CN113617181A - 一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的装置，其特征在于，包括依次通过管道串联的气化***、回热***和脱烃***，所述回热***与所述冷却***连接，所述脱烃***与所述回热***连接；其中，所述脱烃***包括加热装置和脱烃装置，笑气经回热***预热后，再经所述加热装置加热进入所述脱烃装置内，所述脱烃装置内设有催化剂；所述脱烃装置内反应后的笑气循环回流至所述回热***中回收热量，最终经所述冷却***冷却。本发明采用贵金属‑过渡金属氮化物催化剂复合使用，高温条件下将笑气中的烃类催化氧化脱除，同时抑制笑气的分解率，两种催化剂协同作用，互相促进，具有催化增效作用，从而将笑气中的烃类降低至0.01ppm以下。

Description

一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法及装置

技术领域

本发明涉及笑气提纯的技术领域，具体涉及一种催化氧化法脱除笑气中烃类的方法及装置。

背景技术

笑气的化学名称为氧化亚氮，氧化亚氮主要来源于己二酸、硝酸生产过程中的副产物，笑气是一种强大的温室气体，在大气中的存留时间长，并可输送到平流层，是导致臭氧层损耗的物质之一。笑气主要应用于电子工业与医学领域中。尤其在电子工业中，电子级笑气是半导体集成电路制造过程中不可或缺的关键支撑材料，但是对其纯度要求甚高，至少在99.999％(5N) 以上。同时，随着我国电子行业的不断发展，电子级笑气更是现代光电子、微电子、大型集成电路、光纤制造领域必要的基础原料，显然，电子级笑气的纯度直接与下游产品的质量息息相关。

目前，我国高纯度的笑气主要还是依赖于进口，一方面价格昂贵，另一方面制约了我国半导体技术的发展。原因在于，我国生产的笑气纯度都比较低，达不到作为半导体光电期间生产的要求，因此促进我国半导体集成电路的发展，亟待提高我国笑气的提纯技术。

从我国现有国情分析，从工业级笑气提纯是获得高纯度笑气最佳的技术方案。一方面减少笑气向大气层的排放，另一方面又能够满足国内市场的需求。中国发明专利CN105271144A公开了一种从石化工业尾气中提取精致 N₂O的设备及方法，以及中国发明专利CN109084527A公开了一种笑气精馏提纯装置以及笑气精馏方法，均为针对工业级的笑气进行精馏提纯。但是目前的提纯方法得到的笑气纯度均较低。分析原因，从石油化工的尾气中提取的工业级笑气中地杂质除了H₂O、CO_x、NO_x、H₂等杂质以外，还含有大量烃类化合物，以C2～C4为主，纯化后的笑气中总烃类的含量在15ppm，而电子级中总烃含量≤1ppm。由于笑气中部分碳链的烃类采用现有技术中的精馏法无法脱除，影响最终的笑气纯度。显然，笑气中的烃类的脱除是提高工业级笑气的关键。中国发明专利CN105271144A公开的一种从石化工业尾气中提取精制N₂O的设备中，记载了能够将乙烯与其他杂质气体脱去，但是并不能脱除其他烃类，尤其是C3～C4等烃类。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化氧化法脱除笑气中烃类的方法及装置。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的装置，包括依次通过管道串联的气化***、回热***和脱烃***，所述回热***与所述冷却***连接，所述脱烃***与所述回热***连接；其中，所述脱烃***包括加热装置和脱烃装置，笑气经回热***预热后，再经所述加热装置加热进入所述脱烃装置内，所述脱烃装置内设有催化剂，所述催化剂能够催化氧化烃类并抑制笑气分解。

所述脱烃装置内反应后的笑气循环回流至所述回热***以回收能量，最终经所述冷却***冷却。

优选地，所述回热***为回热式热交换器，所述冷却***为冷却器。

优选地，所述加热装置为电加热器，所述脱烃装置为脱烃塔。

为实现本发明的另一个发明目的，采用上述技术方案所述的脱除工业级笑气中烃类的装置，进行脱除工业级笑气中烃类的方法，其包括：将笑气在压力为1.5～3.0MPa条件下，经催化剂在300～480℃催化，烃类与氧气反应生成二氧化碳和水，从而脱除笑气中的烃类，同时能够保证笑气在该条件下不会分解。

