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Élimination du Sulfure d'Hydrogène

Nos solutions industrielles d'élimination du H2S sont à la pointe du marché

Le soufre est un élément indispensable à la vie, présent dans toutes les entités vivantes et un ingrédient clé de toutes les cellules. Par conséquent, tous les processus chimiques et biologiques en cours aujourd'hui, tant dans les installations industrielles que dans les installations de services publics, sont confrontés quotidiennement à des problèmes de sous-produits à base de soufre. Les plus courants sont de loin le sulfure d'hydrogène (H2S) et leurs équivalents organiques, les mercaptans (R-SH) ou les composés disulfures (RS-SR). Mellifiq propose des produits et des solutions complètes de traitement de l'air pour résoudre ces problèmes qui, s'ils ne sont pas gérés correctement, peuvent présenter de graves dangers.

Types d'émissions et de composés à base de soufre

Les éléments du soufre sont un problème omniprésent. Comme il est présent dans toutes les cellules vivantes, les émissions de soufre sont générées en tant que sous-produits dans de nombreuses installations de traitement et usines de gestion des déchets, dans la plupart des cas où le processus se déroule dans des conditions de privation d'oxygène. Ces conditions favorisent les conditions anaérobies dans lesquelles les micro-organismes produisent des formes réduites de soufre, normalement sous la forme de H2S, de mercaptans ou de composés disulfures.

Le sulfure d'hydrogène, H2S, est une forme libre non organique de soufre qui se forme lorsque de grandes quantités de substrats sont disponibles avec des bactéries capables de métaboliser les substrats en anaérobiose et qui génèrent des concentrations allant jusqu'à 3 000 ppm dans certains processus industriels.

Le sulfure d'hydrogène est connu pour son odeur âcre, ses caractéristiques corrosives et sa toxicité pour les êtres humains. Il est donc impératif de traiter les niveaux de H2S formés afin qu'ils atteignent des limites acceptables et d'empêcher de manière proactive qu'ils n'atteignent des niveaux inacceptables en termes d'ESS et de réglementations environnementales.

Les mercaptans sont des formes organiques de composés soufrés qui peuvent se former dans des conditions anaérobies, tout comme le H2S, mais qui existent également à l'état naturel. Leur description chimique est la suivante : R-SH, où "R" désigne une chaîne organique générique et "-SH" le groupe fonctionnel sulfhydryle. Tout comme le H2S, ils sont également à l'origine d'odeurs âcres, même à de faibles niveaux (ppb ou ppm). Les composés disulfures sont présents dans la nature sous forme de sulfure organique, mais sans groupe fonctionnel sulfhydryle.

Il convient de noter que la plupart des sources ponctuelles de composés sulfurés génèrent des émissions composées d'une variété des types susmentionnés, qui varient dans le temps en fonction des substrats et des conditions disponibles.

Biogaz - digestion anaérobie

La production de biogaz par digestion anaérobie, à partir de déchets secs ou de boues produites dans les stations d'épuration, est l'un des contextes industriels les plus importants où de fortes concentrations de sulfures d'hydrogène sont générées. Dans ces applications, le H2S est un sous-produit qui se forme à des concentrations élevées qui doivent être réduites afin d'éviter la corrosion ou de respecter les normes légales relatives à l'utilisation du biogaz comme combustible dans la valorisation du méthane. Les niveaux de sulfure d'hydrogène peuvent dépasser 3 000 ppm après la digestion anaérobie dans la production de biogaz. Mellifiq fournit fréquemment des solutions pour l'industrie du biogaz.

Stations de pompage

Dans les stations de pompage, les eaux usées municipales fournissent une alimentation constante en substrats riches en soufre naturellement présents dans les boues brutes. Dans de nombreux cas, les eaux usées sont soumises à de longs temps de séjour dans des conditions de non-mélange qui génèrent des conditions de privation d'oxygène entraînant la formation de sulfures. Souvent, les niveaux de H2s et de mercaptan peuvent dépasser 200-300 ppm, ce qui est suffisant pour poser de sérieux problèmes de santé et de toxicité en cas d'exposition humaine. Au fil du temps, ils créent également un environnement corrosif susceptible de dégrader les fondations en béton et d'avoir un impact sur les tuyaux d'échappement et les ventilateurs.

