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??；緵]有二次污染。設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，快。

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。

催化燃燒設(shè)備的特點(diǎn):

1、 點(diǎn)火溫度低，反應(yīng)速度快，節(jié)約能源。在催化劑燃燒過程中，催化劑的作用是降低voc和氧分子的活化能，改變反應(yīng)路線。與熱燃燒相比，催化燃燒具有著火溫度低、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。參見催化劑燃燒性能和熱燃燒性能的比較。催化劑燃燒具有 較低的著火溫度，節(jié)省了輔助能源的消耗，在某些情況下不需要外部加熱。

2、 加工效率較高，二次污染物少，溫室氣體排放。催化燃燒凈化Voc的效率一般在95%以上，分解氧化后的產(chǎn)物主要是CO2和H2O。由于催化劑燃燒溫度較低，nox生成明顯減少。輔助燃料消耗排放的CO2占CO2排放總量的比重較大，降低了輔助能源消耗，明顯降低了溫室氣體的CO2排放。

催化燃燒設(shè)備使用吸附催化燃燒：當(dāng)廢氣的流量大、濃度低、溫度低，選用催化燃燒需耗許多燃料時(shí)，可先選用吸附手段將廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使廢氣脫附出來成為濃縮了的高濃度廢氣，再進(jìn)行催化燃燒。此時(shí)，不需要補(bǔ)償熱源，就可保持正常工作。關(guān)于廢氣催化燃燒工藝的挑選取決于：燃燒進(jìn)程的放熱量，即廢氣中可燃物的品種和濃度；起燃溫度，即組分的性質(zhì)及催化劑活性；熱收回率等。當(dāng)收回?zé)崃坑庠筋A(yù)熱所需熱量時(shí)，可完結(jié)本身熱平衡作業(yè)，無需外界補(bǔ)償熱源，這是經(jīng)濟(jì)的。