一、催化燃燒的特點(diǎn)

1、起燃溫度低．節(jié)省能源。有機(jī)廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗小的顯著特點(diǎn)。在某些情況下，達(dá)到起燃溫度后便無需外界供熱

2、適用范圍廣。催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。對于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、又沒有回收價(jià)值的廢氣，采用吸附一催化燃燒法的處理效果更好。

3、處理效率高，無二次污染用催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在95％以上，最終產(chǎn)物為無害的CO2和H2O，因此無二次污染問題。此外，由于溫度低，能大量減少NOx，的生成。

二、催化劑的組成和活性

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。所以，催化劑的活性不僅依賴于催化劑活性組分的分布，還依賴于載體顆粒大小和化學(xué)狀態(tài)，即催化劑載體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是低溫催化燃燒最常用的催化劑，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(jià)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(jià)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、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。

三、催化燃燒工藝流程

根據(jù)廢氣預(yù)熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為預(yù)熱式、自然熱平衡和吸附-催化燃燒三種。

減少催化劑活性的衰減措施如下：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(shí)，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。

四、催化燃燒工藝流程

根據(jù)廢氣預(yù)熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為預(yù)熱式、自然熱平衡和吸附-催化燃燒三種。

1、預(yù)熱式

這是催化燃燒的最基本流程形式(見圖1)。有機(jī)廢氣溫度在100℃以下，濃度也較低，熱量不能自給，因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。該工藝通常采用煤氣或電加熱升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度。

2、自身熱平衡式

當(dāng)有機(jī)廢氣排出溫度高于起燃溫度(在300℃ 左右)且有機(jī)物含量較高，熱交換器回收部分凈化氣 體所產(chǎn)生的熱量，在正常操作下能夠維持熱平衡，無需補(bǔ)充熱量，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時(shí)使用。

3、吸附-催化燃燒

當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需耗大量燃料時(shí)，可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑t進(jìn)行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機(jī)廢氣脫附成為濃縮了的高濃度有機(jī)廢氣（可濃縮10倍以上），再進(jìn)行催化燃燒。此時(shí)，不需要補(bǔ)充熱源，就可維持正常運(yùn)行。

五、催化燃燒的應(yīng)用

1、催化燃燒在汽車尾氣凈化方面的應(yīng)用

汽車尾氣催化凈化是將排氣管CO、CH和NO x借助汽車尾部安裝的催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO 2、H 2 O和N 2，此催化劑為三元催化劑。為防止催化劑中毒，必須使用硫、鉛含量低的燃油。在大量過剩氧氣的存在下，具備原位NO x 還原能力催化劑的發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)約燃油25%。隨著新材料的應(yīng)用以及低硫含量汽油的推廣，催化燃燒技術(shù)市場前景廣闊。

2、催化燃燒在處理二噁英氣體方面的應(yīng)用

催化燃燒技術(shù)用于處理二噁英氣體，在240℃-260℃和8000r?h －1 的轉(zhuǎn)速下，二噁英的去除率達(dá)到99%，二噁英濃度可降至0.1ng/m 3 以下。廢氣中多氯聯(lián)苯并呋喃等二噁英前驅(qū)物質(zhì)基本完全分解，氮氧化物發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，生成無害的氮?dú)狻?br />

3、催化燃燒在處理工業(yè)有機(jī)廢氣方面的應(yīng)用

石油化工、油漆、涂料、輪胎制造等工業(yè)生產(chǎn)過程中都涉及到有機(jī)揮發(fā)化合物的使用和排放。這些揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）如不經(jīng)處理直排大氣，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。催化燃燒凈化處理技術(shù)，將有機(jī)物分子在催化劑表面作用發(fā)生深度氧化轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和水。催化燃燒技術(shù)已由試驗(yàn)轉(zhuǎn)入工程實(shí)踐階段，并逐漸應(yīng)用于石油化工、農(nóng)藥、印刷、涂料等行業(yè)有機(jī)廢氣凈化處理。