CN103657370A

CN103657370A - 利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法

Info

Publication number: CN103657370A
Application number: CN201210331606.4A
Authority: CN
Inventors: 尹相竣; 李载区; 金容久
Original assignee: Korea Institute of Energy Research KIER
Current assignee: Korea Institute of Energy Research KIER
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: CN103657370B

Abstract

本发明涉及利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法，尤其涉及利用微波等离子体去除天然气、原油精制气、气化合成气体中含有的硫化氢及硫化羰，由此生产硫元素、氢及一氧化碳的装置及方法。特别是在还原气氛中，混合含硫的烃物质和蒸汽及氧气，使其发生部分氧化反应而制得的合成气体中会含有大量的硫化氢和硫化羰，为了去除所述硫化氢和硫化羰，本发明是利用等离子体将硫化氢和硫化羰分解成硫元素、氢及一氧化碳，然后将分解的硫元素、氢及一氧化碳以旋流方式分离收集，可简化燃气和硫元素收集工序，提高生产效率及经济性的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法。

Description

利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法

技术领域

本发明涉及利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法，尤其涉及利用微波等离子体去除天然气、原油精制气、气化合成气体中含有的硫化氢及硫化羰，由此生产硫元素和氢的装置及方法。

特别是在还原气氛中，混合含硫的烃物质和蒸汽及氧气，使其发生部分氧化反应而制得的合成气体中会含有大量的硫化氢和硫化羰，为了去除所述硫化氢和硫化羰，本发明是利用常压等离子体将硫化氢和硫化羰分解成硫元素（S）和氢（H₂），然后将分解的硫元素和氢，以旋流方式分离收集，可简化燃气和硫元素分离工序，提高生产效率及经济性的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法。

背景技术

等离子体被称为物体存在的第四态，是指原子核与电子分离的电离气体。等离子体伴随其的发生会形成可激活化学反应的大量自由基。等离子体大体上可分为低温等离子体和高温等离子体。低温等离子体用于需在100℃以下的低温条件进行化学反应的领域，而高温等离子体的情况下，由于可在短时间内达到5000℃以上的温度，因此可用于要求高温的焚烧、溶解等领域。最近在单纯的焚烧、燃烧领域有很多人研究利用高温等离子体提高生产效率、回收所产生气体的技术。到现在为止使用最广泛的等离子体方法是利用电弧放电时产生的火焰的方法。但这一方法存在以下问题。因放电中产生的高温引起的电极寿命上的限制，由于需要大量电流流动，因此需要有大功率电源支持，而且注入反应所需蒸汽的情况下，会缩短电极的寿命。因此现在正在活跃地展开对利用微波的高温等离子体应用技术的研究。

气化（gasification）是指使碳氢化合物与水蒸气、氧气、氢、二氧化碳等气化剂反应，将其转换成氢、一氧化碳及甲烷等可燃性混合气体的生产工艺。此时，除可燃性混合气体外，还生成硫化氢、硫化羰、氨、灰（ash）、未反应原料（soot）及焦油（tar）等杂质，存在于可燃性混合气体中。包括氢和一氧化碳的合成气体可用于燃料电池、燃气发动机及蒸汽涡轮机的复合发电、液体燃料生产及化学用品生产等，而其前提是需要去除前面所提及的各种杂质。特别是，气化反应的情况下，是在还原气氛中进行，因此合成气体内的硫化物主成分为硫化氢和硫化羰。这种硫化氢和硫化羰不仅腐蚀装置，而且是对人体非常有害的物质，因此必需在用于燃气发动机或排放到大气之前加以去除。

现有技术的合成气体脱硫系统的情况下，采用湿式精制方法，在低温条件下利用吸收液体吸收硫化物，从而去除，基本的酸性气体去除系统由硫化物吸收塔、硫化物去除塔构成。硫化羰的情况下，由于水溶性低，很难通过湿式法去除，因此通过水解（hydrolysis）工序转化成硫化氢后加以去除。硫化氢通过吸收剂从合成气体中去除，。而吸收塔去除的硫化氢在再生塔中被脱除（stripping），并供应到克劳斯（Claus）法工序中，从而转换成硫元素。硫元素可以作为医药品、化妆品、肥料、橡胶材料的原料出售，其是附加价值非常高的物质。

