CN101772378A - 去除废气或工艺气体中的有害烃的催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及去除不同的废气或工艺气体中的有害卤化烃和未卤化烃的催化剂。本发明还涉及生产和使用这样的催化剂的方法。本发明的催化剂包含多孔载体试剂，在该载体试剂的表面上有一种或多种贵金属、V和一种或多种选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni的第一类添加剂。

Description

去除废气或工艺气体中的有害烃的催化剂
技术领域
本发明涉及去除不同的废气或工艺气体中有害卤化烃或未卤化烃使其成为无害化合物的催化剂。本发明还涉及制造所述催化剂的方法以及该催化剂的用途。
背景技术
烃(HC)被用作反应物、溶剂，或者它们在一些工艺、燃烧工艺或其它条件下产生。废气中存在的有害烃类化合物也被称为VOC(挥发性有机化合物)，因此它们在普通环境条件下或工艺条件下是气体。VOC的排放对健康是有害的，它们导致臭气危害，因为许多化合物具有低的臭气阈。烃与氮氧化物反应，在光的作用下形成所谓的光化烟雾。因此，不允许让大量的这些化合物与废气一起排出工艺，为此排放，权威机构已经设定了最高允许浓度或总排放量。
已知卤化(氯代、溴代、氟代和碘代HC)烃(H-HC)比其它烃或氧化烃对生物体和植物更有害。缩写C-VOC用于表示氯化烃。已知一些化合物(二噁英和多环芳香化合物)在低浓度下在短时间的暴露后也是致癌的。另外，这些化合物是有害的因为它们生物降解非常慢，以至于积聚在人体内的化合物不会自然消失。卤化烃也导致地球周围的臭氧层变薄。
热燃烧、吸收/吸附方法、膜、冷凝、生物方法和催化燃烧被用作从气体或流体中去除VOC的方法。如果烃类化合物在非常高的温度下被热燃烧，可能将大部分的有害化合物转化成水、二氧化碳和可能的卤化氢。然而，在高温下产生大量的有害氮氧化物(NOx)。
卤化烃需要特别高的温度，因为它们很稳定，并且在气体中必须不能留下任何有害化合物。在吸收和吸附方法中产生残渣需要处理。例如，活性炭和沸石被用作吸附材料，它们很适合从废气中去除非常小量的。通过使用例如等离子或UV技术也可实现对有害化合物的氧化。催化燃烧方法比较流行，因为低温它们不产生残渣或氮氧化物。在燃烧中使用催化剂使得可以使用低的操作温度(200-500℃)，以至于不会产生氮氧化物，但是VOC和H-HC化合物的去除效率非常高。
贵金属(Pt、Pd)或基底金属催化剂(Cr、Mn、Co、Ni、Fe、V)以金属或氧化形式用于烃和卤化烃的燃烧(Dissanayake 2006，ChemicalIndustries 2006108(Metal Oxides)，543)。这些金属能够在反应中改变它们的氧化状态，这在VOC的催化氧化中是关键的。金属氧化物被烃还原，并被气体中的氧重新氧化回去。例如，氧化铝被用作这些活性成分的载体材料。氮化硼表面上的贵金属在去除VOC化合物中也发挥积极作用(US专利2003/0078156)。
对于去除卤化烃所用的催化剂，需要非常好的耐久性，因为反应物和反应产物都是腐蚀性的，并且所产生的金属卤化物(氯化物)减活化催化剂。大多数普通VOC催化剂(在TiO2、Al2O3或SiO2表面上Pt或Pd)在H-HC存在下特别失去低温活性(Sinquin et al.2000，Appl.Catal.27(2000)105)。最耐久C1-C-VOC催化剂为V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu。钙钛矿(例如LaCoO3或LaMnO3+x)也被用于催化去除C-VOC化合物。