CN108479386A - 一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法，其装置包括加热催化处理模块，所述加热催化处理模块包括若干并列相互连接的处理单元，所述处理单元设有用于气体通过的微小管；所述微小管的管壁为负载有催化剂的催化剂载体，所述催化剂载体为Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料，所述复合材料中的Al2O3或ZrO2材料层与通过微小管的气体接触并吸附有害成分；所述加热催化处理模块设有电加热接头，所述电加热接头与催化剂载体的Fe或Fe合金电连接，所述微小管的内径为不大于1000µm。采用本发明的技术方案，只针对废气中的有害气体进行加热催化，大大降低了能耗，提高了催化效率。
Description
技术领域
本发明属于大气净化技术领域，涉及一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法。
背景技术
催化剂的起燃温度是影响催化效果的一个关键因素，当废气进入催化系统后，必须达到所用催化剂的起燃温度，催化反应才能进行。一般来说，废气需要在比较高的温度下才能与载体表面涂覆的活性物质产生充分反应，当废气或载体的温度过低时，无法达到催化剂的起燃温度，会使得净化效果大幅降低。目前常用的催化反应系统是在废气进入催化反应器前对废气进行加热升温，如图1所示，使废气升温至催化反应所需的起燃温度，并将此热量传递给催化转化器。因此，对于低于起燃温度的进气，必须在进行催化反应之前设置预热段进行预热，使废气达到催化反应所需的温度。
采用上述方法处理废气，需要在催化剂反应前设置预热装置，增加了催化反应系统的复杂性和反应时间，并且预热装置是将所有排出的废气都进行加热，而并不是所有废气都参与催化反应，与催化剂表面活性物质发生催化反应的只占排出废气的一小部分，因此，加热所有废气势必会造成不必要的能量消耗。同时，加热后的气体在进入催化剂载体时会存在热损失导致气体温度降低，从而无法达到催化反应所需的温度，但如果气体加热后温度过高，也可能导致载体上活性物质的温度过高从而降低催化效果，甚至导致催化剂失效。
例如，CN102240560A公开了一种用于有机废气催化燃烧的复合催化剂、制备方法及应用，属于催化剂技术领域。复合催化剂为Pt-Pd/Cu-Mn-Zn-Fe/过渡层/堇青石催化剂，大孔和高粘复合拟薄水铝石为第二载体即过渡胶，La、Y、Ce、Zr中任选两种为助剂，非贵金属Cu、Mn、Zn、Fe和贵金属Pd、Pt为活性组分，其中，第二载体和助剂组成过渡层。制备方法包括：将堇青石蜂窝陶瓷表面酸处理处理并负载上过渡层，然后再用浸渍法负载非贵金属元素Cu、Mn、Zn、Fe，然后用沉淀-热吸附耦合法依次负载贵金属Pd和Pt。防止催化剂的硫中毒，又可以延长催化剂寿命，降低催化剂生产成本。但该催化剂组成成分复杂，制备方法要求高，从而导致催化剂成本昂贵。
另外，CN1792438A一种低温干法处理苯系有机废气或废水的催化剂的重量百分比组成为：金属1％－10％，活性炭为90－99％，其中金属为Cu、Fe、V或Co，活性炭的表面积为500－1500m2/g。采用等体积浸渍法制备。将含苯系有机废气或含苯系有机物及苯甲酸盐的废水通过以活性炭为载体的吸附－催化剂，吸附结束后，在常温下干燥，通入氧化性气体反应。该方法吸附－催化剂具有良好的吸附性能，催化氧化条件温和，能耗低。但该方法需要吸附和催化氧化在独立的分离步骤中完成，处理效率低，不利于产业化应用实施。
因此，现有技术采用预加热气体处理废气，从节能方面来说并不是理想的处理废气的方法，并且，工艺控制不好就很难达到最佳的净化效果。
发明内容
针对以上技术问题，本发明公开了一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法，只针对废气中的有害气体进行加热催化，大大降低了能耗，同时提高了催化效率以及催化处理能力。
对此，本发明的技术方案为：
