本文針對催化燃（rán）燒法處理VOCs的過程中存在的（de）活性炭吸附（fù）—脫附—催化燃燒法中活性（xìng）碳起（qǐ）火的現象、催化氧化爐爆炸問題、整個催化燃燒（shāo）治理裝置起火爆炸問題等安全隱患，提出相應解決方案。
 
VOCs（揮發性有機（jī）化合（hé）物） 是指在常壓下沸點在50~260 ℃、常（cháng）溫（wēn）下飽和蒸汽壓大於 133.32 Pa的有機化合物， 或者在常（cháng）溫常壓下任何能揮發的有機液體和固體[1]。VOCs 類目（mù）複雜，主要包含烯（xī）烴、烷烴、醇類、芳香烴、芳烴類、醛類、鹵（lǔ）代烴等，主要產生於製（zhì）藥、製鞋（xié）、石油煉化和噴漆等行業[2]。某些VOCs對臭氧（yǎng）層有（yǒu）破壞作用（yòng），如（rú）含（hán）氫氯氟烴 (HCFCls)和氯氟烴 (CFCs)；VOCs 也是形成霧霾的重要前物，是有毒有（yǒu）害氣體的重要來源，環保部已將其列為細顆粒物之外大的（de）空氣汙（wū）染元凶[3]。隨（suí）著工業化進程的（de）加快，VOCs 引起的健康與（yǔ）環境問題引來越來越多的關注，VOCs的處理也（yě）已迫（pò）在眉睫。
 
一、 催化燃燒法在VOCs治理中的重要地位
 
VOCs 治理有較多措施（shī）， 其治理方法包括源頭減量、中間控製和末端（duān）處理等[4]。目前，我國以末端治理為主。末端治理技術一般（bān）分為破（pò）壞性處理和回收性處理。破壞性處理主要包（bāo）括催化燃燒法和焚燒處理法。回收性處理包括（kuò）吸（xī）收法、冷凝法、吸附法和（hé）膜（mó）分離法等[5]。回收性（xìng）處理因其技術手段還不（bú）成熟，成本較高，目（mù）前沒有大規模應用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中，在爐（lú）內充分（fèn）燃燒，產生二氧化碳和水[6]。該方（fāng）法成本較（jiào）低，運用範圍較（jiào）廣，技術線路也比較成熟。 
 
催化燃燒法是在廢氣燃（rán）燒的時候加入（rù）某種催化劑（jì），降（jiàng）低 VOCs 的燃（rán）點, 使（shǐ） VOCs 能夠充分燃燒, 終（zhōng）生成二（èr）氧化碳和水，實現直排。當前常用催化劑種類（lèi）有 Cu、Fe、Ti 等（děng）非貴金屬與 Pd、Au、Pt等貴金屬兩大類。焚燒（shāo）處理法和催化燃燒法在（zài） VOCs 治理中占據（jù）核心地位，因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣（guǎng）泛應用，其中催化燃燒法因無明火、節能、氧化溫度低而得到廣泛應用。
 
催（cuī）化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化（huà）學反應，其本（běn）質機理為在有活性氧參與的條件下發生的深度氧化反應[7]。在反（fǎn）應過程中，加入催化（huà）劑可以顯著降低反應所（suǒ）需（xū）的活化能，VOCs 富集（jí）在催（cuī）化劑表麵，在較低燃燒溫度下（xià）發（fā）生無焰燃燒，終分解為二氧化碳和水，同時釋放出（chū）大量的熱。其化學反應方程式如下：
 
CnHm+ (n+m/4) O2→ n CO2+m/2 H2O + 能（néng）量
 
在催（cuī）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（shuǐ），去除率（lǜ）高達 90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩定、無二次汙染等突（tū）出優點，在歐（ōu）美國家已得（dé）到廣（guǎng）泛推廣（guǎng）應（yīng）用。在我國，催（cuī）化燃燒法也是處理 VOCs 的（de）主（zhǔ）要手（shǒu）段，其應用比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經成為處理 VOCs 的主流。
 
