我國(guó)科學(xué)家利用離場(chǎng)電催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)硫化氫全分解
來(lái)源：新華社 時(shí)間：2024-04-24 16:02
近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李燦院士團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)離場(chǎng)電催化技術(shù)，在室溫、常壓下實(shí)現(xiàn)硫化氫全分解制氫和硫磺，有望替代工業(yè)現(xiàn)行的克勞斯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天然氣開(kāi)采、煉油行業(yè)和煤化工過(guò)程中硫化氫的消除和資源化利用，并成為低成本制綠氫的一個(gè)新路徑。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際環(huán)境領(lǐng)域期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上。
硫化氫是一種劇毒化合物，又是一種重要的資源，通常伴生或副產(chǎn)于天然氣開(kāi)采、煉油行業(yè)和煤化工過(guò)程。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年的硫化氫產(chǎn)量約為80億立方米，全球范圍每年約為700億立方米。硫化氫消除并資源化利用是天然氣開(kāi)采、煉油行業(yè)、煤化工等工業(yè)中長(zhǎng)期面臨的課題，現(xiàn)行的高溫氧化克勞斯工藝通過(guò)將硫化氫氧化成硫磺和水而消除，但尾氣中有大量的含硫化合物排放需要進(jìn)一步二次處理。另外，克勞斯工藝只獲得硫磺，氫被轉(zhuǎn)化為水也造成了資源損失。
李燦團(tuán)隊(duì)早在2003年就開(kāi)始致力于采用非常規(guī)技術(shù)進(jìn)行硫化氫分解反應(yīng)的研究，先后采用光催化、電催化、光電催化等技術(shù)探索了硫化氫分解制氫和硫磺，原理上驗(yàn)證了光電催化技術(shù)路線(xiàn)的可行性。
本工作中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子介導(dǎo)對(duì)驅(qū)動(dòng)，將化學(xué)反應(yīng)和電極表面的電荷交換反應(yīng)解耦，并利用現(xiàn)代化工反應(yīng)器，將氧化反應(yīng)（硫磺生成）和還原反應(yīng)（放氫過(guò)程）轉(zhuǎn)移并離開(kāi)電極，開(kāi)發(fā)了離場(chǎng)電催化技術(shù)。目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室100升硫化氫/天的小試規(guī)模的技術(shù)驗(yàn)證和長(zhǎng)周期運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。
該項(xiàng)技術(shù)已申請(qǐng)了17項(xiàng)專(zhuān)利，7項(xiàng)授權(quán)，具有可觀的應(yīng)用前景，目前天然氣開(kāi)采、石油煉制、煤化工領(lǐng)域的多家企業(yè)正在籌劃該技術(shù)的轉(zhuǎn)化落地。（王瑩 ）
責(zé)任編輯：江蓬新