一种选择性加热催化处理废气的装置，其包括加热催化处理模块，所述加热催化处理模块包括若干并列相互连接的处理单元，所述处理单元设有用于气体通过的微小管；所述微小管的管壁为负载有催化剂的催化剂载体，所述催化剂载体为Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料，所述复合材料中的Al2O3或ZrO2材料层与通过微小管的气体接触并吸附有害成分；所述加热催化处理模块设有电加热接头，所述电加热接头与催化剂载体的Fe或Fe合金电连接，所述微小管的内径为不大于1000μm。其中，所述微小管的管壁为负载有催化剂的催化剂载体，微小管可以为催化剂载体制成的微小管，那么催化剂载体可以在微小管的内、外壁；也可以是微小管的内壁为催化剂载体。微小管可以为直管，也可以为弯曲的其他形状的管。所述催化剂的活性成分为铂、钯、稀土元素等。所述催化剂的用量与常规方法相同；优选的为1-10mg/cm3。
上述方案中，所述处理单元设有用于气体通过的微小管，待处理的气体从处理单元的一端入口进入，即从微小管的一端进入，经过催化剂载体选择性吸附催化处理后，从处理单元的另一端出口排出，即从微小管的另一端排出。
采用此技术方案，废气在通过微小管过程中，使得废气在加热催化前，有害成分(VOCs)先被催化剂选择性吸附后，吸附后在载体内的气体再被加热、催化处理后释放出来，从微小管排出；而废气中占大部分的无害成分(如氧气、氮气等)则通过微小管排出，不会被吸附加热，也不参与催化反应，大大降低了能耗，提高了催化效率以及催化处理能力。所述废气无需预先浓缩处理，废气直接通过加热的催化剂被催化反应。
另外，采用的Al2O3和ZrO2为陶瓷类材料，具有很好的保温性能，Fe或Fe合金通过导电加热，通过热辐射和热传导将热量传递给催化剂载体以及催化剂载体内的孔隙内的空间，这样使得被吸附在催化载体内的孔隙内的有害成分温度升高，在催化剂的作用下完成分解反应；因为Al2O3和ZrO2为陶瓷类材料的保温作用，载体内部的热量会很好的保持在载体材料的内部，而不会有大量的热量散发出来；而本来占废气绝大多数的无害成分在反应过程中无需被加热，这样使通过微小管的其他没有被吸附的成分的温度影响很小，这样起到更好的利用了热量，提高了热量利用率，同时大大的降低了能耗。
进一步的，所述Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料为在Fe或Fe合金的表面通过原位生成反应得到。
作为本发明的进一步改进，所述微小管呈轴向并列设置，所述微小管的内径为420～840微米。采用此技术方案，可以具有更好的选择性吸附催化效果。
作为本发明的进一步改进，所述Al2O3、ZrO2材料层的厚度为20-200μm。进一步优选的，所述Al2O3、ZrO2材料层的厚度为50-150μm。
作为本发明的进一步改进，所述Fe合金为Fe-Zn、Fe-Cr或Fe-Ni合金，所述Fe或Fe合金材料层的厚度为100-700μm。
作为本发明的进一步改进，所述处理单元的微小管的孔密度为400-900cpsi；所述处理单元的长度不小于40mm。进一步的，所述处理单元的长度为50-120mm。采用此技术方案，在考虑成本的情况下，具有更好的催化处理效果和更低的排放温度。
进一步的，所述加热催化处理模块的高度范围10-40cm。
作为本发明的进一步改进，所述Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料的比表面积为180～200m2/g，比孔容为0.26～0.3cm3/g。
作为本发明的进一步改进，Fe或Fe合金/Al2O3中Fe或Fe合金与Al2O3的质量比范围为1：10～10：1。
作为本发明的进一步改进，加热催化处理模块中，所述Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料的用量为1-10mg/cm3。采用此技术方案，可以最大程度的吸附废气，并使非废弃成分快速通过，避免加热耗能。
作为本发明的进一步改进，所述催化剂载体为Fe或Fe合金/Al2O3复合材料，其采用以下步骤制备得到：
步骤S1，在Fe或Fe基合金材料的表面覆Al，并进行复合，得到复合材料；
步骤S2，在复合材料的表面进行热处理，原位生成Al2O3；
步骤S3，加湿轧制；
步骤S4，将加湿轧制后的复合材料加热氧化。
