催化燃烧过程

在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速******气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。该方法在处理高浓度VOCs废气方面，表现出效果良好，但相应的对于温度的控制要求很高。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成***无害气体。

催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，如右图所示。吸附法由于吸附容量小，主要采用吸收剂和吸附剂吸附废气中的NO，因此只适用于低NO浓度、低气体含量的废气处理。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。

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催化燃烧基本原理

催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与深度氧化作用。催化燃烧工艺流程根据废气的预热方式及富集方式，催化燃烧工艺流程可分为3种。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集于催化剂表面，以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热。

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催化燃烧工艺流程

根据废气的预热方式及富集方式，催化燃烧工艺流程可分为 3 种。

(1) 预热式催化燃烧。预热式是催化燃烧的基本流程形式。这样能满足燃烧和脱附所需热能，达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。有机废气温度在100℃以下、浓度也较低时，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。通常采用煤气或电加热将废气升温至催化反应所需的起燃温度；燃烧净化后的气体在热交换器内与未处理的废气进行热交换，以回收部分热量。

(2) 自身热平衡式催化燃烧。有机废气温度高且有机物含量较高，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用，通过热交换器回收部分净化气体所产生的热量，正常操作下能够维持热平衡，不需补充热量。

(3) 吸附-催化燃烧。在此后的半个多世纪，多相催化工业技术经历了40年代末至50年代初的石油炼制技术的大发展。当有机废气的流量大、浓度低、温度低 , 采用催化燃烧需消耗大量燃料时，可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附成为高浓度有机废气（可浓缩10倍以上）后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可维持正常运行。

催化燃烧装置废气净化吸附常用方法

根据净化机制不同,可分为催化还原、吸收和吸附。

1。催化燃烧装置还原法的主要原理是在高温和催化剂存在的条件下，将废气中的NO还原为无污染的N2。由于反应温度高，催化剂要求高，设备***高，运行成本高。

2.吸附法由于吸附容量小，主要采用吸收剂和吸附剂吸附废气中的NO，因此只适用于低NO浓度、低气体含量的废气处理。吸收、水或酸、碱、盐水溶液吸收废气中的氮、氧化合物，使废气得到净化。设备***、运行成本低。