在工业气体净化领域，硫化氢（H₂S）的脱除是保障设备安全、提升产品质量和实现环保排放的关键环节。相较于湿法脱硫，干法脱硫凭借工艺简单、设备投资小、操作灵活等优势，广泛应用于中小规模气体处理场景。其中，脱硫化氢剂的选择直接影响脱硫效率、运行成本及废渣处理难度。

一、氧化铁系脱硫剂：经典工艺的迭代升级

氧化铁系脱硫剂是干法脱硫中应用最广泛的材料之一，其核心成分包括氢氧化铁（Fe(OH)₃）、氧化铁（Fe₂O₃）及褐铁矿等。其脱硫原理基于化学反应：

2Fe(OH)₃ + 3H₂S → Fe₂S₃ + 6H₂O

生成的硫化铁（Fe₂S₃）在氧气存在下可再生为氢氧化铁，实现循环利用。

技术特点：

成本低廉：原料易得，可通过铁屑氧化或天然矿物加工制备；

适用性广：适用于低浓度硫化氢（<1%体积分数）的精脱硫；

再生局限：再生过程需严格控制湿度与氧气浓度，否则易导致脱硫剂粉化。

二、氧化锌系脱硫剂：高精度脱硫的首选

氧化锌（ZnO）脱硫剂以其高硫容和稳定性著称，尤其适用于对硫化氢含量要求极严的场景（如合成氨原料气净化）。其反应式为：

ZnO + H₂S → ZnS + H₂O

技术优势：

脱硫精度高：可深度脱除硫化氢至0.1ppm以下；

抗中毒性强：对有机硫（如硫醇、噻吩）亦有部分脱除能力；

再生困难：硫化后的ZnS需高温煅烧（>500℃）再生，能耗较高。

三、活性炭系脱硫剂：吸附与催化的双重功能

活性炭通过物理吸附和化学催化作用脱除硫化氢，其孔隙结构提供了巨大的比表面积（>800m²/g），可高效捕获气体分子。部分活性炭经浸渍处理（如载铜、载铁）后，催化氧化能力显著提升：

2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O

技术亮点：

操作温度低：常温下即可实现高效脱硫；

副产物价值高：生成的硫磺可回收利用；

抗干扰性强：适用于含焦油、粉尘的复杂气体。

四、分子筛系脱硫剂：选择性吸附的突破

分子筛（如13X型、5A型）凭借规则的微孔结构（0.3-1nm），通过分子筛分效应选择性吸附硫化氢。其优势在于：

高选择性：对H₂S的吸附量是CO₂的5-10倍；

再生便捷：通过变温或变压脱附（TSA/PSA）实现循环使用；

耐水性强：在潮湿环境中仍保持稳定性能。

五、复合金属氧化物脱硫剂：性能优化的新方向

为克服单一脱硫剂的局限性，研究者开发了铁-锌、锰-铜等复合氧化物脱硫剂。例如，Fe₂O₃-ZnO复合体系通过协同作用，同时提升硫容和再生效率：

铁基组分：提供初始脱硫活性；

锌基组分：抑制硫化铁的过度生成，延长脱硫剂寿命。

干法脱硫剂的选择需综合考虑气体成分、处理规模、成本预算及环保要求。氧化铁系与活性炭系因经济性突出，仍将是中小规模脱硫的主流；氧化锌系与分子筛系则在高精度、大规模场景中占据优势；复合金属氧化物的研发，为脱硫剂性能提升开辟了新路径。