Inline test: $H_2S$

Display test:

$$
Fe_2O_3 + 3H_2S \rightarrow Fe_2S_3 + 3H_2O
$$

 

ก่อนออกแบบ ให้ตอบ 5 คำถาม:

1. Inlet H₂S เท่าไร?

2. Flow rate เท่าไร?

3. ต้องการ outlet spec เท่าไร?

4. Media change-out strategy?

5. งบประมาณ CAPEX / OPEX เท่าไร?

Engineer Rule:

• อย่าคิดที่ “capacity สูงสุด”

• คิดที่ “operating capacity 50–60%” แล้วเปลี่ยน media

ระดับอุตสาหกรรม ไม่เล่นจน breakthrough เต็ม

ความชื้น (RH)

• ต่ำเกิน → reaction ไม่เดิน

• สูงเกิน → pore flooding

O₂

• เล็กน้อยช่วย oxidation

• สูงเกิน → risk hot spot

อุณหภูมิ

• adsorption เป็น exothermic

• ต้อง monitor ΔP + T

Case:
H₂S 10,000 ppm → ต้อง <10 ppm

Solution:
Stage 1: Iron Oxide
Stage 2: Impregnated Carbon

ข้อดี:

• ยืดอายุ media

• ลด OPEX

• คุม spec ได้

อย่าให้ polishing media ไปยืนรับหมัดแทน bulk media 🥊

1. GAC (Granular Activated Carbon)

เหมาะกับ:

• VOCs

• H₂S ระดับต่ำ–กลาง

ข้อจำกัด:

• capacity ไม่สูง

• desorption ได้

---

2. EAC (Extruded/Pellet Carbon)

• ΔP ต่ำกว่า

• เหมาะกับ gas flow ต่อเนื่อง

---

3. Impregnated Activated Carbon (I-EAC)

เติม KOH / NaOH / Metal oxides

เหมาะกับ:

• H₂S polishing (<100 ppm → <10 ppm)

ไม่เหมาะกับ:

• H₂S 10,000 ppm แบบยิงตรง

---

4. Iron Oxide Adsorbent (Primary Desulfurization Media)

• รับโหลดสูง

• reaction ตรง

• ราคาต่อ kg ต่ำกว่า I-EAC

เหมาะกับ:

• Bulk H₂S removal

บทนำ

ในงาน Air & Gas ถ้าเข้าใจ 3 เรื่องนี้ คุณจะคุมเกมได้:

1. หน่วย (Units)

2. Mass Loading

3. Breakthrough

ไม่ต้องเก่งเคมี ไม่ต้องเก่ง CFD แต่ต้องเข้าใจ 3 อย่างนี้

1️⃣ Units: โลกของก๊าซไม่เหมือนโลกของน้ำ

ในระบบน้ำ เราคิดเป็น mg/L
ในระบบก๊าซ เราคิดเป็น ppmv

ppmv = parts per million by volume

10,000 ppmv = 1% โดยปริมาตร (v/v)

ถ้า H₂S = 10,000 ppmv
แปลว่า 1% ของก๊าซทั้งหมดคือ H₂S

แปลง ppmv → mg/Nm³ (สูตรที่ใช้จริง)

ppmv → mg/Nm³ (0°C, 1 atm)(Normal condition)

 

ppmv → mg/m³ (25°C, 1 atm)

 

สำหรับ H₂S
MW = 34.08 g/mol

 

ตัวอย่าง:

ที่ 0°C และ 1 atm

10,000 ppm → 15,200 mg/Nm³

ตัวอย่าง:

10,000 ppmv H₂S

ที่ 25°C และ 1 atm

≈ 13,940 mg/m³
≈ 13.94 g/m³

นี่คือ “มวลจริง” ที่กำลังวิ่งเข้า bed

นี่คือจุดเริ่มต้นของการคิด “โหลดจริง”