此技术方案采用原位生成法得到催化剂载体材料，可以用作高效的汽车尾气及VOCs净化用催化剂载体复合材料，提高金属载体材料的抗高温氧化性能，解决了催化剂与载体材料之间结合力差的问题，载体表面的Al2O3层不是涂覆上去，而是在载体表面原位生成，与载体结合性良好，在使用时不易脱落，延长催化剂的使用寿命。而且在本发明中，可以利于制作成微小管结构的处理单元。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中，在120～280Mpa压力下将Al与Fe基合金材料进行轧制。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中，将轧制后的材料在250～350℃下进行退火处理。优选的，退火温度为280～320℃。进一步优选的，所述退火温度为300℃。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中，热处理的条件为：热处理温度不超过800℃，在含氧气氛下氧化1～3h。优选的，所述热处理温度为600～800℃。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中，加湿轧制的条件为：湿度≥50％、压力50～150Mpa、温度80～200℃，轧制1～3h。采用此技术方案，在大于50％的湿度下进行加湿轧制，可以提供充分的氧，使材料的表面生成的Al2O3更加致密。
作为本发明的进一步改进，步骤S4中，将加湿轧制后的带材在20～50Mpa的压力下，升温至700～950℃，保温1～3h进行氧化。
作为本发明的进一步改进，步骤S4中，升温速度为：在0.5～1h升温到700～950℃。
作为本发明的进一步改进，步骤S1，得到的复合材料的厚度为50～200μm。
作为本发明的进一步改进，步骤S1，所述复合材料的富Al层厚度为10～40μm。
采用上述工艺步骤制得的载体材料具有良好的机械强度和热稳定性，Al2O3层与基材结合强度好，使用过程中很难脱落，提高了催化器的使用寿命。该载体材料的比表面积为180～200m2/g，比孔容为0.26～0.3cm3/g。
此技术方案采用复合工艺，将Fe基合金带材双面轧制复合Al，再通过热处理在复合材料表面富铝面原位生成一层致密均匀的Al2O3膜，形成Al2O3/Fe基合金复合材料，其中Al2O3层一方面能够增大载体材料的比表面积，大的比表面积能够提高载体对催化剂的附着力，有利于提高催化剂的活性；另一方面，在保持载体具有良好的机械强度的同时还能提高载体的抗高温氧化性。由于Al2O3层是在载体材料的富铝面表面原位生成，因此Al2O3层与基材结合强度好，使用过程中很难脱落，提高了催化器的使用寿命。本发明制备出的载体材料，结合了陶瓷载体材料和金属载体材料的优点，是一种高性能的催化剂载体材料。
本发明还公开了一种选择性加热催化处理废气的处理方法，使废气进入如上任意一项所述的选择性加热催化处理废气的装置，将电加热接头与电源连接通电，使催化剂载体内的温度达到催化剂的起燃温度。这里的催化剂的起燃温度根据需要处理的废气而定；优选的，为200～500℃。这样就不需要像现有技术一样将全部气体全部预先加热至“起燃温度”的200～500℃。进一步的，其中，加热升温速率为30～200℃/min。电源可选直、交流电源。进一步优选的，所述加热升温速率为160-240℃/5min。采用该升温速度既可有效的降解废气，也最大程度的降低热能的消耗。
作为本发明的进一步改进，所述废气为VOCs，其浓度为30-3000mg/m3；所述废气达标排放的排放浓度不高于0.1-55mg/m3。
进一步的，在出气口分别测量废气的排放浓度、排放温度以控制废气达标排放。当排放浓度高于达标排放浓度时，提高排放温度。
采用此技术方案，所述加热催化处理模块的废气最大处理能力为100000～300000m3/m3催化剂·h。
进一步的，还包括：检测废气的排放温度以控制加热温度，排放温度为60-280℃。
进一步的，分别在选择性加热催化处理废气的装置的进气口和出气口附近检测废气的浓度和出气温度。进气浓度优选为100-550mg/m3，出气浓度优选为0.1-55mg/m3，出气温度为60-280℃，使得废气在进入和排出过程中实现最大化的降解效率。通过大量研究发现，在前述选择范围内，排放浓度越低、温度越低、转化效率越高则净化效果越好。
采用所述的加热催化处理模块作为载体材料内芯，填充于出气口，所述出气口的外筒中段设置电加热接头与电源相连，当有废气通过时，开启电源后载体迅速升温。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
