催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位

催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位

    VOCs治理有較多措施，其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前，我國以末端治理為主。末端治理技術一般分為破壞性處理和回收性處理。破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法?；厥招蕴幚戆ㄎ辗?、冷凝法、吸附法和膜分離法等?；厥招蕴幚硪蚱浼夹g手段還不成熟，成本較高，目前沒有大規模應用。焚燒法是直接將VOCs通入焚燒爐中，在爐內充分燃燒，產生二氧化碳和水。該方法成本較低，運用范圍較廣，技術線路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時候加入某種催化劑，降低VOCs的燃點,使VOCs能夠充分燃燒,生成二氧化碳和水，實現直排。當前常用催化劑種類有Cu、Fe、Ti等非貴金屬與Pd、Au、Pt等貴金屬兩大類。焚燒處理法和催化燃燒法在VOCs治理中占據核心地位，因其分解氧化、治理效率大而廣泛應用，其中催化燃燒法因無明火、節能、氧化溫度低而廣泛應用。

    催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學反應，其本質機理為在有活性氧參與的條件下發生的氧化反應。在反應過程中，加入催化劑可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發生無焰燃燒，分解為二氧化碳和水，同時釋放出大量的熱。其化學反應方程式如下：

    CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H2O+能量

    在催化劑的作用下，VOCs可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，除率高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運行穩定、無二次污染等突出優點，在歐美家已廣泛推廣應用。在我國，催化燃燒法也是處理VOCs的主要手段，其應用比例約為55%。目前，催化燃燒法已經成為處理VOCs的主流。