具体地，一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，包括以下步骤：

(1)将工业级的液态笑气通过气化器在压力为1.5～3.0MPa气化。温度一般为35℃及以上即可实现气化。

(2)将气化后的笑气经回热***预热后流入加热装置，加热升温至 400～420℃，进入脱烃装置中，脱烃装置内的温度设为300～480℃，脱烃装置内设有负载型的催化剂，所述催化剂的活性成分为贵金属和过渡金属氮化物，笑气中的烃类气体与氧气发生化学反应，充分反应后，笑气再返回回热***中；

(3)笑气经回热***流入冷却***，冷却。

优选地，在步骤(2)中，笑气中的氢气和一氧化碳杂质也同时与氧气充分反应，脱除笑气中的氢气和一氧化碳。

优选地，步骤(2)可以多次循环使烃类能够充分反应，直至总烃含量≤0.01ppm。

优选地，所述步骤(2)中笑气的分解率≤0.3％。

优选地，所述催化剂为Al₂O₃作载体，所述活性成分负载于Al₂O₃的载体上，所述活性成分占催化剂总体质量百分比为0.1～15.0％。优选地，所述活性成分占催化剂总体质量百分比为5～10％。

优选地，所述活性成分为贵金属和过渡金属氮化物的混合物，所述过渡金属氮化物占所述活性成分的3～8％，优选地，所述过渡金属氮化物占所述活性成分的8％。

现有技术中，一般都是通过吸附法或分馏法来脱除笑气中的H₂O、CO₂、 NO_x等杂质，但是，对于笑气中的烃类杂质(THC)，只能将总烃量降低至 15ppm，尤其是烃类的丙烯和丙烷几乎无法脱除。同时笑气中还包括微量的其他碳氢化合物，也无法通过现有技术的方法脱除，局限了笑气的纯度的提高。

从笑气的物理/化学性质来说，其沸点88.49℃，无色有甜味儿，是一种气态氧化剂，常温常压下十分稳定，650℃高温会分解成氧气和氮气，催化剂条件下350℃即开始分解。工业级笑气一般总烃量为15ppm，在-25℃、 1.5～3.0MPa条件下，液态储存。

本发明采取催化氧化法将工业级笑气中的包括烃类在内的碳氢化合物均能够催化氧化呈二氧化碳和水，从而脱除笑气中难以脱除的部分，且直接能够实现医用级或食品级。再将脱除烃类的笑气与现有技术的分馏塔脱除二氧化碳和水以及其他杂质，即可获得高纯度的电子级笑气。而现有技术直接使用分馏塔直接除杂的技术方案，因为烃类的存在导致难以达到5N级。

对于本发明的技术方案需要解决的技术问题是如何在脱除烃类杂质的同时，抑制笑气分解。

本发明中使用的催化剂的活性成分为贵金属和过渡金属氮化物的混合物，以无机多孔介质氧化铝为载体，笑气原料气中微量的碳氢化合物及氢气、一氧化碳等可燃组分在贵金属催化的催化作用下氧化生成二氧化碳和水，以满足高纯笑气中的质量标准要求(1ppm以下)，脱除烃类后笑气精度可达到食品级及药品级的标准。

另一方面，本发明中使用的催化剂的活性成分为贵金属和金属氮化物的混合物，贵金属主要作为烃类氧化的催化剂，金属氮化物用于抑制笑气在高温下的分解的抑制剂。

笑气催化分解主要原理如下：2N₂O(g)→2N₂(g)+O₂+82kJ/mol。在标准状态下,每摩尔一氧化二氮分解约产生82kJ热量,但是要先对其输入能量,将笑气分子状态转变为发生化学反应的活跃状态，来引发这个分解反应。 N₂O为非对称分子，其结构中的N～N和N～O的键级分别约为2.7和1.6，N-O 键更加容易打开；而打开N～O键大约需要250～270kJ·mol-1的活化能，即 N₂O分解为N₂和O₂。显然N₂O分解反应需要消耗大量的热能。因此，本发明借助过渡金属氮化物的催化的作用来提高N～O键能，从而提高分解反应活化能，抑制N₂O在本发明的反应条件下分解。

