CN112973402A - 连续催化净化含硫气体的方法和装置 - Google Patents

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CN112973402A CN201911277126.2A CN201911277126A CN112973402A CN 112973402 A CN112973402 A CN 112973402A CN 201911277126 A CN201911277126 A CN 201911277126A CN 112973402 A CN112973402 A CN 112973402A
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Abstract

本申请公开了一种连续催化净化含硫气体的方法和装置。该方法包括在催化净化含硫气体的过程中对中毒催化剂进行再生处理;其中,所述中毒催化剂中至少有一部分硫中毒。该方法利用催化剂表面形成的硫酸盐在高温下能分解转化成SO2被除,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到原位再生,即在线再生,从而使催化净化过程连续进行。

Description

连续催化净化含硫气体的方法和装置
技术领域
本申请涉及一种连续催化净化含硫气体的方法和装置,属于化工净化技术领域。
背景技术
化工、石油、油漆、印染、食品等行业会导致大量的挥发性有机物(VolatileOrganic Compounds,VOCs)排放,VOCs的排放会诱发光化学反应导致雾霾、臭氧等复合污染;此外,部分VOCs组分如芳香烃类、甲醛等会对人体和其他生物体造成不可逆转的危害,而且会通过生物链相互传播,给人民的身体健康构成很大威胁。因此,治理工业废气,控制VOCs的排放,一直是人民普遍关注的问题,各国政府也都给予了高度重视。
用于处理含硫工业废气的技术主要有活性炭吸附、直接燃烧、催化燃烧、高温焚烧、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法等。催化燃烧是具有处理效率高、无二次污染等优点,适用于越来越严格的环保法规催化燃烧也称为无焰燃烧,其实质是催化氧化反应,即采用催化剂,利用催化剂的深度催化氧化活性将有机组分在燃点以下的温度(200~400℃)与氧气反应生成无毒的CO2和H2O,达到净化目的。催化燃烧的实质是活性氧参与剧烈的氧化反应,在低温条件下,催化剂将氧活化,降低反应的活化能,当活化的氧与反应物接触时发生能量传递,反应物分子被活化,导致可燃组分在燃点以下就可以发生燃烧反应,同时利用燃烧产生的热量,进一步加速氧化反应的进行。
对于处理含硫工业尾气,催化剂的硫中毒是影响催化剂寿命的重要因素。由于尾气中含有二氧化硫,而二氧化硫被氧化成三氧化硫后会进一步形成硫酸盐,减少催化剂的活性位而导致失活,降低催化剂的活性,使净化效果降低。
中国专利CN89105594.0公开了一种“含硫有机废气焚烧催化剂及其制备方法”,该催化剂以经过硫酸处理的天然丝光沸石为载体,V2O5为活性组分,铂、钯等贵金属作为辅助。该催化剂对含硫有机物的氧化有较好的效果,也对CO、低碳烷烃类、含氧有机物有较好的净化效果。中国专利CN200910030474.X公开了一种“净化柴油车尾气的氧化催化剂及其制备方法”,这种催化剂以堇青石或者金属蜂窝作为载体,以钨-钛-硅复合氧化物、或者硅-钛复合氧化物、或分子筛作为涂层,以Pt、Pd等贵金属作为活性组分。该催化剂对柴油车尾气中的烃和一氧化碳的转化率高,并能一定程度抑制二氧化硫的氧化。中国专利CN88100589公开了一种“净化废气的催化剂及其生产方法”,这种催化剂由蜂窝载体和涂层组成,涂层是由负载铂族金属的氧化锆、难熔无机氧化物和稀土金属氧化物组成,该催化剂的制备采用浆料涂覆法,将氧化物的含水浆料涂覆蜂窝载体并经过干燥煅烧。这种催化剂不足在于:贵金属组分有相当一部分被金属氧化物覆盖,一定程度上降低了贵金属的有效利用率。