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2013年國家環(huán)保部發(fā)布的《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》中指出：有機(jī)廢氣治理應(yīng)遵循源頭和過程控制與末端治理相結(jié)合的綜合防治原則。要求到2020年，基本實現(xiàn)從原料到產(chǎn)品、從生產(chǎn)到消費(fèi)的全過程有機(jī)廢氣治理。有機(jī)廢氣治理工藝中，催化燃燒設(shè)備適用于大流量、低濃度有機(jī)廢氣治理，符合當(dāng)今社會倡導(dǎo)的高效低耗、節(jié)能環(huán)保的理念。

1 催化燃燒法應(yīng)用特點(diǎn)

催化燃燒技術(shù)是典型的氣固相催化反應(yīng)，其實質(zhì)是由活性氧參與的有機(jī)物質(zhì)深度氧化。這種有機(jī)物質(zhì)氧化是發(fā)生在固體催化劑表面，吸附作用使有機(jī)分子富集而提高了反應(yīng)速率，借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度下進(jìn)行無焰燃燒，分解成二氧化碳和水，并放出大量的熱量。

催化燃燒設(shè)備與傳統(tǒng)火焰燃燒相比主要有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)無火焰燃燒，安全性好，有機(jī)廢氣治理率大于95%。

(2)對可燃組分濃度和熱值限制較小，起燃溫度低，能耗少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。

(3)適應(yīng)氧濃度范圍大，燃燒緩和操作管理方便。

(4)起燃溫度低，很大程度抑制了空氣中N2高溫燃燒形成熱力型NOx。同時，選擇性催化作用，限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程，使其多數(shù)形成氮?dú)?N2)，減少了二次污染。

(5)催化燃燒設(shè)備幾乎可以處理所有烴類和惡臭氣體等成分復(fù)雜的各種有機(jī)廢氣，適用范圍廣。對于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多組分，沒有回收價值的有機(jī)廢氣均有較好處理效果。

缺點(diǎn)是工藝條件要求嚴(yán)格，廢氣不應(yīng)含催化劑毒物或影響其壽命和凈化效率的塵粒、霧滴。因此，安裝催化燃燒設(shè)備須對有機(jī)廢氣進(jìn)行前處理。其次，為防止催化劑中毒，不適用于燃燒過程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物廢氣的處理。

2 催化劑的組成和活性

2.1 催化劑及載體

催化劑通常都是由活性成分、助劑和載體等組成，催化反應(yīng)的活性組分負(fù)載在較大比表面積的載體上。在催化反應(yīng)中，載體的作用除了負(fù)載分散活性組分外，還可以增加催化劑的穩(wěn)定性、選擇性和活性等，對催化效果和壽命有很大的影響。催化劑活性成分可分為貴金屬、非貴金屬氧化物：貴金屬Pt、Pd是低溫催化燃燒常用的催化劑，其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的催化活性、良好的抗毒性，缺點(diǎn)是活性組分容易揮發(fā)和燒結(jié)，其次是價格昂貴;非貴金屬催化劑主要有過渡金屬銅、錳、鉻等的氧化物以及鈣鈦礦型復(fù)合氧化物催化劑，價格相對較低，耐高溫?zé)岱€(wěn)定性較好，不足之處是催化活性相對較低，起燃溫度要求較高。

2.2 催化劑中毒及防治催化劑中毒主要有三種類型。

(1)催化劑完全中毒。毒物與催化劑活性中心生成了結(jié)合力很強(qiáng)的物質(zhì)，不能用一般方法將它去除或根本無法去除。

(2)抑制催化反應(yīng)。鹵素和硫的化合物易與活性中心結(jié)合，此作用是可逆的。

(3)沉積覆蓋活性中心。燃燒所致碳沉積、陶瓷粉塵和其他顆粒物堵塞活性中心，影響催化劑吸附能力，使其活性下降。

減少催化劑活性的措施如下：按操作規(guī)程精準(zhǔn)地控制反應(yīng)條件;對廢氣進(jìn)行預(yù)處理，防止催化劑中毒;當(dāng)催化劑表面結(jié)碳時，吹入過量空氣并提高燃燒溫度，去除表面結(jié)碳;改進(jìn)催化劑制備工藝，提高催化劑耐熱性和抗毒能力。