在常溫下沼氣通過(guò)脫硫床層，沼氣中的硫化氫與活性氧化鐵接觸，生成三硫化二鐵，然后含有硫化物的脫硫劑與空氣中的氧接觸，當(dāng)有水存在時(shí)，鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單體硫。這種脫硫再過(guò)程可循環(huán)進(jìn)行多次，直至氧化鐵脫硫劑表面的大部分空隙被硫或其他雜質(zhì)覆蓋而失去活性為止。

脫硫反應(yīng)為：

Fe2O3·H2O+3H2S→Fe2S3·H2O+3H2O ΔH=-63kJ/mol

再生反應(yīng)為：

2Fe2S3·H2O+3O2→2Fe2O3·H2O+6S ΔH=-126kJ/mol

再生后的氧化鐵可繼續(xù)脫除沼氣中的H2S。上述兩式均為放熱反應(yīng)，但是再生反應(yīng)比脫硫反應(yīng)要緩慢。為了使硫化鐵充分再生為氧化鐵，工程上往往將上述兩個(gè)過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行。