中国专利CN105536823A公开了一种耐硫催化燃烧催化剂及其制备方法,该催化剂采用蜂窝陶瓷作为载体,首先涂覆Al2O3涂层,然后涂覆TiO2-CeO2涂层,涂覆后用硫酸溶液处理,最后浸渍活性组分Pt、Pd、Fe2O3和Ag。该催化剂对含硫有机废气具有良好的催化活性和稳定性,但涂覆容易造成涂层不均匀且易脱落,在长周期运行过程中,催化剂活性会下降。中国专利CN102553585A公开了一种用于瓦斯气脱氧的耐硫催化剂及其制备方法和应用,在催化剂中添加了Mo,需要预硫化才能保证催化剂的耐硫性能,但是催化剂的活性不高,而且反应为还原性气氛。中国专利CN105709854A公开了一种金属基体催化燃烧催化剂及其制备方法,金属基体的催化剂在高水蒸汽、高SO2工况下,无法长时间稳定运行。
由此可见,耐硫型净化催化剂在一定程度上能够提高催化剂的耐硫性能,但是通过改变催化剂表面酸性以及耐硫组分的掺杂不可能完全解决催化剂在含硫气氛下的失活问题,催化剂无法再生或无法在线再生,无法实现长时间稳定运行。因此,有必要开发一种净化含硫尾气工艺,能够实现催化剂的原位再生,提高催化剂的使用寿命。
发明内容
根据本申请的一个方面,提供了一种连续催化净化含硫气体的方法,该方法利用催化剂表面形成的硫酸盐在高温下能分解转化成SO2被除,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到原位再生,即在线再生,从而使催化净化过程连续进行。
一种连续催化净化含硫气体的方法,所述方法包括在催化净化含硫气体的过程中对中毒催化剂进行再生处理;
其中,所述中毒催化剂中至少有一部分硫中毒。
该方法中,正常催化净化过程中与再生处理过程中的气流方向相反。并且在再生处理过程中,也实现了含硫气体的催化净化,因此是一种连续的催化净化过程。
可选地,所述方法包括:
a)在含氧气氛中,将所述含硫气体沿第一方向通过新鲜的催化剂,进行催化净化处理,得到净化气体和中毒催化剂;
b)在含氧气氛中,将气体A沿第二方向通过所述中毒催化剂,进行再生处理,得到净化气体和再生催化剂,所述气体A中含有所述含硫气体;
其中,所述第一方向与所述第二方向相反。
本申请中,由于催化净化处理过程中的气流方向(即第一方向)与再生处理过程中的气流方向(即第二方向)相反,实现了对催化剂的再生。燃烧含硫气体(例如含硫尾气)的反应为放热反应,含硫气体从第一方向进入催化剂中,流入处的催化剂(图1中的催化剂的上部)发生硫中毒的程度严重,流出处的催化剂(图1中的催化剂的下部)几乎没有发生硫中毒,因此需要对催化剂的上部进行再生处理。将再生气体以第二方向流入催化剂中,由于反应放热,因此此时流入处的催化剂的温度(图1中的下端)低于流出处的催化剂的温度(图1中的上端),即催化剂的上部的温度较高,而再生反应需要在较高的温度下才能发生,因此从下端流入再生气体可以实现对催化剂的上部(即硫中毒严重的催化剂)的再生。
可选地,所述含硫气体中含有硫和可挥发性有机物;在所述含硫气体中,含硫量为0.1~600ppmv,可挥发性有机物含量0.2~10vol%。
可选地,所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的金属元素;
所述载体包括陶瓷蜂窝或者金属蜂窝;
所述金属元素包括贵金属元素、非贵金属元素中的至少一种;
所述贵金属元素包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au中的至少一种;
所述非贵金属元素包括Co、Mn、Cu、Cr、Ce、Zr、Mo、Bi中的至少一种。
具体地,本发明所述的催化剂为整体结构燃烧催化剂,载体为陶瓷蜂窝或金属蜂窝,采用整体结构催化剂床层压降小,且具有良好的传热、传质特性,同时放大效应小。
本发明所述的净化催化剂活性组分为贵金属、非贵金属氧化物中的一种或二种的组合,其中贵金属活性组分包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au中的一种或几种,非贵金属包括Co、Mn、Cu、Cr、Ce、Zr、Mo、Bi中的一种或几种。将其负载在陶瓷蜂窝、金属蜂窝等惰性载体上,该催化剂能够在一定温度条件下实现挥发性有机气体的催化燃烧,在硫中毒后能够通过再生恢复活性。
