По физико-химическому процессу эти способы очистки возможно подразделить на:
а) способы, основанные на непосредственном химическом взаимодействии сероводорода с твёрдыми реагентами;
б) способы, основанные на адсорбционных и каталитических свойствах поглотителя.
Они основаны на избирательном поглощении (адсорбции) сернистых соединений твердыми сорбентами. Как правило, адсорбцию ведут при температуре 20–50 °C и повышенном давлении, а регенерацию (десорбцию) насыщенного сернистыми веществами адсорбента – при низком давлении и температуре 100–350 °С. Для регенерации через слой адсорбента пропускается какой-либо из инертных газов, малосернистый природный или нефтяной газ, водяной пар и др.
В ряде случаев одновременно с адсорбцией протекают каталитические реакции, вследствие чего сернистые вещества превращаются в элементарную серу, которую извлекают при регенерации и затем используют.
В качестве адсорбента применяют активированный уголь марок АР-3, СКТ-1 и других, а также уголь с добавками щелочи. При этом, наряду с очисткой от сернистых веществ, из газов извлекаются также бензол и толуол, которые затем выделяют при регенерации.
Для очистки многосернистых природных и нефтяных газов большое распространение в качестве адсорбентов получили молекулярные сита (цеолиты) марок СаА и, особенно, NaX. Их адсорбционная емкость в большей мере зависит от содержания в газах H2O, CO2 и высших углеводородов, условий эксплуатации и степени очистки и колеблется от 2 до 18 %.
Преимуществом адсорбционных методов является возможность проведения процесса при низких температурах, а также тонкая очистка газов не только от сероводорода, меркаптанов, органических сульфидов, но и от таких трудноудаляемых другими способами веществ, как тиофен и его производные.