通过使用La、Ce、Zr或Pr稳定的氧化铝或其它氧化物载体材料来去除H-HC，在所述载体材料中加入包含贵金属和硫的化合物，例如硫化铂、硫酸、硫酸铵、氧化钛、硫酸钛或硫酸锆(US 2004/0028589)。通过使用具有氧化锆和贵金属的催化剂以及Mn、Ce和/或Co氧化物与V氧化物一起可以有效去除H-HC和其它HC化合物(US 5283041)。用含铬催化剂可以达到对H-HC化合物很好的去除效率(US 5635438，1994)。在725-1100℃的温度内煅烧该催化剂很关键。Cr-Cu/ZSM-5催化剂也被用于去除氯化烃(J.Hazardous Mat.B129(200639)。C-VOC催化剂通过用卤化物对其进行预加工来稳定化(US 2001/0016555)。还开发出了一种去除HC和H-HC化合物的方法，其中未卤化化合物在低酸度的载体材料上的第一种催化剂中反应，而卤化烃在高酸度的载体材料上的第二种催化剂中反应(US 5643545，1995)。虽然已经开发了这个方法，但是在使用过程中在处理H-HC时通常必须提高催化剂的温度，以能够保持想要的转化水平。提高温度将再次导致能量消耗的增加和热致减活化。
发明内容
现在发明了一种适用于去除废气和工艺气体中的卤化烃和未卤化烃的催化剂。
本发明的独立权利要求公开了本发明的特征，其它权利要求表示本发明一些有利的实施方案。
本发明是基于将包含烃的流体化合物通向本发明的催化剂，其中卤化烃和未卤化烃反应成无害或较少危害的化合物。
本发明的催化剂包含多孔载体材料，在该载体表面上有
-一种或多种贵金属；
-V；以及
-一种或多种第一类添加剂，其选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni。
根据本发明的一个目的，所述载体材料是氧化铝、氧化硅、氧化钛或氧化锆或沸石，或者它们的混合物。
根据本发明的一个目的，在所述多孔载体材料的表面上的贵金属是Pt、Pd、Rh、Ru、Ir和/或Hg。
根据本发明的一个目的，所述载体材料的量为10-600g/dm3催化剂结构。
根据本发明的一个目的，贵金属在载体材料中的总浓度为0.1-20％，优选0.5-3％。
根据本发明的一个目的，所述载体材料含有0.2-20％，优选1-5％的钒。
根据本发明的一个目的，所述第一类添加剂在载体材料中的总浓度为0.02-20％，优选0.1-2％。
根据本发明的一个目的，所述载体材料含有0.02-10％，优选0.1-1％的铬作为第一类添加剂。
根据本发明的一个目的，所述载体材料还含有一种或多种第二类添加剂，其选自W、Mo、Nb和Hf。
根据本发明的一个目的，所述第二类添加剂的总浓度为0.02-50％，优选1-35％。
本发明的一个实施方案是一种组合物，其不含有钒，但含有第二类添加剂，优选钨，以及任选的贵金属和/或第一类添加剂(优选Cr和/或Fe)。在载体材料中W的量优选为5-25％，作为氧化物为约6-32％。载体材料优选包括TiO2。不包含钒是有利的，尤其是在例如催化剂的制造以及使用中。
根据本发明的一个目的，催化剂结构是蜂窝结构或由金属、陶瓷、催化剂材料本身或这些的混合物制成的并且由直流通道或曲流通道构成的混合结构，例如优选由直流通道或曲流通道构成的金属结构或混合结构。
根据本发明的一个目的，将催化剂加入到催化剂结构中，其中在壁之间排列通道，通道的水力直径或壁之间的平均距离为0.1-20mm，优选0.5-2mm。
根据本发明的一个目的，在添加V之前将一种或多种贵金属添加到载体材料中，添加V之后将所述一种或多种第一类添加剂添加到载体材料中。
根据本发明的一个目的，催化剂结构是蜂窝结构或由金属、陶瓷、催化剂材料本身或这些的混合物制成的并且由直流通道或曲流通道构成的混合结构，优选由直流通道或曲流通道构成的金属结构或混合结构。