二、催化燃（rán）燒法的常見（jiàn）安全問（wèn）題及防範措施
 
催化燃燒法處理 VOCs 的（de）過程（chéng）中， 存（cún）在如下幾種安全（quán）隱（yǐn）患：活性炭吸（xī）附—脫附—催化燃（rán）燒法中有活性（xìng）碳起（qǐ）火的現象（xiàng）、催化氧化爐爆炸問題、整個催化燃燒治理裝置起火爆炸問題。
 
1.活（huó）性碳起火（huǒ）現象及防範措施在前期的 VOCs 富（fù）集過程中， 由於活性炭著火點（diǎn）較低而脫附溫度過高，當對吸附飽和的活性炭進行脫附（fù）處理時（shí），會由於脫附箱體內溫度過高導致活性炭著火。解決該問題可以從兩個方麵著手：一（yī）是采用著火點高的活性炭；二是嚴格控製脫附溫度，使其遠低於活性炭著火點。因此可采取如下措施：嚴格控製脫附溫度，選擇質量好的脫附溫度傳感器，盡可能在活性炭（tàn）吸附箱合適位置安裝兩個溫度傳感器；在 PLC 編程中加入脫附溫度超溫時停止脫附程序；同時要防患於未然，在（zài）活性炭吸附箱上方增加消（xiāo）防水管並連結煙氣報警及自動噴淋裝置，以防意外（wài）失火。
 
2.催化氧化爐爆炸問題及防範措施在處理高濃度（dù） VOCs 時（shí），由於爐內含有大量氧氣，當廢氣濃（nóng）度達到廢氣組份中大部分有機廢氣的爆炸極限（xiàn）時，就會有爆炸的危險。 因此，要時刻監測爐內 VOCs濃度， 在進入催化氧化爐（lú）的廢（fèi）氣管道上安裝濃度稀釋裝（zhuāng）置，將高濃度廢氣稀釋到爆（bào）炸極限下。 同時在催（cuī）化氧化爐上增加壓力排氣閥，在壓力過高時自動打開閥門進行減壓排氣，以防爐內溫度壓力過高引起爆炸（因廢氣在熱氧化（huà）過程中迅速釋放大量熱能導致爐內（nèi）熱空氣壓力（lì）過大）。
 
3.整個催化燃（rán）燒治理裝置起火爆炸及防範措施整（zhěng）個催化燃燒治（zhì）理裝置起火爆炸多發生在隻有一套吸附裝置的係統中，因管道壁及設備內聚集大量高濃度有機廢氣顆粒物，管道風閥閉會間隙過大，在脫附催化燃（rán）燒過程中沒有停止（zhǐ）生產， 車間進氣閥不能關閉，整個管路是全通的，此時脫附催化燃燒極（jí）可能在高溫作用下引起整個係統起火爆炸。 針對（duì）上述情況應該采取如下措施（shī）：安裝高（gāo）質量風閥，經常檢查漏氣情況（kuàng），單套吸附的裝置（zhì）係統中在脫附催化燃燒過程中應停（tíng）產處理等。
 
三、催化燃燒法的整體安全措施
 
使用催化燃燒法應嚴格按工程技術規範進行消防措（cuò）施處理，工程裝置（zhì）應盡可能地放置在室外，並且按安全生（shēng）產規範要求留（liú）足安（ān）全距離及設置安全（quán）防護欄和相關顏色，氣流走向，閥門開關方向，電源標識，操作規範等安全警示（shì）措施。
 
四、結論
 
隨著工業化與現代化的持續發（fā）展和不斷（duàn）提升，VOCs引起（qǐ）的健康與環境問題將引起越來越多的關注，VOCs的處理也已迫在眉睫。 催化燃燒因其催化（huà）效率高、能耗低等優點具有更加（jiā）廣闊的運用前景，並將逐漸成（chéng）為主要的處理 VOCs 的方法之一。 但我們在使用催化燃燒法處理 VOCs 時，仍要時刻注意可（kě）能引發的安全問題，防微杜漸，從源頭上把危險（xiǎn）解決掉。