CN110617491B - 一种尾气催化焚烧塔及使用其的尾气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尾气催化焚烧塔及使用其的尾气处理方法，其系统包括位于塔内的对原料气进行预热的预热段、对原料气进行加热的加热段、发生催化氧化反应的反应段、原料气进气通道、处理气出气通道、原料气进口和处理气出口。本发明将尾气的催化焚烧系统集成在一个塔内，只留一个原料气进口和一个处理气出口，采用一体化的设计，结构简洁，方便整体迁移，可以整体制造和供货，根据不同工艺提供整体解决方案，直接在工厂制造直接运输到用户现场，即可投入使用，减少现场安装工作量；占地面积小，空间利用率大，同时整个系统放在塔内，减少管道连接，能有效降低热量损失，节省能耗，并且减少物料泄露机率，能够保护工人安全和避免污染环境。

Description

一种尾气催化焚烧塔及使用其的尾气处理方法
技术领域
本发明涉及有机废气处理领域，具体是一种尾气催化焚烧塔及使用该塔的尾气处理方法。
背景技术
目前化工石油行业都会产生一定量的有机废气，有机废气中常含有烃类化合物、含氧有机物或者含氮、硫、磷等有机物，这些废气直接排入大气将会对环境造成严重污染。传统的有机废气净化方法有吸附法、冷凝法、直接燃烧法和催化焚烧法等。相比其他方法，催化焚烧工艺因具有“起燃温度低、节省能源、有机物转化率高、适用范围广、无二次污染”的优点得到了广泛的应用。但传统催化焚烧工艺中各个设备(预热器、加热器、反应器等)都是水平或立体放置，由于设备体积很大，并且设备之间相连的管道直径也很大，这些都导致了整个催化焚烧系统的占用面积非常大，分布也很散乱，不利于制造、运输和推广，而且设备和管道暴露在室外，也对管道和设备的保温质量提出了很严苛需求。此外催化焚烧系统中尾气温度较高并且温度变化很明显，常常导致会产生很大的热应力，尤其是较粗的管道，工厂经常需要采取额外的手段来减少热应力，这无疑又会增加成本。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供了一种尾气催化焚烧塔。
本发明的技术方案是：一种尾气催化焚烧塔，其包括：
位于塔下部的一级预热段，其进口用于接入原料气，并通过在其中设置的多个换热管引入高温处理气对原料气进行一次预热；
位于塔中部的加热段，使用高温蒸汽或者电对原料气进行加热(通常间歇加热)；
位于塔中上部的二级预热段，其用于对原料气进一步预热(二次预热)；
位于塔上部的反应段，用于催化氧化加热后的原料气，使得原料气变成处理气；
其中，一级预热段内设有由螺旋状的板围成的螺旋形通道，原料气进口位于螺旋形通道的最外层，原料气出口位于螺旋形通道的最内层，螺旋形通道内设置供工艺气(或处理气)向下通过的换热管，螺旋形通道的中心为原料气上升通道；
原料气上升通道连通加热段，加热段与设置在二级预热段内的多个换热管连通；二级预热段内设有由螺旋状的板围成的螺旋形通道和位于螺旋形通道内的用于引入原料气的多个换热管，螺旋形通道的中心为与反应段(反应室)出口连通的处理气下降通道，处理气下降通道有一个或多个处理气进口与螺旋形通道连通，二级预热段内的螺旋形通道的最外层具有处理气出口；
二级预热段内的换热管出口与反应段内的原料气进气通道连通，反应段内的原料气进气通道连通反应段内的反应室；
二级预热段的处理气出口连接位于尾气催化焚烧塔外部的外部通道，外部通道与一级预热段内的多个换热管连通，换热管的出口与处理气出气通道连通。
进一步地，催化焚烧塔的外形采用圆柱型或者棱柱型，优先采用圆柱型。
进一步地，所述的原料气上升通道、处理气出气通道中可以有管道连接，也可以没有管道存在。
进一步地，反应室的下部呈倒锥形，从而直径渐缩至与处理气下降通道相当(相等或大致相等)。
进一步地，所述的加热段起间歇加热作用。
进一步地，原料气中的组分包括氮气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、水、小分子烃类有机物等，氮气含量范围为75～90vol％，氧气含量范围为5～10vol％，二氧化碳含量范围为2～6vol％，一氧化碳含量范围为0.01～2vol％，水含量范围为0.01～5vol％，小分子烃类有机物含量范围为10～1000ppmvol，原料气(有机废气)一般来源于(甲基)丙烯酸工艺的废气。