同时，贵金属/氧化铝对氮气和氧气合成笑气具有催化作用，从分解的逆反应方向抑制笑气的分解反应。因此笑气在金属钯和金属氮化物双重作用下，降低氮气和氧气生成笑气所需的活化能，对笑气的热分解形成抑制作用，使得笑气在本发明300～480℃、1.5～3.0MPa条件下，也无法实现分解反应。

而作为贵金属，它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间活性化合物，因此具有较高的催化活性，能够将烃类及其他易氧化物质如氢气、一氧化碳等进行催化氧化。同时，过渡金属氮化物也能够具有催化氧化的功能，将其与贵金属混合后负载与氧化铝内，形成均匀的多孔介质，与气体能够充分的接触，完成催化氧化反应。

显然，贵金属和过渡金属氮化物的混合物的催化作用产生的效果并非是简单的叠加，而是相互协同作用的结果。

反应过程：

H₂+O₂→H₂O

CO+O₂→CO₂

C_mH_n+O₂→CO₂+H₂O

C_mH_nO_K+O₂→CO₂+H₂O。

很显然，金属钯存在的条件下，不仅将工业级笑气中的烃类氧化成水和二氧化碳，同时将其他碳氢化合物均进行了催化氧化反应，从而实现其第一部的纯化，达到食品级及药品级的标准，及2N～3N级笑气。后面只需要使用现有技术的纯化工艺即可实现5N级(99.999％)的电子级笑气。

通过采用以上技术方案，本发明取得了以下技术效果：

1.采用贵金属-过渡金属氮化物催化剂复合使用，高温条件下将笑气中的烃类催化氧化脱除，同时抑制笑气的分解率，两种催化剂协同作用，互相促进，具有催化增效作用，从而将笑气中的烃类降低至0.01ppm以下，直接得到医用级或食品级的笑气，并为制备5N级的电子级笑气奠定了基础。

2.在催化氧化法脱除笑气的同时将笑气中的氢气和一氧化碳等可燃性气体杂质均催化氧化除去，使氢气和一氧化碳杂质含量降低至0.1ppm，符合电子级笑气的标准。

3.工艺流程简单，通过回热器循环预热法回收热量，节约能源，降低能耗。

说明书附图

图1本发明实施例1的脱除笑气中烃类的装置结构示意图。

图2本发明实施例1笑气中烃类的工艺流程示意图。

其中，1气化器；2回热器；3电加热器；301电加热棒；4脱烃塔；5 冷却器；501进口；502出口。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明采用工业级笑气为原料，直接脱除烃类的后，再辅以现有技术的吸附装置，来实现高纯度笑气的生产加工。本发明的除去工业级笑气中烃类的装置包括依次气化***、回热***和脱烃***，且依次通过管道连接。回热***与冷却***连接，脱烃***与回热***连接；其中，回热***可回收热量；脱烃***与所述回热器连接；脱烃***包括加热装置和脱烃装置，笑气经回热***预热后，再经所述加热装置加热进入脱烃装置内，脱烃装置内设有催化剂；脱烃装置内反应后的笑气循环回流至回热***，最终经冷却***冷却。优选地，气化***为气化器，加热装置为电加热器，脱烃装置为脱烃塔，回热***为回热器，冷却***为循环水冷凝器。