2️⃣ Mass Loading: หัวใจของธุรกิจนี้

Water engineer ชอบคิด % removal
Gas engineer ต้องคิด:

kg pollutant / day

เพราะ media ไม่รู้จัก %
มันรู้จัก “กี่กิโลที่เข้ามา”

สูตรที่ C-level ควรรู้

ถ้าเดิน 24 ชม./วัน:

kg/day≈Q(Nm3/h)×ppmv×0.00152kg/day \approx Q(Nm^3/h) \times ppmv \times 0.00152kg/day≈Q(Nm3/h)×ppmv×0.00152

ตัวอย่าง PTTEP:

Flow = 2 Nm³/h
H₂S = 10,000 ppm

$$kg/day\approx 2\times 10,000\times 0.00152$$

= 0.304 kg/day

แปลว่า
ทุกวัน media ต้องรับ H₂S 0.3 กิโล

นี่คือ “ความจริง” ที่ต้องเอาไปเทียบกับ capacity

3️⃣ Media Capacity ≠ อายุใช้งานจริง

สมมติ Iron Oxide 80 kg
Capacity 0.2 kg H₂S/kg media

ความจุรวม = 16 kg H₂S

ถ้าเข้า 0.3 kg/day

$$16/0.3=53วัน$$

นี่คือ “ทฤษฎี”

แต่โรงงานอุตสาหกรรม
ไม่รอให้ถึง 100%

เรามักใช้แค่ 50–60%

เพราะช่วงท้ายคือโซนอันตราย

4️⃣ Breakthrough Curve (ของจริงไม่เป็นเส้นตรง)

ช่วงแรก:
Outlet = แทบ 0 ppm
ดูเหมือน system เทพมาก

ช่วงท้าย:
กราฟจะ “ชัน” แบบหน้าผา

วันนี้ 0 ppm
พรุ่งนี้ 200 ppm
มะรืน 2,000 ppm

นี่คือเหตุผลที่อุตสาหกรรมระดับสูง :

• ไม่เล่น 100% capacity

• เปลี่ยนก่อน

• หรือใช้ Lead–Lag system

5️⃣ GHSV & Contact Time

GHSV=GasFlowBedVolumeGHSV = \frac{Gas Flow}{Bed Volume}GHSV=BedVolumeGasFlow​

GHSV สูง → สัมผัสสั้น
GHSV ต่ำ → สัมผัสนาน

ถังเล็กลง
Flow เท่าเดิม
GHSV จะสูงขึ้นทันที

ดังนั้น
ก่อนลดขนาดถัง ต้องดู 2 อย่าง:

• Capacity

• Contact Time

6️⃣ 3 คำถามที่ C-Level ควรถาม Engineer

1. คุณคิดเป็น kg/day หรือยัง?

2. คุณใช้ capacity กี่ % ในการประเมิน?

3. Breakthrough strategy คืออะไร?

ถ้าตอบไม่ได้
ยังไม่พร้อมออกแบบ

7️⃣ Aceken Perspective

Air & Gas ไม่ใช่การขาย media
แต่คือการคุม “มวล” และ “เวลา”

• มวล = pollutant load

• เวลา = contact time

• ความเสี่ยง = breakthrough

ถ้าคุม 3 อย่างนี้ได้
คุณคุม OPEX ได้

Understanding Industrial Gas Problems: What Are We Actually Treating?

บทนำ

ก่อนจะพูดถึง Iron Oxide, Activated Carbon หรือ Scrubber

เราต้องตอบคำถามพื้นฐานที่สุดก่อนว่า:

“เรากำลังจัดการก๊าซชนิดไหนกันแน่?”

