裝置簡介
揮發性有機物(VolatileOrganicCompounds,簡稱VOCs)是石油化工、製藥、印刷、噴漆、製鞋等行業排放廢氣中的主要污染物。該類有機物大多具有毒性並伴有惡臭,部分還可以致癌，且多數VOCs對臭氧層有破壞作用。傳統的有機廢氣淨化方法有吸附法、冷凝法和直接燃燒法等，但它們有易產生二次污染、能耗大、易受有機廢氣濃度和溫度限制的缺點。而新興的催化燃燒裝置已由實驗階段走向工程實踐。
基本原理
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應，其實質是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反應的活化能，同時使反應物分子富集於催化劑表面，以提高反應速率。藉助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下發生無焰燃燒，並氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱。
裝置特點
1.起燃溫度低，節省能源。
有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比，具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點。在某些情況下，催化燃燒裝置達到起燃溫度後便無需外界供熱。
2.適用範圍廣
催化燃燒裝置幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對於有機化工、塗料、絕緣材料等行業排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣，採用吸附-催化燃燒法的處理效果更好。
3.處理效率高
用催化燃燒法處理有機廢氣的淨化率一般都在95%以上，最終產物為無害的CO2和H2O（雜原子有機化合物還有其他燃燒產物），且由於燃燒溫度低，能大量減少NOX的生成，因此不會造成二次污染。
工藝流程
根據廢氣的預熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為3種。
(1)預熱式。預熱式是催化燃燒的最基本流程形式。有機廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時，熱量不能自給，因此在進入反應器前需要在預熱室加熱升溫。通常採用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應所需的起燃溫度；燃燒淨化後的氣體在熱交換器內與未處理的廢氣進行熱交換，以回收部分熱量。
(2)自身熱平衡式。有機廢氣溫度高且有機物含量較高，通常只需要在催化燃燒反應器中設定電加熱器供起燃時使用，通過熱交換器回收部分淨化氣體所產生的熱量，正常操作下能夠維持熱平衡，不需補充熱量。
(3)吸附-催化燃燒。當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低,採用催化燃燒需消耗大量燃料時，可先採用吸附手段將有機廢氣吸附於吸附劑上進行濃縮，然後通過熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附成為高濃度有機廢氣（可濃縮10倍以上）後再進行催化燃燒。不需要補充熱源就可維持正常運行。
有機廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決於：
燃燒過程的放熱量,即廢氣中可燃物的種類和濃度；
起燃溫度,即有機組分的性質及催化劑活性；
熱回收率等。當回收熱量超過預熱所需熱量時，可實現自身熱平衡，無需外界補充熱源，這是最經濟的。
催化燃燒過程的熱平衡
催化燃燒是放熱反應，放熱量的大小取決於有機物的種類及其含量。如能依靠廢氣燃燒的反應熱維持催化燃燒過程持續進行是最經濟的操作方法。而能否以自熱維持體系的正常反應則取決於燃燒過程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度等條件。
以含甲苯的廢氣淨化為例，設3種廢氣分別含甲苯8000mg/m3、4000mg/m、2000mg/m3,催化劑相應的起燃溫度分別為200℃、250℃、300℃,廢氣的初始溫度分別為30℃、150℃，熱交換器效率與需補充能量之間的關係。
適用範圍
1.可用於有機溶劑的淨化處理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機廢氣）。
2.適用於電線、電纜、漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、腳踏車、機車、發動機等行業的有機廢氣淨化。