根据不同的目的，可以用不同的方式实施本发明的催化剂和方法。体系中可具有一种或多种本发明的催化剂或者它们的混合物。本发明的催化剂也可以与一种或多种常规或已知的VOC催化剂混合。另外，体系中可具有一个或多个热交换器，用所述热交换器可以回收反应热，并通过使用逆流反应器在反应器中循环反应热。
根据本发明的一个目的，在直流或逆流反应器中使用催化剂。
根据本发明的一个目的，对于所述催化剂，使用超过一种热交换器结构。
根据本发明的一个目的，对于所述催化剂，使用超过一种热交换器结构和逆流反应器。
根据本发明的一个目的，与所述催化剂一起使用其它类型的催化剂，例如用于对烃的氧化进行催化。
根据本发明的一个目的，与所述催化剂一起使用一种或多种包含至多0.5％的钒和/或至多0.5％的本发明第一类和第二类添加剂的催化剂。
根据本发明的一个目的，将水、蒸气、空气或其它一些包含氧的反应物加入到反应器中。
根据本发明的一个目的，在同样或另外的单元中还使用其它去除方法，例如热方法、吸附或吸收方法。例如，所形成的HCl或其它卤化物可通过使用吸收方法，例如洗涤器来去除。
根据本发明的一个目的，催化剂用于清洁含有硫化合物或氮化合物和/或烃化合物的废气。
在逆流反应器中，体系可以是在本发明的催化剂两边均有热交换器。逆流反应器可用于利用反应热，反应器运行而无需额外加热，并有小量的排放，由反应产生的反应热多于能量的损耗。在热交换器中使用常规的蜂窝状热交换器结构(例如管式或板式热交换器)。在热交换器中可使用一些常规的热传递介质(空气、水和其它流体/气体)，热传递介质可在两个不同的反应器部件之间循环。热传递介质在不同于待处理的流体的通道体系中流动。可向热交换器输入额外的热量或者可以输出热量(冷却)。在热交换器中，流体可以在不同的通道中彼此错流、正流或逆流。特别是蜂窝状结构可以由金属薄片制成，通道由直的起皱薄片/板或两个起皱薄片/板结构构成。在该方法中可使用一个或多个逆流反应器和普通的单向管式反应器的组合，使得在逆流反应器后可配置一个单元。通过使用多个逆流反应器的组合可以在不同的反应器中保持不同的温度，并因此最优化体系的运行窗口和能量平衡。运行模式或条件彼此不同的多个反应器的组合也可用于期望例如同时去除烃和其衍生物以及卤化烃的情况。可通过电加热或燃烧炉加热或提供燃料来引入额外的热量。H-VOC催化剂也用作有效的燃烧催化剂，如果将少量的燃烧燃料加入到流体中用该催化剂可提高体系的温度。一个或多个单元可通过外部加热或冷却。另外，其它中间试剂(含氧化合物或还原化合物)或辅助能量(例如用于氧化的等离子)可用于促进反应。流出的流体可通向其它清洁单元，例如吸附或吸收单元，用其可去除例如产生的光卤素化合物(氮卤化物)。
根据本发明的催化剂可用于这样的方法中，其中在不能产生必要的条件的情况下将反应物(氧气、空气)也通入到管道中。氧气可加入到包含太少量的氧而不能去除烃化合物的混合物废气中。催化剂也可用在包含低量的氧气的情况中，使得可以将催化剂首先用于包含太少量的氧气的流体中，然后用于包含过量氧气的流体。通过加入额外的空气或氧气将混合物在催化剂单元之间转化成包含过量的氧。
本发明的应用领域是在混合物包含卤化烃和(过量)氧的情况中的废气应用。流体也可因此是基于液体的或者是液体和气体的混合物。根据本发明的催化剂也可用于清洁包含氮、硫或氧的烃化合物。硫和氮化合物也可以不是烃衍生物，例如SOx、H2S、COS、NOx、NH3、HCN或其它化合物。在清洁由燃烧含硫燃料(例如柴油、煤炭、生物燃料)产生的废气中，本发明的催化剂可用于抵抗硫中毒，并防止硫酸盐的形成，所述硫酸盐的形成增加了可测量颗粒物数。这样的情况有，例如，移动的机动车和运输工具(汽车、火车和轮船)或者静态的发电厂或发电设备。在这些情况中可以在组合物中不包括第一类和/或第二类助催化剂和/或钒。在这些情况中，贵金属的负载量也必须保持适中(约0.35-1.1g/L Pt)，使得不会形成太多的硫酸盐。适中的Pt负载量也因此可与本发明的添加剂一起使用，需要本发明的添加剂以保证持久的CO和HC运行。用常规的氧化催化剂，Pt负载量必须在0.04g/L以下，以避免形成有害量的硫酸盐。
