▲我國硫化氫清潔處理技術(shù)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(tài)環(huán)境和人體健康。

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

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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(shù)”在反應(yīng)空間上解耦化學反應(yīng)和電荷傳輸，利用電子介導將電極表面反應(yīng)移離電極，在電極外的反應(yīng)器中分別完成硫化氫氧化制硫磺和質(zhì)子還原產(chǎn)氫。

這一設(shè)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(yīng)的影響，發(fā)明了電催化制化學品的新反應(yīng)模式。

該技術(shù)為天然氣、石化、煤化工等行業(yè)提供了關(guān)鍵綠色轉(zhuǎn)型方案，也為高含硫化氫資源開發(fā)與工業(yè)綠色低碳發(fā)展提供了堅實支撐。

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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(shù)”，研究團隊合作在煤化工領(lǐng)域開展了10萬方/年硫化氫消除與資源化利用的工業(yè)示范項目。

▲離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺工業(yè)示范裝置

該工業(yè)示范項目包含四方面技術(shù)創(chuàng)新：離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術(shù)；高效率、高穩(wěn)定性的電化學池及系統(tǒng)；高轉(zhuǎn)化率、高效分離的硫化氫氧化熔融一體反應(yīng)系統(tǒng)；高品質(zhì)硫磺和高純氫氣回收技術(shù)。

該工業(yè)示范項目采用撬裝模塊設(shè)計，由硫化氫氧化生產(chǎn)硫磺、質(zhì)子還原產(chǎn)氫和電化學池三個主體單元構(gòu)成。

運行數(shù)據(jù)顯示，連續(xù)運行>1000小時，實現(xiàn)了硫化氫的完全轉(zhuǎn)化（尾氣中硫化氫<1 ppm），產(chǎn)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(xiàn)了污染物的資源化利用，社會經(jīng)濟效益顯著。

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助力“雙碳”目標

“離場電催化全分解硫化氫制氫和硫磺技術(shù)”作為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)，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(tài)環(huán)境，實現(xiàn)“制氫+硫磺”的雙重資源化收益，拓寬了工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳氫的生產(chǎn)路徑。

同時，這項技術(shù)也對我國氫能產(chǎn)業(yè)及低碳能源體系建設(shè)具有積極推動作用，兼具環(huán)境與經(jīng)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