我国矿区深部煤层含硫量较高,所以受采动影响逸散在矿井空气中的H2S将威胁着工人的生命安全,若通过通风的方式排入大气中还会造成大气污染。因此展开了理论及实验研究,以期为今后井下H2S脱除工作积累经验并提供新的思路。本文选用目前生产中应用最为广泛的气液传质装置——填料塔为反应器,自行设计和搭建H2S脱除实验系统。选用NaOH溶液为吸收液,以双膜理论为基础,通过理论模型与实验研究相结合的方式,对H2S吸收脱除的气液传质过程中影响脱除效果的填料种类、液气比、吸收液温度等7种因素进行了分析。最后采用Aspen plus流程模拟软件对已建立的实验模型进行模拟,模拟结果与实验结果对比验证,分析了实验结果与模拟结果的误差,进行可靠性分析。得出结论:采用数值模拟的方法基本上可以反映H2S脱除效率的规律,误差不超过5%,可用于今后井下H2S治理防治工作。本文研究结果如下:在研究塔内填料对脱除效率影响的实验中,脱除效率由高到低依次是:金属波纹板、金属矩鞍环、球形、塑料矩鞍环、金属鲍尔环、塑料阶梯环,其中规整填料脱除效率大于散堆填料脱除效率;散堆填料中,金属填料脱除效率大于塑料材料脱除效率。脱除效率与填料层厚度成正比:填料层厚度为100mm时比无填料的脱除效率高出10%。在液气比在1.3~2.5L/m3的范围内,脱除效率随着液气比的增加而增大;超过2.7L/m3以后,脱除效率随着液气比的增加而减小;并根据实验结果得出,最佳的液气比范围是2.5~2.8L/m3。H2S脱除效率与吸收液NaOH溶液的pH值成正比,吸收液pH值在7~11的范围内,脱除效率增大速度较快,pH值超过11时,脱除效率增长趋势减缓。H2S脱除效率随着吸收液温度的增加而增大,H2S脱出效率在温度15℃至35℃时增大趋势明显,并在35℃时脱除效率达到95%;当超过35°℃,脱除效率的增大趋势趋于平缓。脱除H2S效率随着混合气体温度的升高而升高,在15~35℃是脱除效率增长速度较快,超过35℃增长趋势放缓。H2S的脱除效率随着混合气中H2S浓度的的增加而缓慢增加,且均保持在98%以上。根据以上实验结论,参数优化结果:填料层厚度为300mm的金属矩鞍环,最佳液气比范围是2.5~2.8L/m3,吸收液最佳pH值和初始温度为10和25℃,混合气体进气温度控制在室温即可。