第一，采用本发明的技术方案，催化剂载体为具有吸附作用的、且可电加热的金属催化剂载体，采用Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料作为载体材料内芯，直接在催化剂载体上设计电加热接头与电源连接，Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料不仅作为载体负载催化剂的活性物质，同时Fe或Fe合金又作为电加热装置直接进行加热升温，同时Al2O3、ZrO2材料层还具有很好的保温作用，由于不是加热所有废气，仅针对废气中被催化剂吸附的有害成分进行催化燃烧处理，使气体加热和催化反应具有选择性和针对性，避免消耗过多的能量，节能30～70％；同时提高了催化效率。
第二，由于不用设置气体预热装置，减少了废气净化的步骤，并且金属载体能够实现快速升温，在使用时可以在短时间内达到所需温度，当废气通过载体时即可发生催化反应，提高净化效率。
附图说明
图1是现有技术的加热催化处理废气的装置的结构示意图。
图2是本发明一种选择性加热催化处理废气的装置的轴向截面图。
图3是本发明一种选择性加热催化处理废气的装置的正视图。
图4是本发明加热催化处理模块的微小管的制备流程图。
附图标记包括：1-加热催化处理模块，2-微小管单元，3-电加热接头。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
一种选择性加热催化处理废气的装置，如图2和图3所示，其包括加热催化处理模块1，所述加热催化处理模块1包括若干轴向并列设置相互连接的微小管单元2，以及位于两侧的进气口和出气口，所述微小管单元2设有用于气体通过的微小管；所述微小管单元2为负载有催化剂的催化剂载体，所述催化剂载体材料采用原位生成的Fe合金/Al2O3等复合材料，其中Al2O3材料层位于微小管的内壁，与气体接触；所述加热催化处理模块1的中段设有电加热接头3，所述电加热接头3与催化剂载体的Fe合金电连接，所述微小管的内径为420～840μm。所述微小管单元的孔密度为400～900cpsi；所述微小管单元2的长度为80mm左右。
本例中，所述加热催化处理模块1的尺寸为Φ98mm×83mm，所述处理单元的微小管单元的孔密度为400cpsi，所述Fe合金/Al2O3复合材料的比表面积为180～200m2/g，比孔容为0.26～0.3cm3/g，催化剂载体负载有以Pt为主要成分的活性物质。所述催化剂载体中，Al2O3材料层的厚度为20-200μm。所述Fe合金为Fe-Zn、Fe-Cr或Fe-Ni合金，所述Fe合金材料层的厚度为100-700μm。
本例中，所述催化剂载体为Fe合金/Al2O3复合材料，其采用以下步骤制备得到：
步骤1：将合金带清洗打磨后，两面覆Al带复合轧制。轧制压力为120Mpa，匀速轧制，控制带材受力均匀。轧制后的复合带厚度为180μm，富Al层厚度为10-40μm；
步骤2：将轧制后的复合带进行300℃退火处理4h；
步骤3：轧制后的带材在700℃的含氧气氛下氧化2h，原位生成γ-Al2O3；
步骤4：在湿度为50％、压力100Mpa、温度100℃的条件下轧制1h；
步骤5：将步骤4得到的带材在20Mpa的压力下，0.5h内升温至700℃并保温1h。
得到的材料比表面积：195m2/g，比孔容：0.28cm3/g。本实施例得到的材料表面生成了一层致密均匀的Al2O3膜。
采用上述选择性加热催化处理废气的装置进行废气的处理时，将电加热接头与电源连接通电，当有废气通过时，开启电源后载体以30℃/min的升温速率升温，分别在进气口和出气口附近检测废气的浓度和温度，以苯的排放浓度、温度和转化效率评价该方法的净化效果。
其中，如图4所示，所述加热催化处理模块1的微小管的制备步骤包括：首先将制得的复合材料通过啮合齿轮轧制成波纹带，再进行转绕，转绕后卷制成的如图3所示圆柱体；使Al2O3层位于微小管的内壁，与气体接触。对比例1
对比例1采用一种预热气体式催化处理废气的方法，将金属预热装置与涂覆活性物质的催化剂载体相连，载体采用陶瓷材料(催化剂载体的尺寸Φ98mm×83mm，400cpsi，表面涂覆以Pt为主要成分的活性物质)，工作时，与实施例1相同的废气首先通过金属预热装置进行加热，再通过陶瓷载体材料催化处理(图1)，分别在进气口和出气口附近检测废气的浓度和温度，以苯的排放浓度、温度和转化效率评价该方法的净化效果。
