氧化脱硫技术
空气氧化燃料油脱硫技术研究进展
乳化、 循环使用困难等缺点 ， 成为氧化脱硫的一个 研 究热 点 。作者 详尽 综述 了近 年来 以空气 为氧 化 剂 的氧化脱 硫技 术研 究进 展情 况 。
１ 气体 催化 空气 氧化脱硫
目前所 采用 的气 体催 化 剂 主要 是 Ｎ ， ０ ＮＯｚ
一
般 由亚 硝 酸钠 和 浓硫 酸反 应 产 生 ， 。 可 以 ＮＯ 也
传统 的加氢脱 硫技术 由于存 在 空间位 阻效 应， 很难实现燃料油的深度脱硫 ， 且需要 高温 、 高 压环 境 ， 氢气 消耗 量大 ， 耗高 ＿ 。因此非 加 氢脱 能 ２ ］ 硫 技 术 引 起 广泛 关 注 ， 吸 附 脱硫 、 如 氧化 脱硫 、 萃 取脱 硫 和生物 脱硫 ［ 。其 中氧化 脱硫 以其 容 易在 ３ ］ 较温 和 的条件 下 获 得 超低 硫燃 油 ， 为 国 内外研 成 究 的热 点 。国 内外 普 遍 采 用 Ｈ 作 氧 化 剂 ， Ｏ 虽 然能够有效的脱除大部分较难脱 除的硫化物 ， 但 Ｈ 作 氧 化 剂 在 氧 化 过 程 中 带 人 大 量 水 分 ， Ｏ。 易 使油品发 生乳 化现 象 ， 响油 品 的收 率； 次 ， 影 其 Ｈ ） （ 为水溶 性 氧化 剂 ， 燃 料 油接 触 不 充 分 ， 与 为 了达 到较 好 的脱硫 效果 ， 要大 量 的氧 化剂 ， 需 这样 使 氧化 脱硫 技 术 的成 本 增加 ｌ 。空气 作为 氧 化剂 ＿ ４ ］
有 效地 克 服 了 Ｈｚ） 价 格较 高 、 （ 稳定 性 差 、 油 品 使
收 稿 日期 ：０ １０ —５ ２ １－６１ 作者简介 ： 淑芝 （ ９ ６ ， ， 刘 １ ６ 一） 女 黑龙 江安达 人 ， 东北石 油 大学教授 ， 从事石 油化工研究 。 ＊基金项 目： 龙 江 省 杰 出青 年 基 金 资 助项 目（ ２ ０ — 黑 Ｂ ０ ４
氧化镁脱硫方案
引言在能源生产和工业生产过程中，许多燃烧和化学反应会产生大量的二氧化硫（SO2）等有害气体。
这些有害气体对环境和人体健康都有严重的损害。
因此，有效的脱硫技术和方案对于减少大气污染并维护生态平衡至关重要。
本文将介绍一种基于氧化镁的脱硫方案，旨在实现高效、环保的二氧化硫脱除。
一、氧化镁脱硫原理氧化镁（MgO）是一种常见的脱硫剂，其脱硫原理主要包括以下两个步骤：1.吸收和转化：氧化镁与二氧化硫发生化学反应，生成硫酸镁。
反应方程式如下：MgO + SO2 -> MgSO32.氧化：硫酸镁进一步与氧气发生氧化反应，生成硫酸镁和二氧化硫。
反应方程式如下：2MgSO3 + O2 -> 2MgSO4 + SO2通过上述两个步骤，氧化镁能够将二氧化硫转化为硫酸镁，从而实现脱硫的效果。
二、氧化镁脱硫方案设计基于氧化镁的脱硫方案主要包括以下几个环节：1. 氧化镁选择选择适合的氧化镁材料很关键。
通常，纯度较高且颗粒度均匀的微细氧化镁粉末是首选。
此外，氧化镁应具备良好的吸收性能和高催化活性。
2. 反应器设计反应器的设计应考虑尽量增大氧化镁与二氧化硫接触的表面积，以提高反应效率。
可采用填充床反应器或浮动床反应器来实现氧化镁与二氧化硫的接触。
3. 控制参数控制参数的选择和调整对于脱硫效果至关重要。
常见的控制参数包括反应温度、氧化镁质量、反应气体流速等。
一般而言，较高的反应温度和适当的氧化镁质量能够提高脱硫效率。
4. 脱硫效果评估对于氧化镁脱硫方案的效果进行评估是必要的。
可以通过测量出口气体中二氧化硫的浓度、脱硫率等指标来评估脱硫效果，并根据评估结果进行方案的调整和改进。
三、氧化镁脱硫方案优势与传统的脱硫方法相比，氧化镁脱硫方案具有以下几个优势：1.高效性：氧化镁具有很高的吸收性能和催化活性，能够有效地将二氧化硫转化为硫酸镁，从而实现高效脱硫。
2.环保性：脱硫过程仅产生二氧化硫和硫酸镁，无需额外处理废气，减少了二次污染的可能。
资料氧化镁法脱硫法的优缺点
氧化镁法脱硫法氧化镁法脱硫法脱去烟气中的硫份。
吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。
净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。
粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。
吸收过程吸收过程发生的主要反应如下：Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2OMgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。
