络合铁脱硫剂的原理
- 吸收过程：
- 在脱硫吸收塔中，络合铁脱硫剂中的三价铁离子（Fe^{3 + }）与硫化氢（H_{2}S）发生氧化还原反应。硫化氢被氧化为单质硫（S），三价铁离子被还原为二价铁离子（Fe^{2 + }）。反应式为H_{2}S + 2Fe^{3 + }\to S\downarrow+ 2Fe^{2 + } + 2H^{+}。
- 该反应是一个快速的气 - 液反应，硫化氢从气相进入液相与络合铁离子接触并反应。由于络合铁对硫化氢的选择性较好，即使在有化碳等其他酸性气体存在的情况下，也能优先与硫化氢反应，从而地将硫化氢从气体中脱除。
- 再生过程：
- 吸收硫化氢后的二价铁离子溶液进入再生装置，通过曝气等方式，利用空气中的氧气将二价铁离子氧化回三价铁离子，使脱硫剂恢复活性，再生反应式为2Fe^{2 + } + 1/2O_{2}+ 2H^{+}\to 2Fe^{3 + } + H_{2}O。
- 再生后的络合铁脱硫剂可以循环使用，这样就构成了一个连续的脱硫 - 再生过程，大大降低了脱硫剂的消耗和脱硫成本。
3. 络合铁脱硫剂的工艺
- 吸收工艺：
- 含硫化氢的气体（如天然气、焦炉煤气等）从吸收塔底部进入，与从塔顶喷淋下来的络合铁脱硫剂溶液逆流接触。吸收塔内可以采用填料塔或板式塔结构，填料塔通过填料增加气液接触面积，板式塔则通过塔板使气液充分混合。气体在上升过程中，硫化氢不断被脱硫剂吸收，净化后的气体从塔顶排出。
- 再生工艺：
- 吸收了硫化氢的脱硫剂溶液从吸收塔底部流出，进入再生塔。在再生塔中，通过向溶液中鼓入空气，使二价铁离子氧化再生。再生塔内通常设有曝气装置，以确保氧气与溶液充分接触。再生后的脱硫剂溶液通过循环泵重新输送回吸收塔顶部进行循环使用。
- 硫回收工艺：
- 在吸收和再生过程中产生的单质硫以悬浮颗粒的形式存在于脱硫剂溶液中。通过重力沉降、过滤或浮选等方法将硫从溶液中分离出来。例如，采用硫泡沫浮选装置，将硫泡沫收集后进行熔硫处理，得到纯度较高的单质硫，可用于生产硫酸等化工产品。
长春 抗中毒络合铁脱硫剂 抗中毒定制 工厂直销- 高选择性：络合铁脱硫剂对天然气中的硫化氢（H₂S）有很高的选择性，主要针对H₂S进行反应，而对天然气中的主要成分如（CH₄）、（C₂H₆）等烃类物质几乎没有反应，这样可以在有效脱除硫化氢的同时，保证天然气的有效成分不被损耗，确保天然气的热值等性质不受影响。
- 脱硫性能：能够深度脱硫，可将天然气中硫化氢的含量降低到很低的水平，通常可以使硫化氢含量低于10ppm，甚至更低，满足天然气作为清洁能源在输送和使用过程中的严格质量要求。
- 可再生性：络合铁脱硫剂在脱硫过程中，其活性成分（铁离子）可以通过再生过程恢复活性。在反应中，铁离子（Fe³⁺）与硫化氢反应被还原为亚铁离子（Fe²⁺），亚铁离子可以在再生阶段与空气中的氧气反应重新氧化为铁离子，从而实现脱硫剂的循环使用，减少了脱硫剂的消耗和处理成本。
- 稳定性好：在天然气的不同工况条件下，如不同的压力、温度和流量变化时，络合铁脱硫剂的性能比较稳定。它可以在较宽的温度范围（如30 - 60℃）和压力范围（从低压到中压）内有效地工作，保证了脱硫过程的连续性和可靠性。
- 环保优势：反应产物主要是单质硫，相比于其他脱硫方法产生的副产物（如硫酸盐等）更容易处理，并且单质硫可以回收利用，符合环保和资源循环利用的理念，减少了固体废弃物的产生。
2. 工艺原理
- 吸收过程：含有硫化氢的天然气进入吸收塔，与从塔顶喷淋下来的络合铁脱硫剂溶液逆流接触。在这个过程中，络合铁脱硫剂中的三价铁离子（Fe³⁺）络合物与硫化氢发生氧化还原反应，硫化氢被氧化为单质硫（S），反应式为：H_2S + 2Fe^{3 + }(络合物)→ S↓ + 2Fe^{2 + }(络合物)+ 2H^+。同时，生成的氢离子（H⁺）会使溶液的pH值降低，需要通过适当的缓冲体系来维持pH值在合适的范围内，以保证反应的持续进行。
- 再生过程：吸收了硫化氢后的脱硫剂溶液，含有被还原的亚铁离子（Fe²⁺），进入再生塔。在再生塔中，通过向溶液中鼓入空气，亚铁离子（Fe²⁺）与空气中的氧气（O₂）发生反应，重新氧化为三价铁离子（Fe³⁺），反应式为：4Fe^{2 + }+ O_2 + 4H^+→ 4Fe^{3 + }+ 2H_2O。再生后的脱硫剂溶液可以循环回到吸收塔继续进行脱硫反应。
- 回收：在吸收过程中产生的单质硫以悬浮颗粒的形式存在于脱硫剂溶液中。通过过滤、离心等物理方法将从溶液中分离出来，回收的可以作为产品销售或用于其他工业生产。这样就完成了一个完整的脱硫和回收循环过程，实现了天然气的脱硫。