将实施例1和对比例1得到的结果列于表1中。
表1 实施例1和对比例1的结果对比表
从表1的结果显示，本案的方法实施的苯的排放在7分钟即已稳定，远低于对比例1的15分钟排放稳定，转化率远远好于对比例1。
实施例2
在实施例1的基础上，本例中，所述加热催化处理模块1的尺寸为Φ98mm×83mm，所述微小管单元的孔密度为600cpsi，所述Fe合金/Al2O3催化剂载体材料采用以下步骤制备得到：
步骤1：将合金带清洗打磨后，两面覆Al带复合轧制。轧制压力为150Mpa，匀速轧制，控制带材受力均匀。轧制后的复合带厚度为160μm，富Al层厚度为30μm；
步骤2：将轧制后的复合带进行300℃退火处理4h；
步骤3：轧制后的带材在750℃的含氧气氛下氧化2h，原位生成γ-Al2O3；
步骤4：在湿度为50％、压力100Mpa、温度100℃的条件下轧制1h；
步骤5：将步骤4得到的带材在20Mpa的压力下，0.5h内升温至700℃并保温1h。
材料比表面积：202m2/g，比孔容：0.27cm3/g。制得的材料表面生成了一层致密、多孔的Al2O3膜。
对比例2
对比例2采用一种预热气体式催化处理废气的方法，将金属预热装置与涂覆活性物质的催化剂载体相连，载体采用陶瓷材料(催化剂载体的尺寸Φ98mm×83mm，600cpsi，表面涂覆以Pt为主要成分的活性物质)，工作时，与实施例1相同的废气首先通过金属预热装置进行加热，再通过陶瓷载体材料催化处理(图1)，分别在进气口和出气口附近检测废气的浓度和温度，以苯的排放浓度、温度和转化效率评价该方法的净化效果。
将本实施例2与对比例2的处理效果进行对比，以乙酸乙酯的浓度和转化效率评价该方法的净化效果，结果如表2所示，测试方法及实施参数同实施例1。
表2 实施例2和对比例1的结果对比表
实施例3
在实施例1的基础上，本例中，所述微小管单元的孔密度为900cpsi，所述Fe合金/Al2O3催化剂载体材料采用以下步骤制备得到：
步骤1：将合金带清洗打磨后，两面覆Al带复合轧制。轧制压力为200Mpa，匀速轧制，控制带材受力均匀。轧制后的复合带厚度为130μm，富Al层厚度为10μm；
步骤2：将轧制后的复合带进行300℃进行退火处理4h；
步骤3：轧制后的带材在800℃的含氧气氛下氧化2h，原位生成γ-Al2O3；
步骤4：在湿度为50％、压力100Mpa、温度100℃的条件下轧制1h；
步骤5：将步骤4得到的带材在20Mpa的压力下，0.5h内升温至700℃并保温1h。
采用上述步骤得到的材料比表面积：188m2/g，比孔容：0.29cm3/g。本实施例得到的材料表面生成了一层致密均匀、多孔的Al2O3膜。
对比例3
对比例3采用一种预热气体式催化处理废气的方法，将金属预热装置与涂覆活性物质的催化剂载体相连，载体采用陶瓷材料(催化剂载体的尺寸Φ98mm×83mm，900cpsi，表面涂覆以Pt为主要成分的活性物质)，工作时，与实施例1相同的废气首先通过金属预热装置进行加热，再通过陶瓷载体材料催化处理(图1)，分别在进气口和出气口附近检测废气的浓度和温度，以苯的排放浓度、温度和转化效率评价该方法的净化效果。
将本实施例3与对比例3的处理效果进行对比，以二甲基甲酰胺(DMF)的浓度和转化效率评价该方法的净化效果，详见表3，测试方法及实施参数同实施例1。
表3 实施例3和对比例1的结果对比表
实施例4
采用实施例1的选择性加热催化处理废气的装置和对比例1的对废气进行处理，以O3的浓度和转化效率评价该方法的净化效果，结果如表4所示，测试方法及实施参数同实施例1。
表4 实施例4和对比例1的结果对比表
实施例5
在实施例1的基础上，本例中，采用Fe合金/ZrO2复合材料作为催化剂载体材料，加热催化处理模块的尺寸为Φ98mm×83mm，所述微小管单元的孔密度为400cpsi。将本实施例与对比例1的处理效果进行对比，以甲醛的浓度和转化效率评价该方法的净化效果，详见表5，测试方法及实施参数同实施例1。
表5 实施例5和对比例1的结果对比表
