VOCs（揮發性有機化合物） 是指在常壓下沸點在50~260 ℃、常溫下（xià）飽（bǎo）和蒸汽壓大於133.32 Pa的有機化合物， 或者在常溫常壓下任何能揮發（fā）的有機液體和固體[1]。VOCs類目複雜，主要包含烯烴、烷烴、醇類、芳（fāng）香（xiāng）烴、芳烴類、醛類、鹵代烴等，主要產生於製藥（yào）、製鞋、石油煉化和噴漆等行業（yè）[2]。某些VOCs對臭氧層有破壞（huài）作用，如含氫氯氟烴(HCFCls)和氯氟烴(CFCs)；VOCs也是形成霧（wù）霾的重要前物，是有毒（dú）有害氣體（tǐ）的重要來源，環保部已將其（qí）列為細顆粒物之外大的空氣汙染（rǎn）元凶[3]。隨著工業化進程的加快，VOCs引起的健康與環境問題引來越來越多（duō）的關注，VOCs的處理也已迫在眉睫。

VOCs治理有較多措施， 其（qí）治理方法包括源頭減量、中間控製（zhì）和（hé）末端處理等[4]。目前，我國以末端治理為主。末（mò）端治理（lǐ）技術一般分為破壞性（xìng）處理和回收性處理。破（pò）壞性處（chù）理主要包括催化燃（rán）燒法（fǎ）和焚燒處理法。回（huí）收性處理（lǐ）包括吸收法、冷（lěng）凝法、吸附（fù）法和膜分離法等[5]。回收性處理因其（qí）技術手段還不成熟，成（chéng）本較高，目前沒有大規模應用。焚燒法是直接將VOCs 通入焚燒爐中，在爐內充分燃燒，產生二氧化（huà）碳和水[6]。該方法成本較低，運用範圍（wéi）較廣（guǎng），技術線（xiàn）路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時候加入某種催化劑，降低VOCs 的燃點（diǎn）, 使VOCs能夠充分燃燒, 終生（shēng）成二氧化碳和水，實（shí）現直排。當前常用催化劑種類有Cu、Fe、Ti等非貴金屬與Pd、Au、Pt等（děng）貴金屬兩（liǎng）大類。焚燒處理法和催（cuī）化（huà）燃燒法在VOCs治理中占據核（hé）心地位，因其分解氧化徹底、治理效率（lǜ）高而得到廣泛應用，其中催化燃燒法因無明火、節（jiē）能、氧（yǎng）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（xiàng）的化學反應（yīng），其本質機（jī）理為在有活性氧（yǎng）參與的（de）條件下發（fā）生的深度氧（yǎng）化反應[7]。在反應過程中，加入催（cuī）化劑可以顯著降低反（fǎn）應所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表麵（miàn），在較低（dī）燃燒溫度下發生（shēng）無焰燃燒，終分解為二氧化碳和水，同時釋（shì）放出大量的熱。其化（huà）學反應方程式如下：

CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能（néng）量

在催化劑的作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生（shēng）成二氧化碳和水，去除（chú）率（lǜ）高達90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩定、無二次汙染等突出優點（diǎn），在歐美國家已得到（dào）廣泛推廣應用。在我國，催化燃燒（shāo）法也是處理VOCs的主要（yào）手段，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。

催化燃燒法處理VOCs的過程中， 存在如下幾種安全隱患：活性炭吸（xī）附—脫附—催化燃燒法中（zhōng）有活性炭起火的現象、催化氧化爐爆（bào）炸問題、整個催化燃燒治理裝置起火爆炸（zhà）問題。

1.活（huó）性炭起火現（xiàn）象及防（fáng）範措施

在前期的VOCs富集過程中， 由於活性炭著火點較低而脫附溫度過（guò）高（gāo），當對吸（xī）附飽和的活性炭進行脫附處理時，會由於（yú）脫附箱體內溫度過高導致活性（xìng）炭著（zhe）火（huǒ）。

解決該問題可以從兩個方麵著（zhe）手：一是采用著火點高的活性炭；二是嚴格控製脫（tuō）附溫度，使其遠（yuǎn）低於活性炭著火點。因此可采取如下措施：嚴（yán）格（gé）控製脫附溫度，選擇質量好的（de）脫附（fù）溫度傳感（gǎn）器，盡可能在活性炭吸附箱合適位置安裝（zhuāng）兩個溫度傳（chuán）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（huàn）於未（wèi）然，在活性炭吸附箱（xiāng）上方增加消防（fáng）水管（guǎn）並連結煙氣報警（jǐng）及自動噴淋裝置，以防意外（wài）失（shī）火（huǒ）。

2.催化氧化爐爆炸問題及防範措（cuò）施

在處理高濃度VOCs 時，由於爐內（nèi）含有大（dà）量氧氣，當廢氣濃度達到廢氣組份中大部分有機廢氣的爆炸極限時，就會有爆（bào）炸的危險。因此，要時刻監測爐（lú）內VOCs 濃度， 在進入催化氧化爐的廢（fèi）氣管（guǎn）道上安裝濃度稀釋（shì）裝置，將高濃（nóng）度廢（fèi）氣（qì）稀釋到爆炸極限下。同時在催化（huà）氧化爐上增加壓力排氣閥，在（zài）壓力過（guò）高時自動打開閥門進行減（jiǎn）壓排氣，以防（fáng）爐內溫度壓力過高引起爆（bào）炸（因廢氣（qì）在熱氧化過程中迅速釋放大量熱能導致爐內熱空（kōng）氣壓（yā）力過大）。

3.整個催化燃燒（shāo）治理裝置起火爆炸及防範措施

整個催化燃燒治理裝置起火爆炸多發生在隻有一套吸附裝置的（de）係統中，因（yīn）管道壁及設備內聚集大量高濃（nóng）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（zhōng）沒有停止生產， 車間進氣（qì）閥（fá）不（bú）能關閉，整個管路是全通（tōng）的，此時脫附催化燃燒極可能在高溫作用下引起整個係統起火爆炸。針對上（shàng）述情況應該采取如下措施：安裝高質量風閥，經常檢查漏氣情況，單套吸附的裝（zhuāng）置係統中（zhōng）在脫附催化（huà）燃燒（shāo）過程中應停（tíng）產處理（lǐ）等。

使（shǐ）用催化燃燒法應嚴格按工程技術規範進行（háng）消防（fáng）措施處理，工程裝置應盡可（kě）能（néng）地放置在室外，並（bìng）且按安全生產規範要求留（liú）足安全距離及設（shè）置安全防護欄和相關顏色，氣（qì）流走向，閥（fá）門開關方向，電源標識，操作規（guī）範等（děng）安（ān）全警（jǐng）示措施。

隨著工業化（huà）與（yǔ）現代化的持續發展和不斷提升，VOCs引起的健康與環境問題（tí）將引起越（yuè）來越多的關注，VOCs的處理也已迫（pò）在眉睫。催化（huà）燃燒因其催化效率高、能耗低等（děng）優點具有更加廣闊的運（yùn）用前景，並將逐漸成為主要的處理VOCs 的方法（fǎ）之一。但我們在使用催化燃燒法處理VOCs 時，仍要時刻注意可能引發（fā）的安全問題，防（fáng）微杜漸，從源頭上把危險解（jiě）決掉。

文章來源：VOCs前沿