工业上,在高温裂解轻柴油等原料生产乙烯的过程中,不可避免的会产生H₂S等酸性气体,而这些酸性气体主要是通过氢氧化钠溶液吸收,从而达到脱除的目的。但吸收了H₂S等酸性气体后的碱液由于含有大量的硫化物,需要先经过脱硫处理才能达到后续进一步净化处理的要求。因此,对石油化工或天然气工业中产生的含S^2-废碱液进行高效、经济、环保的脱硫处理并实现碱液回收循环再利用的研究,具有非常重要的环保意义和实用价值。本文通过制备具有较大比表面的氧化镁载体,负载上适量的氧化铁作为脱硫剂,并对含S^2-废碱液进行吸收脱硫处理。脱硫后的碱液可循环再利用,吸收硫后的脱硫剂经再生后可再循环使用。具体过程如下:首先,通过微波法和沉淀法制备得到具有抗碱能力的氧化镁载体,通过XRD、BET等表征确定了沉淀法制备的氧化镁具有典型的Mg O立方晶相及较大的比表面积,其晶粒大小为:12.2 nm,比表面积可达到289.85 m²/g。通过实验考察得到了沉淀法制备该氧化镁的适宜条件,以乙酸镁和草酸为原料,水溶液沉淀法制得草酸镁沉淀,将草酸镁沉淀在流动空气气氛下,按10℃/min程序升温至450℃,恒温焙烧120 min,可制得具有较大比表面的氧化镁载体。其次,以自制的具有较大比表面的氧化镁为载体,通过等体积浸渍法制备得到Fe₂O₃/Mg O脱硫吸收剂,并以Na₂S溶液为模拟废碱液,考察了Fe₂O₃/Mg O脱硫剂的脱硫性能。结果表明,采用浸渍法制备的Fe₂O₃/Mg O脱硫剂,Fe₂O₃的适宜负载量为12.5%左右,脱硫剂的用量可按脱硫剂中Fe与废碱液中的S的摩尔比为1.144:1添加,吸收反应的适宜条件为:温度25℃,时间60 min左右。模拟溶液在脱硫反应后,尽管其碱度略有降低,但依然具有较强的碱性,补充适量Na OH后仍可用于含H₂S尾气的吸收液。第三,对吸收硫后的Fe₂O₃/Mg O进行了再生的实验研究,得出了适宜的再生工艺。结果表明,经一次再生后的脱硫剂仍然具有较好的脱硫性能,其吸收饱和时的铁/硫摩尔比可达到1.49:1,经第十次再生后,再生脱硫剂的饱和吸收铁/硫摩尔比可达到1.82:1,是新鲜剂的79.02%左右,说明该脱硫剂具有较好的可再生性能。最后,考察Fe₂O₃/Mg O对模拟含硫废碱液吸收脱硫、再生的过程中S元素的转化与分布,结果表明,溶液中的S^2-大部分与吸收剂上的Fe³⁺反应生成了硫化铁,有少部分生成了S单质,还有少量S元素以SO₄^2-存在溶液中;在对回收的脱硫沉淀物进行液相空气氧化后,脱硫剂上的大部分硫化铁可转化成S单质,仍有少量的硫化物会深度氧化生成SO₄^2-;经液相空气氧化后脱硫沉淀物,用CS₂溶剂可萃取得到单质S产品,剩余固体经焙烧再生就可得到再生剂,再生剂中会有少量硫酸盐沉积,当累计到一定量时,可用氨水进行置换除去。