VOCs废气处理工艺催化燃烧工艺简介

　　目前的挥发性有机污染物的治理包括破坏性，非破坏性方法，及这两种方法的组合。

　　破坏性的方法包括燃烧、生物氧化、热氧化、光催化氧化，低温等离子体及其集成的技术，主要是由化学或生化反应，用光，热，微生物和催化剂将VOCs转化成CO2和H2O等无毒无机小分子化合物。

　　非破坏性法，即回收法，主要是碳吸附、吸收、冷凝和膜分离技术，通过物理方法，控制温度，压力或用选择性渗透膜和选择性吸附剂等来富集和分离挥发性有机化合物。

　　传统的挥发性废气处理常用吸收、吸附法去除，燃烧去除等，在最近几年中，半导体光催化剂的技术体，低温等离子得到了迅速发展。

　　处理工艺解析

　　1.活性炭吸附工艺

　　（1）吸附工艺简介

　　吸附法主要适用于低浓度气态污染物的净化，对于高浓度的有机气体，通常需要首先经过冷凝等工艺将浓度降低后再进行吸附净化。吸附技术是最为经典和常用的气体净化技术，也是目前工业VOCs治理的主流技术之一。吸附法的关键技术是吸附剂、吸附设备和工艺、再生介质、后处理工艺等。

　　活性炭因其具有大比表面积和微孔结构而广泛应用于吸附回收有机气体。目前，对活性炭吸附有机气体的研究主要集中在吸附平衡的预测、活性炭材料的改性及有机物的物化性质对活性炭吸附性能的影响。

　　活性炭吸附工艺的优缺点

　　优点：

　　适用于低浓度的各种污染物；

　　活性炭价格不高，能源消耗低，应用起来比较经济；

　　通过脱附冷凝可回收溶剂有机物；

　　应用方便，只与同空气相接触就可以发挥作用；

　　活性炭具有良好的耐酸碱和耐热性，化学稳定性较高。

　　缺点：

　　吸附量小，物理吸附存在吸附饱和问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能；

　　吸附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可能吸附性会减弱，同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；

　　2.催化燃烧工艺

　　（1）催化燃烧工艺简介

　　一类VOCs处理方法是所谓破坏性技术，即通过化学或生物的技术使VOCs转化为二氧化碳、水等无毒或毒性小的无机物。燃烧法即属此类技术。

　　燃烧法分直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法适合处理高浓度VOCs的废气，因其运行温度通常在800-1200℃时，工艺能耗成本较高，且燃烧尾气中容易出现NOx等副产物；由于废气中VOCs浓度一般较低，仅仅依靠反应热，一般难以维持反应所需的温度。

　　为了提高热经济性，人们开展了大量的研究，一个方向是改进催化剂的性能使反应温度降低。另一个方向是研究新的工艺技术、新的反应器设计以使反应能在较高的温度下自热地实现。

　　催化燃烧中，预热式是一种基本的流程形式。有机废气在进入反应器之前，要在预热室中的加热，因为有机废气温度低于100摄氏度时，浓度低，热量不能自给。燃烧净化后，与未处理的废气进行热交换，回收部分的热量。煤气或电加热是该工艺常用的方法，加热到催化反应所需的点火温度。

　　（3）催化燃烧工艺的影响因素

　　催化燃烧催化剂的选择是关键，在消除效率和能耗方面其性能具有决定性的作用。对于挥发性有机化合物氧化催化剂一般可分为2类：贵金属催化剂（铂，钯等）和金属氧化物催化剂（铜，铬，锰等），贵金属催化剂被广泛使用于挥发性有机化合物的催化燃烧，因其具有良好的起燃活性。在用于催化氧化VOCs的贵金属催化剂中，铂比钯活性要高。

　　（4）催化燃烧工艺优缺点

　　优点：

　　相较与直接燃烧法其辅助燃料费用低，二次污染物NOx生成量少，燃烧设备的体积较小，VOCs去除率较高；

　　缺点：

　　催化剂价格较贵，且要求废气中不得含有会导致催化剂失活的成分。