1 改進VOCs催化燃燒裝備的原因
揮發性有機物（Volatile Organic Compounds， 簡稱VOCs），是大氣污染控制的重要對象，近幾年針對VOCs排放出臺多項環保標準。國內工業VOCs凈化行業目前處于漸熱狀態，在有機揮發性廢氣催化燃燒裝備中，多數環保企業采用蓄熱式催化燃燒裝置，該技術方法采取兩室、三室及以上的蓄熱催化燃燒器，使VOCs 氣體發生催化氧化反應，產生的熱量存儲于蓄熱載體中，通過頻繁切換閥體（切變氣體流動管路），達到冷、熱流體熱量交換的目的。
蓄熱式催化燃燒裝備可以實現自給供熱，具有比較好的應用效果。然而，裝備本身存在著運行操作不能完全連續化、設備制造成本較高、裝備使用時占用體積較大、安裝調試中對電氣控制要求較高等缺點，對此，需要設計一種操作簡單、可實現連續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣凈化裝備。
2 改進后的VOCs連續催化燃燒裝備
本公司結合生產、施工的相關經驗，對過程裝備進行改進，改進后的結構中包括以下幾個部分：①有機廢氣進口管、出口管；②廢氣進口濃度檢測控制器、催化劑床層進口溫度檢測控制器；③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板；④催化劑床層、催化劑支撐板。
改進后的催化燃燒器可以進行連續化操作，有機廢氣進（冷氣）和出口（熱氣）均經過廢氣換熱器的進出端，冷側流體與熱側流體在換熱器中進行連續熱交換，利用熱量傳遞性質，熱流體的熱量經過壁傳熱、對流傳熱過程傳遞至冷流體中；廢氣換熱器的冷側出口氣，經過電加熱棒區域，對含VOCs廢氣進行加熱升溫；經加熱的廢氣順著壓力梯度會越過氣流隔板進入催化劑床層，廢氣在VOCs催化劑表面發生催化氧化作用，可以實現在較低溫度下廢氣催化燃燒，放出氧化反應熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動，經支撐板后進入廢氣換熱器，與冷流體間接接觸換熱，從廢氣換熱器的熱側出口流出，繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣凈化環保設備主要由阻火器、熱交換器、催化反應床、風機這幾個主要部件組成，與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機污染物的廢氣、在催化劑鉑、鈀等催化劑的作用下，可以在較低溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。
有機廢氣經干式過濾器去除部分粉塵、顆粒物，然后將符合吸附條件的有機廢氣送入活性炭吸附箱進行吸附凈化，凈化后的潔凈氣體由主排風機排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1套，當活性炭吸附飽和后通過控制閥門切換至催化燃燒脫附狀態；脫附再生系統采用在線脫附再生，即吸附過程為連續式處理工藝，在備用吸附裝置投入使用同時，飽和吸附箱則進行脫附工作，脫附后活性炭箱預備至下次循環使用。
催化燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧化和分解，達到凈化氣體的目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應，其原理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在催化劑表面上以提高反應速率。借助于催化劑，有機廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒并且在釋放大量熱量，同時氧化分解成CO2和H2O。
揮發性有機物（Volatile Organic Compounds， 簡稱VOCs），是大氣污染控制的重要對象，近幾年針對VOCs排放出臺多項環保標準。國內工業VOCs凈化行業目前處于漸熱狀態，在有機揮發性廢氣催化燃燒裝備中，多數環保企業采用蓄熱式催化燃燒裝置，該技術方法采取兩室、三室及以上的蓄熱催化燃燒器，使VOCs 氣體發生催化氧化反應，產生的熱量存儲于蓄熱載體中，通過頻繁切換閥體（切變氣體流動管路），達到冷、熱流體熱量交換的目的。
蓄熱式催化燃燒裝備可以實現自給供熱，具有比較好的應用效果。然而，裝備本身存在著運行操作不能完全連續化、設備制造成本較高、裝備使用時占用體積較大、安裝調試中對電氣控制要求較高等缺點，對此，需要設計一種操作簡單、可實現連續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣凈化裝備。
2 改進后的VOCs連續催化燃燒裝備
本公司結合生產、施工的相關經驗，對過程裝備進行改進，改進后的結構中包括以下幾個部分：①有機廢氣進口管、出口管；②廢氣進口濃度檢測控制器、催化劑床層進口溫度檢測控制器；③廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板；④催化劑床層、催化劑支撐板。
改進后的催化燃燒器可以進行連續化操作，有機廢氣進（冷氣）和出口（熱氣）均經過廢氣換熱器的進出端，冷側流體與熱側流體在換熱器中進行連續熱交換，利用熱量傳遞性質，熱流體的熱量經過壁傳熱、對流傳熱過程傳遞至冷流體中；廢氣換熱器的冷側出口氣，經過電加熱棒區域，對含VOCs廢氣進行加熱升溫；經加熱的廢氣順著壓力梯度會越過氣流隔板進入催化劑床層，廢氣在VOCs催化劑表面發生催化氧化作用，可以實現在較低溫度下廢氣催化燃燒，放出氧化反應熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動，經支撐板后進入廢氣換熱器，與冷流體間接接觸換熱，從廢氣換熱器的熱側出口流出，繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣凈化環保設備主要由阻火器、熱交換器、催化反應床、風機這幾個主要部件組成，與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物。催化燃燒法是將有機污染物的廢氣、在催化劑鉑、鈀等催化劑的作用下，可以在較低溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。
有機廢氣經干式過濾器去除部分粉塵、顆粒物，然后將符合吸附條件的有機廢氣送入活性炭吸附箱進行吸附凈化，凈化后的潔凈氣體由主排風機排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1套，當活性炭吸附飽和后通過控制閥門切換至催化燃燒脫附狀態；脫附再生系統采用在線脫附再生，即吸附過程為連續式處理工藝，在備用吸附裝置投入使用同時，飽和吸附箱則進行脫附工作，脫附后活性炭箱預備至下次循環使用。
催化燃燒反應原理是有機廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被完全氧化和分解，達到凈化氣體的目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應，其原理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在催化劑表面上以提高反應速率。借助于催化劑，有機廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒并且在釋放大量熱量，同時氧化分解成CO2和H2O。
關鍵字：催化燃燒設備
