我国硫化氢清洁处理技术取得新突破

▲我国硫化氢清洁处理技术取得新突破（视频来源：中央广播电视总台）

作为一种剧毒化合物，硫化氢容易被氧化为二氧化硫并形成酸雨，危害生态环境和人体健康。

经过十余年研发，中国科学院大连化学物理研究所李灿团队成功解决了规模化分解硫化氢工程放大问题，研发出具有我国自主知识产权的“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”。1月6日，“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”通过科技成果评价。

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硫化氢消除之困

“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”在反应空间上解耦化学反应和电荷传输，利用电子介导将电极表面反应移离电极，在电极外的反应器中分别完成硫化氢氧化制硫磺和质子还原产氢。

这一设计避免了硫磺在电极表面沉积及污染电池隔膜的难题，排除了催化剂表面气泡粘附对析氢反应的影响，发明了电催化制化学品的新反应模式。

该技术为天然气、石化、煤化工等行业提供了关键绿色转型方案，也为高含硫化氢资源开发与工业绿色低碳发展提供了坚实支撑。

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从实验室到工厂的“跨越”

基于“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”，研究团队合作在煤化工领域开展了10万方/年硫化氢消除与资源化利用的工业示范项目。

▲离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺工业示范装置

该工业示范项目包含四方面技术创新：离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术；高效率、高稳定性的电化学池及系统；高转化率、高效分离的硫化氢氧化熔融一体反应系统；高品质硫磺和高纯氢气回收技术。

该工业示范项目采用撬装模块设计，由硫化氢氧化生产硫磺、质子还原产氢和电化学池三个主体单元构成。

运行数据显示，连续运行>1000小时，实现了硫化氢的完全转化（尾气中硫化氢<1 ppm），产品硫磺纯度>99.95%、氢气纯度>99.999%。既消除了硫化氢的污染，又实现了污染物的资源化利用，社会经济效益显著。

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助力“双碳”目标

“离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术”作为具有自主知识产权的原创性技术，为硫化氢的完全消除与资源化利用提供了全新路径，可以有效处理硫化氢等污染排放物，保护生态环境，实现“制氢+硫磺”的双重资源化收益，拓宽了工业领域清洁低碳氢的生产路径。

同时，这项技术也对我国氢能产业及低碳能源体系建设具有积极推动作用，兼具环境与经济效益。

来源：中国科学院大连化学物理研究所

责任编辑：吴昊 曹旸