سولفورزدایی از گاز طبیعی به روش بیولوژیکی

در این تحقیق، فرایند حذف سولفید هیدروژن از گاز طبیعی با استفاده از میکروارگانیسم های ایزوله شده از چشمه آب گرم رامسر به صورت ناپیوسته انجام شد. ترکیبات محیط کشت و شرایط فرایند به منظور حذف مستقیم و غیرمستقیم سولفید هیدروژن توسط نرم افزار design expert بهینه سازی شد. در حذف مستقیم سولفید هیدروژن، مقدار وزن خشک سلولی در شرایط بهینه برابر با 89/2 گرم بر لیتر بود که در غلظت های بهینه کلریدآمونیوم، تیوسولفات سدیم، عصاره مخمر و فسفات به ترتیب برابر با 65/0، 45/8 ،89/1 و 87/3 گرم بر لیتر به دست آمد. اثر تغییرات فشار از 1 تا 8/1 اتمسفر روی میزان حذف سولفید هیدروژن بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش فشار تا 4/1 اتمسفر، میزان حذف سولفید هیدروژن افزایش و سپس با افزایش بیشتر فشار تا 8/1 اتمسفر، میزان حذف کاهش یافت. همچنین، بیشترین ضریب انتقال جرم در فشار 2/1 اتمسفر به دست آمد که برابر با 023/0 برحسب عکس واحد زمان می باشد. سینتیک رشد باکتری و مصرف سوبسترا بر اساس هفت مدل سینتیکی مختلف بررسی شد. بیشترین وزن خشک سلولی با در نظر گرفتن مدل های سینتیکی لوجستیک و ورهالست به عنوان مدل های سینتیکی وابسته به توده سلولی، در فشار 2/1 اتمسفر به دست آمد که به ترتیب 136/3 و 724/1 گرم بر لیتر بود. مدل های مونود و تسیر به عنوان مدل های غیرساختاری وابسته به غلظت سوبسترا برای بیان رفتار باکتری ایزوله شده از چشمه آب گرم و مصرف سوبسترا در فشار پایین (1 اتمسفر) مناسب نبودند. بیشینه بازده اکسیداسیون همراه با تشکیل کمترین مقدار جاروسایت به عنوان اهداف بهینه سازی اکسیداسیون یون فروس به یون فریک در حذف غیرمستقیم سولفید هیدروژن انتخاب شد. شرایط بهینه برای ph اولیه محیط کشت، غلظت یون فروس، سرعت همزدن و دما به ترتیب برابر با 3/1، 7 گرم بر لیتر، 141 دور بر دقیقه و 35 درجه سانتی گراد به دست آمد. در این شرایط، بیشینه بازده اکسیداسیون و کمترین مقدار جاروسایت به ترتیب %52 و 32/0 گرم بر لیتر بود.