在常温下沼气通过脱硫床层,沼气中的硫化氢与活性氧化铁接触,生成三硫化二铁,然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触,当有水存在时,铁的硫化物又转化为氧化铁和单体硫。这种脱硫再过程可循环进行多次,直至氧化铁脱硫剂表面的大部分空隙被硫或其他杂质覆盖而失去活性为止。
脱硫反应为:
Fe2O3·H2O+3H2S→Fe2S3·H2O+3H2O ΔH=-63kJ/mol
再生反应为:
2Fe2S3·H2O+3O2→2Fe2O3·H2O+6S ΔH=-126kJ/mol
再生后的氧化铁可继续脱除沼气中的H2S。上述两式均为放热反应,但是再生反应比脱硫反应要缓慢。为了使硫化铁充分再生为氧化铁,工程上往往将上述两个过程分开进行。