利用合成气体发电的情况下，从效率性方面来看，在气体温度高的状态下，向燃气发送机供应并进行燃烧能够带来很高的发电效率。因此，优选在高温条件下，为气化反应器产生的合成气体脱硫后用于发电。

但现有的商用化合成气体脱硫技术在低于50℃的低温条件下进行吸收工序，其输出的合成气体温度较低，发电效率低，还要经过水分反应工序、吸收塔、吸收剂的再生塔、以及生产硫元素的克劳斯工序等三个阶段，需要周期性地补充吸收剂，存在工序费用及能源使用量高的缺点。此外，硫吸收剂和合成气体接触，一部分飞散的吸收剂混入到合成气体中，流入燃气发动机，会引发腐蚀发动机及污染大气的问题。

因此，有必要研究一种在简化上述工序，提高经济性的同时，能够提高硫化氢的去除效率的新方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法，使含有气化过程中生成的硫化氢和硫化羰的合成气体与高温等离子体火焰接触，将硫化氢分解为硫元素（S）和氢（H₂），将硫化羰分解成硫元素（S）和一氧化碳（CO），将上述分解的硫元素、氢、一氧化碳通过旋流器或重力分离器分离，简化了附加的获取燃气和高附加值的硫元素等的工序，能够降低设备成本，提高生产效率。

解决技术问题的技术手段

为了达到如上所述的目的，本发明提供一种利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置，所述装置接受含硫的烃燃料气化所生成的合成气体，在高温微波等离子体火焰下，分解并去除合成气体中所含有的硫化氢和硫化羰，所述利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置的特征为，其包括：硫化氢及硫化羰供应腔室，其为供应含有硫化氢、硫化羰的合成气体和等离子体发生气体的垂直管体；等离子体发生装置，其将导波管所产生的微波移动到与硫化物供应腔室连通的部分，提高由微波高密度凝聚所产生的电场，分解供应的等离子体发生气体，依靠等离子体放电形成等离子体火焰，所述导波管为端部上侧面与硫化物供应腔室连通的水平管；等离子体分解腔室，其与等离子体发生装置导波管端部下侧面连通且与硫化物供应腔室连接在相同的轴上，并且其为内部存在等离子体火焰，将供应的硫化氢及硫化羰投入到等离子体火焰中，从而发生分解的垂直管体；再结合腔室，其为与等离子体分解腔室的下端连通并结合，并且使得由等离子体火焰分解的硫化物的元素中的氢和一氧化碳与硫分离的垂直管体；旋流器，其设置在再结合腔室的下端，分离作为可燃性气体的合成气体与固体硫；合成气体捕集罐及硫捕集罐，它们分别捕集通过旋流器分离的合成气体及固体硫。

此外，本发明的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除方法，其特征为，包括以下步骤：含硫化氢及硫化羰的混合气体供应步骤，将等离子体发生气体与含硫化氢及硫化羰的合成气体混合后的混合气体旋转地供应到硫化物供应腔室内；微波供应步骤，向供应的混合气体提供由等离子体发生装置生成的微波；等离子体火焰形成步骤，依靠提供的微波电场，分解混合气体中的等离子体发生气体的分子，由等离子体放电形成等离子体火焰；硫化物分解步骤，使含硫化氢及硫化羰的合成气体通过所述等离子体火焰，从而使硫化氢及硫化羰分解成硫、氢、一氧化碳的元素单位；再结合步骤，使分解的氢、一氧化碳再结合，生成作为可燃性气体的氢、一氧化碳气体，使硫凝聚成固体状态；分离捕集步骤，通过旋流器分离所述氢、一氧化碳气体和固体硫，并分别捕集。

发明的效果

由上述详细的记载可知，本发明的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置及方法以3000℃以上高温等离子体领域，在无氧的情况下，使含有硫化氢和硫化羰的合成气体通过，不减少合成气体内可燃性氢、一氧化碳、甲烷的含量，并将硫化物分解成原子单位，在再结合方面，结合力强的氢和一氧化碳之间先发生结合，从而生成氢和一氧化碳，由此分离为氢、一氧化碳气体和硫，可以采用反应部分后段的旋流器或沉降室分离获得氢和一氧化碳，从而简化了整体系统装置，能够降低设备费用，由于可燃性气体中不含有硫化物，可防止装置腐蚀，通过硫化氢及硫化羰生产附加的燃气，获取高附加价值的硫，从而能够降低维持费用。

