阀门切换时间的合理设置，可实现污染气体的连续处理。
[0037]铜基载氧体的氧化态与NH3的还原反应，以及还原态与O2的氧化再生反应的反应方程式以及反应温度下的标准自由能变化和反应热如下所示:
[0038]3Cu0+2NH3 (g) = 3Cu+N2 (g) +3H20 (g) AG。=_78.56kcal/mol
[0039]ΔΗ° =-40.05kcal/mol
[0040]2Cu+02(g) = 2Cu0AG。=-55.72kcal/mol[0041 ] ΔΗ° =-74.16kcal/mol
[0042]实施例2
[0043]请参考图2。本实施例与实施例1相比，不同之处在于:载氧体为铁基载氧体，其活性物质为Fe2O3,载体为A1203。还原反应和氧化反应的温度为300°C。在氧化反应产物气体管道113上设置二氧化硫捕集装置200，用来捕集氧化反应产物气体中的SO2，所述的二氧化硫捕集装置200为以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂的湿法脱硫装置。污染气体含有三甲胺和H2S0
[0044]铁基载氧体的氧化态与三甲胺和H2S的还原反应，以及还原态和硫化铁与O2的氧化再生反应的反应方程式以及反应温度下的标准自由能变化和反应热如下所示:
[0045]63Fe203+2C3H9N (g) = 42Fe304+N2 (g) +9H20 (g) +6CO2 (g)
[0046]Fe203+3H2S(g) =Fe2S3+3H20(g) AG。=-29.12kcal/mol
[0047]ΔΗ° =-34.20kcal/mol
[0048]4F e 3Ο4+Ο2 (g) = 6Fe 2Ο3AG。=-74.26kcal/mol
[0049]ΔΗ° =-111.95kcal/mol
[0050]Fe2S3+4.502(g) =Fe203+3S02(g) AG。=-310.75kcal/mol[0051 ] ΔΗ° =-337.83kcal/mol
[0052]实施例3
[0053]请参考图2。本实施例与实施例2相比，不同之处在于:载氧体为镍基载氧体，其活性物质为N1，载体为Ti02。还原反应和氧化反应的温度为350°C，在氧化反应产物气体管道113上设置二氧化硫捕集装置200，用来捕集氧化反应产物气体中的SO2，所述的二氧化硫捕集装置200为以氧化钙作脱硫剂的干法脱硫装置。污染气体含有甲硫醇和甲苯。
[0054]镍基载氧体的氧化态与甲硫醇和甲苯的还原反应，以及还原态和硫化镍与O2的氧化再生反应的反应方程式以及反应温度下的标准自由能变化和反应热如下所示:
[0055]4Ni0+CH3SH(g) =NiS+3Ni+C02+2H20(g)
[0056]AG。=-43.90kcal/mol
[0057]ΔΗ° =2.50kcal/mol
[0058]18Ni0+C7Hs(g) = 18Ni+7C02(g)+4H20(g)
[0059]Ni+02(g)=Ni0AG。=_86.90kcal/mol
[0060]ΔΗ° =-113.44kcal/mol
[0061]NiS+1.502(g) =Ni0+S02(g)AG° =-96.07kcal/mol
[0062]ΔΗ° =-107.18kcal/mol
[0063]实施例4
[0064]请参考图2。本实施例与实施例2相比，不同之处在于:载氧体为铜基载氧体和铁基载氧体的混合物，载体为Al2O3和S12的混合物，污染气体为氨、苯、甲苯、二甲苯和甲醛。还原反应和氧化反应的温度为400°C。在氧化反应产物气体管道113上设置二氧化硫捕集装置200，用来捕集氧化反应产物气体中的SO2，所述的二氧化硫捕集装置200为以氧化钙作脱硫剂的干法脱硫装置。
[0065]实施例5
[0066]请参考图3。本实施例与实施例3相比，不同之处在于:载氧体为铜基载氧体和镍基载氧体的混合物，载体为S12和T12的混合物，污染气体为硫化氢、氨、苯、甲苯、二甲苯和甲醛。还原反应和氧化反应的温度为450°C。将空气管道112换为富氧气体管道300，在氧化反应产物气体管道113上设置二氧化硫捕集装置200，用来捕集氧化反应产物气体中的SO2，所述的二氧化硫捕集装置200为浓硫酸生产装置。
[0067]实施例6
[0068]请参考图3。本实施例与实施例3相比，不同之处在于:载氧体为铁基载氧体和镍基载氧体的混合物，载体为Al2O3和!'池的混合物，污染气体为硫化氢、甲硫醇、氨气、三甲胺、丁二胺、苯、甲苯、二甲苯和甲醛。还原反应和氧化反应的温度为500°C。将空气管道112换为纯氧气体管道300，在氧化反应产物气体管道113上设置二氧化硫捕集装置200，用来捕集氧化反应产物气体中的SO2，所述的二氧化硫捕集装置200为浓硫酸生产装置。