从上述表1～表4的结果可见，采用本发明的装置和处理方法，气体的处理转化率明显提高。因为只针对吸附后的气体进行加热，不是加热所有废气，仅针对废气中被催化剂吸附的有害成分进行催化燃烧处理，与对比例1相比，5分钟的排放浓度迅速达到很低的值，而且排放温度低于对比例1的气体温度；在很短的时间10分钟以内就达到了稳定排放，而且稳定排放的污染物浓度远远低于现有技术对比例的，稳定排放温度也远远低于现有技术对比例的，转化率大大提高，达到90％以上。而实施例5与对比例1的结果可见，实施例5在3min内就达到了稳定排放，远远快于对比例1的，而且排放温度小于100℃，远远低于对比例的185℃，而且稳定排放浓度，处理的效果更好。
通过对比实施例1～5以及对比例1的能耗情况，因为实施例1～5的技术方案使气体加热和催化反应具有选择性和针对性，避免消耗过多的能量，节能30～70％；同时提高了催化效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：其包括加热催化处理模块，所述加热催化处理模块包括若干并列的相互连接的处理单元，所述处理单元设有用于气体通过的微小管；所述微小管的管壁为负载有催化剂的催化剂载体，所述催化剂载体为Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料， 所述复合材料中的Al2O3或ZrO2材料层与通过微小管的气体接触并吸附有害成分；所述加热催化处理模块设有电加热接头，所述电加热接头与催化剂载体的Fe或Fe合金电连接，所述微小管的内径为不大于1000µm。
2.根据权利要求1所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述微小管呈轴向并列设置，所述微小管的内径为420~840µm。
3.根据权利要求1所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述Al2O3或ZrO2材料层的厚度为20-200µm。
4.根据权利要求3所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述Fe合金为Fe-Zn、Fe-Cr或Fe-Ni合金，所述Fe或Fe合金材料层的厚度为100-700µm。
5.根据权利要求4所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述处理单元的微小管的孔密度为400-900cpsi；所述处理单元的长度不小于40mm。
6.根据权利要求5所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述处理单元的长度为50-120mm。
7.根据权利要求1所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述Fe或Fe合金/Al2O3、或Fe或Fe合金/ZrO2复合材料的比表面积为180~200m2/g，比孔容为0.26~0.3cm3/g。
8.根据权利要求1所述的选择性加热催化处理废气的装置，其特征在于：所述催化剂载体为Fe或Fe合金/Al2O3复合材料，其采用以下步骤制备得到：
步骤S1，在Fe或Fe基合金材料的表面覆Al，并进行复合，得到复合材料；
步骤S2，在复合材料的表面进行热处理，原位生成Al2O3；
步骤S3，加湿轧制；
步骤S4，将加湿轧制后的复合材料加热氧化；
步骤S1中，在120~280Mpa压力下将Al与Fe基合金材料进行轧制，将轧制后的材料在250~350℃下进行退火处理，所述复合材料的富Al层厚度为10~40μm；
步骤S2中，热处理的条件为：热处理温度不超过800℃，在含氧气氛下氧化1~3h；
步骤S3中，加湿轧制的条件为：湿度≥50%、压力50~150Mpa、温度80~200℃，轧制1~3h；
步骤S4中，将加湿轧制后的带材在20~50Mpa的压力下，升温至700~950℃，保温1~3h进行氧化；升温速度为：在0.5~1h升温到700~950℃。
9.一种选择性加热催化处理废气的处理方法，其特征在于：使气体进入如权利要求1~8任意一项所述的选择性加热催化处理废气的装置，将电加热接头与电源连接通电加热，使催化剂载体内的温度达到催化剂的起燃温度。
10.根据权利要求9所述的选择性加热催化处理废气的处理方法，其特征在于：其还包括：检测废气的排放温度以控制加热温度，排放温度为60-280℃。
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