本发明的除烃设备的压力条件为1.5～3.0MPa。如图1所示，将工业级笑气液体(-25℃，1.5～3.0MPa)加入气化器1中气化，气化温度为35℃。气化后的笑气通过位于回热器2中部的原料入口进入回热器2中进行预热，在回热器2中流出的气体温度约250℃。预热后的气体进入电加热器3中，电加热器3通过调整电流来控制电加热棒301的加热功率，对气体进行加热使其快速升温至420～430℃后进入脱烃塔4中，脱烃塔4内的温度恒定为425±5 ℃，塔内设有催化剂，气体与催化剂充分接触，使气体内的烃类杂质与氧气反应，反应后气体从脱烃塔4底部的出口回流至回热器2中，纯化后的气体在回流器2中温度下降，回流器2回收气体的热量，气体温度下降至150～160 ℃进入冷凝器5中冷却，冷凝器选择为循环水冷却器，冷水通过进口501降低冷却器5外壁，从上端的出口502流出，带走冷凝器的热量，从而实现降低气体的温度。冷却的气体从冷凝器的出口流出，根据需要充瓶或继续纯化，进入分馏器中进行精馏，脱除水、二氧化碳等杂质。

本发明中的回热器2内的热量来源于纯化后气体的热量，将纯化后的气体回流至回热器2中收集热量，从而收集热量，用于继续预热待纯化的工业级笑气原料。

本发明中使用的催化剂的活性成分为贵金属和过渡金属氮化物，以氧化铝为载体，活性成分负载于氧化铝的多孔介质表面以增大表面积，有利于活性成分的分散，使其能够与气体充分接触。采用超细粒子，使其能够均匀分布，并可以增大与气体的接触面积，同时，以氧化铝为载体的负载型贵金属催化剂在贵金属与氧化物载体之间相互作用会形成协同作用促进催化活性活性成分。制备方法可以采用气流粉碎、球磨等方法将其活性成分粒径控制在80～150微米的粉末，再将粉末均匀混合后负载在氧化铝载体上，氧化铝载体可以采用层状或蜂窝状载体。负载方法可以采用现有技术的方法。

催化剂的活性成分占催化剂总体的质量百分比为0.1～15％，优选地，催化剂的活性成分占催化剂总体的质量百分比为5～10％。其中过渡金属氮化物占活性成分质量百分比的3～10％，优选地，过渡金属氮化物占活性成分质量百分比为5～8％。

作为优选的实施方式，贵金属可选自钯、铂、铑、金、银的一种或多种。

作为优选的实施方式，过渡金属氮化物可选自钴、镍、镉、铜、铁、钒、锌、锰的至少一种。

参阅图2，为本发明的工艺流程，包括以下步骤：(1)将工业级的液态笑气(-25℃，1.5～3.0MPa)通过气化器气化。(2)将气化后的笑气经回热器预热后流入加热装置，加热升温，进入脱烃装置中，脱烃装置内设有催化剂，催化剂的活性成分为过渡金属氮化物，笑气中的包括烃类气体在内的碳氢化合物及氢气和一氧化碳在催化剂的作用下与氧气发生化学反应，充分反应后，笑气再返回回热器中回收能量；该步骤可以多次循环。(3)笑气中的可燃性杂质组分反应完全后，经纯化的笑气经回热器流入冷却***，冷却； (4)收集纯化后的笑气，可根据需要充瓶或进一步进入分馏塔中继续除杂得到更高纯度笑气。经过该工艺后的笑气能够达到3N级。

以下通过具体的实施例来进一步说明本发明脱除工业级笑气中烃类的技术方案和技术效果。

实施例1

(1)将工业级的液态笑气(-25℃，1.5～3.0MPa)通过气化器1中气化，气化温度为35℃。

(2)将气化后的笑气经回热器2预热至250℃后流入电加热器3中，调剂电加热器3的电流，将气体快速加热升温至400±5℃后，进入脱烃塔中，脱烃塔3内设有催化剂，其活性成分为金属钯和氮化铜，其含量为催化剂总质量百分比1％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比15％。