进一步地，所述的反应室为固定床反应器，所述反应室的压降不大于100KPa，经过所述反应室后一氧化碳转化率为98％～100％，处理气中一氧化碳体积浓度范围是0～200mg/m3。一般地，反应器的内径为0.3～3米，高度为2～10米，材质为不锈钢。
进一步地，所述预热段的型式为管壳式或者板式，优先采用螺旋板式。
进一步地，外部通道中设置外部换热器。
进一步地，原料气上升通道部分伸入加热段，在加热段呈倒锥形。原料气上升通道在一级预热段内的直径范围为0.1～2米，处理气下降通道的直径范围一般是0.5～3米。
焚烧塔的直径(内径)一般是0.5～10米，高度一般是5～30米。
螺旋形通道可以是螺旋状的板材(通常由不锈钢或碳钢材质制成，厚度2-50毫米)绕2-10圈形成的，通常4-8圈，螺旋形层间隙宽度一般是10～2000毫米。
换热管的内径15～80毫米，壁厚1～10毫米；螺旋形通道内一般分布50～400根换热管，优选120-200根换热管。
一级预热段一般占塔总高度的10～40％，加热段一般占塔总高度的10～30％，二级预热段一般占塔总高度的10～40％，反应段一般占塔总高度的10～40％。
进一步地，原料气进口为原料气进催化焚烧塔的管口。
进一步地，处理气出口为处理气出催化焚烧塔的管口。
预热段、加热段、反应段、原料气进气通道、处理气出气通道、原料气进口和处理气出口在塔内形成一个整体，呈现立体分布结构。
进一步地，塔的底部是固定的，塔的顶部不进行固定，当热应力产生时，通过向上传递热应力，能有效避免热应力产生的设备损害。
根据本发明的第二个实施方案，提供一种使用上述装置处理尾气的方法，该方法包括：
原料气从原料气进口进入催化焚烧塔的一级预热段的螺旋形通道内，与从外部通道进入一级预热段的换热管内的处理气进行换热，从一级预热段原料气出口进入原料气上升通道，再从原料气上升通道进入加热段，出加热段后进入二级预热段螺旋形通道内的换热管内，在该换热管内与从反应室排出的处理气进行换热，从换热管内出来上升，进入反应室内反应，反应后的处理气向下进入处理气下降通道，再通过处理气下降通道内设有的一个或多个处理气进口进入二级预热段内的螺旋形通道，从螺旋形通道出来后进入外部通道，任选在外部通道上设置的外部换热器换热，然后进入一级预热段螺旋形通道内的换热管内，出一级预热段的换热管后排出。
原料气的引入流量范围一般为500～10000kg/h。
在一级预热段中原料气一般被加热至50～150℃。
在加热段中，一般在开车时使用加热(蒸汽加热或电加热)，将原料气加热到150℃～300℃。
在二级预热段中，原料气一般被加热至280～350℃。运行一段时间后，反应段稳定下来，加热段不使用加热的情况下，反应室出口温度会升高，一级预热段加热后的原料气温度也会变高(例如可被直接加热至280～350℃)。
从反应室出来的处理气温度一般为350～550℃。换热后出二级预热段的温度一般为150-250℃。处理气经过任选有的外部换热器后温度一般变为120-160℃，处理气进入一级预热段中换热管，换热后温度一般变为35-80℃，通过处理气出口流出催化焚烧塔。
反应室中催化剂一般采用金属或陶瓷载体催化剂，催化剂的活性材料包括铂、钯、钌、铜、铬、镍、钒等金属或金属氧化物的一种或几种。反应室中反应温度为350～550℃，反应时间不超过半小时(例如5-30分钟)。
本发明的有益效果是：将尾气的催化焚烧集成在一个塔内，只留一个原料气进口和一个处理气出口，采用一体化的设计，结构简洁，方便整体迁移，可以整体制造和供货，根据不同工艺提供整体解决方案，直接在工厂制造直接运输到用户现场，即可投入使用，减少现场安装工作量；占地面积小，空间利用率大，同时整个系统放在塔内，减少管道连接，能有效降低热量损失，节省能耗，并且减少物料泄露机率，能够保护工人安全和避免污染环境；另外塔的底部是固定的，塔的顶部不进行固定，当热应力产生时，通过向上传递热应力，能有效避免热应力产生的设备损害。
