一種氣體凈化劑的制備及凈化方法和裝置與流程

本發明涉及一種氣體凈化劑的制備及凈化方法和裝置，特別涉及從氣流中除去氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和VOCs(含碳氫化合物)等有害物，屬于大氣污染控制和環境保護技術領域。

背景技術：

人類活動產生的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x，主要為NO和NO₂)有害氣體，由燃料燃燒產生的占90％以上。二氧化硫和氮氧化物對人和生物都有致毒作用，是引起大氣酸雨的主要原因。中國環境狀況公報統計數據表明我國部分城市的酸雨污染性質已開始由硫酸型向硝酸根離子不斷增加的復合型轉化(國家環保部：2010年中國環境狀況公報)。近年來，國家新制定了一些新的法律法規，對特別是火電等燃料燃燒過程排放的二氧化硫和氮氧化物等污染物作出了更加嚴格的控制和減排規定。

汽車尾氣排放的氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和VOCs(含碳氫化合物)等有害物質是一些城市大氣霧霾的主要成因。隨著汽車保留量越來越多，由此引起的大氣污染問題越來越嚴重，為此國家大大提高了汽車尾氣的污染物排放標準和相關燃油品中硫等的污染物的含量標準。

本發明目的是提供一種氣體凈化劑的制備及凈化方法和裝置，用于從氣流中除去二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和VOCs(包括碳氫化合物)等有害物。

技術實現要素：

本發明所要解決的首要技術問題是提供一種氣體凈化劑(以下簡稱凈化劑)及其制備方法，用于分別或同時從氣流中除去氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和VOCs(含碳氫化合物)等有害物，具有活性高，去除效率高的特點。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供所述凈化劑的凈化方法和裝置，具有操作簡單、處理效率高和運行費用低的特點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種氣體凈化劑，其特征在于所述的凈化劑的主要成分是由鐵(含II)、硫酸根、鈣(II)(或鎂II)、羥基(或水)和/或氧(不包含硫酸根和羥基中的氧)組成的混合化合物或絡合物，其中各組分的質量百分比為鐵(含II)5-96％，硫酸根1-80％，鈣(或鎂)1-80％，羥基(或水)0.5-40％，氧(不包含硫酸根和羥基中的氧)0-40％。

一種所述的凈化劑的制備方法，其特征是把硫酸亞鐵和氧化鈣(或氧化鎂、或氫氧化鈣、或氫氧化鎂)物料按一定比例加入混合反應容器，并加入適量水(所述的硫酸亞鐵為帶結晶水固體時，如七水亞硫酸鐵，可不加水)，充分攪拌，使物料混合均勻，這個過程硫酸亞鐵與氧化鈣(或氧化鎂、或氫氧化鈣、或氫氧化鎂)發生化學反應，得到泥漿狀的固體產物。上述混合反應過程放出熱量，使物料有一定的升溫。待反應完畢后，再把物料加熱脫水。加熱溫度常壓下一般為50℃-350℃，優選95℃-300℃，負壓下加熱溫度可低一些，使物料中的多余水分揮發得到除去，加熱溫度高，脫水時間就短，在負壓或抽真空條件下加熱，加熱時間可短些，脫水完畢后得到的固體粉狀產物，即為一種本發明所述的凈化劑。加熱可采用電爐加熱、導熱介質加熱、電磁加熱和微波加熱等多種手段，效果相當。加熱脫水過程可在氮氣等惰性氣體保護氛圍中進行，效果較在空氣中為好，以減少二價鐵的氧化。加熱溫度低，所述凈化劑中氧(不包含硫酸根和羥基中的氧)的含量就相對低(或不含氧)。

本發明所述的凈化劑的制備方法中，其中采用鈣的氧化物或氫氧化物的效果比采用鎂的氧化物或氫氧化物的效果好一些。也可采用其他堿金屬或堿土金屬氧化物或氫氧化物作為氧化鈣的代替物，如氧化鋇和氫氧化鋇等，其他工藝同上，所得到的凈化劑的性能效果要比上述采用鈣和鎂的化合物的效果差一些。

