催化燃燒設(shè)備分別是直接燃燒和催化氧化燃燒。直接燃燒法是指當燃燒氣體的同時，通過氧化及高溫下的熱分解的方法，將燃燒室中無益的VOCs進行降解，將無益的VOCs氣體輸入到燃燒室后，當高溫、充足空氣等客觀因素條件優(yōu)良的前提下，將無益廢氣充分燃燒全部，最終使其全部分解成CO2和H2O。而直接燃燒法就是燃燒可燃的這一類VOCs廢氣，該方法在處理濃度好VOCs廢氣方面，表現(xiàn)出的效果較佳，但相應(yīng)的對溫度的控制要求很高，需要在高溫的條件下，當溫度在1100℃附近，去除效率可達90%以上，但是如果當廢氣中含有Cl、S、N等元素時，則直接燃燒法會產(chǎn)生HCl、SOx、NOx等無具體以臨床效果為主體，造成二次污染。
　　催化燃燒技術(shù)是近幾十年在家園大力倡導(dǎo)環(huán)保與節(jié)能趨勢下而發(fā)展的一門技術(shù)。催化燃燒法是使用不同種類的催化劑，利用其可以效果優(yōu)良降低反應(yīng)活化能的原理，使VOCs在溫度比較低的情況下，將其全部氧化為CO2和H2O，一般當溫度控制在300℃~450℃的范圍內(nèi)，絕大部分碳氫化合物可在被其氧化，并且去除率高達90%以上，但是催化劑有確定的使用壽命，且在催化劑的使用過程中，廢氣的濕度和種類對催化劑的催化氧化效果有很關(guān)鍵的影響，如果廢氣中出現(xiàn)其他物質(zhì)，很可能會引發(fā)催化劑的中毒，故優(yōu)良的催化劑應(yīng)具備高活化能力、高熱穩(wěn)定能力和水熱穩(wěn)定能力等特點，目前應(yīng)用比較多的金屬氧化物催化劑有Pd、Pt、Rh、Au、Mn、Co、Ce，而其中Pd、Pt、Rh、Au為貴金屬。然而貴金屬有價格昂貴、且易燒結(jié)等缺點，因而設(shè)備新型復(fù)合型催化劑是未來的研究方向。
　　催化燃燒設(shè)備廢氣處理過程主要包括三部分吸附氣體過程、脫附氣體過程，催化燃燒過程。
　　1、吸附氣體流程利用活性炭的物理特性對VOC有用廢氣進行吸附，且蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附能力好特性，將有用廢氣吸附到活性炭的微孔中，從而使氣體得以凈化，凈化后的氣體再通過風機排空。
　　2、脫附氣體流程當活性炭微孔吸附飽和時，將不能再進行吸附，此時利用催化床產(chǎn)生的高溫熱風對活性炭進行脫附，活性炭微孔中的有用物遇高溫后自動脫離活性炭，使活性炭生產(chǎn)。
　　3、脫附下來的有用物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并被送入催化燃燒室進行催化燃燒，在催化劑上在250～300℃進行催化氧化，使其轉(zhuǎn)化為性能穩(wěn)定的CO2和H2O排出，當有用廢氣濃度達到2000PPm以上時，有用廢氣在催化床可維持自燃，不用另外再行加熱，燃燒后的尾氣一部份直接排到大氣，大部份熱氣流被再次循環(huán)送往吸附床，用于對活性炭的脫附生產(chǎn)。這樣既能滿足燃燒和脫附所需熱能，又能達到節(jié)能的目的，生產(chǎn)后的活性炭可用于下次吸附。
　　該設(shè)備可采用雙氣路連續(xù)工作，工作量較大時設(shè)兩個吸附床交替切換使用，一個催化燃燒室，先將有用廢氣經(jīng)其中一個活性炭吸附床對氣流中的廢氣進行吸附，當活性炭快達到飽和時吸附床兩端的密閉閥門同時關(guān)閉，即停止吸附工作，同時另一臺吸附床自動打開開始接替吸附工作。如此以來兩臺吸附床切換運行可實現(xiàn)大工作量的連續(xù)工作，有時為了增加催化燃燒設(shè)備的使用壽命，可以在催化燃燒設(shè)備之前加設(shè)一臺預(yù)處理設(shè)備，例如噴淋塔、干式過濾器或者除塵器，這些設(shè)備可以過濾廢氣中的顆粒物及粘性成分。
　　催化劑是催化燃燒法的核心，一種好的催化劑需要具備催化活性高、熱穩(wěn)定性好、強度好、壽命長等特性。
　　1、活性高。催化劑的活性好壞直接影響催化燃燒的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。而轉(zhuǎn)化率不僅與催化活性材料自身的活性有關(guān)，而且與催化載體的物理形狀有著直接關(guān)系。所以，在選擇適應(yīng)的催化活性材料的同時，還需要考慮催化載體的物理形狀，保護催化劑有較高的活性，達到催化燃燒凈化的目的。
　　2、熱穩(wěn)定性好。由于廢氣的溫度隨時變化，如果催化劑不能適應(yīng)確定范圍內(nèi)的溫度變化，催化劑的性能就會下降，凈化效率就會降低。因此，催化劑需要具備適應(yīng)確定范圍內(nèi)的溫度變化。
　　3、強度好。在催化燃燒過程中，催化劑往往會因高溫、振動和氣流等因素的作用，使催化劑產(chǎn)生破裂和磨損，破裂和磨損會造成催化劑的活性降低，增加催化劑床層的壓降，影響凈化效果。
　　4、壽命長。催化活性材料大都比較昂貴，所以，設(shè)計時選用催化劑時應(yīng)盡量使用壽命較長的催化劑。
　　VOCs催化燃燒設(shè)備設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面問題：
　　1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并保護火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室信守合同具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應(yīng)具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi)襯耐火材料，或用雙層夾墻結(jié)構(gòu)。
　　2、便于清洗和更換。催化劑反應(yīng)器一般應(yīng)設(shè)計成裝卸方便的模屜結(jié)構(gòu)，便于清洗和更換催化劑載體。
　　3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用自然生長氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應(yīng)引入空氣助燃。
　　4、較高的轉(zhuǎn)化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng)，所以，無論反應(yīng)進行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行，以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。
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