本发明的催化剂组合物通过在光滑的起皱多孔金属薄片或表面上喷涂浆料涂料来进行涂覆。在涂覆之后将催化剂干燥和煅烧。或者通过将通常蜂窝状金属或陶瓷催化剂结构成品浸在催化剂浆料中来进行催化剂涂覆。在生产也可以使用这些方法的组合。
活性金属和助催化剂已被添加到浆料中，或者它们已被吸收到涂覆的催化剂中。所述涂料和活性成分也可通过不同的方法由气体或固体原料来进行添加。
本发明的催化剂涂料可预涂或后涂到常规的陶瓷或金属晶胞或结构中，其中孔的形式(例如正方形、三角形)、孔密度(10-2000cpsi，孔数/平方英寸～1-200孔/cm2)或壁厚(10-2000μm)根据不同的用途可在很大范围内变化。当废气包含大量的颗粒或杂质时，可在催化剂中使用非常大的通道尺寸(＜100cpsi)。在含有非常少的颗粒的情况中，可在晶胞中使用非常小的通道尺寸(例如＞500cpsi)。典型的孔数在300-600cpsi之间。这些变量也可在同一个晶胞中或接连晶胞中变化，例如由于有效的混合、低压损失或机械强度。催化剂结构可通过使用片状催化剂、挤压成型催化剂或粉末状催化剂来实现。
待涂覆的晶胞也可形成一种静态混合结构，或者在不同的通道中用混合区(弯曲、流动障碍或限制)，或者可通过***叠置的起皱波状薄片或板来形成所述结构，使得波峰方向偏离气体的流入方向，并且叠置板的波峰是发散的。在普通的金属晶胞中，起皱薄片的波峰彼此平行，与主流向平行。通过改变波峰和主流向之间的角度来调整混合效率，所述角度通常为10-45°，优选10-20°。通过使用小角，可以使得波峰延伸但反压不会升太高。在单纯用于混合的静态混合器中，角度可以为约45°，通道尺寸可以很大(褶皱高度＞10mm)，使得通道中的流动可以非常湍急。然而，对于催化剂结构最好的结构是其中通道尺寸小(褶皱高度约1mm)使得有很多几何平面用于催化剂涂覆。在催化剂结构中所述角度比较小，使得可保持低反压。也可通过来回折叠重叠的起皱薄片使得褶皱的波峰彼此背对延伸来形成混合结构。用所述混合结构可实现气流沿管道的径向混合，而没有实际分离的通道。该混合结构还可使得收集颗粒效率比普通的晶胞结构高。催化剂和气流通道的形状可以是圆形、椭圆形、方形、角形、或这些的组合。绝缘材料和/或热传递结构/装置可以配置在反应器周围或内部。待涂覆的结构可以是金属薄片，或者也可以部分或完全使用金属网、烧结的多孔金属、纤维或颗粒捕捉物。
本发明的催化剂也可涂覆到沿流动方向依次或平行排列的两个或多个催化剂结构上。不同尺寸或相同尺寸的催化剂结构可位于同一个催化剂转化器中或者它们可以布置在不同的转化器中，使得在它们之间有必须量的管道。本发明催化剂的组成、贵金属负载量(例如Pt)、孔数(几何面积)或结构可以彼此相似或不同。
附图说明
下面将参照所附图表更详细描述本发明的一些实施方案，其中，
表1为在活性测试中所用的晶胞催化剂(cell catalyst)，
表2为在实验模拟中使用的气体组合物，
表3为活性测试结果。
具体实施方式
由催化剂原料生产浆料，在所述催化剂原料中加入活性剂和粘结剂，以保证在载体结构表面的粘附和粘性。Al和Ti溶胶被用作粘结剂。在厚度为50μm的光滑起皱金属薄片上涂覆所制备的浆料；在约110℃下干燥样品，并在550℃下煅烧4个小时。用Pt-胺-碳酸盐、硝酸钯、硝酸铑、硝酸铬或钒酸铵溶液作为原料将期望量的Pr、Pd、Rh、Cr和V吸收到催化剂上。所用的吸收方法基于用期望的溶液填充孔或者基于将活性成分通过化学吸附粘附到载体试剂的表面上。通过这些方法活性成分以小颗粒形式分散在催化剂表面上。吸收之后将催化剂在约80-300℃下干燥并在空气中煅烧。将光滑的褶皱涂覆薄片卷在一起得到蜂窝状样品。不同样品的活性载体试剂的比表面积为约50-300m2/g。在金属薄片的表面上载体试剂的量在晶胞中为约40-60m2/g或150-230g/L。