所述的氧化鈣(或氧化鎂、或氫氧化鈣、或氫氧化鎂)或其他堿金屬或堿土金屬氧化物或氫氧化物投加量與硫酸亞鐵物料的摩爾比一般為1∶0.1-1∶10，優選1∶0.3-1∶5，所述金屬氧化物或氫氧化物過量時，對所述凈化劑的性能影響不大。具體投加量也取決于氣流中有害物的濃度，氣流中二氧化硫濃度高，鈣或鎂的比例就大些，氮氧化物濃度高，鐵的濃度就高些。

本發明所述的凈化劑的制備方法中，也可由其他硫酸亞鐵鹽衍生產品如聚合硫酸亞鐵等代替硫酸亞鐵，按上述方法制備，所得產物的效果同上述的制備方法。

一種所述凈化劑的制備方法，也可以由氫氧化亞鐵、硫酸鈣(或硫酸鎂)和適量水混合配制得到，其中硫酸鈣(或硫酸鎂)與氫氧化亞鐵摩爾比一般為0.5∶1以上，優選1.2∶1～2∶1，其他制備工藝基本同前述過程，但所得凈化劑的性能較上述以硫酸亞鐵和氧化鈣或氫氧化鈣為原料制備的要差一些。

本發明所述的凈化劑的制備過程中，所述適量水的加入主要作用使物料能夠濕潤，物料之間充分混合和反應，加入量一般為硫酸亞鐵的1到10倍(摩爾比，下同)，優選2-5倍。

本發明所述的凈化劑的制備過程中，也可在所述物料加熱脫水工藝前加入一定量的丙酮、丁酮、乙醇或丙醇等溶劑(如5～50％體積比)，和物料攪拌混合，加熱后所述的溶劑揮發，能增加所述凈化劑的比表面積，提高凈化劑的利用效率。

本發明所述凈化劑的制備過程中，也可以在物料中添加少量具有催化作用的金屬氧化物，如二氧化鈦、二氧化錳、三氧化鎢、五氧化二釩、氧化鋁或其他過渡元素氧化物等作為助劑，加入量無特殊要求，一般質量比為20％以下，以促進氣流中的有害物的吸附和轉化，這些金屬氧化物的效果大體相當。

本發明所述的凈化劑的制備過程中，也可以把凈化劑負載在氧化鋁顆粒、蜂窩陶瓷等通用催化劑的載體上，效果相當，制備工藝也類同相關催化劑的制備，可參看相關化工手冊。

本發明所述的凈化劑的制備過程中，也可以添加一定量的粘合成型劑，如硫酸鈣、碳酸鈣、二氧化硅及相關鹽類和粘土等，效果相當，所述成型劑的添加量一般為1-50％(質量比)，把所述的凈化劑預制成型，可以制成如球、板或蜂窩陶瓷等形狀，其制備工藝類似于SCR脫硝催化劑的制備，具體可參看相關化工手冊，成型后的凈化劑的加熱脫水溫度同前述溫度范圍。也可以在物料中加入鐵粉作為配合劑，但鐵粉在凈化劑制備過程不參加反應。

本發明所述的凈化劑的凈化方法是把上述制備方法得到的凈化劑導入氣-固反應筒，在氣-固反應筒內，氣流中的氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和VOCs(含碳氫化合物)等有害物與所述的凈化劑發生化學反應而被去除，從而達到氣體凈化目的。其中氮氧化物被所述的凈化劑還原為氮氣得到凈化，二氧化硫被凈化劑化學吸附和吸收得到凈化，一氧化碳、碳氫化合物等VOCs被催化氧化而得到凈化。

本發明所述的氣-固反應筒可采用化工單元操作常用的固定床、移動床、沸騰床、流化床和循環流化床等氣-固接觸反應器，可采用順流、逆流和錯流等多種形式，效果大體相當，具體可參看相關化工設備手冊。以循環流化床反應筒系統為例，所述的氣-固反應筒的側下部設置有連接所述氣流的氣體進口，中部設置有凈化劑顆粒加入口，所述凈化劑顆粒加入方式可采用機械進料或氣力進料等方式，效果相當，在筒體的下部氣體進口上方設置有氣流分布器，使筒內氣固充分混合接觸，筒體的上部設置有連接管，所述的氣流通過連接管與氣固分離器連通，經氣固分離器氣固分離后，氣流從氣固分離器的上部排出，凈化劑顆粒從氣固分離器下部排出，其中部分凈化劑可返回筒內參加反應(也可不返回)，具體可根據反應程度調節所述物料返回筒內參加反應的比例(范圍可為0-100％)。

