络合铁脱硫工艺原理

唐山绿源络合铁脱硫技术是具有自主知识产权的络合铁脱硫化氢成套技术，为脱除硫化氢提供了一种恒温、低成本的运行方法。其化学反应原理是利用空气中的氧气氧化气相中的硫化氢，使硫化氢被氧化为单质硫。其化学反应方程式如式：

     H2S + 1/2O2 → H2O + S

     络合铁离子水溶液的吸收氧化反应方程式：

     H2S(g) + 2Fe3+(L) → 2H+(L) + S↓+ 2Fe2+(L)

     再生还原总反应方程式：

     1/2O2(g) + H2O(L) + 2Fe2+(L) → 2OH-(L) + 2Fe3+(L)

     在总反应中，络合铁离子的作用是将吸收反应中产生的电子释放到再生反应中去，由于每一个单质硫的产生需要消耗两个铁原子，所以在反应过程中，至少提供两个铁原子。由此，铁离子是作为反应物。不过，在总反应中并不消耗铁离子，铁离子是作为硫化氢和氧气反应的催化剂。由于这种双重功能，铁离子络合物一般被定义为催化剂。

     在络合铁脱硫工艺中，循环水溶液的pH值是一个非常重要的可变操作因素，因为水溶液可吸收H2S气体的总量完全取决于水溶液的pH值，总反应方程式表明反应没有H+离子和OH-离子的净产物生成，所以水溶液的pH值不会产生变化。

     由于处理的气相中含有二氧化碳(CO2)，尤其是在压力较高时，二氧化碳极易溶于水，会形成碳酸氢盐(HCO3-)和碳酸盐(CO32-)，随之发生副反应降低水溶液的pH值。

为了稳定水溶液的pH值，需要在系统中加入氢氧化钾。

       通常，较高的pH值能够提高反应效能，会促进硫代硫酸盐离子的形成，减少氧气的吸收，但也阻碍单质硫的凝聚；而过低的pH值会阻碍H2S气体的吸收。所以，控制pH值为8.0-9.0的弱碱性水溶液。