摘 要：催化燃烧技术在VOCs处理中有着显著优势，是目前最新VOCs处理工艺之一。VOCs催化燃烧不仅处理效率高，而且不会生产二次污染物，是一种低效益高回收的废气去除办法。VOCs催化燃烧技术目前在很多行业得到重视和应用，但其在实际应用中也有较高要求，加强其技术应用相关内容研究非常必要。基于此，本文就VOCs醉话燃烧技术及其应用进行了探讨，旨在促进VOCs催化燃烧治理技术应用水平的提高。
关键词：VOCs；催化燃烧技术；有机化合物；活化
VOCs（挥发性有机化合物），是指在常温常压下饱和蒸汽压大于70Pa、费电小于260℃的邮寄化合物总称，包括脂肪烃、芳香烃、含齿烃类、含硫烃类等，在石油化工、汽车、家电及精细化工等行业都有生成。随着社会经济快速发展，VOCs排放量逐年增加，而VOCs直接排放对环境有很大污染性，因此VOCs处理一直都是环保治理的一个重点。催化燃烧法作为VOCs处理的主要方法之一，处理过程具有设备及操作简单，且二次污染物产生量少等优点，推广和提升催化燃烧技术在VOCs处理中的应用意义重大。
1. VOCs催化燃烧技术
催化燃烧技术目前最新的VOCs处理工艺之一，是一种去除废气的有效办法。一般情况下，VOCs自燃烧温度较高，但是通过利用催化剂活化，VOCs燃烧的活化能大大降低，从而降低起燃温度，减少能耗，节约成本。因此在借助催化剂情况下，邮寄废气能够在角度起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为co：和H：O，同时释放出大量热。从VOCs催化燃烧反应原理及实际应用看，VOCs催化燃烧技术应用主要具有以下优点：（1）起燃温度低，反应速率快。在催化燃烧过程中，催化剂能够大大降低VOCs份子与氧分子反应活化能，改变反应途径作用，从而节约能源。（2）处理效率高，二次污染物吉温室气体排放量少。相关实验表明，在VOCs废气处理中使用催化燃烧技术，废气净化率能够达到95%以上，终产物也主要是CO2,和H2O，这主要是由于催化燃烧温度低，NOx生成大大减少。另外，CO2总排放量中，辅助燃料消耗排放的CO2量占很大比例，辅助能源消耗量减少，这样温室气体CO2排放量也减少。（3）适用范围广。催化燃烧技术适合处理的VOCs浓度范围很广，几乎能够处理所有烃类有机废气及恶臭气体，因此在低浓度、大流量、多组分而回收价值的VOCs废气处理中，采用催化燃烧技术进行处理是为经济的方法。
2. VOCs治理中催化剂技术分析
2.1催化燃烧技术催化剂的研究与发展
在实际处理中，常用的VOCs处理方法和技术有吸附吸收法、生物降解处理技术、分离技术及直接燃烧法等。不同方法、技术有不同优缺点，在实际应用中一种方法往往很难达到治理目的，很多情况下都是综合运用多种治理方法，这也是VOCs处理技术需要不断改善发展的重要原因之一。而催化燃烧技术作为目前VOCs处理中优势最为显著的技术之一，其一直都是相关研究人员关注和研究的重点。在催化燃烧技术应用中，催化剂的催化作用是核心，正式在其催化作用下使得燃烧温度大大降低，从而实现VOCs治理过程中对各方面因素及排放量的更有效控制，在此基础上提升治理效率及效果。从目前VOCs催化燃烧催化剂研究看，其研究主要集中在Pt、Pd及Au等贵金属催化剂方面，可以说，贵金属催化剂是目前工业处理VOCs中应用最广泛的催化剂，具有活性高、起燃温度低及使用寿命长等优点。其中，Pd催化剂在工业排放中应用最为广泛，技术也已相当成熟，目前市场上近90%的产品都是Pd催化剂。
贵金属催化剂虽然有效显著，但是其成本也较高，因此可采取由金属氧化物为载体负载贵金属催化剂的方法，这样能够有效减少贵金属使用量，降低催化剂使用成本。但是在这个方法中，金属氧化物载体选择也很关键，同时，负载贵金属工艺、催化剂烧结工艺等都是研究热点和重点。
另外，金属氧化物催化剂也是目前研究发展的一个重要方向，主要分为单一金属氧化物和金属复合氧化物。有关研究表明，相对于金属复合氧化物而言，单一金属氧化物催化性能都不太理想，金属复合氧化物催化性能虽然没有贵金属好，但是有所提高，具有制备简单、成本低、活性较高等特点，有很大的研究和发展意义。
2.2 VOCs催化燃烧技术中催化剂载体
VOCs催化剂在实际应用中其催化活性成分都是负载于催化剂载体上。对于载体有一定要求，结构方面一般具有较为发达的孔隙结构，且结构强度大；形状方面，主要有蜂窝型、泡沫型和交叉流动型等，主要根据不同构造及实际情况确定，VOCs净化催化剂载体主要有球状或片状、整体式多孔蜂窝状两种类型。而材质方面，陶瓷、金属及其他材料都有，例如，青石、刚玉等是常见的陶瓷载体，而不锈钢、不锈钢合金等则为金属载体，其他材料载体有金属丝网、金属泡沫等。金属载体导热性能比较好，且机械性能高，但是比表面积较小，对催化速率有一定影响。颗粒状载体比表面积较大，但是压降大，且固体载体间存在相互摩擦，从而造成活性组分磨损。蜂窝陶瓷载体是目前较为理想的载体，其不仅比表面高，压降较片粒柱状低，而且具有较大机械强度，耐磨、耐热性能也较好。
负载方式方面，催化剂主要以电沉积在缠绕或压制的金属载体上，沉积在颗粒状陶瓷材料上，或是沉积在蜂窝结构陶瓷材料上。
3.催化剂失活及处理措施
随着反应进行，催化剂催化活性逐渐降低，直到失去活性。催化剂失活主要有三种类型：一是完全失活。导致催化剂失活的毒物分为快速和慢速作用两大类，其中，快速作用毒物主要有P、As等，而慢速作用有Pb、Zn等。一般情况下，催化剂失活主要是由于毒物与活性组分化合过熔成合金。快速作用毒物即使量很少也会使催化剂在短时间内市区活性。二是抑制催化反应，催化反应受到抑制也是失活的一种重要体现，原因在于卤素和硫的化合物与活性中心结合，这类物质被清除后，催化剂活性能够恢复。三是活性中心被沉积覆盖。催化反应中不饱和化合物的存在会造成碳沉积，陶瓷粉尘、铁氧化物等也会堵塞活性中心，从而影响活性中心整体活化性能。
催化剂活性降低或失去会影响催化反应进行，因此采取有效措施进行处理非常重要。常用的预防和处理措施主要有以下方面：一是要严格按照规程进行操作，正确控制反应条件；二是适量吹入新鲜空气，提高燃烧温度，防止表面结灰；三是正确对废气进行预处理，去除毒物，避免催化剂中毒；四是改进催化剂制备工艺，提高催化剂耐热、抗毒等性能。
4.结束语
总而言之，相较于普通燃烧技术来说，催化燃烧技术一个最大不同之处在于其操作温度极低，一般都需控制在1000摄氏度以下，能够节约呢能源，提升燃烧效率。不过现阶段在VOCs技术中一个备受关注的领域就是催化燃烧技术，这就需要工作人员能够深入研究VOCs催化燃烧技术及其应用，以推动行业更好的发展。
参考文献：
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