我國硫化氫清潔處理技術取得新突破

▲我國硫化氫清潔處理技術取得新突破（視頻來源：中央廣播電視總臺）

作為一種劇毒化合物，硫化氫容易被氧化為二氧化硫并形成酸雨，危害生態環境和人體健康。

經過十余年研發，中國科學院大連化學物理研究所李燦團隊成功解決了規模化分解硫化氫工程放大問題，研發出具有我國自主知識產權的“離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術”。1月6日，“離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術”通過科技成果評價。

01

硫化氫消除之困

“離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術”在反應空間上解耦化學反應和電荷傳輸，利用電子介導將電極表面反應移離電極，在電極外的反應器中分別完成硫化氫氧化制硫磺和質子還原產氫。

這一設計避免了硫磺在電極表面沉積及污染電池隔膜的難題，排除了催化劑表面氣泡粘附對析氫反應的影響，發明了電催化制化學品的新反應模式。

該技術為天然氣、石化、煤化工等行業提供了關鍵綠色轉型方案，也為高含硫化氫資源開發與工業綠色低碳發展提供了堅實支撐。

02

從實驗室到工廠的“跨越”

基于“離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術”，研究團隊合作在煤化工領域開展了10萬方/年硫化氫消除與資源化利用的工業示范項目。

▲離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺工業示范裝置

該工業示范項目包含四方面技術創新：離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術；高效率、高穩定性的電化學池及系統；高轉化率、高效分離的硫化氫氧化熔融一體反應系統；高品質硫磺和高純氫氣回收技術。

該工業示范項目采用撬裝模塊設計，由硫化氫氧化生產硫磺、質子還原產氫和電化學池三個主體單元構成。

運行數據顯示，連續運行>1000小時，實現了硫化氫的完全轉化（尾氣中硫化氫<1 ppm），產品硫磺純度>99.95%、氫氣純度>99.999%。既消除了硫化氫的污染，又實現了污染物的資源化利用，社會經濟效益顯著。

03

助力“雙碳”目標

“離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術”作為具有自主知識產權的原創性技術，為硫化氫的完全消除與資源化利用提供了全新路徑，可以有效處理硫化氫等污染排放物，保護生態環境，實現“制氫+硫磺”的雙重資源化收益，拓寬了工業領域清潔低碳氫的生產路徑。

同時，這項技術也對我國氫能產業及低碳能源體系建設具有積極推動作用，兼具環境與經濟效益。

來源：中國科學院大連化學物理研究所

責任編輯：吳昊 曹旸