催化燃燒的實(shí)質(zhì)和優(yōu)勢(shì)

催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng)，它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200～ 300下進(jìn)行無焰燃燒，有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面，同時(shí)產(chǎn)生CO2和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程，使其多數(shù)形成分子氮(N2)。

與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢(shì):

(1) 起燃溫度低，能耗少，燃燒易達(dá)穩(wěn)定，甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。

(2)凈化，污染物(如NOx及不完全燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。

(3)適應(yīng)氧濃度范圍大，噪音小，無二次污染，且燃燒緩和，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作管理也很方便。

有機(jī)廢氣是石油化工、輕工、塑料、印刷、涂料等行業(yè)排放的常見污染物，有機(jī)廢氣中常含有烴類化合物（芳烴、烷烴、烯烴）、含氧有機(jī)化合物（醇、、有機(jī)酸等）、含氮、硫、鹵素及含磷有機(jī)化合物等。如對(duì)這些廢氣不加處理，直接排入大氣將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害人體健康。

傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣凈化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃燒法等，這些方法常有易產(chǎn)生二次污染、能耗大、易受有機(jī)廢氣濃度和溫度限制等缺點(diǎn)。而新興的VOC催化燃燒裝置已由實(shí)驗(yàn)階段走向工程實(shí)踐，并逐漸應(yīng)用于石油化工、、印刷、涂料、電線加工等行業(yè)。

在我國(guó)，VOCs已經(jīng)作為一種污染物開始進(jìn)行系統(tǒng)的防治，國(guó)內(nèi)外對(duì)VOCs的治理技術(shù)也開展了大量的研究和實(shí)踐，環(huán)保部也征集和篩選了一批VOCs污染防治的先進(jìn)技術(shù)，編寫了(2016年國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(VOCs防治領(lǐng)域)》，其治理技術(shù)主要分為回收與銷毀。回收技術(shù)一般是通過物理方法例如改變溫度或壓力將有機(jī)物進(jìn)行分離，包括吸收、吸附、冷凝、膜分離等技術(shù)，回收的VOCs可經(jīng)過簡(jiǎn)單純化后再度利用，或進(jìn)行集中處理。

冷凝技術(shù)指將系統(tǒng)壓力增加或系統(tǒng)溫度降低，讓氣體中的VOCs冷凝成液體，從而將其除去。但冷凝過程需要低溫高壓，消耗的能量較大，而該技術(shù)對(duì)低濃度與低沸點(diǎn)VOCs凈化效果不理想。膜分離技術(shù)是利用空氣和VOCs穿透能力的不同或依靠膜的選擇性將氣體混合物中不同的分子分離。但由于滲透膜價(jià)格昂貴，主要應(yīng)用于回收有價(jià)值的有機(jī)化合物。