近年来,全球范围内的空气污染问题日益突出,化学工业、石油化工、橡胶、印刷、运输和家用产品等各种室内和室外产生的挥发性有机化合物(VOCs)正在成为空气污染的主要原因。大气中 VOCs 的存在会造成一系列严重的环境污染问题,如臭氧层空洞、光化学烟雾和雾霾等。因此,寻求高效且清洁的 VOCS治理技术迫在眉睫。
VOCs的可控治理已成为社会广泛关注的焦点。
目前,主要使用回收法和降解消除法来控制 VOCs 的排放。基于回收的技术主要包括吸附法、吸收法膜分离法等。
多用于治理浓度大于 5000 mg/m³的高浓度 VOCs。基于降解消除的技术是将有害的有机气体变成无害的物质,如 CO2,和 H2O,包括催化氧化、直接燃烧、生物降解、低温等离子体技术等,多用于降解浓度小于 1000mg/m³中低浓度的VOCs。
在所有治理方法中,催化燃烧因其在相对温和的反应条件下(温度在 250—550°C之间)进行,且生成无害的 CO2和H2O,成为VOCs 治理技术中最有效和最广泛应用的技术,其能源效率高、工作温度低、NOx 排放低。
催化燃烧法是指在催化剂的作用下,挥发性有机化合物中HC 物质进行无焰燃烧生成无害的 CO2 和 H20,同时放出大量热量的过程。
催化燃烧技术是将 VOCs 氧化成 CO2,水和其他相对危害较小的化合物的最有效和经济上最可行的技术之一。
催化燃烧的目标是完全破坏 VOCs,而不是像其他技术(如冷凝和吸附) 那样将其转移到另一相。
在这种方法中,在合适的催化剂作用下,VOCs能够在比直接燃烧过程低得多的温度 (250-500℃)下被氧化。
与直接燃烧法相比,催化燃烧是一种热效率更高的工艺,可用于降解稀释的挥发性有机化合物流(<1%VOCs)。由于催化燃烧是在较低的操作温度下进行,并且其起燃温度较低,因而催化燃烧技术的成本较低。
另外,催化氧化可以有效地应用于处理具有不同浓度和流速的 VOCs,尤其适用于中等流速和低浓度的VOCs。