在实验室条件下测试催化剂的活性，模拟包含氯化烃、水和空气的废气。在自然的废气中通常没有太多的水，加水的目的是促进催化反应。实验室反应器进料的组成通过计算机控制的质流调节器来调节，通过连续FTIR分析仪来分析组成，用所述连续FTIR分析仪可以分离不同的烃和反应产物。在一些测试中，进料气体包含溴化烃或二甲基甲酰胺(DMF)。用实验室仪器测量活性的条件如下。
实施例1
在实验室反应器中在两个测试中分别测试DCM和PCE的氧化，其中分别将这些化合物与氧气和水一起加入到反应器中(表2-3)。通过在催化剂中加入V和C，可以增加特别是对于PCE的活性(测试1-6)。没有活性基底金属元素不可能达到想要的活性，即使通过增加贵金属负载量(测试12)。增加负载量至250g/cft PtPd(1∶4)并没有很大地提高活性。较高的负载量可在较长的使用中具有有利影响。用Pt/Al2O3+0.5Cr+3.2V催化剂，将Pt负载量从50g/cft增加至90g/cft促进了PCE的氧化(测试6和11)。
实施例2
通常废气不包含大浓度的水。在烃被氧化时，在混合物中自然形成一定量的水。在测试中注意到添加到待净化的气体中的水开始提高活性(0→3％水，测试3、6和8、9)。用包含Pt和PtPd的催化剂通过降低空间速率和增加水的量，降低点火温度(测试8-9、13-16)。因此，使用本发明的催化剂时，可以在待净化的混合物中添加水，并根据想要的操作温度和转化率来设计催化剂的尺寸。
实施例3
根据本发明包含Cr和V的催化剂更有活性，如果它也包括贵金属(测试19对比测试6)。PtRh/Al2O3对DCM很有活性，但对PCE活性很弱。通过添加Cr和V，PCE的点火温度可降低81℃(测试17和18)。因为Pt和PtRh催化剂在去除DCM中有活性，可以使用催化剂组合，其中至少一个晶胞仅包含贵金属，第二个晶胞还包含V和Cr或者根据本发明的相似元素。
实施例4
没有贵金属的TiO2+Cr+V和TiO2+Cr+V+W催化剂对于PCE有很好的活性，但对于DCM活性很差(测试20和21)。通过在这些催化剂添加Pt，可以降低DCM的点火温度(测试22和23)。对于PCE用50Pt/Al2O3+Cr+V+W催化剂可达到特别低的点火温度(330℃)，该温度比用已知的C-VOC催化剂低约200℃。使用包含W的催化剂时，DCM的点火温度为400℃，因此可推断通过将其与例如Pt/Al2O3、PtRh/Al2O3或类似的氧化催化剂组合用到连续晶胞中可实现很好的DCM和PCE去除活性。
实施例5
本发明的催化剂(50Pt/Al2O3-0.5Cr-3.2V)有效去除二甲基甲酰胺(DMF)，当T50值为227℃(空间速率28,000h-3和0.47ml/h DMF，没有水)时。因此用本发明的催化剂也可以有效去除含氮的烃衍生物。该催化剂也可用于从废气中催化去除烃化合物或包含其它官能团的烃(包含氧、硫和氮，不同的C-H键)。
实施例6
本发明也制备不包含V的催化剂。该催化剂具有很高的WO3浓度(26％)，尤其是DCM转化率很低。用催化剂40g/cft Pt/TiO2+26WO3，DCM的T50为299℃。当在相同的基础上加入0.5％Cr或3％Fe时，DCM的点火温度为255℃和276℃。在这些实施例中，孔数为600cpsi，当比500cpsi的晶胞具有稍多的载体试剂时，但是载体试剂量的差别不重要。Pt负载量仅为40g/cft(1.41g/L)，使得在该实施例没有钒、具有较低量的昂贵Pt和甚至没有Cr的催化剂中可获得低的点火温度。然而，用Cr可实现对PCE转化率的显著改进。在测试20-24中，可看到TiO2作为载体试剂的主要成分与例如Al2O3相比如何具有有利的效果。