本發明所述的氣-固反應筒內的凈化劑的凈化溫度范圍一般為25℃-350℃，優選溫度范圍為100℃-300℃。如進入氣-固反應筒的氣流溫度低于50℃，需預先把所述的凈化劑溫度預熱到100℃以上，優選加熱范圍150℃-250℃，使凈化劑得到活化后再加入氣-固反應筒。所述的有害物在所述反應筒內反應過程的氣固接觸時間一般為0.2s以上，接觸時間長，去除率高，優選為0.5s-30s。凈化劑(以二價鐵計算，下同)和氮氧化物的反應摩爾約1∶1，凈化劑(以鈣或鎂計算，下同)和二氧化硫的反應摩爾約1∶1，實際操作過程，凈化劑的投加量可根據凈化劑的比表面積、有害物濃度、氣流溫度、氣固接觸時間和去除率要求等操作參數而確定。對于循環流化床氣-固反應筒，凈化劑投加量與氮氧化物和二氧化硫的摩爾比一般均為1以上，摩爾比越大有害物的去除效果越好，但能耗增加，優先取為5-100，對于固定床、移動床和沸騰床等反應器，無特定要求，視需要投加。所述凈化劑的粒徑及結構可根據不同反應器選用，無特殊要求，流化床、移動床和沸騰床可采用顆粒凈化劑，平均粒徑一般為0.01mm-5mm。固定床可采用球形、平板或蜂窩陶瓷狀等成型凈化劑。氣流中的氧和水分等其他含量對有害物的去除影響不大。

反應后的固體產物進一步處理后可回收利用，可把反應后的固體產物溶解于清水等溶劑后回收硫酸鐵等副產品，也可以通過進一步加熱得到氧化鐵等副產品。

本發明所述的氣流主要為燃料燃燒過程產生的煙氣，包括各類汽車尾氣，也可是其他工業過程產生的相關氣流。

與現有技術相比，本發明的優點在于：采用所述的凈化劑在一定溫度下能同時與氣流中的氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和VOCs等有害物發生反應而被去除，其中氮氧化物被所述的凈化劑還原為氮氣得到凈化，二氧化硫被凈化劑化學吸附和吸收得到凈化，碳氫化合物等VOCs被催化氧化而得到凈化，具有投資成本和運行費用低，操作簡單、處理效率高，適合推廣使用。

附圖說明

圖1是本發明中實施例10-13中一種氣體凈化劑的凈化方法的裝置結構示意圖。

圖2是本發明中實施例14中一種氣體凈化劑的凈化方法的裝置結構示意圖。

圖3是本發明中實施例15中一種氣體凈化劑的凈化方法的裝置結構示意圖。

圖中：1氣體進口；2氣體分布器；3凈化劑加入口；4筒體；5連接管；6氣體出口；7氣固分離器；8凈化劑返回口；9凈化劑排出口；10檢修口；11筒底凈化劑排出口；12氣固反應區；13凈化劑回收區；14凈化劑充填層。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。

一種氣體凈化劑的凈化方法的循環流化床氣-固反應筒裝置如圖1所示。該裝置包括筒體(4)，筒體(4)的側下部設置有連接氣流的氣體進口(1)，在筒體(4)的下部氣流入口上方設置有氣流分布器(2)使筒內氣固充分混合，中部設置有固體凈化劑加入口(3)，筒體(4)的上部通過設置的連接管(5)與氣固分離器(7)連通，氣固分離器7的上部設置有氣體出口(6)，氣固分離器(7)的下部設置有固體凈化劑排出口(9)，并且凈化劑返回口(8)與筒體(4)連通，筒體(4)中下部和底部還分別設置有檢修口(10)和管底凈化劑排出口(11)。

根據圖1所示的一種氣體凈化劑的凈化方法的循環流化床氣-固反應筒裝置，其處理工藝流程是把待處理氣流由氣體進口(1)導入筒體(4)，經過氣體分布器(2)與由凈化劑加入口(3)加入的凈化劑混合后，發生氣固吸附氧化還原反應，凈化后的氣流從筒上部的連接管(5)進入氣固分離器(7)進行氣固分離，氣流從氣體出口(6)排出，部分未反應的凈化劑可通過凈化劑返回口(8)返回筒體(4)內繼續參加反應，其余部分通過凈化劑排出口(9)排出，同時筒底部也設置有筒底凈化劑排出口(11)排出多余的凈化劑。