本发明的附件方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是一级加热段1的横向截面示意图。
图3是二级预热段4的横向截面示意图。
图1中：1-一级预热段，2-原料气上升通道，3-加热段，4-二级预热段，5-反应段，6-反应室，7-处理气下降通道，8-外部通道，9-外部换热器，10-处理气通道，11-处理气出气通道，实线箭头为原料气的流动方向，虚线箭头为处理气的流动方向。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所述，本发明的一种尾气催化焚烧塔的整体化设计，其包括：一级预热段1、原料气上升通道2、加热段3、二级预热段4、反应段5、反应室6、处理气下降通道7、外部管道8、外部换热器9、处理气通道10、处理气出气通道11，实线箭头为原料气的流动方向，虚线箭头为处理气的流动方向。
一种尾气催化焚烧塔，其包括：
位于塔下部的一级预热段1，其进口用于接入原料气，并通过在其中设置的多个换热管引入高温处理气对原料气进行一次预热；
位于塔中部的加热段3，使用高温蒸汽或者电对原料气进行加热(通常间歇加热)；
位于塔中上部的二级预热段4，其用于对原料气进一步预热(二次预热)；
位于塔上部的反应段5，用于催化氧化加热后的原料气，使得原料气变成处理气；
其中，一级预热段内设有由螺旋状的板围成的螺旋形通道(参见图2)，原料气进口位于螺旋形通道的最外层，原料气出口位于螺旋形通道的最内层，螺旋形通道内设置供工艺气(或处理气)向下通过的换热管，螺旋形通道的中心为原料气上升通道2；
原料气上升通道2连通加热段3，加热段3与设置在二级预热段4内的多个换热管连通(参见图3)；二级预热段4内设有由螺旋状的板围成的螺旋形通道和位于螺旋形通道内的用于引入原料气的多个换热管，螺旋形通道的中心为与反应段(反应室6)出口连通的处理气下降通道7，处理气下降通道7有一个或多个处理气进口与螺旋形通道连通，二级预热段4内的螺旋形通道的最外层具有处理气出口；
二级预热段4内的换热管出口与反应段5内的原料气进气通道连通，反应段5内的原料气进气通道连通反应段内的反应室6；
二级预热段4的处理气出口连接位于尾气催化焚烧塔外部的外部通道8，外部通道与一级预热段1内的多个换热管连通，换热管的出口与处理气出气通道11连通。
在一个实施方案中，催化焚烧塔的外形采用圆柱型或者棱柱型，优先采用圆柱型。
在另一实施方案中，所述的原料气上升通道、处理气出气通道中可以有管道连接，也可以没有管道存在。
所述的加热段起间歇加热作用，一般在开车时使用。
一般地，原料气中的组分包括氮气、氧气、一氧化碳、水、小分子烃类有机物等，氮气含量范围为75～90vol％，氧气含量范围为5～10vol％，二氧化碳含量范围为2～6vol％，一氧化碳含量范围为0.01～2vol％，水含量范围为0.01～5vol％，小分子烃类有机物含量范围为10～1000ppmvol，原料气(有机废气)一般来源于(甲基)丙烯酸工艺的废气。
进一步地，所述的反应室为固定床反应器，所述反应室的压降不大于100KPa，经过所述反应室后一氧化碳转化率为98％～100％，处理气中一氧化碳体积浓度范围是0～200mg/m3。反应器的内径为0.3～3米，高度为2～10米，材质为不锈钢。
进一步地，所述预热段的型式为管壳式或者板式，优先采用螺旋板式。
进一步地，外部通道中设置外部换热器。
进一步地，原料气上升通道部分伸入加热段，在加热段呈倒锥形。原料气上升通道在一级预热段内的直径范围为0.1～2米，处理气下降通道的直径范围一般是0.5～3米。
焚烧塔的直径(内径)一般是0.5～10米，高度一般是5～30米。
螺旋形通道可以是螺旋状的板材(通常由不锈钢或碳钢材质制成，厚度2-50毫米)绕2-10圈形成的，通常4-8圈，螺旋形层间隙宽度一般是10～2000毫米。
换热管的内径15～80毫米，壁厚1～5毫米；螺旋形通道内一般分布50～400根换热管，优选120-200根换热管。
一级预热段一般占塔总高度的10～40％，加热段一般占塔总高度的10～30％，二级预热段一般占塔总高度的10～40％，反应段一般占塔总高度的10～40％。