笑气中的包括烃类气体在内的碳氢化合物及氢气和一氧化碳在催化剂的作用下与氧气发生化学反应，充分反应后，笑气再返回回热器2中；

(3)笑气中的可燃性杂质组分反应完全后，经纯化的笑气经回热器流入冷却***，冷却；

(4)收集纯化后的笑气并进行检测。

实施例2

与实施例1的区别在于催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比 0.1％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例3

与实施例1的区别在于催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例4

与实施例1的区别在于催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比3％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例5

与实施例1的区别在于催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比10％。

实施例6

与实施例3的区别催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比5％。

实施例7

与实施例3的区别催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比15％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例8

与实施例3的区别催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比8％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例9

与实施例3的区别在于脱烃塔内气体的温度为300±5℃。

实施例10

与实施例3的区别在于脱烃塔内气体的温度为420±5℃。

实施例11

与实施例3的区别在于脱烃塔内气体的温度为480±5℃。

实施例12

与实施例3的区别催化剂其活性成分为金属铑和氮化铜，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例13

与实施例3的区别催化剂其活性成分为金属铑和氮化镍，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化镍占金属铑和氮化镍混合物质量百分比8％。

实施例14

与实施例3的区别在于催化剂其活性成分为金属钯和氮化镍，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化镍占金属钯和氮化镍混合物质量百分比8％。

实施例15

与实施例3的区别在于催化剂其活性成分为金属钯和氮化钴，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化钴占金属钯和氮化钴混合物质量百分比8％。

实施例16

与实施例3的区别在于催化剂其活性成分为金属铂和氮化钴，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化钴占金属铂和氮化钴混合物质量百分比8％。

实施例17

与实施例3的区别在于催化剂其活性成分为金属铂和氮化铜，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属铂和氮化铜混合物质量百分比8％。

实施例18

与实施例3的区别在于催化剂其活性成分为金属银和氮化铜，其含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属银和氮化铜混合物质量百分比8％。

将实施例1-17纯化后的笑气进行总烃含量的检测及笑气分解率的检测。

对照例1

与实施例1的区别在于脱烃塔内的催化剂仅为金属钯/氧化铝。

对照例2

与实施例1的区别在于脱烃塔内的催化剂仅为氮化钴/氧化铝。

总烃含量检测方法：参见GB/T 8984-2008，气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定气相色谱法。

检测仪器：岛津公司气相色谱仪GC-14C，采用氢火焰离子化(FID)检测器。

色谱柱：GDX-104，长1m，内径4mm，柱温90℃。

检测器温度：100℃。

燃气：高纯氢气，流量33～60mL/min。

载气：高纯氧气，流量4.8～10mL/min。

载气氧的净化柱：长20cm，内长4cm，把相对于载体0.3％的铂、钯混合物负载与氧化铝载体上，350℃使用。

笑气分解率检测：分别检测笑气原料和纯化后笑气中氮气的含量，来计算笑气的分解率。

检测结果参加表1。

由表1可知，总烃含量由原料中的15ppm降低至0.01ppm以下，同时一氧化碳和氢气可燃性气体也降低至0.1ppm，原因在于一氧化碳和氢气也同时被催化发生氧化还原反应，生成二氧化碳和水。

具体地分析，由实施例1～6，可见，实施例3具有最佳的脱除烃类和取出一氧化碳和氢气的效果，同时笑气分解率最低，实施例8和实施例6次之。也即催化剂活性成分含量为催化剂总质量百分比5％，氮化铜占金属钯和氮化铜混合物质量百分比8％为最佳的实施方式。

实施例2和实施例4具有相同的氮化铜的含量，但是却具有更加的脱烃、去除其他可燃气体以及抑制笑气的分解率的能力，显然，金属钯和氮化铜之间存在着协同作用，互相增强，共同促进脱烃与抑制笑气分解。

实施例6和实施例7可见，仅提高催化剂的含量并不能提高脱烃的效率和降低笑气的分解率。

由实施例2-8可见，随着催化剂含量的增加，催化性能越强，氮化铜占活性成分质量百分比为8％时为最佳，10％反而呈下降趋势。当氮化铜含量占活性成分的质量百分比为5％时，笑气的分解率最低。