附图说明

图1为本发明利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置的结构图。

图2为示出了本发明的硫化氢及硫化羰供应腔室与混合气体供应管结合状态的概略示意图。

图3为本发明的硫化氢及硫化羰去除装置中微波等离子体的作用状态示意图。

图4为本发明的硫化氢及硫化羰去除方法流程示意图。

图5为本发明的利用微波等离子体的分解率与硫化氢供应浓度关系示意图。

图6为本发明硫化氢分解率与微波功率关系示意图。

图7为本发明的利用微波等离子体的分解率与硫化羰供应浓度关系示意图。

图8为本发明硫化羰分解率与微波功率关系示意图。

图9为本发明硫化氢和硫化羰混合气体的分解率与微波功率关系示意图。

图10为本发明实施例的固体硫捕集状态的照片。

附图标记说明

1：硫化氢及硫化羰去除装置

10：硫化氢及硫化羰供应腔室

11：混合装置

12：混合气体供应管

13：点火器

20：等离子体发生装置

21：微波源（source）

22：导波管

23：等离子体控制器

24：等离子体火焰

25：石英管

221：锥形部（taper）

30：等离子体分解腔室

40：再结合腔室

41：排出口

50：旋流器

60：合成气体捕集罐

70：硫捕集罐

80：成分分析仪

具体实施方式

在此，参照附图，对本发明进行详细说明。

图1为本发明利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置的结构图。图2为示出了本发明的硫化氢及硫化羰供应腔室与混合气体供应管结合状态概略示意图。图3为本发明的利用微波等离子体的硫化物去除装置的作用状态示意图。

如图所示，本发明的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置1中，硫化氢及硫化羰供应腔室10、等离子体分解腔室30、再结合腔室40设置在同一个垂直轴上。

所述硫化氢及硫化羰供应腔室10内供应有等离子体发生气体，在一侧设有点火器13，对所供应的气体进行点火，发生火焰。所述供应的等离子体发生气体有氮气、空气、氧气、蒸汽、氩气。在各气体供应线上，可以设置有去除气体内杂质的过滤器、调节供应气体量的流量控制器、控制气体供应线的阀门。

供应到所述硫化氢及硫化羰供应腔室10的等离子体发生气体可以是单一气体，也可以是混合多种气体的混合气体。供应方式可以采用单独供应等离子体发生气体的方式，或者采用如图所示的，通过混合装置11与含硫化氢及硫化羰的合成气体混合后，通过混合气体供应管12供应混合气体的方式。

此时，与硫化氢及硫化羰供应腔室10连通的混合气体供应管12的个数可以是一个，也可以将多个管沿着硫化氢及硫化羰供应腔室10周围等间距设置，供应混合气体。

如图2所示，混合气体供应管12从硫化氢及硫化羰供应腔室10的轴的中心向侧面相隔，如图3所示，所述混合气体供应管12设置为朝向硫化氢及硫化羰供应腔室10的下侧，以使得供应的混合气体在硫化氢及硫化羰供应腔室内面通过高速旋转的旋转气流的方式进行移动。即，这样可以最小化因供应的混合气体垂直地碰撞到硫化氢及硫化羰供应腔室10内壁、从而降低流速的问题，可以让气体得到高速流畅供应。如上所述，高速形成气体流速的情况下，能够加长后述过程中产生的等离子体火焰24的长度，从而延长混合气体所含硫化氢及硫化羰与高温等离子体接触的时间，可以容易地解离（分解）成原子单位。

所供应的等离子体发生气体，在硫化氢及硫化羰供应腔室10内旋转，通过等离子体发生装置20的导波管22供应至等离子体分解腔室30。

这里，所述等离子体发生装置20包括产生微波的微波源21及与连在所述微波源上的导波管22。

作为所述微波源21，例如可以采用磁控管，供应电源产生微波。此外，在其一侧设有等离子体控制器23，可以调节微波发生功率。

此外，所述微波源发生的微波通过导波管22移动到一侧。所述导波管22水平形成，水平移动发生的微波，其一侧形成有锥形部221，使微波以高密度凝聚，最大限度地提高输出电场。