實施例1：一種所述凈化劑的制備方法如下：把硫酸亞鐵、氫氧化鈣和水按約1.3∶1∶3(摩爾比，下同)比例加入混合反應容器，并充分攪拌，使物料混合均勻，待反應完畢后(約需30分鐘以上)，然后在向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，并攪拌，加熱溫度約為50-60℃，時間約為4小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的粉狀固體產物即為一種本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例2：一種所述凈化劑的制備方法如下：把七水硫酸亞鐵和氧化鈣粉末按約1∶1.5比例加入混合反應器，并充分攪拌，使物料混合均勻，待反應完畢后(約需30分鐘以上)，然后在向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，并攪拌，加熱溫度約為150℃，時間約為2小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的粉狀固體產物即一種為本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例3：一種所述凈化劑的制備方法如下：把七水硫酸亞鐵和氧化鎂粉末按約1∶1.3比例加入混合反應器，并充分攪拌，使物料混合均勻，待反應完畢后(約需30分鐘以上)，然后在向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，并攪拌，加熱溫度約為200℃，時間約為1小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的粉狀固體產物即一種為本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例4：一種所述凈化劑的制備方法如下：把硫酸亞鐵、氫氧化鎂和水按約1.3∶1∶3(摩爾比，下同)比例加入混合反應容器，并充分攪拌，使物料混合均勻，待反應完畢后(約需30分鐘以上)，然后在向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，并攪拌，加熱溫度約為95℃，時間約為4小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的粉狀固體產物即為一種本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例5：一種所述凈化劑的制備方法如下：把氫氧化亞鐵、硫酸鈣和水按約1∶2∶3比例加入混合反應器，并充分攪拌，使物料混合均勻，待反應完畢后(約需30分鐘以上)，然后在向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，并攪拌，加熱溫度約為300℃，時間約為1小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的粉狀固體產物即一種為本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例6：一種所述凈化劑的制備方法如下：把在上述實施例2中七水硫酸亞鐵和氧化鈣反應結束后，加入約20％所述物料體積的丙酮，攪拌均勻，然后向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，加熱溫度約為95℃，時間約為3小時，使物料中的多余水分和丙酮揮發除去，得到的粉狀固體的產物即為一種本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例7：一種所述凈化劑的制備方法如下：把在上述實施例2投加七水硫酸亞鐵和氧化鈣物料的同時，一起加入約占總物料5％(質量比)的二氧化鈦固體粉末(銳鈦型)，充分攪拌，使物料混合均勻，待反應完畢后(約需30分鐘以上)，然后向所述混合反應器內充入氮氣后加熱物料，加熱溫度約為300℃，時間約為1小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的粉狀固體產物即為本發明所述的凈化劑，經篩分得到所需粒徑的固體凈化劑顆粒備用。

實施例8：一種所述凈化劑的制備方法如下：把在上述實施例2中七水硫酸亞鐵和氧化鈣反應后得到的物料中，加入等體積的直徑約為3mm的多孔氧化鋁顆粒載體，攪拌混合，使所述物料負載在所述載體表面，然后向所述混合反應器內充入氮氣后，抽空減壓加熱物料，加熱溫度約為200℃，時間約為1小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的固體顆粒產物即為一種本發明所述的凈化劑。

實施例9：一種所述凈化劑的制備方法如下：把在上述實施例2中七水硫酸亞鐵和氧化鈣反應后得到的物料中，加入作為成型劑的二水硫酸鈣，所述二水硫酸鈣的投加量與硫酸亞鐵物料的摩爾比約為1∶1，并攪拌均勻后，制成Ф50mm×50mm的蜂窩(小孔約為Ф3mm)圓柱，然后在氮氣保護下經加熱脫水，加熱溫度約為150℃，時間約為2小時，使物料中的多余水分揮發除去，得到的蜂窩陶瓷狀凈化劑產物，即一種為本發明所述的凈化劑。