氧化过程由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。
这个阶段化学反应如下：MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2OMgSO3 + 1/2O2 → MgSO4循环过程是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。
塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。
当塔底浆液pH低于设定值时，氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀，至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。
20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉不纯，而且氢氧化镁溶解度很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底部产生沉淀。
2镁法脱硫优点编辑技术成熟氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了100多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。
氧化脱硫原理
氧化脱硫原理
氧化脱硫是一种常用的烟气脱硫方法，其原理是通过将燃烧过
程中产生的二氧化硫气体氧化为硫酸盐，然后通过吸收剂吸收硫酸盐，从而达到脱硫的目的。
氧化脱硫主要包括湿法氧化脱硫和干法
氧化脱硫两种方法。
湿法氧化脱硫是指在脱硫过程中，利用氧化剂将二氧化硫气体
氧化为硫酸盐，然后通过吸收剂将硫酸盐吸收，最终形成硫酸或硫
酸盐溶液。
湿法氧化脱硫的关键在于氧化剂的选择和氧化反应的进行。
常用的氧化剂包括氧气、过氧化氢等，而氧化反应则是在一定
的温度、压力和pH条件下进行。
干法氧化脱硫则是在脱硫过程中，利用氧化剂将二氧化硫气体
氧化为硫酸盐，然后通过干法吸收剂将硫酸盐吸收，最终形成硫酸
或硫酸盐固体。
干法氧化脱硫相对于湿法氧化脱硫来说，操作简单，设备投资小，但是对氧化剂和吸收剂的要求更高，且硫酸盐的处理
也更为复杂。
在实际应用中，湿法氧化脱硫和干法氧化脱硫常常结合使用，
以达到更好的脱硫效果。
在烟气脱硫系统中，氧化剂的选择、氧化
反应的控制、吸收剂的性能等都是影响氧化脱硫效果的重要因素。
同时，脱硫系统的稳定运行也需要对脱硫设备进行定期维护和管理，以保证脱硫效果和设备的安全运行。
总的来说，氧化脱硫是一种有效的烟气脱硫方法，通过将二氧
化硫气体氧化为硫酸盐，再利用吸收剂将其吸收，从而达到脱硫的
目的。
在实际应用中，湿法氧化脱硫和干法氧化脱硫常常结合使用，以达到更好的脱硫效果。
同时，对脱硫设备的维护和管理也是保证
脱硫系统稳定运行的关键。
希望本文能够对氧化脱硫原理有所了解，为相关工作提供一定的参考。
臭氧催化氧化脱硫脱硝一体化技术
剂与硝酸分离，分离后的硝酸与氨水结合，生成硝酸铵，结晶干燥后形成
副产物硝酸铵化肥，反应如下： 2NO+O3 → N2O3+H2）或 NO+H2O2 → NO2+H2O（加入H2O2） HNO2+LCO → LCO.HNO2 2LCO.HNO2+O2 → 2LCO+2HNO3 HNO3+NH4OH → NH4NO3+H2O
无二次污染，无固体废弃物无废水排放；副产品为化肥。
运行成本低。其运行成本为石灰石/石膏法40%；
CAO半干法1/3，氨法1/2;SCR法70%。
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山美水美
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1、催化氧化技术介绍——技术背景
一、催化氧化一体化技术存在的必然性： 目前国内脱硝市场的兴起和脱硫改造严格 技术优势及其他常规脱硫方法的局限性 国家排放标准的要求日益严格 SNCR,SCR的缺点及催化剂的局限性（产能，热稳定性和化学稳定 性面临考验，二次污染） 补充：国内外很多机构一直都在研究一体化技术 国外：BECLO，苏联罗斯门捷列夫 国内：浙大，华北电力等
