[发明专利]一种含苯系物废气的催化燃烧处理方法及装置系统

权利要求书

1.一种含苯系物废气的催化燃烧处理方法，其特征在于包括如下步骤：

将含苯系物废气和氧气的混合气体通入含有催化剂的反应柱内催化燃烧处理，处理后的废气经气相色谱检测后进行吸附处理，最后排出；其中所述的催化剂主要由堇青石以及负载在堇青石表面的稀土金属、过渡金属和钾组成，堇青石与过渡金属元素的质量摩尔比为（240～270）g：1mol，稀土金属、过渡金属与钾的摩尔比为（5～10）：（5～10）：1。

2.根据权利要求1所述的含苯系物废气的催化燃烧处理方法，其特征在于所述的反应柱沿气流方向分为两段，依次为预热段和加热段，催化剂置于加热段的铁丝网上；预热段温度控制在100-200℃之间，加热段的温度控制在200-400℃之间。

3.根据权利要求1所述的含苯系物废气的催化燃烧处理方法，其特征在于所述的催化剂通过以下方法制备得到：分别配制稀土金属硝酸盐溶液、过渡金属硝酸盐溶液和氯化钾溶液，按照稀土金属、过渡金属与钾的摩尔比为（5～10）：（5～10）：1的比例混合；取混合溶液加入堇青石，使堇青石与过渡金属元素的质量摩尔比为（240～270）g：1mol；在室温下搅拌2～3h后，静置老化30～40h，在120～150℃下烘干20～28h，在800～1100℃下焙烧5～7h得到催化剂原粉，经压片后粉碎过28目筛得催化剂颗粒。

4.根据权利要求3所述的含苯系物废气的催化燃烧处理方法，其特征在于所述的催化剂通过以下方法制备得到：配制硝酸镧溶液10mol/L、硝酸铜溶液10mol/L和氯化钾溶液1mol/L各4ml混合，加入10g堇青石，在室温下搅拌3h后，静置老化36h，在140℃下烘干24h，在1000℃下焙烧5h得到催化剂原粉，经压片后粉碎过28目筛得催化剂颗粒。

5.根据权利要求3所述的含苯系物废气的催化燃烧处理方法，其特征在于所述的吸附处理使用的吸附剂为颗粒活性炭，其粒径为2-5mm。

6.根据权利要求1所述的含苯系物废气的催化燃烧处理方法，其特征在于所述的含苯系物废气和氧气通入气体缓冲罐进行缓冲后以0.8～2.4L/min流量通入反应柱；所述的氧气占混合气体总量的50％-80％（V/V）。

7.一种应用于权利要求1所述的处理方法的装置系统，其特征在于包括气体缓冲罐（1）、预热炉（2）、反应柱（3）、加热炉（4）、气相色谱仪（8）和尾气收集装置（9）、氧气钢瓶（12）以及连接各装置的管道，反应柱（3）内装有钢丝网（6），钢丝网（6）上放置催化剂，尾气收集装置（9）内装填吸附剂；废气由A处进入，并与氧气钢瓶（12）发生氧气在气体缓冲罐（1）混合后进入反应柱（3），预热炉（2）和加热炉（4）沿进气方向依次设置在反应柱（3）外围，反应柱（3）与气相色谱仪（8）和尾气收集装置（9）分别设有管道连通；含苯系物废气和氧气进入反应柱（3），经由预热炉（2）预热，进入加热炉（4）进行催化燃烧，催化燃烧处理的尾气进入尾气收集装置（9），经吸附处理后由排气口（11）排出。

8.根据权利要求7所述的装置系统，其特征在于反应柱（3）材质为不锈钢或石英反应柱。

9.根据权利要求7所述的装置系统，其特征在于预热炉（2）和加热炉（4）温度均可调；催化剂旁插入热电偶（7）对反应柱（3）内催化剂（5）的温度进行监控。