硫化鐵一般是氧化鐵脫硫劑脫硫后的產物。氧化鐵脫硫是很常見的脫硫手段。下邊是產生硫化鐵的機理:
氧化鐵脫硫劑是一種以活性氧化鐵(Fe2O3)的水合物為主要脫硫成份的一種脫硫劑。常溫下,氧化鐵(Fe2O3)分為α-水合物和γ-水合物,兩種水合物都具有脫硫作用。非水合物的氧化鐵常溫下不具有脫硫作用。
氧化鐵脫硫劑因其硫容大、價格低、可在常溫下空氣再生等特點在近幾年迅速推廣,更主要的原因是可以在無氧條件下脫硫氣源中的H2S(活性炭無氧條件下不脫硫),經過近幾年的改進,使氧化鐵的耐水強度、脫硫精度得到了很大的提高,適應了大多數(shù)工業(yè)的脫硫工程。
主要應用在高硫化氫的氣源環(huán)境下、無氧或氧含量低的環(huán)境中。如沼氣、煤氣、水煤氣、焦化氣的硫化氫脫除。
反應方程式如下:Fe2O3·H2O+3H2S →Fe2S3·H2O+3H2O ΔH=-63kJ/mol
Fe2O3·H2O+3H2S→2FeS+S+4H2O ΔH=-10kJ/mol
氧化鐵脫硫劑與H2S作用并放出熱量,根據(jù)氧化鐵的水合性質不同,產生以上不同的反應形式。
2Fe2S3·H2O+3O2 →2Fe2O3·H2O+6S ΔH=-126kJ/mol
2FeS·H2O+3O2+2H2O →2Fe2O3·H2O+4S ΔH=-179kJ/mol
硫化鐵和三硫化二鐵在有氧的條件下以及適宜的溫度下發(fā)生上述還原反應并放出熱量。