水平配管的导波管22，在其微波高密度凝聚的端部的上部，连通地设有硫化氢及硫化羰供应腔室10，在与硫化氢及硫化羰供应腔室10相同的轴上，导波管端部下部，连通地设有等离子体分解腔室30。此外，在与硫化氢及硫化羰供应腔室及等离子体分解腔室靠近的部位，连通地设有氮气供应管，以使得导波管内部压力形成为高压，使该压力与硫化氢及硫化羰供应腔室10或等离子体分解腔室30的压力相同或相近，从而使得从硫化氢及硫化羰供应腔室10向等离子体分解腔室30流动的等离子体不向导波管内部分散。

此外，在所述导波管22产生的微波高密度凝聚的端部，垂直设置石英管25。石英管25的上端与硫化氢及硫化羰供应腔室10连通设置，在同一轴上，使石英管下端与等离子体分解腔室30连通设置。这样可以使通过硫化氢及硫化羰供应腔室10供应的混合气体不向导波管分散，只向等离子体分解腔室供应。而所述石英管不使用气体供应腔室或燃料供应腔室所使用的金属材质的原因在于，是为了防止高密度微波加热金属材质的管体，引发熔解。

使所述导波管22、硫化氢及硫化羰供应腔室10及等离子体分解腔室30连通，可以通过微波容易生成等离子体，除了如图所示的连通结构之外，还可以将硫化氢及硫化羰供应腔室10和等离子体分解腔室30形成为一个腔室，使其插入连通到导波管内，从而能够在腔体内形成依靠微波形成的电场。

通过所述导波管22的等离子体发生气体由导波管导入的电场作用，成为切断气体分子键的解离状态，通过等离子体放电，形成等离子体火焰。在高速流动的流体作用下，向等离子体分解腔室30内部形成长的等离子体火焰。

所述等离子体分解腔室30，由等离子体发生装置产生的长的等离子体火焰24位于所述等离子体分解腔室30内侧。而与等离子体发生气体一起混合后供应的含硫化氢及硫化羰的合成气体，在等离子体分解腔室内与等离子体火焰接触，其分子键断裂，形成解离状态。即，硫化氢（H₂S）分离为H₂和S，硫化羰（COS）分离为CO和S，而其他一同供应的合成气体成分H₂和CO也分别被解离成原子单位。

所述解离的各原子通过连通地设置在等离子体分解腔室下部的再结合腔室40时，形成原子之间的结合。此时，H-H、C-O、N-N之间的结合力大于H-S、C-S、O-S、N-S之间的结合力，因此通过再结合腔室时，分别区分为H₂、CO可燃性气体和固体硫（S）而进行。即，只分离硫化氢及硫化羰来进行分析的话，依靠等离子体解离后，再结合时，由于获得H₂，CO和固体硫（S），从而获得附加的可燃性气体与具有高附加价值的固体硫。

此外，包括再结合腔室在内的内部流道，通过流量调节器调节压力，从而使生成的气体及固体硫（S）向再结合腔室下部流动，通过排出口41排出。

通过所述排出口排出的可燃性气体和固体硫依靠旋流器50来进行分离，分离的可燃性气体和固体硫（S）分别被合成气体捕集罐60和硫磺捕集罐70捕集。而所述可燃性气体也可以直接供应到燃气发动机等装置进行使用。

这里，由所述旋流器50分离的气体成分，由成分分析仪80分析，可以根据分析值调节等离子体发生气体供应量或合成气体供应量，或者是调节等离子体发生装置的微波发生功率。而这种控制可通过另设的控制部进行，此时，所述等离子体控制器可作为控制部的一部分。

如图4所示，利用本发明硫化氢及硫化羰去除装置的硫化物去除方法，首先进行含硫化氢及硫化羰的混合气体供应步骤，该步骤是将等离子体发生气体与含硫化氢及硫化羰的合成气体混合后的混合气体旋转地供应到硫化氢及硫化羰供应腔室内。上述步骤可以包括通过混合装置充分混合的气体混合步骤，以使合成气体和等离子体发生气体更均匀地混合。

接下来，进行微波供应步骤，向供应的混合气体提供由等离子体发生装置生成的微波。

之后，进行等离子体火焰形成步骤，依靠提供的微波电场，分解混合气体中的等离子体发生气体的分子，用点火器使等离子体放电，从而形成等离子体火焰。由于是将混合气体用高压旋转来进行供应，等离子体火焰长长地形成在腔室内部。

