硫化氢作为天然气、石油和煤化工行业的伴生污染物,长期威胁生态环境与人体健康。
其氧化生成的二氧化硫是酸雨主要成因,而传统克劳斯工艺存在硫回收不彻底、流程复杂、氢资源浪费等缺陷。
据统计,我国年处理硫化氢量约80亿立方米,全球待处理量更高达4万亿立方米,污染治理与资源回收需求迫切。
针对这一世界性难题,李灿院士团队历经十余年攻关,创新提出“离场电催化”技术路径。
该技术通过电子介导实现硫化氢的氧化制硫与质子还原产氢反应分离,在温和条件下同步获得纯度99.95%的硫磺和99.999%的高纯氢气。
相较于传统工艺,其投资成本降低20%,电耗仅为电解水制氢的50%,且全程零碳排放。
目前,研究团队已在河南新乡建成国际首套年处理10万立方米的中试装置,连续运行超1000小时验证了技术可靠性。
采用模块化设计的装置可灵活适配不同工业场景,其处理能力若覆盖我国现有硫化氢排放量,每年可回收73万吨绿氢,相当于2030年全国绿氢规划产能的40%。
专家指出,该技术突破具有多重战略意义:一方面彻底解决硫化氢污染难题,避免传统工艺的二次污染;另一方面开辟绿氢生产新路径,直接助力“双碳”目标实现。
国际氢能协会数据显示,风光电驱动该技术可大幅提升清洁能源利用率,而技术延伸应用至VOC治理领域的前景同样广阔。
从“有害废气”到“清洁氢源”,硫化氢治理的价值坐标正在被重新定义。
以技术创新带动工艺变革,把减排压力转化为资源增量,不仅能降低企业治污成本、提升安全与环保水平,也为我国能源结构转型提供新的供给侧支撑。
随着示范装置进一步放大、标准体系与应用场景逐步完善,这条兼顾环境效益与经济效益的路径,有望在更多工业现场落地,为高质量发展增添更坚实的绿色底色。