เพราะในโลกของ Air & Gas
การจำแนกผิดตั้งแต่ต้น = เลือกเทคโนโลยีผิดทันที

และเทคโนโลยีผิด
ไม่ได้แค่ “ไม่เวิร์ก”
แต่มันกินงบประมาณเงียบ ๆ 😅

1️⃣ Industrial Gas Problems มี 4 กลุ่มหลัก

ในงานอุตสาหกรรมทั่วไป ปัญหาก๊าซมักแบ่งได้เป็น 4 กลุ่มใหญ่

(1) Particulate Matter (ฝุ่น)

ตัวอย่าง:

• ฝุ่นบดพลาสติก

• ฝุ่นซีเมนต์

• ฝุ่นโลหะ

แนวทางจัดการ:

• Cyclone

• Bag filter

• Cartridge filter

👉 กลุ่มนี้ไม่ใช่ adsorption
👉 ไม่ใช่ chemical reaction
👉 เป็น mechanical separation

(2) VOCs (Volatile Organic Compounds)

ตัวอย่าง:

• Benzene

• Toluene

• Styrene

• Solvent vapors

ลักษณะสำคัญ:

• เป็นสารอินทรีย์

• ไม่ reactive รุนแรง

• ไม่กัดกร่อนโลหะโดยตรง

เทคโนโลยีที่เหมาะ:

• Activated Carbon (GAC / EAC)

• Thermal Oxidizer

• Catalytic Oxidizer

VOCs ส่วนใหญ่ “จับด้วยพื้นที่ผิว” ไม่ได้ทำปฏิกิริยาแรง

(3) Acid Gas (HCl, HF, SO₂)

ตัวอย่าง:

• ไอกรดจากกระบวนการชุบโลหะ

• HCl fume จากการล้าง RO

• SO₂ จาก combustion

ลักษณะ:

• ละลายน้ำได้ดี

• มีความเป็นกรด

• กัดกร่อนสูง

เทคโนโลยีที่เหมาะ:

• Wet Scrubber

• Packed Column

• Alkali Neutralization

Acid gas ส่วนใหญ่ “แก้ด้วยของเหลว” ไม่ใช่คาร์บอน

(4) Reduced Sulfur Compounds (H₂S, Mercaptans)

ตัวอย่าง:

• H₂S จาก Biogas

• กลิ่นจาก wastewater

• ก๊าซจากกระบวนการปิโตรเลียม

ลักษณะ:

• มี sulfur

• เป็นพิษ

• ทำให้เครื่องยนต์/กังหันเสียหาย

• กัดกร่อน

เทคโนโลยีที่เหมาะ:

• Iron Oxide Adsorbent (Bulk removal)

• Impregnated Activated Carbon (Polishing)

• Biofilter (บางกรณี)

H₂S ไม่ใช่ VOC
และไม่ใช่ Acid gas แบบ HCl
มันต้องการ “reaction-based media”

2️⃣ ทำไมการแยกกลุ่มนี้สำคัญมาก?

เพราะถ้าเข้าใจผิดตั้งแต่ต้น เช่น:

• เอา GAC ธรรมดาไปจัดการ HCl

• เอา Iron Oxide ไปจัดการ VOC

• เอา Wet Scrubber ไปจัดการ solvent vapor ที่ไม่ละลายน้ำ

ผลลัพธ์คือ:

• ระบบไม่เสถียร

• Media เสื่อมเร็ว

• OPEX พุ่ง

• ลูกค้าหงุดหงิด

• ทีมวิศวกรปวดหัว

3️⃣ The First Rule of Gas Treatment

ก่อนเลือกเทคโนโลยี
ต้องตอบให้ได้ 3 คำถาม:

1. ก๊าซชนิดไหน? (Organic / Sulfur / Acid / Dust?)

2. ความเข้มข้นเท่าไร? (ppmv / mg/Nm³)

3. เป้าหมายปลายทางคืออะไร? (ลดกลิ่น? ป้องกัน corrosion? ผ่านกฎหมาย?)

อย่าเริ่มจาก “จะใช้ media อะไรดี”
เริ่มจาก “เรากำลังจัดการอะไร”

4️⃣ Quick Comparison Table