原料气进口为原料气进催化焚烧塔的管口，处理气出口为处理气出催化焚烧塔的管口。
预热段、加热段、反应段、原料气进气通道、处理气出气通道、原料气进口和处理气出口在塔内形成一个整体，呈现立体分布结构。
下面对每一部分的结构和功能进行说明。
一级预热段1，其横截面如图2所示，由螺旋状的板围成，中心是原料气上升通道2。原料气从一级预热段1的原料气进口进入一级预热段1，经过螺旋板围成的空间从一级预热段1的原料气出口进入原料气上升通道2，原料气在一级预热段1中流动方向是从外向里的螺旋型流动。图2中螺旋板围成空间中的许多圆圈代表换热管，许多换热管垂直并列在螺旋板之间，换热管中是从处理气通道10过来的高温处理气，高温处理气从上向下流动。原料气在螺旋板围成的空间内流经换热管时被换热管中的高温处理气加热，起到原料气一级预热的效果。
原料气上升通道2，由两部分组成，下部是直筒形，上部是倒锥形，通道内可以设置管道，也可以不设置管道，原料气从一级预热段1的原料气出口进入原料气上升通道2，原料气在原料气上升通道2中从下向上流动，经过加热段3的进口进入加热段3。
加热段3，可以有两种结构，一是加热段3内设置水平放置的加热管，如果加热段3投用时，管内可以是高温蒸汽，也可以是电阻丝等，原料气在管与管之间从下向上流动，通过二级预热段4的进口进入二级预热段4；二是加热段3内设置垂直放置的加热管，如果加热段3投用时，管与管之间是高温蒸汽，也可以是电阻丝等，原料气在加热管内从下向上流动，通过二级预热段4的原料气进口进入二级预热段4。加热段3中的加热介质(高温蒸汽或电阻丝)一般是在刚开车时投用，需要用加热介质将原料气加热到150℃-300℃。
二级预热段4，其横截面如图3所示，由螺旋状的板围成，二级预热段4的中心有一个或多个处理气进口，处理气从处理气下降通道7经过二级预热段4的处理气进口进入二级预热段4，经过螺旋板围成的空间从二级预热段4的处理气出口进入外部管道8，处理气在二级预热段4中流动方向是从里向外的螺旋型流动。图3中螺旋板围成空间中的许多圆圈代表换热管，许多换热管垂直并列在螺旋板之间，换热管中是从加热段3过来的低温原料气，低温原料气从下向上流动，原料气在换热管内被螺旋板围成空间内的高温处理气加热，起到原料气二级预热的效果。
原料气通过二级预热段4的原料气出口进入反应段5的原料气进气通道，原料气进气通道内可以设置管道，也可以不设置，原料气在原料气进气通道内从下向上流动，经过反应室6的进口进入反应室6。
反应室6的进口在顶部，可以有一个或多个进口，反应室6的具体结构采用固定床反应器，反应室6中填充金属或陶瓷载体催化剂，原料气中的一氧化碳和有机物等在催化剂作用下，和原料气中的氧气进行无火焰燃烧，一氧化碳和有机物等被氧化为二氧化碳和水，原料气变成高温处理气，温度为350-500℃。反应后生成的高温处理气从反应室6底部经过反应室6的出口进入处理气下降通道7，原料气在反应段6中从上向下流动，经过反应变成高温处理气。
处理气通过反应室6出口进入处理气下降通道7，处理气下降通道7内可以设置管道，也可以不设置，处理气经过二级预热段4的一个或多个处理气进口进入二级预热段4。
外部管道8和二级预热段4采用焊接或法兰连接，处理气从二级预热段4的处理气出口进入外部管道8，外部管道8上连接有外部换热器9，外部换热器9的型式是固定管板式换热器或板式换热器，投用时可以给外部的其他物料进行加热，也可以不投用。
外部管道8和处理气通道10采用焊接或法兰连接，处理气通过外部管道8进入处理气通道10，再经过一级预热段1的处理气进口进入一级预热段1，在一级预热段1中的换热管中从上向下流动，通过一级预热段1的处理气出口进入处理气出气通道11，再通过催化焚烧塔的处理气出口离开催化焚烧塔。
本发明将尾气的催化焚烧集成在一个塔内，只留一个原料气进口和一个处理气出口，采用立式一体化的设计，大大减少了占地面积，结构简洁，方便整体迁移，可以整体制造和供货，根据不同工艺提供整体解决方案，直接在工厂制造直接运输到用户现场，即可投入使用，减少现场安装工作量。同时整个系统都放在塔内，大大减少了管道连接，能有效降低热量损失，节省能耗，并且减少物料泄露机率，能够保护工人安全和避免污染环境。催化焚烧系统由于换热温差较大，热应力经常会很大，现有装置都是通过管道的变向或膨胀节来降低热应力，这无疑会增加系统薄弱点和成本，本发明中塔的底部是固定的，塔的顶部不进行固定，当温差热应力产生时，通过向上传递热应力，能有效避免热应力产生的设备损害。