之后，进行硫化氢及硫化羰分解步骤，使含硫化氢及硫化羰的合成气体通过所述等离子体火焰，从而使硫化氢及硫化羰分解成硫、氢、一氧化碳的元素单位。

之后，进行再结合步骤，使所述分解的氢及其它可燃性气体脱离等离子体火焰，通过再结合腔室，按照相对结合力强的顺序形成再结合，生成作为可燃性气体的氢、一氧化碳气体，使硫凝聚成固体状态。

最后，进行分离捕集步骤，通过旋流器分离所述氢、一氧化碳气体和固体硫，并分别用捕集罐进行捕集。从而将包含在合成气体中的硫化氢及硫化羰以微波等离子体分解，获取可燃性气体氢、一氧化碳和固体硫及分离去除，可以几乎完全去除合成气体内的硫化氢及硫化羰。而由此生产的高温合成气体可以直接供应给燃气发动机或用于燃气发电，从而能够大幅减少为了提高气体温度而进一步进行的加热工序，能够提高热效率。

下面，通过实施例来说明本发明。

实施例1

利用图1所示的本发明的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置进行了硫化氢及硫化羰去除实验。

为了易于判断硫化氢及硫化羰的分解，作为混合气体使用了混合氮气与硫化氢及硫化羰的混合气体，而不是含有氢和一氧化碳的混合气体。

氮气内的硫化氢体浓度为300ppm至最大1500ppm，氮气内硫化羰气体的浓度为30ppm至最大300ppm，这与一般煤气化工艺生产的合成气体所含硫化氢及硫化羰的浓度600ppm、100ppm相似或高出两倍以上，适用了更苛刻的实验条件。

注入的气体流量的速度固定在16L/min，生成等离子体火焰后对气体的定量定性分析利用了GC（PFPD，脉冲火焰广度检测器）。等离子体功率，硫化氢及羰基硫的浓度与利用微波等离子体所进行的硫化氢、羰基硫分解结果之间的关系如图5、6、7、8所示。

如图5所示，在1.6kw等离子体功率条件下，含300ppm到1500ppm硫化氢的气体通过等离子体火焰后，含量降低到5ppm~50ppm，显示有98%~96%的硫化氢发生分解。

如图6所示，微波功率从1.0kw变化到1.8kw，使含1000ppm硫化氢的气体通过等离子体火焰的情况下，即使在1.0kw的较低功率条件下，硫化氢的分解率也达到了97%。

如图7所示，1.6kw等离子体功率条件下，含30ppm到300ppm硫化羰的气体通过等离子体火焰后，含量降低到0ppm~0.4ppm，显示有99%以上的硫化羰发生分解。特别是硫化羰分解的同时，生成了0.1ppm左右硫化氢。

如图8所示，微波功率从1.0kw变化到1.8kw，使含100ppm硫化羰的气体通过等离子体火焰的情况下，即使在1.0kw的较低功率条件下，硫化羰的分解率也达到了99%。此外，硫化羰分解的同时，生成了0.1ppm至0.4ppm左右硫化氢。而提高微波功率时，显示所生成的硫化氢也被分解，去除率得到提高。

因此，在处理气体内的硫化氢及硫化羰的浓度高的情况下，为了确保后续工序中硫化氢及硫化羰浓度的高分解率，需要高的等离子体功率。

本发明的技术如应用于生产含有16L/min硫化氢及硫化羰的合成气体的煤气化生产工序，则为了去除99%以上硫化氢，优选采用2.0kw左右的等离子体功率。

实施例2

1.6kw等离子体功率条件下，将H₂S 1000ppm、COS 100ppm、N₂分别作为移送气体及等离子体发生气体使用，采用与实施例1相同的方法实施了硫化氢及硫化羰混合气体的去除实验，实验结果如图9所示。

如图9所示，硫化氢与硫化羰混合的情况下，硫化羰的分解能力与实施例1相似，而硫化氢的分解能力显示为分解率比实施例1低约0.5%到1.5%左右。

此外，图10示出了本发明硫化氢及硫化羰去除实验后，在硫捕集罐中捕集的固体硫状态的照片。如图所示，试验后捕集罐内壁附着有固体硫，可知通过等离子体，形成了固体硫分离。