实施例3和实施例7-9笑气分解率分别为：0.071％、0.089％、0.071％和 0.266％，脱烃塔的温度分别为400℃、300℃、420℃和480℃。可见，随着温度的升高，脱烃效果越来也好，但是笑气分解率随之增大，400～420℃与 300℃时的笑气分解率接近，但是温度到达480℃时，笑气分解率迅速增大。

综上，在300～480℃时，催化剂存在下，笑气分解率低于0.3％，脱除烃类后的总烃含量小于0.01ppm。

实施例10-16为相同情况下不同贵金属与过渡金属氮化物的混合物的催化作用对照实施例。由表1的结果可见，相同情况下，脱烃的作用效果较为相似。具体地，与氮化铜混合后，以钯金属效果更佳，铑、铂次之，氮化铜的催化效果比其他过渡金属氮化物如氮化镍、氮化钴更强。

通过表1中对照例1和对照例2的检测结果可知，在仅单一催化剂存在情况下，无论是笑气的总烃含量、氢气、一氧化碳的含量均比两种催化剂存在情况下的结果要高。尤其是，仅过渡金属氮化物存在时，笑气分解率达到 3％，而相同条件下(实施例1)，两种催化剂混合时，笑气分解率仅2.81％。而仅金属钯存在时，总烃含量达到3ppm，而两者同时作用时能够将总烃含量脱除至0.01ppm以下。也就是说，贵金属除了催化烃类、一氧化碳和氢气氧化外，也能够协同过渡金属氮化物抑制笑气分解，反之亦然。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的装置，其特征在于，包括依次通过管道串联的气化***、回热***和脱烃***，所述回热***与所述冷却***连接，所述脱烃***与所述回热***连接；其中，

所述脱烃***包括加热装置和脱烃装置，笑气经回热***预热后，再经所述加热装置加热进入所述脱烃装置内，所述脱烃装置内设有催化剂；所述催化剂能够催化氧化烃类并抑制笑气分解；

所述脱烃装置内反应后的笑气循环回流至所述回热***中回收热量，最终经所述冷却***冷却。

2.如权利要求1所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的装置，其特征在于，所述回热***为回热式热交换器，所述冷却***为冷却器。

3.如权利要求1所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的装置，其特征在于，所述加热装置为电加热器，所述脱烃装置为脱烃塔。

4.一种催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，其特征在于，在压力为1.5～3.0MPa条件下，经催化剂在300～480℃催化，烃类、一氧化碳和氢气与氧气反应生成二氧化碳和水，以脱除笑气中的烃类，其中所述催化剂的活性成分为贵金属和过渡金属氮化物的混合物。

5.如权利要求4所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将工业级的液态笑气通过气化器在压力为1.5～3.0MPa条件下气化；

(2)将气化后的笑气经回热***预热后流入加热装置，加热升温至400～420℃，进入脱烃装置中，脱烃装置内设有负载型的催化剂，脱烃装置内温度为300～480℃，笑气中的烃类气体与氧气发生化学反应，充分反应后，笑气再返回回热***中；

(3)笑气经回热***流入冷却***，冷却收集。

6.如权利要求5所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，其特征在于，在步骤(2)中，笑气中的氢气和一氧化碳也同时与氧气充分反应，脱除笑气中的氢气和一氧化碳。

7.如权利要求5所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，其特征在于，步骤(2)可多次循环使烃类能够充分反应，直至总烃含量≤0.01ppm。

8.如权利要求5所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，其特征在于，步骤(2)中笑气的分解率≤0.3％。

9.如权利要求4-8任一所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的方法，其特征在于，所述催化剂为Al₂O₃作载体，所述活性成分负载于Al₂O₃的载体上，所述活性成分占催化剂总体质量百分比为0.1～15％。

10.如权利要求9所述的催化氧化法脱除工业级笑气中烃类的装置，其特征在于，所述过渡金属氮化物占所述活性成分的质量百分比为3～8％。

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