摘要：如今，生态环保的观念日益深入人心，建造资源节约型，环境友好型社会成了人们脱口而出的口头语。虽然环保理念深入人心，但真正实施起来并不是那么容易，国家政府也是不断做了很多尝试。其中催化燃烧法就是一个重要的方式，也是目前国内在废气处理方面较为成熟和先进的一种技术。催化燃烧法主要用环保的手段处理废气，减少环境污染。本文主要从催化燃烧法的概念，催化燃烧法的优势，催化燃烧法在工业中的应用，这三个方面进行分析，探索催化燃烧法的应用。
关键词：催化燃烧法；废气；应用
随着社会的不断进步，生产生活的速度不断加快，然而废气的排放量也是不断增多。日益增多的废气，不仅污染了环境，更是影响了人们的健康。如何合理有效的处理废气问题，便成了当前人类社会面临的重大问题。为了更好的做好废气的处理，便有了催化燃烧法的应用。本文将重点对催化燃烧法这一技术进行分析研究，探索其在处理废气中所具有的优势特点，并且重点以工业中的废气为例，分析催化燃烧法在处理工业废气中的应用。
一、催化燃烧法的概念
催化燃烧法，简称RCO，是一种净化废气的方法，顾名思义，就是利用催化剂，促进可燃物质的完全燃烧，它其中主要运用的是化学原理，是在催化剂的作用下，使废气里面的可燃物质在催化剂的作用下氧化分解，将VOC在200～400℃的低温条件下分解为CO2和H2O，从而达到净化废气的作用。另外，催化燃烧是在较低温度下进行的，通过催化剂使废气中的可燃物质在较低温度下氧化分解，是净化有机废气、消除恶臭的有效手段之一。
催化燃烧法主要适用于喷涂、化工塑料、油墨印刷、制鞋粘胶、漆包线等生产产生的含有可燃物质如芳烃，含氧有机物及一氧化碳等有害物质的废气净化。在催化燃烧法的应用中，对于催化剂的选择和使用也是有一定的要求的。催化剂必须具有很高的活性，特别是低温活性好，从而提高催化燃料的化学转化率；催化剂还必须具有良好的热稳定性，耐高温，催化剂需要适应一定范围内的温度变化；催化剂还必须具有高强度和长寿命的特点。这些都是保证催化效果和净化废气效果的必要保证。
二、催化燃烧法的工作原理
催化燃烧法的特点
2.1设备设施体积小
相比于热力燃烧法来说，催化燃烧法是一种相当节约占地空间的净化废气的方法。热力燃烧法是将废气中的可燃气体加热到一定温度，一般700℃以上，从而使有害气体氧化分解。在热力燃烧法中，燃烧温度一般要求较高，适用于浓度较高的废气净化，对于一般浓度废气，相比催化燃烧法，能耗较高。而催化燃烧法所需的辅助燃料较少，能量消耗较低，设备设施的体积相对较小，比起热力燃烧法更节约空间。
2.2操作安全简单
催化燃烧法的重点是在于催化剂的选择上，不同的催化剂决定了净化的效率。有机废气催化燃烧所用的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要有铂、钯、钌等；非贵金属催化剂主要有过度族元素以及稀土元素的氧化物。催化剂一般要求能耐高温，活性高，特别要求低温活性好。而贵金属催化剂一般具有较高的氧化活性，但价格较昂贵。由于某些化学物质会使催化剂中毒，例如含硫、铅、砷、汞、卤素等有机物或无机物对催化剂的破坏作用很强，将导致催化剂的永久失活，无法恢复活性；
催化燃烧法由于使用催化剂，在燃烧过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化，是催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度，相比于直接燃烧法和热力燃烧法来说，更是简单安全。直接燃烧法和热力燃烧法在提高温度的过程和燃烧的过程中，难免会出现危险。而催化燃烧法温度很低，操作就安全很多，操作起来也比较简单。
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2.3处理效果好