实施例7
将本发明的催化剂用于柴油机废气(模拟混合物：1500ppm CO，80ppm丙烯，15ppm甲苯，15ppm癸烷，14％氧，6％CO2，25ppm SO2，其余为氮(空间速率30,000))的净化。将样品在700℃下进行水热老化20个小时，并在420℃下在含有50ppm SO2的废气中渗硫1个小时。在渗硫之后，催化剂不再聚集硫。通过渗硫保证催化剂在点火中不吸收硫，但是测试条件符合使用催化剂的正常情况。用上述混合物对渗硫样品进行点火实验。可在SO2转化的基础上检测硫酸盐的形成。在包含Pt的氧化催化剂中SO2氧化成SO3，在水的存在下再进一步反应成硫酸盐。在普通的氧化催化剂中点火温度之后SO2转化率很容易超过60-70％时，用包含V和W的样品(20Pt/TiO2+16SiO2+1.9V0+13WO3)在点火测试中在250℃下保持最高27％的水平，在100-450℃下平均在5％以下。同时，CO点火温度为160℃，HC点火温度为228℃，使得渗硫和废气中硫的存在不阻止期望的反应。较低的Pt负载量对于将SO2的氧化和硫酸盐的形成保持在低的水平也是很关键的。这样的催化剂适用于对用具有高硫浓度的燃料的机动车中的废气(CO、HC、颗粒)进行净化。当硫酸盐的形成被最小化时，通过这样的催化剂可以降低颗粒量，因为颗粒的挥发性部分在催化剂中被部分氧化。在这些情况中可以使用上述不包含V但包含第一类或第二类添加剂和一种或多种贵金属的催化剂。
对催化剂70Pt/TiO2+13SiO2+27Al2O2+3WO3如上述催化剂一样进行渗硫和老化，但是在不同的混合物(500ppm CO，200ppm NO，160ppm丙烯，12％氧，6％水和6％CO2，25ppm SO2，其余为氮(空间速率50,000h-1))中进行测试。催化剂很好地抵抗了硫的影响，CO点火温度为155℃，HC点火温度为186℃(T50)。

Claims (30)

1.用于净化废气和工艺气体中卤化烃和未卤化烃和/或它们的衍生物的催化剂，其特征在于，所述催化剂包含多孔载体试剂，在该载体试剂表面上有：
-一种或多种贵金属；
-V；以及
-一种或多种第一类添加剂，其选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni。
2.根据权利要求1的催化剂，其特征在于，所述载体试剂是氧化铝、氧化硅、氧化钛或氧化锆或沸石，或者它们的混合物。
3.根据权利要求1或2的催化剂，其特征在于，在所述多孔载体试剂的表面上的贵金属是Pt、Pd、Rh、Ru、Ir和/或Hg。
4.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，所述载体试剂的量为10-600g/dm3催化剂结构。
5.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，贵金属在所述载体试剂中的总浓度为0.1-20％，优选0.5-3％。
6.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，所述载体试剂中钒的含量为0.2-20％，优选1-5％。
7.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，所述第一类添加剂在载体试剂中的总浓度为0.02-20％，优选0.1-2％。
8.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，所述载体试剂含有0.02-10％，优选0.1-1％的铬作为所述第一类添加剂。