[0069]实施例7
[0070]请参考图3。本实施例与实施例6相比，不同之处在于:载氧体为铜基载氧体、铁基载氧体和镍基载氧体的混合物。载体为Al2O3、S12和T12混合物，污染气体为硫化氢、羰基硫、甲硫醇、氨气、三甲胺、丁二胺、苯、甲苯、二甲苯和甲醛。
[0071]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种污染气体的处理系统，其特征在于: 包括第I化学链燃烧反应器、第2化学链燃烧反应器、气体管道和三通阀；所述的第I化学链燃烧反应器和第2化学链燃烧反应器中充填有载氧体;所述的气体管道包括污染气体管道、空气管道、还原反应产物气体管道和氧化反应产物气体管道;所述的污染气体含有硫化合物、氨以及胺类中的一种或者多种有害成分。2.根据权利要求1所述的污染气体的处理系统，其特征在于: 所述的载氧体为铜基载氧体、铁基载氧体和银基载氧体中的一种或者两种以上的混合物。3.根据权利要求2所述的污染气体的处理系统，其特征在于: 所述的铜基载氧体的活性物质为CuO，载体为Al203、Si02或者T12中的一种或者两种以上的混合物； 所述的铁基载氧体的活性物质为Fe2O3,载体为Al203、Si02或者T12中的一种或者两种以上的混合物； 所述的镍基载氧体的活性物质为N1，载体为Al203、Si02或者T12中的一种或者两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的污染气体的处理系统，其特征在于: 所述的污染气体同时还含有挥发性有机物污染气体中的一种或两种以上的混合物。5.根据权利要求1-4任一项所述的污染气体的处理系统，其特征在于: 还包括二氧化硫捕集装置，其设置在所述的氧化反应产物气体管道上。6.根据权利要求5所述的污染气体的处理系统，其特征在于: 所述的二氧化硫捕集装置为以氧化钙作脱硫剂的干法脱硫装置、以石灰石/石灰浆液作脱硫剂的湿法脱硫装置或浓硫酸生产装置。7.—种污染气体的处理方法，采用权利要求1-6任一项所述的污染气体的处理系统，其特征在于:包括， (1)氧化态载氧体的还原过程，使所述的污染气体通过所述的污染气体管道进入所述的第I化学链燃烧反应器中，与所述的载氧体发生还原反应； (2)还原态载氧体或金属硫化物的氧化再生过程，使空气、富氧或纯氧气通过所述的空气、富氧或纯氧气管道进入所述的第2化学链燃烧反应器中，与还原态载氧体或金属硫化物发生氧化再生反应； (3)化学链燃烧反应器的切换过程，当第I化学链燃烧反应器中的还原反应的产物中的有害成分浓度达到设定值，第2化学链燃烧反应器中的氧化反应的产物中的氧气浓度达到设定值时，切换三通阀，使所述的污染气体进入所述的第2化学链燃烧反应器，空气、富氧或纯氧气进入所述的第I化学链燃烧反应器。8.根据权利要求7所述的污染气体的处理方法，其特征在于: 还包括将所述的氧化反应的产物中的二氧化硫用所述的二氧化硫捕集装置进行捕集。9.根据权利要求8所述的污染气体的处理方法，其特征在于: 所述的还原反应的温度为200°C?500°C ； 所述的氧化再生反应的温度为150°C?500°C。
【专利摘要】本发明是关于一种基于化学链燃烧原理的污染气体的处理系统及处理方法，所述污染气体处理系统包括第1化学链燃烧反应器、第2化学链燃烧反应器、气体管道和三通阀；化学链燃烧反应器中充填有载氧体；气体管道包括污染气体、空气、还原反应产物气体和氧化反应产物气体管道；所述污染气体含有硫化氢等硫化合物或氨、三甲胺等胺类。本发明所述处理方法包括：污染气体与氧化态载氧体发生还原反应，氧气与还原态载氧体或金属硫化物发生氧化再生反应，当两个化学链燃烧反应器中的气体浓度达到设定值时，切换三通阀，处理进入下一个循环。本发明选用氧化能力强弱适当的载氧体，在污染气体处理过程中，不生成NOx，且可捕集SO2，处理条件易控制，更适于实用。
【IPC分类】B01D53/80, B01D53/60, B01D53/75, B01D53/82
【公开号】CN105435599
【申请号】CN201510943820
【发明人】苏庆泉, 武永健
【申请人】北京科技大学, 北京联力源科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月16日