催化燃烧技术又称为催化完全氧化或催化深度氧化技术，是将有机物分子在催化剂表面作用发生深度氧化，转化为无害的CO2和H2O的方法，又称为催化完全氧化或催化深度氧化方法。针对不同的物质采用不同的催化剂，使用范围广，大部分的烃类有机物及恶臭物质在催化剂及高温作用下分解，净化效率一般可达到90%以上。因催化燃烧起燃温度低，反应过程中还可减少NOx的生成，减少二次污染产生。催化燃烧法不仅仅更环保，而且净化效率也更高。
2.4催化燃烧法节约成本
在催化燃烧反应中，由于使用了固体催化剂，使得反应的起燃温度明显降低,且辅助燃料消耗少；且当有机废气浓度足够高时，可以依靠催化氧化反应本身的热能，维持反应进行，不添加辅助热能，另外，催化剂通过回收利用反应热，还可以起到节约能源，从而降低处理成本的作用。总的来说，催化燃烧法在一定程度上是经济合理的。
三、 催化燃烧法的适用条件
催化燃烧法在实际应用中也具有一定的适应条件，该方法比较适用于中高浓度(500～5000ppm)有机废气的治理。该方法对于那些含有灰尘，尘粒等废气的净化的效果不好。因为废气中含有的尘粒等会堵塞催化床层，从而降低催化活性，净化装置对废气的处理效率也会降低了。且由于某些化学物质会使催化剂中毒，例如含硫、铅、砷、汞、卤素等有机物或无机物对催化剂的破坏作用很强，将导致催化剂的永久失活，无法恢复活性，也会大大降低催化燃烧装置的处理效果。因此为进入催化燃烧装置前必须先对废气进行预处理，将废气中的尘粒、水汽或其它影响催化装置的物质处理干净后再进入催化燃烧装置，才能确保催化燃烧装置发挥最大的效果。因此催化燃烧法在有机废气的处理上也具有一定的选择性。
四、催化燃烧法在工业废气中的应用
近几年，随着我国经济的不断发展，全国各地的制造工厂，喷涂厂、包装印刷、化工厂等工厂如雨后春笋般涌现出来。工厂的大量出现带来的便是废气排放的问题，大量废气的排放必然会造成空气污染，从而影响人们的健康。这些工厂在工业生产的过程中，每天都会产生大量的废气，这些废气污染物浓度相对较高，大多具有挥发性，对环境影响较大。因此，采用催化燃烧法净化这些工业废气就显得尤为必要了。
催化燃烧法在工作的过程中，这些工厂产生的废气通过引风机的作用而进入净化的装置内。有机废气首先通过除尘阻火器系统，然后再进入换热器，最后到达加热室。通过加热室的加热作用，使工业废气的温度达到一定的反应温度。当工业废气被加热到反应温度过后，由于催化剂的催化作用，有机废气开始分解，从而被分解为二氧化碳和水，从而降低对环境的污染。当工业废气达不到反应温度的时候，加热系统可以通过自身的自控系统来补偿加热，从而使废气达到反应温度，这也促进了工业废气的完全燃烧。这也体现了催化燃烧法节约能源的优点。如此高效又节约能源成本的废气处理技术，在各行业的有机废气治理应用中已被逐渐推广。
如今，催化燃烧法的技术已经日趋成熟，不论是石油业，包装印刷业还是涂料业等等都在逐渐应用催化燃烧法来净化废气，从而达到净化空气，减少环境污染的作用。该方法在实际应用中的范围也变得更加广泛。
结语：催化燃烧法作为一种相对成熟和先进的废气处理技术，在废气处理方面做出了巨大的贡献。它凭借着自身操作简单，净化效率高，节约能源成本等优势被广泛应用于废气处理中。这种资源节约型，环境友好型技术也为把我国的可持续发展做出了一定的贡献。尽管催化燃烧法可以高效的处理废气，但是是应用过程中要注意废气的排放问题，注意做好废气的前处理，避免有害物质对催化剂的影响，降低催化剂中毒的风险，使催化燃烧装置发挥最大的处理效果。另外，工厂在实际生产中也应坚持清洁生产的原则，应当尽量做到从源头上削减污染物的产生，降低后续污染物质的影响及治理运行成本，为保护碧水蓝天做出贡献。。
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[3] 齐湘毅. 催化燃烧法处理污水处理场有机废气[J].石油化工环境保护. 2006(01)
论文作者:陈杰营
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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