6、有机催化剂物理性质： 状态：油状； 沸点：300℃； 颜色：深棕色； 燃点：241.5℃
闪点：142℃；
相对密度：0.942g/ml
饱和蒸汽压：0.7mmHG（60℃）；
粘度：14.5cp(20.8℃）4.72cp(60℃）
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2、催化氧化技术介绍——系统组成
7、催化氧化技术系统组成
水结合，生成硫酸铵，结晶干燥后形成副产物硫酸铵化肥，反应如下：
H2SO3+LCO → LCO.H2SO3 2LCO.H2SO3+O2 → 2LCO+2H2SO4。
湿式氧化法脱硫技术
湿式氧化法脱硫技术是国内化工行业广泛使用的脱硫方法之一，故名思义它是用稀碱液吸收气相中的H2S，在吸收H2S的液相中由于氧化催化剂的作用，将H2S氧化为元素硫并分离回收。
因此该技术包括H2S吸收，氧化和硫回收。
和其它的化学和物理方法相比：(1)该法适用原料气中H2S含量低(＜20g／Nm3)，CO2含量较高工况，即适用于煤气和焦炉气等的脱硫。
国内目前已有几百套生产装置在运行。
(2)本技术的特点是可将H2S直接氧化为单质硫，不需要专门设置诸为克劳斯硫回收装置，流程短，操作简便。
(3)该技术总的硫回收率(80％～85％)，高于其它配套克劳斯硫回收的方法。
(4)溶液的硫容量低和付产少量副盐是该技术的弊病。
硫容量低使公用工程费用在脱硫成本中占50％以上，少量副盐使碱的耗量上升，增加了操作的复杂性。
这些局限性也正是该技术面临的攻关课题。
20世纪70～80年代是我国化肥工业蓬勃发展时期，也是国内湿式氧化法脱硫技术快速工业化的年代，近千套的小合成氨厂是方便开发新技术的生产试验基地，那时除对传统的ADA和醇胺法进行深入研究外，当时有代表性的方法有，栲胶法，FD法，茶酚法和EDFA法等均在工业生产中得到了应用。
经过近30年的发展，伴随市场经济和环保法规的建立，到目前为止，优胜劣汰，现存的有明显技术特色，市场占有率高的典型代表有络合催化和酚醌催化两大类。
随着时间的迁移，占据市场主导地位的方法，20世纪80年代是改良ADA和氨水液相法，80年代末至90年代为栲胶法和PDS，最近几年，888异军突起，市场占据率顿然上升。
以往湿式氧化法脱硫技术主要运用于煤气粗脱硫，近几年来，他的运用范围不断扩展，目前已推广到变换气和焦炉气脱硫，尿素生产中CO2，低温甲醇洗尾气，变压吸附脱碳尾气等高浓度CO2气体的脱硫。
随着我国化肥、甲醇等化学工业的迅速发展，该领域中市场竞争日趋激烈化，为了降低成本，大量高硫煤进入了化工原料市场，使煤气中H2S含量由原先(1～3)g／Nm3)，上升到(3～5)g／Nm3或更高。
杂多酸催化剂催化氧化脱硫研究进展
杂多酸催化剂催化氧化脱硫研究进展一、简述伴随着能源需求的不断增长，环境问题逐渐引起了全球范围内的广泛关注。
油气、生物质以及煤等化石燃料的大量燃烧所排放的硫化物不仅对环境造成了严重污染，而且还对社会带来了巨大的经济损失。
在油品升级和清洁能源利用的过程中，硫含量的降低变得尤为关键。
在这一背景下，杂多酸催化剂作为一种高效、环保的固体酸催化剂，在催化氧化脱硫领域展现出了极大的潜力。
通过其独特的结构和性质，杂多酸能够有效地促使有机硫化物进行氧化反应，从而将其转化为易于去除的二氧化硫或硫酸盐，实现对燃料中的硫含量的有效控制。
本文将对近年来杂多酸催化剂在催化氧化脱硫方面的研究进展进行综述，包括其制备方法、催化性能、影响因素以及应用前景等方面的内容。
1. 硫在环境中的重要性在当今世界，环境保护已成为全球关注的焦点问题。
硫是大气污染物的重要组成部分，对环境和人类健康产生严重影响。
燃煤和工业过程产生的硫化物排放到大气中，形成酸雨、雾霾等恶劣天气现象。
硫还是造成水体富营养化和土壤污染的重要原因之一。
为了有效控制硫污染，各国政府和企业正逐步提高对硫排放的监管力度。
脱硫技术作为减少硫排放的关键手段，受到了广泛关注。
杂多酸催化剂在脱硫反应中具有高活性、高选择性和良好的热稳定性等优点，成为了研究热点。
借助杂多酸催化氧化脱硫技术，可以有效降低硫化物的排放，保护环境。
本文将对杂多酸催化剂催化氧化脱硫技术的研究进展进行综述，并探讨硫在环境中的重要性及杂多酸催化剂在这一领域的应用前景。
2. 排放污染的挑战与硫氧化物处理技术的发展伴随着工业化进程，人类活动带来的污染物排放，特别是硫氧化物(SOx)，已成为环境领域的主要问题之一。
硫氧化物主要来源于燃煤、石油等化石燃料的燃烧以及有色重金属冶炼、矿石加工等生产工艺过程中的尾气。
