活性炭法脱硫是用固体活性炭作脱硫剂，脱除原料气中的H2S及有机硫化物，常用于脱除天然气、油田气以及经湿法脱硫后气体中的微量硫。根据反应机理不同，可分为吸附、氧化和催化三种方式。
吸附脱硫是由于活性炭具有很大的比表面积，对某些物质具有较强的吸附能力。如吸附有机硫中的噻吩很有效，而对挥发性大的硫氧化碳的吸附很差；对原料气中二氧化碳和氨的吸附强，而对挥发性大的氧和氢吸附较差。
氧化脱硫是指在活性炭表面上吸附的硫化氢在碱性溶液的条件下和气体中的氧反应生成硫和水。
催化脱硫是指在活性炭上浸渍铁、铜等的盐类，可催化有机硫转化为硫化氢，然后被吸附脱除。活性炭可在常压和加压下使用，温度不宜超过50℃。
1．基本原理
(1)活性炭的吸附 噻吩、二硫化碳可以直接被活性炭吸附而脱除。
(2)催化氧化 在活性炭吸附器内，加入少量O2和NH3的原料气通过活性炭层，在氨及活性炭的催化作用下，H2S被O2氧化成单质硫，并被吸附在活性炭的微孔内，其反应方程式为：
2H2S + O2 — 2H2O + 2S (5-17)
有机硫中的COS与氧及氨反应后，生成单质硫和化合态硫，并被吸附于活性炭的微孔内，反应式为：
2COS + O2 — 2CO2 + S （5-18）
COS + 2O2 + H2O +2 NH3 —( NH4)2S04 + C02 （5-19）
COS + 2NH3 — (NH2)2CS + H2O （5-20）
有机硫中的RSH在活性炭表面被催化氧化，反应式为：
4CH3SH + O2 —2CH3SSCH3 + 2H20 （5-21）
生成的烷基二硫化物被活性炭吸附除去。
脱硫时，部分氨与气体中C02、H2S、02发生副反应：
NH3+ C02 + H20 — NH4HNC03 （5-22）
2NH3 + H2S + 202 一 (NH4)2S04 （5-23）
生成的NH4HCO3与(NH4)2S04覆盖在活性炭的表面，使活性降低。
在活性炭中活性炭上浸渍铁、铜等的盐类，能提高活性炭的硫容量及脱硫效率。
(3)活性炭再生 活性炭层经过一段时间的脱硫，反应生成的硫磺和铵盐达到饱和而失去活性，需进行再生。通常采用过热蒸汽法再生，饱和蒸汽经电加热器加热至400～500℃，由吸附器上部进入活性炭层，在高温下将吸附的硫磺升华并带出，使活性炭得以再生。再生出的气体在回收槽中被水冷却冷凝后即得到固体硫磺。
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