可选地,所述步骤a)包括:将混合气体沿第一方向通过新鲜的催化剂,在200~650℃下,进行催化净化处理,得到净化气体和中毒催化剂;
所述步骤b)包括:将气体A沿第二方向通过所述中毒催化剂,在400~800℃进行再生处理,得到净化气体和再生催化剂,所述气体A中含有所述混合气体;
其中,所述混合气体包含有含氧气体和含硫气体;
所述含氧气体包括空气、氧气中的任一种。
优选地,步骤a)中,催化净化处理温度为300~650℃。
可选地,在所述混合气体中,所述含氧气体与含硫气体的体积比为0.02~1。
可选地,在所述步骤a)中,所述催化净化处理的条件为:所述混合气体的体积空速为2,000~100,000h-1
本申请中,在较大空速条件下,具有较低的起活温度。
可选地,所述气体A中还含有再生气体;所述再生气体选自有机气体、还原性气体中的任一种;
其中,所述有机气体包括天然气、乙烷中的任一种;
所述还原性气体包括氢气、一氧化碳、甲烷中的任一种。
具体地,有机气体为不含硫的有机气体。
可选地,在所述气体A中,所述混合气体与所述再生气体的体积比为2~10。
可选地,所述再生处理的条件为:再生时间1~24h。
具体地,本申请中的再生温度是指催化剂表面形成的硫酸盐能分解转化成SO2的温度。
本发明的催化剂再生过程中,不含硫有机气体如天然气、乙烷等或还原性气体如氢气等。催化剂再生温度为400-800℃,再生时间1-24h。
可选地,在所述中毒催化剂中,所述混合气体沿第一方向进入的部分硫中毒。
根据本申请的另一方面,还提供了一种连续催化净化含硫气体的装置,所述装置包括催化反应器、第一管路、第二管路;
所述第一管路、第二管路均与所述催化反应器连通;所述催化反应器中装有催化剂;
所述第一管路用于控制含硫气体沿第一方向进出所述催化反应器;
所述第二管路用于控制气体A沿第二方向进出所述催化反应器;
通过切换所述第一管路和第二管路的通断,使得在催化净化含硫气体的过程中对中毒催化剂进行再生处理。
可选地,所述第一管路包括进气段Ⅰ和出气段Ⅰ;所述第二管路包括进气段Ⅱ和出气段Ⅱ;
所述进气段Ⅰ与所述催化反应器上端的第一开口连通;所述出气段Ⅰ与所述催化反应器下端的第二开口连通;
所述进气段Ⅱ与所述催化反应器下端的第二开口连通;所述出气段Ⅱ与所述催化反应器上端的第一开口连通;
在所述进气段Ⅰ、出气段Ⅰ、气段Ⅱ、出气段Ⅱ均设有独立控制的切断阀门。
本发明所述的切断阀门通过程序控制开关实现催化反应器流向的变换,切断阀门采用气动或电动的球阀或蝶阀。
可选地,所述装置还包括加热器和预热器,所述预热器的出口与所述加热器的入口管路连接;
所述预热器的入口分别与含硫气体管路、含氧气体管路和再生气体管路连接;
所述加热器的出口分别与所述进气段Ⅰ和进气段Ⅱ管路连接。
具体地,本发明所述的预热器,常温下的含硫尾气和空气的混合气体与催化反应器出口的高温净化气通过预热器进行换热,回收反应放出的热量,并将含硫尾气与空气混合气加热,将混合气加热至100~500℃,从而降低整个净化系统的能耗,提高系统热效率。预热器采用间壁式换热器,优选管壳式换热器或板式换热器。
本发明所述的加热器,将初步预热的含硫尾气与空气混合气进一步加热至反应所需要的温度(100~500℃)或再生所需要的温度(400~800℃),加热器采用电加热器或燃烧式加热器。
在一个具体的示例中,气体A为混合气体,将混合气体减小流量通过预热器和加热器进入催化反应器中,在400~800℃的条件下,再生催化剂的同时净化混合气体。
在另一个具体的示例中,气体A包括混合气体和再生气体,气体A由第二管路进行催化反应器中,在400~800℃的条件下,再生催化剂的同时净化混合气体。
可选地,在所述再生气体管路上设置有切断阀门。
可选地,所述装置还包括净化气体管路;
所述净化气体管路的进口分别与所述出气段Ⅰ、出气段Ⅱ连通;
所述净化气体管路的出口与预热器管路连接,所述净化气体与混合气体或者再生气体进行换热处理。
本申请能产生的有益效果包括:
1)本申请所提供的连续催化净化含硫气体的方法,能实现含硫尾气的净化的同时,能实现催化剂的原位再生,延长催化剂的使用寿命且实现连续催化净化含硫尾气。
2)本申请所提供的连续催化净化含硫气体的方法,采用的净化催化剂具有强的活性和稳定性,使用寿命长,系统压力降小。
3)本申请所提供的连续催化净化含硫气体的方法,工艺操作灵活、运行成本低,连续净化,具有高的效率和经济性。
4)本申请所提供的连续催化净化含硫气体的方法,该方法适用于工业领域大规模含硫废气的净化。
附图说明
图1为本申请一种实施方式中连续催化净化含硫气体的装置的结构示意图;
图2为本申请一种实施方式中正常运行模式下的示意图;
图3为本申请一种实施方式中再生工况一下的示意图;
图4为本申请一种实施方式中再生工况二下的示意图;
图5催化床层温度分布以及再生后催化床层温度分布。
部件和附图标记列表:
1催化反应器; 2预热器; 3加热器;
4阀门A; 5阀门B; 6阀门C;
7阀门D; 8催化剂; 9含硫尾气风机;
10空气风机; 11再生气风机; 12再生气阀门;
101进气段Ⅰ; 102出气段Ⅰ;
201进气段Ⅱ; 202出气段Ⅱ;
301含硫气体管路; 302含氧气体管路;
303再生气体管路; 304净化气体管路。
附图中,
Figure BDA0002315852820000071
表示阀门打开、
Figure BDA0002315852820000072
表示阀门关闭。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
本净化含硫尾气的工艺装置,包括催化反应器1;预热器2;加热器3;阀门A 4;阀门B 5;阀门C 6;阀门D 7;催化剂8;含硫尾气风机9;空气风机10;再生气风机11;再生气阀门12。含硫尾气和空气分别经含硫尾气风机9、空气风机10增压后混合,之后经预热器2与催化反应器1出口的净化气换热,之后进入加热器3预热后进入催化反应器1,混合气体中的可挥发性有机物与氧气在催化剂8的作用下发生氧化反应,转化为二氧化碳和水,并放出热量,催化反应器1出口的净化气进入预热器2与低温的含硫尾气和空气混合气换热后排出。反应一段时间后,由于硫的存在会使催化剂部分失活,系统切换至催化剂再生运行模式,或减少空气压缩机流量,同时通过开关阀门A~D改变气体进入反应器的流向,将催化剂床层温度提高至再生温度,可实现失活催化剂的再生。
在正常运行模式状态一下,打开阀门A4、阀门D7,关闭阀门B5、阀门C6、再生气阀门12,启动含硫尾气风机9、空气风机10,含硫尾气和空气经风机增压后混合,进入预热器2初步预热,换热热源为催化反应器1出口的净化气,之后混合气体经过加热器3进一步预热至300-450℃,经过阀门A4进入催化反应器1,在催化剂作用下发生催化氧化反应,催化反应器1出口的高温净化气经过阀门D7进入预热器2与低温的含硫尾气和空气混合气换热后排出系统。
第一种在再生工况(状态二)下,打开阀门B5、阀门C6、再生气阀门12,关闭阀门A4、阀门D7,启动再生气风机11,再生气体经风机增压后与含硫尾气、空气混合进入预热器2初步预热,换热热源为催化反应器1出口的高温气体,之后经过加热器3进一步预热至350-550℃,经过阀门B5进入催化反应器1,反应器出口温度达到600-800℃,在高温下催化剂表面形成的硫酸盐能分解转化成SO2,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到再生,催化反应器1出口的高温气体经过阀门C6进入预热器2与低温混合气换热后排出系统。
第二种在再生工况(状态三)下,打开阀门B5、阀门C6,关闭阀门A4、阀门D7,减小空气压缩机流量5-30%,含硫尾气、空气混合进入预热器2初步预热,换热热源为催化反应器1出口的高温气体,之后经过加热器3进一步预热至350-550℃,经过阀门B5进入催化反应器1,反应器出口温度达到600-800℃,在高温下催化剂表面形成的硫酸盐能分解转化成SO2,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到再生,催化反应器1出口的高温气体经过阀门C6进入预热器2与低温混合气换热后排出系统。