Autres secteurs

De faibles concentrations de sulfures sont également observées dans les usines de levure ou de transformation alimentaireoù des substances organiques contenant du soufre sont libérées en même temps que d'autres COVLe traitement des pâtes et papiers est une autre industrie où de grandes quantités de mercaptants peuvent être formées lors du traitement de la lignine. Les conditions anarobiques sont également courantes dans des plates-formes off-shore où les bactéries réductrices de sulfate (SBR) sont naturellement présentes, ce qui entraîne la corrosion des pipelines due à la formation de sulfure d'hydrogène.

A pipe that's been corroded partly because of hydrogen sulfide.

La corrosion des pipelines est un problème opérationnel grave et est souvent causée par des conditions dans lesquelles des sulfures d'hydrogène et d'autres composés sulfurés se forment.

Le sulfure d'hydrogène est un sous-produit généré en fortes concentrations dans les usines de biogaz à digestion anaérobie.

SulfureStructure chimiqueDescription et sources
Sulfure d'hydrogèneH2SFormé à forte concentration dans le processus de digestion anaérobie, les stations de pompage, le traitement primaire des stations d'épuration des eaux usées. Forme libre réduite du sulfure.
MercaptantsR-SHListe polyvalente de sources comprenant les industries de transformation, la production alimentaire et les stations de pompage. Il s'agit d'un COV avec du soufre lié et les groupes "R" représentent diverses formes de chaînes d'hydrocarbures.
DisulfuresRS-RSForme alternative de mercaptans avec deux liaisons de soufre aux chaînes d'hydrocarbures. Peut se former en conjonction avec les sulfures d'hydrogène et les mercaptans dans les stations de pompage ou d'autres environnements anaérobies.

Différents types de sulfures se forment dans des conditions anaérobies. Toutes les formes peuvent être rencontrées à des concentrations faibles ou élevées allant jusqu'à des centaines ou des milliers de parties par million dans les échappements d'air applicables.

Solutions Mellifiq pour les émissions de sulfure

Mellifiq est spécialisée dans l'élimination des sulfures et peut faire état d'un large éventail de projets et de travaux d'ingénierie dans ce domaine. La clé d'une élimination réussie et efficace des sulfures est de mettre en œuvre la technologie adéquate pour chaque cas, ce qui dépend de multiples facteurs tels que la concentration, le type de sulfures, les débits d'air et les demandes spécifiques du client telles que les niveaux de réduction et les modes d'installation disponibles.

La principale méthode d'élimination consiste à transformer les sulfures en composants non nocifs, ce qui est possible grâce à une combinaison de systèmes des marques déposées Nodora et Ozonetech de Mellifiq. En outre, Mellifiq peut concevoir des solutions sur mesure pour s'adapter à une surface d'installation limitée et même éliminer les niveaux de sulfures et les odeurs qu'ils génèrent. Il est possible de faire appel à nos services d'ingénierie pour de tels des projets pilotes afin d'évaluer et de concevoir une solution spécifique.

A containerized H2S treatment solution from Mellifiq

L'ozonation permet d'éliminer efficacement le H2S à un faible coût d'exploitation

L'oxydation par ozonation est l'une des méthodes les plus efficaces et les plus polyvalentes pour lutter contre les concentrations faibles ou élevées de H2S, de mercaptans et de disulfures. Bien que les sulfures représentent un défi pour la plupart des opérations, ces substances sont susceptibles d'être dégradées si elles sont exposées à des méthodes d'oxydation puissantes qui sont faciles à intégrer dans les processus existants. L'ozonation dégrade et neutralise les groupes R-SH ou les liaisons H-S sensibles par oxydation, en les convertissant en oxydes de soufre et en eau. La réaction est directe avec une cinétique d'ordre zéro. Les systèmes d'ozone clé en main RENA Pro d'Ozonetech ont été conçus pour éliminer efficacement les sulfures et s'installer rapidement et facilement dans les conduits d'évacuation existants.

