催化燃烧处理工业有机废气是20世纪40年代末出现的技术。从1949年美国研制出世界上第一套催化燃烧装置到现在，这项技术已广泛地应用于油漆、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品业和铸造业等部门，也用于汽车废气净化等方面。今天朴华与大家一起来了解下关于催化燃烧工艺方面的知识。

案例：康奈可喷漆废气催化燃烧项目

1、吸附过程

气体(吸附质)进入固体(吸附剂)的孔隙中但并未进入其晶格内。吸附过程可能是物理过程，也可能是化学过程。物理吸附主要是范德华引力起作用，一般没有选择性，在吸附过程中没有电子转移，没有化学键的生成与破坏。化学吸附实际上是一种化学反应，具有选择性，在化学吸附过程中，气体和固体表面发生了化学反应。

最普遍使用的吸附剂是活性炭、分子筛、硅胶和活性氧化铝。这些吸附剂经过处理后表面积极大，可有效吸附碳氢化合物等污染物。其缺点是对水有优先选择性吸附作用。所有的吸附剂在一定的高温下会发生变化。在这些温度下，其吸附能力很弱。

污染物可以被解脱出来，从而使吸附剂的活性得到再生，这个过程成为脱附。为了进行连续操作，一般提供两个或多个吸附床。一个或几个吸附床在吸附时，另一个或几个吸附床则进行再生。

在吸附过程中，被收集的污染物滞留在吸附床中，只要吸附床有足够的容量，污染物就不会释放出来。但是当吸附床中的污染物浓度达到饱和时，污染物便开始释放出来，这种现象称为穿透。达到饱和的吸附床需要进行再生，一般采用加热的气体对吸附床进行脱附，一方面使吸附床重新具有活性，一方面是污染物被解脱出来进行回收或分解处理。

2、燃烧过程

碳氢化合物就属于这类污染物。燃烧可以分为直接火焰燃烧和催化燃烧两类。燃烧即是在氧和热的作用下将碳氢化合物转化为水和二氧化碳。其反应方程式如下：CnH2m+(n+m/2)O2=nCO2+H2O+Heat在燃烧过程中，气流量和有机物负荷是选择燃烧技术的重要参数。

一个衡量污染物负荷的参数是低爆炸极限(LEL)或低可燃极限(LFL)。气流的低爆炸极限是气体可自燃的最低有机物浓度(100%LEL)。由于100%LEL具有爆炸危险，美国消防协会规定气流的LEL不能超过50%,在LEL超过25%时应设置可燃气体监控装置。

案例：注塑废气催化燃烧

另一个要考虑的因素是气流的能量密度，当气流的能量密度必须大于3.7MJ/m3时点火后气体可自行维持燃烧，否则需要提供辅助燃料，另外要考虑燃烧后不产生有毒的副产品。能量值低于3.7MJ/m3的气体，可利用催化剂来帮助氧化燃烧。

经常使用的活性催化剂是铂或钯的化合物，使用陶瓷作载体。使用催化剂可降低燃烧温度，节省运行费用，但是主要缺点是微量的硫和铅的化合物会使催化剂中毒，而且特定的催化剂对每种有机污染物起到催化燃烧的作用是不同的，对有些有机污染物的去除可能无效。

3、在燃烧工艺中，为了节省能源，一般对燃烧使用或产生的热量进行利用

利用方式包括换热和回热两种。换热方式是利用换热器在燃烧后产生的高温气体和低温气体(进气或其他需要热源的气流)之间进行换热能量传递，回热方式是利用蓄热装置直接和气流进行交替热交换，因此热量利用的效率更高。不同的燃烧工艺组合，形成4种基本的燃烧工艺方式：催化燃烧(换热)，直接燃烧(换热)，回热催化燃烧(RCO)，回热燃烧(RTO)。在此基础上还形成了转轮富集燃烧，陶瓷过滤器等方式。

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