1. 络合铁的原理
- 络合铁是一种金属配位化合物，中心铁离子（通常是三价铁离子Fe^{3 + }）与周围的有机配体通过配位键相结合。这些配体可以是含氮、含硫或含磷的有机化合物等。配体的存在改变了铁离子的化学环境，使其具有特定的化学和物理性质。例如，络合铁在溶液中的稳定性增强，溶解性和反应活性等性质也会因配体的不同而发生变化。
2. 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，即使在有二氧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，从而高效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。