实施例1
一股流量为1000kg/h的工艺废气(来自于甲基丙烯酸工艺)，主要的成分是N2、O2、CO、甲基丙烯酸(以下简称“MAA”)、甲基丙烯醛(以下简称“MAL”)、丙酮、水等，温度为12℃。整个催化焚烧系统刚开始运行时，加热段3通电投用，工艺废气从一级预热段1原料气进口进入一级预热段1，从12℃换热升温到65℃，一级预热段1选用螺旋板式结构，螺旋板之间并列160根管，管径19mm，管长2000mm，换热面积20m2。65℃原料气进入加热段3，加热段3高度为2000mm，加热段3选择电加热，65℃原料气被加热到130℃。130℃原料气进入二级预热段4内的换热管中，换热升温到330℃，二级预热段4选用螺旋板式结构，螺旋板之间并列200根管，管径19mm，管长2000mm，换热面积25m2。330℃原料气进入反应段5的反应室6，反应室6直径300mm，高度3000mm，反应室6中催化剂为金属载体催化剂(活性金属为五氧化二钒、三氧化二铁和氧化钛，各占催化剂质量的5％、5％和20％，载体为氧化铝)，原料气被催化氧化后变成处理气，处理气出反应室6的温度为400℃。400℃处理气进入二级预热段4的螺旋板空间内，换热后出二级预热段4的温度为200℃。200℃处理气经过外部换热器9后温度变为130℃，外部换热器9选用板式换热器，冷侧为900kg/h的MAA物流，MAA物流从30℃加热到70℃。130℃处理气进入处理气通道10后，进入一级预热段1中换热管，换热后温度变为70℃，通过处理气出口流出催化焚烧塔。
运行一段时间后，处理气出反应室6的温度升高到420℃时，加热段3不再通电加热，此时12℃从一级预热段1原料气进口进入一级预热段1，换热升温到70.6℃。70.6℃原料气进入加热段3，加热段3不通电加热。70.6℃原料气进入二级预热段4内的换热管中，换热升温到320℃。320℃原料气进入反应段5的反应室6，原料气被催化氧化后变成处理气，处理气出反应室6的温度为420℃。420℃处理气进入二级预热段4的螺旋板空间内，换热后出二级预热段4的温度为175℃。175℃处理气经过外部换热器9后温度变为105℃，冷侧为900kg/h的MAA物流，MAA物流从30℃加热到70℃。105℃处理气进入处理气通道10后，进入一级预热段1中换热管，换热后温度变为44℃，通过处理气出口流出催化焚烧塔。
该一体的设备外形尺寸(DN直径×高)为DN800×15000(单位mm)，具有占地面积小，结构紧凑等优点。
本实施例中运行稳定后尾气经过各个结构前、后的组成变化如下表所示：
Figure BDA0002214413700000101
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (15)

1.一种尾气催化焚烧塔，其包括：
位于塔下部的一级预热段，其进口用于接入原料气，并通过在其中设置的多个换热管引入高温处理气对原料气进行一次预热；
位于塔中部的加热段，使用高温蒸汽或者电对原料气进行加热；
位于塔中上部的二级预热段，其用于对原料气进一步预热；
位于塔上部的反应段，用于催化氧化加热后的原料气，使得原料气变成处理气；
其中，一级预热段内设有由螺旋状的板围成的螺旋形通道，原料气进口位于螺旋形通道的最外层，原料气出口位于螺旋形通道的最内层，螺旋形通道内设置供处理气向下通过的换热管，螺旋形通道的中心为原料气上升通道；
原料气上升通道连通加热段，加热段与设置在二级预热段内的多个换热管连通；二级预热段内设有由螺旋状的板围成的螺旋形通道和位于螺旋形通道内的用于引入原料气的多个换热管，螺旋形通道的中心为与反应段出口连通的处理气下降通道，处理气下降通道有一个或多个处理气进口与螺旋形通道连通，二级预热段内的螺旋形通道的最外层具有处理气出口；
二级预热段内的换热管出口与反应段内的原料气进气通道连通，反应段内的原料气进气通道连通反应段内的反应室；
