络合铁脱硫催化剂

络合铁脱硫催化剂

络合铁法脱硫技术是一种以络合铁为催化剂的湿式氧化脱除硫huà氢的方法，其特点是直接将气体中的H2S转变成元素S，吸收后气体中H2S的含量小于20ppm，是一种工艺简单、工作硫容高且环保无毒的新型脱硫技术，克服了传统脱硫工艺硫容量低、脱硫工艺复杂、副盐生成率高、环境污染严重等弊端，liú磺回收率达到99.99%，净化后的尾气焚烧后烟气二氧化硫含量降低到20mg/Nm3，可满足不断提升的环保指标。

络合铁脱硫工艺为脱除硫huà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huà氢，使硫huà氢被氧化为单质硫。其化学反应方程式如式(1)：

H2S + 1/2O2→H2O + S（1）

络合铁脱硫催化剂利用水溶液中络合铁离子的氧化还原性，使含硫huàqīng气体与含络合铁催化剂的水溶液（简称络合铁吸收剂，下同）进行气液相接触反应。该气液相接触反应首先通过水溶液的偏碱性，在气液接触时通过酸碱化学吸收将原料气中的硫huà氢吸收进入水溶液；在水溶液中，利用高价络合铁离子的氧化性将硫huà氢氧化成单质硫，络合铁离子被还原为低价络合亚铁离子。络合铁离子水溶液的吸收氧化反应方程式（2）～（5）如下：

水溶液吸收H2S气体：

H2S(g) + H2O(L)H2S(L) + H2O(L)（2）

式中：（g）——气相，下同；

（L）——液相，下同

H2S电离：

H2S(L)H+ (L)+ HS-(L)（3）

高铁离子(Fe3+)氧化二价硫：

HS-(L)+ 2Fe3+(L)→2Fe2+(L) + H+(L) + S↓ （4）

吸收氧化总反应方程式(即方程式(2)，(3)，(4)叠加)

H2S(g) + 2Fe3+(L)→2H+(L) + S↓+ 2Fe2+(L)（5）

水溶液中络合亚铁离子*被氧气氧化，因此，将络合亚铁离子溶液直接与空气进行气液相接触反应，利用空气中的氧气将水溶液中的络合

亚铁离子氧化为络合铁离子。络合亚铁离子水溶液的再生还原反应方程式（6）～（8）如下：

络合亚铁离子水溶液吸收氧气：

1/2O2 (g) + H2O(L)→1/2O2 (L) + H2O(L)（6）

络合亚铁离子(Fe2+)再生反应：

1/2O2(L) + H2O(L) + 2Fe2+(L)→2OH-(L) + 2Fe3+(L)（7）

再生还原总反应方程式(即方程式（6），（7）叠加)

1/2O2(g) + H2O(L) + 2Fe2+(L)→2OH-(L) + 2Fe3+(L)（8）

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huà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。

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