催化燃燒處理設(shè)備是將蜂窩狀活性炭作為吸附劑，通過(guò)吸附凈化、脫附再生并濃縮揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)以及催化燃燒的原理，即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)蜂窩狀活性炭吸附實(shí)現(xiàn)空氣凈化的目標(biāo)。在活性炭吸附飽和后，再通過(guò)熱空氣脫附使得活性炭再生，脫附得到的濃縮有機(jī)物被送到催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)被氧化成為無(wú)害的CO2以及H2O。燃燒后的熱廢氣通過(guò)熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫氣體部分排放，部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。整套設(shè)備含有預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床和風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

相比其他有機(jī)廢氣處理方法，該方法是一種綜合處理模式，汲取了其他模式的優(yōu)勢(shì)，技術(shù)較為成熟可靠，對(duì)于處理大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣具有較大優(yōu)勢(shì)，在催化燃燒的作用下，凈化效果可以達(dá)到。

在活性炭吸附到飽和程度后，切換到脫附床，脫附需要外加的熱量，加熱裝置安裝在催化氧化床內(nèi)部，開啟后同時(shí)預(yù)熱催化劑。催化氧化床達(dá)到設(shè)定的溫度后，將熱空氣引入脫附床內(nèi)部，有機(jī)廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來(lái)。

高濃度的有機(jī)廢氣在外力的作用下進(jìn)入氧化床中，通過(guò)金屬鉑的催化作用，被燃燒分解為H2O與CO2，廢氣通過(guò)這一操作得到凈化。這一燃燒過(guò)程的特征為低溫、快速以及無(wú)焰，并產(chǎn)生較大的熱量，人們可以將活性炭再次回用到有機(jī)廢氣的脫附與燃燒氧化中，從而降低能源消耗。

VOCs 治理有較多措施， 其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前，我國(guó)以末端治理為主。

末端治理技術(shù)一般分為破壞性處理和回收性處理，破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法，回收性處理包括吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等?；厥招蕴幚硪蚱浼夹g(shù)手段還不成熟，成本較高，目前沒有大規(guī)模應(yīng)用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中，在爐內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水。該方法成本較低，運(yùn)用范圍較廣，技術(shù)線路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時(shí)候加入某種催化劑，降低 VOCs 的燃點(diǎn), 使 VOCs 能夠充分燃燒，最終生成二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)直排。當(dāng)前常用催化劑種類有 Cu、Fe、Ti 等非與 Pd、Au、Pt等兩大類。焚燒處理法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據(jù)核心地位，因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應(yīng)用，其中催化燃燒法因無(wú)明火、節(jié)能、氧化溫度低而得到廣泛應(yīng)用。催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學(xué)反應(yīng)，其本質(zhì)機(jī)理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中，加入催化劑可以顯著降低反應(yīng)所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發(fā)生無(wú)焰燃燒，最終分解為二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的熱。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：CnHm (n m/4) O2→ n CO2 m/2 H2O 能量在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達(dá) 90%。催化燃燒法具有能耗低、運(yùn)行可靠穩(wěn)定、無(wú)二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)，在歐美國(guó)家已得到廣泛推廣應(yīng)用。在我國(guó)，催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段，其應(yīng)用比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經(jīng)成為處理 VOCs 的主流。

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(wú)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(guò)程，使其多數(shù)形成分子氮（N2）。

承接各類大型廢氣處理工程，催化燃燒凈化效率98%，適用范圍廣

   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(wú)需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。

 （2）凈化效率高，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(wú)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。

催化燃燒裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

催化燃燒廢氣處理技術(shù)是 20 世紀(jì) 40 年代末出現(xiàn)的。從 1949 年美國(guó)研制出世界上套催化燃燒裝置到現(xiàn)在，該技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠、塑料、樹脂、皮革、食品和鑄造等領(lǐng)域，也用于汽車尾氣凈化等方面。

中國(guó)在 1973 年開始將催化燃燒法用于治理漆包線烘干爐排出的有機(jī)廢氣，隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究，使催化燃燒法得到了廣泛的應(yīng)用。

經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展與改良，催化燃燒裝置具有其特有的優(yōu)勢(shì)：

（1） 可處理絕大多數(shù)VOCs 廢氣；

（2）可將有機(jī)化合物氧化分解成無(wú)毒無(wú)害的 CO2 氣體與 H2O；

（3）分解效率高達(dá) 95%以上，無(wú)需作后續(xù)處理；

（4）可在低溫（200~400 ℃）下對(duì) VOCs 進(jìn)行分解，燃料消耗量低（節(jié)能）；

（5）催化劑使用壽命長(zhǎng)，可根據(jù)入口氣體的風(fēng)量與 VOCs含量推斷催化劑的使用時(shí)間，且催化劑可進(jìn)行再生利用；

（6）設(shè)備內(nèi)為負(fù)壓結(jié)構(gòu)（風(fēng)機(jī)設(shè)置在設(shè)備內(nèi)部下游），可有效防止臭氣滲漏；

（7）具有高度安全性，能在低溫下進(jìn)行反應(yīng)，無(wú)粉塵的危險(xiǎn)；

（8）處理效率在 99%以上（徹底除臭）。

催化燃燒裝置的缺點(diǎn)：

（1）對(duì)于較大風(fēng)量且低VOCs 質(zhì)量濃度廢氣而言，處理費(fèi)用相對(duì)過(guò)高，可協(xié)同沸石滾輪濃縮設(shè)備進(jìn)行廢氣濃縮后再作催化氧化處理；

（2）用于處理 VOCs 的氧化用催化劑當(dāng)遇見硫、磷、硅等物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生催化劑現(xiàn)象，因此需要設(shè)置預(yù)處理步驟。