下面介绍本申请中的连续催化净化含硫气体的装置的结构,如图1所示,该装置包括催化反应器1、第一管路、第二管路;
第一管路、第二管路均与催化反应器1连通;催化反应器1中装有催化剂8;第一管路用于控制含硫气体沿第一方向进出催化反应器1;第二管路用于控制气体A沿第二方向进出催化反应器1;
第一管路包括进气段Ⅰ101和出气段Ⅰ102;第二管路包括进气段Ⅱ201和出气段Ⅱ202;进气段Ⅰ101与催化反应器1上端的第一开口连通;出气段Ⅰ102与催化反应器1下端的第二开口连通;进气段Ⅱ201与催化反应器1下端的第二开口连通;出气段Ⅱ202与催化反应器1上端的第一开口连通;在进气段Ⅰ101设有阀门A4、出气段Ⅰ102上设有阀门D7、进气段Ⅱ201设有阀门B5、出气段Ⅱ202设有阀门C6。
装置还包括加热器3和预热器2,预热器2的出口与加热器3的入口管路连接;预热器2的入口分别与含硫气体管路301、含氧气体管路302和再生气体管路303连接;加热器3的出口分别与进气段Ⅰ101和进气段Ⅱ201管路连接。含硫气体管路301上设有含硫尾气风机9,含氧气体管路302上设有空气风机10,再生气体管路303上设有再生风机11。
在再生气体管路303上设置有再生气阀门12。
装置还包括净化气体管路304。
净化气体管路304的进口分别与出气段Ⅰ102、出气段Ⅱ202连通;
净化气体管路304的出口与预热器2管路连接,净化气体与混合气体或者再生气体进行换热处理。
实施例1:
净化含硫量为20ppmV工业排放尾气,在正常运行模式(如图2)下,程序控制系统打开阀门A4、阀门D7,关闭阀门B5、阀门C6、和再生气阀门12,启动含硫尾气风机9、空气风机10,常温、常压下的含硫尾气和空气分别经风机增压20kPag后混合,进入预热器2与催化反应器1出口的高温净化气换热被加热至260℃,之后经过加热器3进一步预热至380℃,经过阀门A4进入催化反应器1,在催化剂8作用下发生催化氧化反应,催化反应器1出口的高温净化气温度500℃,经过阀门D7进入预热器2与含硫废气和空气混合气换热后排出系统。系统运行一段时间后,床层轴向温度分布如图5A所示。切换成再生工况一(如图3),采用不含硫的天然气作为再生气,程序控制系统打开阀门B5、阀门C6、再生气阀门12,关闭阀门A4、阀门D7,启动再生风机11,再生气经风机增压20kPa后与含硫尾气、空气混合,进入预热器2被加热至450℃,之后经过阀门A5进入催化反应器1,反应器出口温度达到650℃,在高温下催化剂表面形成的硫酸盐能分解转化成SO2,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到再生,催化反应器1出口的高温气体经过阀门A6进入预热器2与低温混合气换热后排出系统。再生工况一运行5h后,催化剂活性通过再生恢复至初始活性的85%,切换成在正常运行模式状态一,床层轴向温度分布如图5B所示。由图5A至图5B可以看出,催化剂通过再生后,活性得到明显恢复,接近其初始活性。
实施例2:
净化含硫量为50ppmV工业排放尾气,在正常运行模式(如图2)下,程序控制系统打开阀门A4、阀门D7,关闭阀门B5、阀门C6、再生气阀门12,启动含硫尾气风机9、空气风机10,常温、常压下的含硫尾气和空气分别经风机增压20kPag后混合,进入预热器2与催化反应器1出口的高温净化气换热被加热至320℃,之后经过加热器3进一步预热至400℃,经过阀门A4进入催化反应器1,在催化剂8作用下发生催化氧化反应,催化反应器1出口的高温净化气温度520℃,经过阀门D7进入预热器2与含硫废气和空气混合气换热后排出系统。系统运行一段时间后,床层轴向温度分布如图5A所示。切换成再生工况一(图3),采用氢气作为再生气,程序控制系统打开阀门B5、阀门C6、再生气阀门12,关闭阀门A4、阀门D7,启动再生风机11,再生气经风机增压20kPa后与含硫尾气、空气混合,进入预热器2被加热至350℃,经过阀门A5进入催化反应器1,反应器出口温度达到630℃,在高温下催化剂表面形成的硫酸盐能分解转化成SO2,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到再生,催化反应器1出口的高温气体经过阀门A6进入预热器2与低温的再生混合气体换热后排出系统。再生工况一运行2h后,催化剂活性通过再生恢复至初始活性的95%,切换成在正常运行模式,床层轴向温度分布如图5B所示。
