通過一個工程實例介紹了催化燃燒技術(shù)在小風(fēng)量高濃度VOCs印刷廢氣處理方面的有效應(yīng)用，并說明其***點以及注意事項。

　　VOCs（VolatileOrganicCompounds）是指沸點在50℃～260℃，室溫下飽和蒸氣壓超過133.3Pa的易揮發(fā)性有機化合物[1]。主要來自涂裝、印刷、家電、電線電機制造、***緣材料、造漆等行業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的污染物。其廢氣凈化處理已愈來愈引起人們的重視。VOCs廢氣的排放隨生產(chǎn)行業(yè)、工業(yè)條件的不同，其組成、濃度也各不相同，因此對其治理技術(shù)的選用取決于各行業(yè)有機污染物的性質(zhì)、濃度、凈化要求及經(jīng)濟性等因素。對VOCs廢氣的常規(guī)處理方法有吸收法、吸附法、膜分離法、冷凝法、燃燒法、生物法、脈沖電暈法和高級氧化法等[2]。而對于小風(fēng)量（＜5000m3/h）、高濃度（2000～8000mg/m3）且排放穩(wěn)定的有機廢氣來說，目前***成熟、***徹底的治理技術(shù)是直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法亦稱為熱力氧化法或熱力燃燒法，是利用石油氣或柴油等輔助燃料燃燒放出的熱量，使有機廢氣在500℃～800℃和停留時間為0.3～0.5s的條件下直接燃燒而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的H2O和CO2。但因采用該方法的起燃溫度高，對設(shè)備材質(zhì)要求也相對較高，而且需要添加輔助燃料加熱，能耗***、運行費用高，因此在實際應(yīng)用中受到。催化燃燒法是目前世界上有機印刷廢氣處理技術(shù)研究***域中***為活躍的一個方法[2]，其工作原理是在鉑（Pt）、鈀（Pd）等貴金屬催化劑的作用下，使廢氣中的有機污染物在較低的溫度下（通常為220℃～300℃）和較短的反應(yīng)時間內(nèi)（0.05～0.2s）成無害的H2O和CO2氣體。其反應(yīng)方程式如下：

　　與直接燃燒法相比，催化燃燒法由于溫度降低，允許使用標(biāo)準(zhǔn)材料（如Q235-A）來代替昂貴的***殊材料，因此可******降低設(shè)備費用，同時由于起燃溫度降低，可節(jié)約預(yù)熱能量，減少運行操作費用。

　　2催化燃燒印刷廢氣處理技術(shù)催化燃燒印刷廢氣處理系統(tǒng)主要由阻火器、熱交換器、加熱室、催化床、引風(fēng)機、電控柜及安全報警裝置等組成。以廣東某烘漆印刷廢氣處理工程為例：廣東某精密制造有限公司是一家中日合資***型企業(yè)，專業(yè)生產(chǎn)空調(diào)、電冰箱使用的制冷壓縮機。在加工過程中，外殼等部件經(jīng)電泳浸漆后入烘房烘干，烘房在工作時溶劑蒸氣不斷揮發(fā)，為其溶劑蒸氣濃度處在安全范圍內(nèi)，必須進行排風(fēng)，并補充部分新鮮空氣，排出的廢氣中含有濃度高的有機溶劑，通常為苯、甲苯、二甲苯等有害物質(zhì)，因而必須經(jīng)處理后方可排入***氣。該企業(yè)的廢氣排放量為3000m3/h，入口廢氣濃度為3000～4000mg/m3。采用催化燃燒凈化工藝處理，可取得顯著效果。印刷廢氣處理工藝流程如下圖所示。

　　工作原理：系統(tǒng)正常工作后，溫度約為50℃的噴漆廢氣經(jīng)阻火器進入催化凈化裝置，在板式熱交換器內(nèi)與高溫尾氣進行熱量交換，經(jīng)預(yù)熱的廢氣進入加熱室（內(nèi)設(shè)有電加熱管）進一步升溫至250℃左右，達到起燃溫度的廢氣繼續(xù)進入催化床內(nèi)，在貴金屬Pt、Pd催化劑的作用下，使有機溶劑完全氧化分解為H2O和CO2，并出***量反應(yīng)熱，可維持催化燃燒所需的起燃溫度，達到熱平衡。所排放的高溫尾氣可達300℃以上，通過板式熱交換器將高溫尾氣與進口低溫廢氣進行熱量交換，部分熱量得以回收，減少了預(yù)熱能耗。經(jīng)回收部分熱量的高溫尾氣在引風(fēng)機抽力的作用下通過排氣筒達標(biāo)排放。系統(tǒng)達到熱平衡后自動關(guān)閉電加熱裝置，此后，催化燃燒系統(tǒng)就靠廢氣中的有機溶劑燃燒時產(chǎn)生的熱能，在無須外加能源的基礎(chǔ)上使催化燃燒繼續(xù)進行直至結(jié)束?？紤]到凈化裝置需要維修，在過濾阻火器前設(shè)置旁管和旁閥。