Nodora CAT pour le traitement catalytique régénératif

La demande écrasante d'élimination du sulfure a suscité le développement d'unités autonomes très efficaces utilisant des granulés inorganiques catalytiques pour les applications à très haut niveau de sulfure d'hydrogène.

Particulièrement adaptée à la valorisation du biogaz et du méthane, notre gamme Nodora CAT convient également aux situations où l'élimination des sulfures est importante. Les séries CAT A et B sont conçues pour des débits allant jusqu'à 10 000 m3/h par unité, ce qui dépasse la plupart des besoins lorsque des niveaux élevés de sulfure d'hydrogène sont en jeu. Le média actif de réduction des sulfures de notre ligne de produits CAT est régénéré en continu et peut être renforcé en combinaison avec une ozonation en amont.

Adsorption pour les sulfures organiques, y compris les mercaptans

Alors que les méthodes d'oxydation et de catalyse sont largement appliquées par Mellifiq, dans les situations où l'air vicié industriel est composé à la fois de COV non soufrés et de sulfures, l'adsorption complémentaire peut avoir un effet suffisant. L'approche globale est résumée dans le tableau ci-dessous.

Au lieu de cibler les groupes sulfurés actifs du H2S, des mercaptans et des composés disulfurés, les sites non polaires des chaînes d'hydrocarbures courtes ou longues peuvent être utilisés pour réaliser l'adsorption physique. Chez Mellifiq, nous fournissons ces solutions à partir de notre gamme de produits Nodora ADS.

 

TechnologieSystème recommandéPrincipes de fonctionnement
OzonationLes systèmes d'ozone clé en main RENA Pro d'OzonetechOxydation des liaisons chimiques dans les groupes R-SH, R-S, H-S-H
Réactions catalytiques régénérativesNodora CATRéaction catalytique induite chimiquement avec des granulés inorganiques dans des chambres de réaction fermées
AdsorptionNodora ADS avec des milieux modifiésAdsorption des sites hydrocarbures non polaires des mercaptans et des disulfures organiques

Aperçu des solutions spéciales de Mellifiq pour la réduction ou l'élimination complète des sulfures organiques ou inorganiques.

Une technologie combinée dans un design sur mesure pour répondre aux exigences les plus sévères

Dans certaines situations, l'application d'une approche technologique unique peut s'avérer insuffisante. Ces situations peuvent être les suivantes:

  • Débits d'air élevés
  • Concentrations élevées de sulfures
  • Quantité importante de COV non sulfurés
  • Exigences en matière d'émissions proches de zéro ou concentrations variables
  • Attente d'un faible coût d'exploitation et d'un fonctionnement autonome avec un minimum d'interférence ou de maintenance.

Chez Mellifiq, nous relevons de tels défis. Nous offrons une expertise en matière de conception et d'ingénierie afin d'analyser et d'adapter une solution complète, incorporant souvent toute notre expérience cumulée et notre offre de systèmes dans l'ensemble de notre portefeuille de marques. Une solution technique peut impliquer l'application d'une combinaison d'oxydation, d'adsorption et de traitement catalytique pour répondre à toutes les exigences susmentionnées, voire plus.

A system combination for treating VOC.
Exemple de solution combinée pour le traitement des émissions atmosphériques de COV, de sulfure d'hydrogène et de mercaptans.
A containerized treatment solution for treating sulfide compounds.
Exemple de solution technique en conteneur pour le traitement d'air complexe riche en sulfures, combinant l'ozonation, le traitement catalytique régénératif et l'adsorption pour traiter à la fois les COV et les composés organiques et inorganiques à base de sulfures.

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