实施例3:
净化含硫量为20ppmV工业排放尾气,在正常运行模式(如图2)下,程序控制系统打开阀门A4、阀门D7,关闭阀门B5、阀门C6、和再生气阀门12,启动含硫尾气风机9、空气风机10,常温、常压下的含硫尾气和空气分别经风机增压20kPag后混合,进入预热器2与催化反应器1出口的高温净化气换热被加热至260℃,之后经过加热器3进一步预热至380℃,经过阀门A4进入催化反应器1,在催化剂8作用下发生催化氧化反应,催化反应器1出口的高温净化气温度500℃,经过阀门D7进入预热器2与含硫废气和空气混合气换热后排出系统。系统运行一段时间后,床层轴向温度分布如图5A所示,切换成再生工况二(如图4),程序控制系统打开阀门B5、阀门C6,关闭阀门A4、阀门D7,减小空气流量20%,含硫尾气、空气混合后进入预热器2被加热至330℃,之后经过加热器3进一步预热至450℃,经过阀门A5进入催化反应器1,反应器出口温度达到650℃,在高温下催化剂表面形成的硫酸盐能分解转化成SO2,重新产生活性位,从而使催化剂活性位得到再生,催化反应器1出口的高温气体经过阀门A6进入预热器2与低温混合气换热后排出系统。再生工况二运行5h后,催化剂活性通过再生恢复至初始活性的85%,切换成在正常运行模式,床层轴向温度分布如图5B所示。
以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种连续催化净化含硫气体的方法,其特征在于,所述方法包括在催化净化含硫气体的过程中对中毒催化剂进行再生处理;
其中,所述中毒催化剂中至少有一部分硫中毒。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
a)在含氧气氛中,将所述含硫气体沿第一方向通过新鲜的催化剂,进行催化净化处理,得到净化气体和中毒催化剂;
b)在含氧气氛中,将气体A沿第二方向通过所述中毒催化剂,进行再生处理,得到净化气体和再生催化剂,所述气体A中含有所述含硫气体;
其中,所述第一方向与所述第二方向相反。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述含硫气体中含有硫和可挥发性有机物;
所述含硫气体中,含硫量为0.1~600ppmv,可挥发性有机物含量0.2~10vol%。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的金属元素;
所述载体包括陶瓷蜂窝或者金属蜂窝;
所述金属元素包括贵金属元素、非贵金属元素中的至少一种;
所述贵金属元素包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au中的至少一种;
所述非贵金属元素包括Co、Mn、Cu、Cr、Ce、Zr、Mo、Bi中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤a)包括:将混合气体沿第一方向通过新鲜的催化剂,在200~650℃下,进行催化净化处理,得到净化气体和中毒催化剂;
所述步骤b)包括:将气体A沿第二方向通过所述中毒催化剂,在400~800℃进行再生处理,得到净化气体和再生催化剂,所述气体A中含有所述混合气体;
其中,所述混合气体包含有含氧气体和含硫气体;
所述含氧气体包括空气、氧气中的任一种;
优选地,在所述混合气体中,所述含氧气体与含硫气体的体积比为0.02~1;
优选地,在所述步骤b)中,所述气体A中还含有再生气体;
所述再生气体选自有机气体、还原性气体中的任一种;
其中,所述有机气体包括天然气、乙烷中的任一种;