　?。?）催化凈化裝置型號：HC-Ⅲ，1臺；風(fēng)量：3000m3/h；功率：72kW；外形尺寸：1160×1410×2300（mm）。

　　3運行情況該系統(tǒng)自投產(chǎn)使用以來，運行安全可靠，性能穩(wěn)定，難聞氣味得到了有效去除，凈化效率在98%以上。

　?。?）催化凈化裝置為整體結(jié)構(gòu)，主要由板式熱交換器、加熱室和催化床三部分組成，另附有兩個熱電偶，分別用來測量加熱室溫度和催化床溫度。

　?。?）為了充分利用催化燃燒過程中產(chǎn)生的***量熱量，在裝置中設(shè)置了板式換熱器，并將其熱量用于加熱進入催化床的有機廢氣，以減少能耗。

　?。?）在有機廢氣進入催化凈化裝置前，加裝旁管和旁閥。在凈化設(shè)備正常運行時，該旁閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)凈化設(shè)備需要維修時，該閥，不會因凈化裝置故障而影響車間的正常生產(chǎn)。

　　（4）采用***質(zhì)金屬Pt、Pd鍍在蜂窩陶瓷載體上作催化劑，氣體流動阻力小、反應(yīng)起始溫度低、催化劑活性高、空速適應(yīng)范圍寬。當(dāng)烴類等有機物濃度在2000～8000mg/m3范圍內(nèi)，空速10,000～30,000h-1、反應(yīng)氣入口溫度180℃～300℃的條件下，凈化效率≥98%。耐熱性能***，可耐受900℃高溫的短時期沖擊。使用壽命長，一般不少于7200h。

　　（5）起燃溫度低。有機廢氣在通過催化床時，碳?xì)浜脱醴謩e被吸附在催化劑表面并被活化，因而能在較低溫度下迅速完全氧化分解成H2O和CO2，且在達到起燃溫度后，在無需供熱的條件下，裝置僅靠廢氣中有機溶劑燃燒時產(chǎn)生的熱能，即可維持催化燃燒所需的溫度。與直接燃燒法相比，其起燃溫度約低一半，因而能耗少得多。

　?。?）預(yù)熱15～35min全功率加熱，工作時只消耗風(fēng)機功率即可。廢氣濃度較低時，自動間歇補償加熱。

　?。?）不會造成二次污染。由于凈化率一般都在98%以上，加之溫度低，能******減少NOx生成[3]。

　?。?）選用蜂窩狀催化劑催化劑有顆粒狀和蜂窩狀。顆粒狀催化劑壓降***，而且因與載體間相互摩擦，會造成活性組分磨耗損失，因此不采用。蜂窩狀催化劑是比較理想的催化劑，其具有較高的比表面，壓降小，機械強度高，耐磨、耐熱沖擊。

　　（2）防止催化劑中毒催化劑中毒是指催化劑由于某些物質(zhì)的作用而使催化活性衰退或的現(xiàn)象，可分為暫時性中毒和***性中毒[4]。如果遇到由于催化床溫度過低，或廢氣中可燃物濃度過高，或突然停電等原因造成催化劑表面結(jié)炭會引起暫時性中毒，可在再次開機時將催化床前的預(yù)熱溫度提升到500℃左右并通新鮮空氣1～2h，即可恢復(fù)或部分恢復(fù)催化劑活性。但某些化學(xué)物質(zhì)（如含S、Pb等有機或無機物）對催化劑的作用很強，會導(dǎo)致催化劑的***性失活，無法恢復(fù)，因而需要***別注意。

　?。?）設(shè)置補鮮風(fēng)閥在催化凈化裝置前要設(shè)置補鮮風(fēng)閥，當(dāng)催化床溫度高于某一設(shè)定值時，打開此閥，補充冷空氣，將催化床溫度控制在一定范圍內(nèi)，可延長設(shè)備和催化劑的使用壽命。

　?。?）實踐證明，采用催化燃燒技術(shù)治理小風(fēng)量高濃度VOCs廢氣是成功有效的。該技術(shù)具有工藝簡單、操作方便、起燃溫度低、節(jié)約能源、處理效率高、不會造成二次污染、設(shè)備體積小、占地面積少、運行安全可靠等***點。