各位好,咱们聊个国内科研界的大事。由中科院大连化学物理研究所李灿院士团队搞出来的“离场电催化全分解硫化氢”技术,前不久在北京通过了中国石油和化学工业联合会的成果鉴定,专家组都觉得它达到了国际领先水平。这意味着中国在处理有毒有害气体这方面,终于有了属于自己的原创性突破。 先说说硫化氢这玩意儿,这玩意儿有毒还臭鸡蛋味难闻,跟天然气开采、炼油还有煤化工这些工业生产老是形影不离。它除了会要命,飘到大气里变成二氧化硫就是酸雨的主要成分,对咱们的生态环境和身体都特别不好。数据显示,咱们国家每年光是等着处理的硫化氢气体就有80亿立方米,全球加起来更吓人,超过700亿立方米。处理的需求非常迫切,而且历史欠账也很大。 以前大家都是用那种“克劳斯气相氧化”的工艺来对付硫化氢,虽然能把一部分转化成硫磺,但问题很多:反应没法完全干净,还得配着搞复杂的尾气处理装置来对付剩下的污染物;更关键的是,硫化氢里本来含的氢元素根本没利用上,全都变成水浪费了。这种工艺流程长、能耗还高。 面对这个世界性的难题,李灿院士带着团队从2003年开始就琢磨着用别的办法分解硫化氢。经过十来年的钻研,终于搞出了这套完全自主的新技术。他把这个过程形象地比作用“电剪刀”做精细的“外科手术”。 这个技术的最大亮点就是“离场”的概念。它通过电子传导,把发生在电极表面的化学反应转移到了独立的反应器里进行。这样一来,氧化制硫磺和还原产氢这两个关键步骤就分开了,既能高效协同又能突破传统工艺在效率和稳定性上的瓶颈。 比起以前的老方法,新东西有几个好处特别突出。 第一是环保和资源利用两手抓。新技术能把硫化氢接近100%地给分解掉,让源头一点污染都没了;分解出来的硫磺纯度超过了99.95%,氢气纯度更是高达99.999%。这就真的把有毒的气体变成了宝贵的资源。硫磺是做化工的好材料,氢气更是清洁能源和重要的工业原料。 第二是省钱还低碳。据团队介绍,这套技术的投资成本大概是传统工艺的80%。在耗电方面更是比现在很火的“电解水制氢”要低50%,成本优势非常明显。而且整个过程不排二氧化碳,要是用太阳能、风能这种可再生能源来驱动的话,就能做出真正的“绿氢”和“绿硫”,完全符合碳中和的目标。 第三是工艺流程短、运行也很稳定。它省去了很多尾气处理的麻烦环节。在河南新乡建好的那套示范装置已经连续稳定运行了超过1000小时,各项指标都达标甚至比设计值还好。 现在这个技术已经跨过了从实验室到工业化应用的大门槛。国内首套能处理10万立方米硫化氢的中试装置已经建起来了。国际氢能协会预测到2030年咱们国家要规划生产180万吨绿氢。如果用这项新技术配合风电、光伏这些可再生能源来处理那每年80亿立方米的硫化氢废气,不光能把污染彻底消掉,还能回收73万吨清洁低碳的氢气。这差不多相当于到时候全国规划绿氢产能的40%以上呢! 李灿院士也提到了这项技术不光能在煤化工、石油化工这些领域用得上,以后还能拓展到处理其他挥发性有机物(VOC)的治理上去。这算是给大气污染防治又提供了一条新路子。 这项技术的成功研发和示范应用,是咱们中国科研人员坚持自主创新的又一个典型例子。它不光是单纯的治理污染的办法,更是把环境治理、资源回收、能源生产还有产业降碳全都整合在一起的系统性解决方案。随着它大规模产业化应用的推进,肯定会给咱们高排放的行业带来巨大的改变动力,帮咱们实现“双碳”目标。 下一步赶紧把这项创新成果的标准定下来、赶紧规模应用起来,同时把产业链上下游的合作搞好了,才能把它的环境和经济效益全都释放出来。