所述还原性气体包括氢气、一氧化碳、甲烷中的任一种;
优选地,在所述气体A中,所述混合气体与所述再生气体的体积比为2~10。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述步骤a)中,所述催化净化处理的条件为:
所述混合气体的体积空速为2,000~100,000h-1
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述步骤b)中,所述再生处理的时间1~24h。
8.根据权利5所述的方法,其特征在于,在所述中毒催化剂中,所述混合气体沿第一方向进入的部分硫中毒。
9.一种连续催化净化含硫气体的装置,其特征在于,所述装置包括催化反应器、第一管路、第二管路;
所述第一管路、第二管路均与所述催化反应器连通;所述催化反应器中装有催化剂;
所述第一管路用于控制含硫气体沿第一方向进出所述催化反应器;
所述第二管路用于控制气体A沿第二方向进出所述催化反应器;
通过切换所述第一管路和第二管路的通断,使得在催化净化含硫气体的过程中对中毒催化剂进行再生处理。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一管路包括进气段Ⅰ和出气段Ⅰ;所述第二管路包括进气段Ⅱ和出气段Ⅱ;
所述进气段Ⅰ与所述催化反应器上端的第一开口连通;所述出气段Ⅰ与所述催化反应器下端的第二开口连通;
所述进气段Ⅱ与所述催化反应器下端的第二开口连通;所述出气段Ⅱ与所述催化反应器上端的第一开口连通;
在所述进气段Ⅰ、出气段Ⅰ、气段Ⅱ、出气段Ⅱ均设有独立控制的切断阀门;
优选地,所述装置还包括加热器和预热器,所述预热器的出口与所述加热器的入口管路连接;
所述预热器的入口分别与含硫气体管路、含氧气体管路和再生气体管路连接;
所述加热器的出口分别与所述进气段Ⅰ和进气段Ⅱ管路连接;
优选地,在所述再生气体管路上设置有切断阀门;
优选地,所述装置还包括净化气体管路;
所述净化气体管路的进口分别与所述出气段Ⅰ、出气段Ⅱ连通;
所述净化气体管路的出口与预热器管路连接,所述净化气体与混合气体或者再生气体进行换热处理。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260238A (en) * 1991-10-03 1993-11-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Process for regenerating a deactivated catalyst
CN1276265A (zh) * 1999-06-04 2000-12-13 日本酸素株式会社 气体处理剂及其制造方法与气体提纯法、气体提纯器、及气体提纯装置
CN101371017A (zh) * 2006-01-17 2009-02-18 丰田自动车株式会社 排气净化装置和排气净化方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260238A (en) * 1991-10-03 1993-11-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Process for regenerating a deactivated catalyst
CN1276265A (zh) * 1999-06-04 2000-12-13 日本酸素株式会社 气体处理剂及其制造方法与气体提纯法、气体提纯器、及气体提纯装置
CN101371017A (zh) * 2006-01-17 2009-02-18 丰田自动车株式会社 排气净化装置和排气净化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李斌 著: "《现代船舶动力装置的节能与排放控制技术》", 28 February 2013, 大连海事大学出版社 *

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