摘要：催化转化法与传统工艺相比具有净化效率高、无二次污染的优点。本文描述了采用催化燃烧法处理大气中的有机气体的原理，使用的催化剂和处理工艺过程。 关键词：有机废气催化燃烧法处理工艺
The Application of Catalytic Conversion Technology in Air
Pollution Control
——Catalytic Combustion of Organic Waste Gas Purification
Zhao Yuhuan 06051127
(College of Environment and Energy Engineering
of Beijing University of Technology)
Abstract:Compared to traditional technology, this technology had the advantages of high removal efficiency, no residual waste generation.In this paper, catalytic combustion technology process and principle which was used to treat organic gas were discussed.
Key words:Organic waste gas; Catalyzed combustion method; Treating technology;
前言
近年来，随着有机合成工业、石油化学工业和喷烤漆等行业的迅速发展，进入大气中的有机化合物越来越多。例如：苯类、酚类、多环芳烃、有机硫化物、有机氯化物等挥发性有机物以及恶臭等物质，不仅对人体感官有刺激作用，而且不少物质
还具有一定毒性，会产生“三致”效应，严重危害周围环境和人民的健康。因此，这类污染物的控制越来越受到人们的重视。
在气态污染物的治理中，如SO2的催化转化，CO的催化转化以及许多有机废气的治理中都用到催化转化法。目前催化转化法治理汽车尾气经过几代的发展已经相当成熟，在催化转化法净化有机废气方面已有许多年的工业应用历史，。
正文
1.原理
对有机废气的燃烧法处理通常分为宜接燃烧、热力燃烧(加辅助燃料)和催化燃烧。前两种燃烧温度较高，一般可达600— 800℃，有明火，安全性差，尤其热力燃烧还商耗费燃料。而催化燃烧是借助催化剂在低温(200—400℃)下，实现对有机物的完全氧化。
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。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C02和H20，同时放出大量的热量。
废气净化装置2.催化燃烧用催化刑
用贵金属铂、铅为活性组分制成的催化剂催化活性最高，因此，在有机废气的催化燃烧中大都用到它。仅由于价格昂贵，资源少，多年来人们特别注重新型的价格较为便宜的催化剂的开发研究，我国是世界上稀土藏量最多的国家，我国的科技工作者研究开发了不少稀土催化剂，有些性能也比较好。
按载体分，催化燃烧所用催化剂有非金属截体(以Al2O3为主)和金属载体(如镍铬合金、镍铬铝合金、不锈钢等)两大类，他们多作成不定型颗粒状、球状、蜂窝状、丝网状、莲体球状等多种不同的形状。
3.催化燃烧的工艺组成
不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。
3.1．废气预处理
为避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进人床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。
3.2．预热装置
预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来讲称催化剂起燃温度．必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。
预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管等方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热比较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。
预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度，为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。
预热装置外部要加装保温层。从需要预热这一点出发．催化燃烧法最适用于连续排气的净化，若间歇排气．不仅每次预热需要耗能，反庇热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意到这一点。
3.3．催化燃烧装置
一般采用固定床催化反应器。
反应器的设计按规范进行，应便于操作装卸催化剂。用于催化燃烧的反应器常设计成筐状或抽屉状的组装件。
在进行催化燃烧的工艺设汁时，应根据具体情况，对于处理气量较大的场合，设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气量小的场合，可采用催化燃烧炉．把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与反应段间的距离。
在处理含硫、氯、氮等有机化合物时，还要根据需要，在催化反应器后的辅助脱硫、脱氯、脱氮工序的设置，以保证排气达标。
结论
催化燃烧法以催化燃烧代替传统的火焰燃烧，降低了燃烧温度，提高了能量利用率。另外，催化燃烧产生的热流温度适中，无需冷却空气的稀释，提高了热效。这种方法的不足之处是，有的气体燃烧条件非常苛刻，需高温、高空和高水蒸气分压，因此催化剂必须具备较高的活性、高热稳定性和较高的水热稳定性，以及一定的抗中毒能力。而通常催化剂活性与稳定性是相矛盾的，另外该法对机械强度要求也较高，要求能抗冲刷和热冲击。目前研究较多的是Pd ,Pt ,Rh ,Au 等贵金属催化剂和金属氧化物催化剂。
能耗少，操作简便、安全、净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工、喷漆、绝缘材料、漆包线、油漆生产等行业应用比较广，已有不少定型设备可供选用。
催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料、造船等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气，采用吸附-催化燃烧法处理效果更好。
参考文献
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[2]唐运雪.有机废气处理技术及前景展[J].湖南有金属，2005，21（5）：31-35.
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