催化燃燒單元反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。催化劑的要求是:高活性，特別是低溫活性，以便在可能的蕞低溫度啟動(dòng)反應(yīng)。燃燒反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),釋放出大量的熱量可以使高溫催化劑的表面達(dá)到500 ~ 1000,和催化劑很容易減少活動(dòng)由于融化,所以催化劑需要能夠承受高溫。

催化燃燒設(shè)備的優(yōu)點(diǎn):可以降低有機(jī)廢氣的初始燃燒溫度。例如，在以氧化鋁為載體的Pt催化劑(Pt/Al2O3)作用下，甲醛在室溫下開始燃燒，直接燃燒法的起始燃點(diǎn)通常為260 ~ 420。燃燒不受碳?xì)浠衔餄舛鹊南拗啤；緵]有二次污染。設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，快。

催化燃燒設(shè)備是一種針對(duì)于VOCs廢氣治理效果較好的設(shè)備，節(jié)能環(huán)保且凈化率高?；钚蕴课矫摳?催化燃燒設(shè)備主要組成部有：設(shè)備系統(tǒng)由干式過濾器、活性炭吸附系統(tǒng)、催化燃燒再生系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及通風(fēng)管道（閥門）系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成?；钚蕴课矫摳酱呋紵齼蓚€(gè)基本原理設(shè)計(jì)，采用雙氣路連續(xù)工作，一個(gè)催化燃燒室，兩個(gè)或多個(gè)吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭再生；脫附下來的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來提高十倍以上）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自然，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分被送往吸附床，用于活性碳再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。

催化燃燒法成為處理VOCs主流

催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學(xué)反應(yīng)，其本質(zhì)機(jī)理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應(yīng)[7]。在反應(yīng)過程中，加入催化劑可以顯著降低反應(yīng)所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表面，在較低燃燒溫度下發(fā)生無焰燃燒，終分解為二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的熱。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

CnHm (n m/4) O2→ n CO2 m/2 H2O 能量

在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達(dá) 90%。催化燃燒法具有能耗低、運(yùn)行可靠穩(wěn)定、無二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)，在歐美國(guó)家已得到廣泛推廣應(yīng)用。在我國(guó)，催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段，其應(yīng)用比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經(jīng)成為處理 VOCs 的主流。

根據(jù)廢氣的預(yù)熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為 3 種。

(1) 預(yù)熱式催化燃燒。預(yù)熱式是催化燃燒的基本流程形式。有機(jī)廢氣溫度在100℃以下、濃度也較低時(shí)，熱量不能自給，因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。通常采用煤氣或電加熱將廢氣升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度；燃燒凈化后的氣體在熱交換器內(nèi)與未處理的廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。

(2) 自身熱平衡式催化燃燒。有機(jī)廢氣溫度高且有機(jī)物含量較高，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時(shí)使用，通過熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，正常操作下能夠維持熱平衡，不需補(bǔ)充熱量。

(3) 吸附-催化燃燒。當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低 , 采用催化燃燒需消耗大量燃料時(shí)，可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機(jī)廢氣脫附成為高濃度有機(jī)廢氣（可濃縮10倍以上）后再進(jìn)行催化燃燒。不需要補(bǔ)充熱源就可維持正常運(yùn)行。