上面的实施例只是用于说明本发明的一例。对于本领域技术人员参照本发明的说明，对本发明进行的部分变更显然也属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置，所述装置接受烃燃料气化所生成的合成气体，在高温微波等离子体火焰下，分解并去除合成气体中含有的硫化氢和硫化羰，其特征在于，所述装置包括：

硫化氢及硫化羰供应腔室（10），其为供应含有硫化氢、硫化羰的合成气体和等离子体发生气体的垂直管体；

等离子体发生装置（20），其将导波管（22）所产生的微波移动到与硫化氢及硫化羰供应腔室连通的部分，提高由微波高密度凝聚所产生的电场，分解供应的等离子体发生气体，依靠等离子体放电形成等离子体火焰（24），所述导波管为端部上侧面与供应硫化氢及羰基硫供应腔室连通的水平管；

等离子体分解腔室（30），其与等离子体发生装置导波管（22）端部下侧面连通且与硫化氢及硫化羰供应腔室10连接在相同的轴上，并且其为内部存在等离子体火焰，将供应的硫化氢及硫化羰投入到等离子体火焰中，从而发生分解的垂直管体；

再结合腔室（40），其为与等离子体分解腔室30的下端连通并结合，并且使得由等离子体火焰分解的硫化氢及硫化羰的元素中的氢和一氧化碳再结合，从而与硫分离的垂直管体；

旋流器（50），其设置在再结合腔室的下端，分离作为可燃性气体的合成气体与固体硫；

合成气体捕集罐（60）及硫捕集罐（70），它们分别捕集通过旋流器分离的合成气体及固体硫。

2.根据权利要求1所述的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置，其特征在于，

所述等离子体发生装置（20）包括：

微波源（21），其接通电源而产生微波；

导波管（22），其为水平管，其将微波源产生的微波移动到一侧，并形成有锥形部（221），从而在移动过程中，使微波以高密度凝聚，提高输出电场；

等离子体控制器（23），其调节微波源的微波发生功率。

3.根据权利要求1所述的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置，其特征在于，所述等离子体发生气体可以为氮气、氧气、空气、蒸汽、氩气；所述含有硫化氢及硫化羰的合成气体与等离子体发生气体通过混合装置（11）混合，混合气体供应管（12）供应合成气体与等离子体发生气体的混合气体，所述混合气体供应管（12）设置为：其从硫化氢及硫化羰供应腔室（10）的轴的中心向侧面相隔，并朝向下侧，以使得供应的气体在腔室内高速旋转、移动。

4.一种利用权利要求1至权利要求3中任一项所述的利用微波等离子体的硫化氢及硫化羰去除装置来去除硫化氢及硫化羰的方法，该方法是将硫化氢及硫化羰供应腔室、等离子体分解腔室及再结合腔室按照上中下段垂直配管，然后在所述硫化氢及硫化羰供应腔室与等离子体分解腔室之间连通等离子体发生装置的导波管，以生成等离子体；所述硫化氢及硫化羰供应腔室为供应含有硫化氢、硫化羰的合成气体和等离子体发生气体的垂直管体；所述等离子体分解腔室为以等离子体火焰分解硫化氢及硫化羰的垂直管体；所述再结合腔室为使得由等离子体分解的硫化氢及硫化羰的元素中的氢和一氧化碳再结合，从而与硫分离的垂直管体；所述方法的特征在于，包括以下步骤：

含硫化氢及硫化羰的混合气体供应步骤，将等离子体发生气体与含硫化氢及硫化羰的合成气体混合后的混合气体旋转地供应到硫化氢及硫化羰供应腔室内；

微波供应步骤，向供应的混合气体提供由等离子体发生装置生成的微波；

等离子体火焰形成步骤，依靠提供的微波电场，分解混合气体中的等离子体发生气体的分子，由等离子体放电形成等离子体火焰；

硫化氢及硫化羰分解步骤，使含硫化氢及硫化羰的合成气体通过所述等离子体火焰，从而使硫化氢及硫化羰分解成硫、氢、一氧化碳的元素单位；

再结合步骤，使分解的氢、一氧化碳再结合，生成作为可燃性气体的氢、一氧化碳气体，使硫凝聚成固体状态；

分离捕集步骤，通过旋流器分离所述氢、一氧化碳气体和固体硫，并分别捕集。