这些含硫气体不仅对环境造成了严重污染，还对社会经济和人类健康产生了长远的影响。
传统的硫氧化物处理方法如催化转化、吸收法、吸附法、膜分离法等，在处理效率和环境友好性方面存在一定的局限性。
国内湿法氧化脱硫技术的发展与应用
碱 源可根 据气 体 中硫化 物 和氰 化 物含 量配 给碱 性
液体 ， 提高净 化 效果 ， 相 应增 加 了装 置投 资 和操 但 作 费用 ， 同时 也 有 可 能 因为 操 作 问 题 而影 响装 置
运行 稳定 。常 用 的 外 加 碱 源 有 乙醇 胺 、 酸 钠 及 碳 氢 氧化钠 。
厂、 加拿 大及 意 大利 的一 些 焦 化 厂 等 约 有 １００ ０
套装 置采 用该 工艺 ， 是 我 国焦 炉煤 气 脱 硫 采 用 也 较 多的工艺 之一 。
ｋｈｘ ａａ 脱硫 脱氰 和 Ｈｒｈｘ废 液 处 理两 部 分组 成 ， ｉ ａ ｏ 脱硫采 用气体 中 的氨 为碱 源 ， １４一萘醌 ２一磺 以 ， 酸钠为 催化剂 的氧 化脱 硫 脱 氰 工艺 ； 液 部分 在 废
收 稿 日期 ：０ ０—１ ２１ ０—２ ９
脱硫 工艺 归纳 起来 可大致 分 为 干法脱 硫 和湿法 脱
硫两 大类 ， 法脱 硫 主要用 以脱除无 机 硫 ， 湿 干法 脱
硫 主要用 以脱 除有 机硫 。当 焦炉 煤气 用 作 化工 原
料时 ， 常将 两者 结合 起来 使 用 ， 通 才能 达 到预期 的
用 的有 ２ ０多 种 ， 广 泛 被 采 用 的 方 法 并 不 多 ， 章 重 点 介 绍 了几 种 适 用 于 焦 炉 煤 气 脱 硫 的湿 式 氧 化 脱 硫 技 术 但 文
及 我 国 开发 应 用 的情 况 。
在 我 国焦炭生 产 中约有 ４ Ｏ％ ～５ ０％ 的焦 炉
１ 湿 法 氧 化 脱 硫 技 术 简 介
脱硫 目标 。
作者简介 ： 王平 尧 （ ９ ３一） 男 ， 级 工 程 师 ，９ ９年 毕 业 于 １６ ， 高 １８ 北 京 化 纤 工 学 院 （ 北 京 服 装 学 院 ） 工 系有 机 化 工 专 业 。 现 化 主 要 从 事 天 然 气化 工 规 划 工 作 ， 《 纶 通 讯 》 发 表 过 数 篇 在 维 上
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无二次污染，脱硫率高等优点。但是，臭氧的
氧化性太强，容易产生过度氧化，影响油品的
品质。而且，臭氧的价格较贵，还有一定的毒
性，因此人们更注重选择没有的毒性的氧气和
空气。氧气和空气来源广泛，成本低廉，无二
次污染，无腐蚀性等优点，尤其是空气，是一
个热点研究方向。
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3
氧化剂的分类
•
NO2/HNO3作为氧化剂，操作简单，实用价
•
氧化脱硫技术具有条件温和，脱硫率高，
工艺简单，不需要氢气等优点，备受研究者的
关注，有望成为一种生产超低硫产品的主要技
术。
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5
2
氧化脱硫原理
•
有机硫化物中硫碳键近似无极性，有机硫
化物与其相应的碳氢化合物有极其相似的性质，
两者在水或极性溶剂中的溶解度差别不大。但
是有机含氧化合物在水或极性溶剂中的溶解度
•
氧化脱硫技术主要包括有机硫的氧化和分
离两个步骤。首先将有机硫化物氧化成亚飒和
飒类，然后利用其与烃类的差别采用萃取、吸
附、蒸馏、热分解等方法分离。
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氧化剂的分类
• 氧化脱硫技术的主要氧化剂有双氧水、分 子氧（纯氧、空气和臭氧）、有机过氧化物
（叔丁基过氧化物、过氧化环己酮和过氧乙酸
等）、NO2/HNO3、次氯酸钠、高铁酸钾等。常 用的氧化剂有双氧水、分子氧和有机过氧化物。
氧化脱硫技术
穆金城 研09031班
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目录
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研究背景
2
氧化脱硫原理
3
氧化剂的选择
4
氧化脱硫技术的分类
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展望
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研究背景
