Các hợp chất sunfua thường được tạo ra trong các quá trình công nghiệp như đốt than, lọc dầu và khai thác khí đốt tự nhiên. Các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ bao gồm disulfua carbon, acyl sulfide carbon và thiol, trong khi lưu huỳnh vô cơ chủ yếu tồn tại dưới dạng hydro sulfide. Các hợp chất lưu huỳnh này gây ăn mòn thiết bị công nghiệp và gây hại cho môi trường sinh thái. Với các quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt và sự phát triển của mục tiêu “kép carbon”, việc kiểm soát phát thải lưu huỳnh từ sản xuất công nghiệp đã trở thành ưu tiên hàng đầu. Do đó, việc phát triển các chất khử lưu huỳnh có hiệu quả cao và chính xác là vô cùng quan trọng. Ôxít kẽm hoạt tính, với tư cách là một vật liệu chức năng có hiệu suất cao, thân thiện với môi trường và có thể tái tạo, được ứng dụng rộng rãi trong quá trình khử lưu huỳnh khí và chất lỏng nhờ cấu trúc tinh thể độc đáo, diện tích bề mặt riêng lớn và tính phản ứng hóa học xuất sắc, đóng vai trò không thể thay thế, đặc biệt trong các ngành công nghiệp hóa dầu, hóa than và tinh chế khí tự nhiên.

Hiện nay, các công nghệ khử lưu huỳnh công nghiệp chủ yếu được chia thành hai loại: khử lưu huỳnh ướt và khử lưu huỳnh khô. Khử lưu huỳnh ướt có những ưu điểm như công suất xử lý lớn và hiệu suất khử lưu huỳnh cao, nhưng cũng gặp phải các vấn đề như chi phí đầu tư thiết bị cao, chi phí vận hành cao và nguy cơ gây ô nhiễm thứ cấp. Ngược lại, khử lưu huỳnh khô chiếm ưu thế trong lĩnh vực khử lưu huỳnh tinh vi nhờ quy trình đơn giản, vận hành thuận tiện, không gây ô nhiễm thứ cấp và độ chính xác khử lưu huỳnh cao. Oxit kẽm hoạt tính là thành phần hoạt tính phổ biến trong khử lưu huỳnh khô, có khả năng loại bỏ hiệu quả các hợp chất lưu huỳnh khỏi các hệ thống khác nhau.

Active Zinc Oxide – K90
Active Zinc Oxide – K90

Chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính có diện tích bề mặt riêng cao hơn so với các chất khử lưu huỳnh oxit kẽm dạng khối thương mại truyền thống, giúp phơi bày nhiều vị trí phản ứng trên bề mặt hơn, từ đó cải thiện đáng kể hoạt tính khử lưu huỳnh trong điều kiện nhiệt độ môi trường. So với các chất khử lưu huỳnh như oxit sắt, oxit đồng và than hoạt tính, chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính mang lại độ chính xác khử lưu huỳnh cao hơn và phạm vi ứng dụng rộng hơn. Kẽm sunfua được hình thành từ phản ứng giữa oxit kẽm hoạt tính với các hợp chất sunfua có độ ổn định cao, cho phép thu hồi tài nguyên kẽm thông qua các quá trình nung, chiết xuất và các quy trình khác, từ đó giúp tái chế chất khử lưu huỳnh và tránh gây ô nhiễm thứ cấp; hơn nữa, bản thân oxit kẽm hoạt tính là chất không độc hại và không ăn mòn.

Chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hóa dầu, hóa than, tinh chế khí tự nhiên và luyện kim. Trong ngành hóa dầu, chất này được dùng để tinh chế khí nhà máy lọc dầu, khí nứt xúc tác và khí nứt hydro, loại bỏ hydro sunfua và lưu huỳnh hữu cơ, bảo vệ chất xúc tác hydro hóa, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Trong ngành hóa chất than, chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính được sử dụng để khử lưu huỳnh sâu trong khí tổng hợp từ than và khí lò than cốc, giảm hàm lượng sunfua xuống dưới 0,05 ppm để đáp ứng các yêu cầu của các quá trình tiếp theo như tổng hợp amoniac và tổng hợp metanol. Trong lĩnh vực làm sạch khí tự nhiên, sản phẩm này phù hợp cho các đơn vị làm sạch khí tự nhiên quy mô nhỏ và người dùng cuối để loại bỏ hydro sunfua khỏi khí tự nhiên. Trong ngành luyện kim, chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính được sử dụng để loại bỏ khí thải chứa lưu huỳnh trong các quá trình nấu chảy sắt thép và kim loại màu, giúp thu hồi tài nguyên lưu huỳnh và giảm ô nhiễm mưa axit; chúng cũng được sử dụng để làm sạch khí bảo vệ nhằm đảm bảo độ tinh khiết của các loại khí này.

Active Zinc Oxide – T10
Kẽm Oxit Hoạt Tính – T10

Trong những năm gần đây, các nghiên cứu sâu rộng hơn về chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính đã được tiến hành nhằm nâng cao hiệu suất của chúng. Chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính dạng hỗn hợp được chế tạo bằng cách kết hợp oxit kẽm hoạt tính với các chất khử lưu huỳnh khác (như oxit sắt và oxit đồng), nhằm kết hợp các ưu điểm của các chất khử lưu huỳnh khác nhau để cải thiện hiệu suất khử lưu huỳnh và khả năng ứng dụng. Ví dụ, chất khử lưu huỳnh composite oxit kẽm hoạt tính-than hoạt tính kết hợp độ chính xác khử lưu huỳnh cao của oxit kẽm hoạt tính với khả năng hấp phụ cao của than hoạt tính, giúp loại bỏ hiệu quả các hợp chất sunfua nồng độ thấp.

Các chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính đã trở thành lựa chọn của nhiều người dùng nhờ hiệu quả khử lưu huỳnh vượt trội. Với những nghiên cứu sáng tạo trong tương lai về chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính, sẽ có thêm nhiều loại chất khử lưu huỳnh oxit kẽm hoạt tính tổng hợp ra đời.