9.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，所述载体试剂还含有一种或多种第二类添加剂，其选自W、Mo、Nb和Hf。
10.根据权利要求9的催化剂，其特征在于，所述第二类添加剂的总浓度为0.02-50％，优选1-35％。
11.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，所述催化剂结构是蜂窝结构或由直流通道或曲流通道构成的并且由金属、陶瓷、催化剂材料本身或这些物质的混合物制成的混合结构，例如优选由直流通道或曲流通道构成的金属结构或混合结构。
12.根据前述权利要求之一的催化剂，其特征在于，将催化剂加入到催化剂结构中，其中在壁之间有通道，通道的水力直径或壁之间的平均距离为0.1-20mm，优选0.5-2mm。
13.制造用于处理废气和工艺气体中卤化烃和未卤化烃和/或它们的衍生物的催化剂的方法，其特征在于，在催化剂中加入多孔载体试剂，在所述载体试剂表面上加入：
-一种或多种贵金属；
-V；以及
-一种或多种第一类添加剂，其选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，所述载体试剂是氧化铝、氧化硅、氧化钛或氧化锆或沸石，或者它们的混合物。
15.根据权利要求13或14的方法，其特征在于，在所述多孔载体试剂的表面上的贵金属是Pt、Pd、Rh、Ru、Ir和/或Hg。
16.根据权利要求13-15之一的方法，其特征在于，在所述载体试剂中还加入一种或多种第二类添加剂，其选自W、Mo、Nb和Hf。
17.根据权利要求13-16之一的方法，其特征在于，在添加V之前将一种或多种贵金属添加到载体试剂中，并在添加V之后将所述一种或多种第一类添加剂添加到载体试剂中。
18.根据权利要求14-17之一的方法，其特征在于，由包含草酸的溶液将钒添加到催化剂中。
19.净化废气和工艺气体中卤化烃和未卤化烃和/或它们的衍生物的方法，其特征在于，用根据权利要求1-12之一的催化剂对废气和工艺气体进行处理。
20.根据权利要求19的方法，其特征在于，在直流或逆流反应器中使用催化剂。
21.根据权利要求19或20的方法，其特征在于，对于所述催化剂，使用超过一种热交换器结构。
22.根据权利要求19-21之一的方法，其特征在于，对于所述催化剂，使用超过一种热交换器结构和逆流反应器。
23.根据权利要求19-22之一的方法，其特征在于，与所述催化剂一起使用其它类型的催化剂，优选用于对烃的氧化进行催化。
24.根据权利要求19-23之一的方法，其特征在于，与所述催化剂一起使用一种或多种包含至多0.5％的钒和/或至多0.5％第一类和第二类添加剂的催化剂。
25.根据权利要求19-24之一的方法，其特征在于，将水、蒸气、空气或其它包含氧的反应物加入到反应器内的废气中。
26.根据权利要求19-25之一的方法，其特征在于，在同样或另外的单元中还使用其它去除方法，例如热方法、吸附或吸收方法。
27.根据权利要求19-26之一的方法，其特征在于，含有硫化合物或氮化合物和/或烃化合物的废气用所述催化剂净化。
28.用于净化废气和工艺气体中卤化烃和未卤化烃和/或它们的衍生物的催化剂，其特征在于，所述催化剂包含多孔载体试剂，在该载体试剂表面上有一种或多种第二类添加剂，所述添加剂选自W、Mo、Nb和Hf。
29.根据权利要求28的催化剂，其特征在于，所述载体试剂还包括：
-一种或多种贵金属；和/或
-一种或多种第一类添加剂，其选自Cr、Mn、Fe、Co和Ni。
30.根据权利要求28或29的催化剂，其特征在于，所述第二类催化剂在载体试剂中的浓度为0.02-50％，优选1-35％。
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