•
石油是一种非可再生资源，世界原油越来
越少，油品越来越重质化，劣质化，石油中的
硫含量也越来越高。
•
在当今社会，人们更加注重环境保护，而
轻质油中的硫在燃烧后会转化成SOx，排放到
• 按反应条件分为：光化学氧化技术、超声波氧 化技术、催化氧化技术，等离子体催化氧化技 术等 。
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展望
• 一、氧化脱硫技术有望成为一种生产超低硫产 品的热门研究技术。
• 二、空气因其廉价，来源丰富，将会成为氧化 剂发展的必然趋势。
• 三、开发高效催化剂。
•
高效催化剂和氧化剂的联合作用会使氧化
脱硫效果更好。氧化脱硫技术的前景会更好。
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大气候将会形成酸雨，因此各国都制定了严格
的燃料油的硫含量标准，这个标准也在逐渐调
整越来越低，低硫油越来越受到各国的重视。
•
因此迫切需要寻找一种新的高效脱硫方法。
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3
1
研究背景
•
轻质油中的硫的主要分布形式是硫醇硫、
硫醚硫、噻吩及其衍生物等。
•
硫醇硫和硫醚硫用简单的物理和化学方法
脱除，而噻吩类硫的脱除较难，传统的加氢脱
大于其相应的碳氢化合物。氧原子连接到噻吩
类化合物的硫原子上会显著增加其在极性溶剂
中的溶解能力。
•
在原子结构上硫原子比氧原子多5个3d轨
道，这就使得有机硫化合物更容易接受氧原子
被氧化，连接多个氧原子到有机硫化合物的硫
原子上，可以增加其偶极矩，增加其极性，与
轻质油中的烃类性质差别较大。
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2
氧化脱硫原理
硫需要在高温高压下操作，且需要大量的氢气，
会存在不安全的因素，油品的生产成本也会上
升，加氢还会使烯烃饱和，降低辛烷值。由于 这些缺点的存在，一些研究者开始把目光转向
非加氢脱硫技术。
•
目前主要的非加氢脱硫技术有氧化脱硫技
术、吸附脱硫技术、生物脱硫技术、烷基化脱
硫技术和沉淀脱硫技术等。
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研究背景
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3
氧化剂的分类
•
过氧化氢作为氧化剂，氧化效果好，脱硫
率高，副产物为水易于除去，没有副产物有机
酸的产生，不会对反应设备造成腐蚀，所以
H2O2是使用最普遍、研究最多的氧化剂。但因
H202价格较高、稳定性差，油品收率低，产生 的水易使油品产生乳化现象，还会阻止氧化反
应等缺点限制了它的应用。
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值好。但是脱硫率和油品收率都不是很高。而
且硝酸还会腐蚀设备，大量的废酸会污染环境，
所以这种氧化剂很少使用。
•
高铁酸钾和次氯酸钠，虽然都有良好的脱
硫效果，且分离简单，但是其稳定性不好，所
以在应用上还有一定的限制。
•
因此，建立一种高效、廉价、选择性高的
氧化剂体系，并寻求到氧化态硫化物的出路，
是氧化脱硫技术继续发展的关键。用空气作氧
9
3
氧化剂的分类
•
有机过氧化物为油溶性氧化剂，氧化过程
中不产生大量油水两相，从而避免乳化现象发
生，反应可在管式反应器中进行。但是有机过
氧化物的成本较高，限制其在工业化的应用。
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3
氧化剂的分类
•
在分子氧氧化剂中，臭氧通过链反应分解
产生的羟基自由基具有强反应活性和对有机物
的非选择性，反应条件温和，工艺条件简单，
化剂进行氧化脱硫是一个很有前途的发展方向。
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4
氧化脱硫技术的分类
• 按催化剂的种类分为：有机酸催化技术、杂多 酸催化技术、金属盐催化技术、金属氧化物催 化技术、金属负载催化技术、分子筛催化技术、 仿生催化技术、光催化技术等。
• 按氧化剂的种类分为：双氧水技术、分子氧 （纯氧、空气和臭氧）技术、有机过氧化物 （叔丁基过氧化物、过氧化环己酮和过氧乙酸 等）技术、 NO2/HNO3技术、次氯酸钠技术、高 铁酸钾技术等。