絡(luò)合鐵脫硫工藝為脫除硫化氫提供了一種恒溫、低成本的運(yùn)行方法。其化學(xué)反應(yīng)原理是利用空氣中的氧氣氧化氣相中的硫化氫，使硫化氫被氧化為單質(zhì)硫。其化學(xué)反應(yīng)方程式如式(1)：

H2S + 1/2O2 → H2O + S （1）

絡(luò)合鐵脫硫催化劑利用水溶液中絡(luò)合鐵離子的氧化還原性，使含硫化氫氣體與含絡(luò)合鐵催化劑的水溶液（簡稱絡(luò)合鐵吸收劑，下同）進(jìn)行氣液相接觸反應(yīng)。該氣液相接觸反應(yīng)首先通過水溶液的偏堿性，在氣液接觸時(shí)通過酸堿化學(xué)吸收將原料氣中的硫化氫吸收進(jìn)入水溶液；在水溶液中，利用高價(jià)絡(luò)合鐵離子的氧化性將硫化氫氧化成單質(zhì)硫，絡(luò)合鐵離子被還原為低價(jià)絡(luò)合亞鐵離子。絡(luò)合鐵離子水溶液的吸收氧化反應(yīng)方程式（2）～（5）如下：

水溶液吸收H2S氣體：

H2S(g) + H2O(L)H2S(L) + H2O(L) （2）

式中：（g）——氣相，下同；

（L）——液相，下同

H2S電離：

H2S(L)H+ (L)+ HS-(L) （3）

高鐵離子(Fe3+)氧化二價(jià)硫：

HS-(L)+ 2Fe3+(L) → 2Fe2+(L) + H+(L) + S↓ （4）

吸收氧化總反應(yīng)方程式 (即方程式(2)，(3)，(4)疊加)

H2S(g) + 2Fe3+(L) → 2H+(L) + S↓+ 2Fe2+(L) （5）

水溶液中絡(luò)合亞鐵離子容易被氧氣氧化，因此，將絡(luò)合亞鐵離子溶液直接與空氣進(jìn)行氣液相接觸反應(yīng)，利用空氣中的氧氣將水溶液中的絡(luò)合亞鐵離子氧化為絡(luò)合鐵離子。絡(luò)合亞鐵離子水溶液的再生還原反應(yīng)方程式如下：

再生還原總反應(yīng)方程式

1/2O2(g) + H2O(L) + 2Fe2+(L) → 2OH-(L) + 2Fe3+(L)

在總反應(yīng)中，絡(luò)合鐵離子的作用是將吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的電子釋放到再生反應(yīng)中去，由于每一個(gè)單質(zhì)硫的產(chǎn)生需要消耗兩個(gè)鐵原子，所以在反應(yīng)過程中，至少提供兩個(gè)鐵原子。由此，鐵離子是作為反應(yīng)物。不過，在總反應(yīng)中并不消耗鐵離子，鐵離子是作為硫化氫和氧氣反應(yīng)的催化劑。由于這種雙重功能，鐵離子絡(luò)合物一般被定義為催化劑。