二级预热段的处理气出口连接位于尾气催化焚烧塔外部的外部通道，外部通道与一级预热段内的多个换热管连通，换热管的出口与处理气出气通道连通。
2.根据权利要求1所述的尾气催化焚烧塔，其特征在于，催化焚烧塔的外形采用圆柱型或者棱柱型；和/或
所述的反应室为固定床反应器，所述反应室的压降不大于100KPa；和/或
所述一级和二级预热段的型式为管壳式或者板式。
3.根据权利要求2所述的尾气催化焚烧塔，其特征在于，所述一级和二级预热段的型式为螺旋板式。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的尾气催化焚烧塔，其特征在于，外部通道中设置外部换热器；和/或
原料气上升通道部分伸入加热段，在加热段处呈倒锥形；和/或
反应室的下部呈倒锥形，从而直径渐缩至与处理气下降通道相等；和/或
螺旋形通道是螺旋状的板材绕2-10圈形成的，螺旋形层间隙宽度为10~1000毫米。
5.根据权利要求4所述的尾气催化焚烧塔，其特征在于，螺旋形通道由不锈钢或碳钢材质制成，厚度2-50毫米，螺旋形通道是螺旋状的板材绕4-8圈形成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的尾气催化焚烧塔，其特征在于，一级预热段占塔总高度的10~40%，加热段占塔总高度的10~30%，二级预热段占塔总高度的10~40%，反应段占塔总高度的10~40%。
7.根据权利要求6所述的尾气催化焚烧塔，其特征在于，原料气进口为原料气进催化焚烧塔的管口；处理气出口为处理气出催化焚烧塔的管口。
8.一种使用权利要求1-7中任一项所述的尾气催化焚烧塔处理尾气的方法，该方法包括：
原料气从原料气进口进入催化焚烧塔的一级预热段的螺旋形通道内，与从外部通道进入一级预热段的换热管内的处理气进行换热，从一级预热段原料气出口进入原料气上升通道，再从原料气上升通道进入加热段，出加热段后进入二级预热段螺旋形通道内的换热管内，在该换热管内与从反应室排出的处理气进行换热，从换热管内出来上升，进入反应室内反应，反应后的处理气向下进入处理气下降通道，再通过处理气下降通道内设有的一个或多个处理气进口进入二级预热段内的螺旋形通道，从螺旋形通道出来后进入外部通道，然后进入一级预热段螺旋形通道内的换热管内，出一级预热段的换热管后排出。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在一级预热段中原料气被加热至50～150℃。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在加热段中，在开车时使用蒸汽加热或电加热，将原料气加热到150℃～300℃。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在二级预热段中，原料气被加热至280～350℃。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在二级预热段中，原料气被加热至280～350℃。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，反应后的处理气从螺旋形通道出来后进入外部通道，在外部通道上设置的外部换热器换热，然后进入一级预热段螺旋形通道内的换热管内。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，从反应室出来的处理气温度为350-550℃；换热后出二级预热段的温度为150-250℃；
处理气经过外部换热器后温度变为120-160℃，处理气进入一级预热段中换热管，换热后温度变为35-80℃，通过处理气出口流出催化焚烧塔。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，反应室中设置有催化剂，其采用金属或陶瓷载体催化剂，催化剂的活性材料包括铂、钯、钌、铜、铬、镍、钒金属或金属氧化物的一种或几种；反应室中反应温度为350～550℃，反应时间不超过半小时。
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