络合铁法脱硫的基本原理是，H2S在碱性溶液中被Fe3+的络合物Fe3+Ln氧化成单质硫，而本身被H2S还原成Fe2+Ln，然后用空气氧化再生，生成Fe3+Ln，循环使用。
络合铁法脱硫系统采用碱性络合铁催化剂的氧化还原性质，吸收酸性气中的H2S。H2S被络合铁直接氧化生成单质硫，高价络合铁转化为低价络合亚铁，然后在再生沉降槽鼓入空气，以空气中的氧氧化碱性吸收剂中的络合亚铁，使吸收剂中的络合亚铁转化为高价络合铁，再生回用。同时，在再生沉降槽对硫黄进行沉降分离，形成硫黄浆，将硫黄浆送至过滤机中脱水成硫黄饼。
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