實施例10：一種氣體凈化劑的凈化方法的循環流化床氣-固反應筒裝置如圖1所示。所述循環流化床氣-固反應筒直徑為Ф60mm，高為2500mm，筒體材料為316L不銹鋼。氣流中氮氧化物(一氧化氮約為95％)的濃度為500ppm，氧氣含量約為8％(體積)，水分含量約為10％(體積)，其余為氮氣，氣體流量約為5m³/h(反應筒內氣固接觸時間約為1-3s)。采用實施例1所制得的凈化劑，凈化劑平均粒徑約為0.5mm，加入量約為2kg/h。凈化劑進料為機械計量進料。經氣固分離器(采用旋風分離器)分離得到反應后固體顆粒不返回筒內。當進口氣流溫度分別為25℃(此時，凈化劑在加入氣固反應筒前在料倉內預熱到150℃)、100℃、200℃、250℃和300℃時，實驗結果得到氣體出口NO_x濃度分別為445ppm、278ppm、156ppm、165ppm和248ppm。

實施例11：一種氣體凈化劑的凈化方法的循環流化床氣-固反應筒裝置如圖1所示。所述循環流化床氣-固反應筒直徑為Ф60mm，高為2500mm，筒體材料為316L不銹鋼。

氣流中二氧化硫的濃度為550ppm，氧氣含量約為8％(體積)，水分含量約為10％(體積)，其余為氮氣，氣體流量約為5m³/h(反應筒內氣固接觸時間約為1-3s)。采用實施例2所制得的凈化劑，凈化劑平均粒徑約為0.5mm，加入量約為1kg/h。凈化劑進料為機械計量進料。經氣固分離器(采用旋風分離器)分離得到反應后固體顆粒不返回筒內。當進口氣流溫度分別為50℃、100℃、200℃、250℃和300℃時，實驗結果得到氣體出口SO₂濃度分別為221ppm、125ppm、158ppm、235ppm和315ppm。

實施例12：一種氣體凈化劑的凈化方法的循環流化床氣-固反應筒裝置如圖1所示。所述循環流化床氣-固反應筒直徑為Ф60mm，高為2500mm，筒體材料為316L不銹鋼。

氣流中氮氧化物(一氧化氮約為95％)的濃度為500ppm，二氧化硫的濃度為550ppm，VOCs(包含烴、醇和酮和酯等，主要為碳氫化合物)濃度約為150mg/m³，氧氣含量約為6％(體積)，水分含量約為8％(體積)，其余為氮氣，氣體流量約為5m³/h(反應筒內氣固接觸時間約為1-3s)。采用實施例2所制得的凈化劑，凈化劑平均粒徑約為0.5mm，加入量約為2-3kg/h。凈化劑進料為機械計量進料。經氣固分離器(采用旋風分離器)分離得到反應后固體顆粒不返回筒內。當進口氣流溫度為160℃-180℃時，實驗結果得到氣體出口NO_x濃度為139ppm，SO₂濃度為145ppm，VOCs濃度為45mg/m³。

實施例13：分別采用實施例3、4、5、6和7所制得的凈化劑，其他條件同實施例12。實驗結果如下：

采用實施例3所制得的凈化劑時，測得的氣體出口NO_x濃度為151ppm，SO₂濃度為169ppm，VOCs濃度為69mg/m³；采用實施例4所制得的凈化劑時，測得的氣體出口NO_x濃度為141ppm，SO₂濃度為153ppm，VOCs(包含烴、醇和酮和酯等，主要為碳氫化合物)濃度為75mg/m³；采用實施例5所制得的凈化劑時，測得的氣體出口NO_x濃度為265ppm，SO₂濃度為299ppm，VOCs濃度為97mg/m³；采用實施例6所制得的凈化劑時，測得的氣體出口NO_x濃度為135ppm，SO₂濃度為163ppm，VOCs濃度為51mg/m³；采用實施例7所制得的凈化劑時，測得的氣體出口NO_x濃度為125ppm，SO₂濃度為141ppm，VOCs濃度為45mg/m³。

實施例14：一種氣體凈化劑的凈化方法的氣-固逆流移動床反應筒裝置如圖2所示。

該裝置包括筒體(4)，筒體(4)下部設置有氣體進口(1)，上部設置有凈化劑加入口(3)和氣體出口(6)，底部設置有凈化劑排出口(9)，氣體進口(1)經筒體(4)內的氣固反應區(12)與氣體出口(6)連通，所述的凈化劑加入口(3)經筒體(4)內的氣固反應區(12)及凈化劑回收區(13)與凈化劑顆粒排出口(9)連通。所述的筒體(4)管徑為Ф60mm，高為1500mm，筒體材料為316L不銹鋼，氣固反應區(12)的有效高度約為1000mm。

