記者24日從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉，該所李燦院士團隊成功研發(fā)離場電催化技術(shù)，能在室溫、常壓下將硫化氫全部分解，并制成氫氣和硫磺。該技術(shù)在天然氣開采、石油化工煉化、煤化工等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志。
硫化氫既是一種有害化合物，又是一種重要的資源，主要伴生或副產(chǎn)于天然氣開采、石油化工煉化和煤化工過程。如何安全、高效地處理硫化氫并實現(xiàn)資源化利用，一直是天然氣開采、石油化工煉化和煤化工等工業(yè)中長期面臨的難題，也是化學(xué)工業(yè)中具有百年歷史的重要研究難題。
現(xiàn)行的克勞斯技術(shù)能通過高溫氧化將硫化氫轉(zhuǎn)化為硫磺和水，但一次克勞斯處理的尾氣中有大量的含硫污染物，需要進行二次處理。然而，即使經(jīng)過多級克勞斯反應(yīng)過程，含硫污染物也不能被完全消除，其排放會危害環(huán)境。此外，這些克勞斯過程只回收了硫磺，而氫元素被轉(zhuǎn)化為水而損失。
早在2003年，李燦團隊就開始致力于利用非常規(guī)技術(shù)研究硫化氫分解反應(yīng)，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，從原理上驗證了光電催化技術(shù)路線的可行性。
此次，研發(fā)團隊利用現(xiàn)代化工反應(yīng)器，開發(fā)了離場電催化技術(shù)，解決了規(guī)�；耆纸饬蚧瘹涔こ谭糯髥栴}。目前，團隊已經(jīng)完成實驗室100升硫化氫/天的小試規(guī)模的技術(shù)驗證和長周期運行考驗，硫化氫轉(zhuǎn)化率可大于99.9999%，含硫污染物排放低于百萬分之一，氫氣純度不低于99.999%。
審稿人認(rèn)為，該工作介紹的離場電催化技術(shù)，是硫化氫全分解制氫和硫磺領(lǐng)域的重大進展，提供了一種可與當(dāng)前克勞斯技術(shù)競爭的有前景、原創(chuàng)性的新路徑。
李燦表示，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣開采、石油化工煉化和煤化工過程中硫化氫的消除和資源化利用，并可發(fā)展成為一種低成本生產(chǎn)綠氫的新路徑，目前已獲得7項專利授權(quán)。
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