其處理工藝流程是把待處理的氣流由氣體進口(1)進入筒體(4)與由凈化劑加入口(3)加入的凈化劑在氣固反應區(12)發生氣固氧化還原化學反應，凈化后的氣流從氣體出口(6)排出，反應后固體顆粒經固體凈化劑回收區(13)后通過凈化劑排出口(9)排出。

氣流為空氣，相對濕度約為70％，氣流中一氧化氮濃度為300ppm，二氧化硫的濃度為550ppm，VOCs濃度約為200mg/m³(包含烴、醇和酮和酯等，主要為碳氫化合物)。采用實施例7制得的凈化劑，平均粒徑約為0.5mm，凈化劑加入量約為2kg/h。反應筒氣流進口氣體溫度分別約為150℃、250℃和300℃，氣體流量約1m³/h，反應筒內氣固接觸時間約為10-15s。實驗結果如下：進口氣體溫度為150℃時，測得的氣體出口NO濃度為86ppm，SO₂濃度為145ppm，VOCs濃度為93mg/m³；進口氣體溫度為250℃時，測得的氣體出口NO濃度為67ppm，SO₂濃度為179ppm，VOCs濃度為77mg/m³；進口氣體溫度為300℃時，測得的氣體出口NO濃度為151ppm，SO₂濃度為277ppm，VOCs濃度為33mg/m³。

實施例15：一種氣體凈化劑的凈化方法的固定床氣-固反應筒裝置如圖3所示。

該裝置包括筒體(4)，筒體(4)下部設置有氣體進口(1)，氣體進口(1)上方設置有氣流分布器(2)，氣流分布器(2)上方為凈化劑充填層(14)，凈化劑充填層(14)的上部設置有凈化劑加入口(3)、下部設置有凈化劑排出口(9)，筒體(4)的上部還設置氣體出口(6)，氣體進口(1)經氣流分布器(2)和凈化劑充填層(14)的空隙氣體通道與氣體出口(6)連通，所述的凈化劑加入口(3)和凈化劑排出口(9)分別與凈化劑充填層(14)連通。

其處理工藝流程是把待處理的含有害物的氣流由氣體進口(1)經過氣流分布器(2)導入凈化劑充填層(14)，在所述的凈化劑充填層(14)內，有害物與凈化劑發生氣固化學反應而被去除，凈化后的氣流從反應筒上部的氣體出口(6)排出，反應后實效的凈化劑可由凈化劑排出口(9)定期排出更換。

所述的筒體(4)直徑為Ф60mm，高為1500mm，材料為316L不銹鋼。分別采用實施例8和9制備的氧化鋁載體凈化劑和蜂窩成型凈化劑，氧化鋁載體凈化劑的堆積密度約為1500kg/m³，兩種情況反應筒內凈化劑的充填高度均約為500mm，反應筒外壁保溫。

試驗的氣流為模擬汽車尾氣的氣流，其中污染物的進口濃度分別為氮氧化物約200ppm、二氧化硫約50ppm、一氧化碳約為50mg/m³和碳氫化合物約為150mg/m³，氣體流量約1m³/h，氣體在反應筒內停留時間約為5s-15s，反應筒氣流氣體進口溫度約為200℃。測的采用氧化鋁載體凈化劑時，凈化后污染物的出口濃度分別為氮氧化物約9ppm、二氧化硫約3ppm、一氧化碳約為1mg/m³和碳氫化合物約為3mg/m³；采用蜂窩成型凈化劑時，凈化后污染物的出口濃度分別為氮氧化物約5ppm、二氧化硫約1ppm、一氧化碳約為1mg/m³和碳氫化合物約為1mg/m³。由于固定床反應筒加入的凈化劑的量是固定的，因此氣流中有害物的去除率隨筒內凈化劑的反應消耗而有所變化，測得的氣體出口污染物濃度為最大去除率時的濃度。

應該說明的是，以上實施例僅用于說明本發明的技術方案，本發明的保護范圍不限于此。對于本領域的技術人員來說，凡在本發明的精神和原則之內，對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中的部分技術特征進行任何等同替換、修改、變化和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。