​摘（zhāi）要：本文針對催（cuī）化燃燒法處理VOCs的過程中存在的活性炭吸附—脫（tuō）附—催化燃燒法（fǎ）中活性碳（tàn）起火的（de）現象（xiàng）、催（cuī）化氧（yǎng）化爐（lú）爆炸問題、整個催化燃燒治理裝置起火爆炸問題等（děng）安全（quán）隱患，提出相應解決（jué）方案。

VOCs（揮發性有機（jī）化合物） 是指在常壓（yā）下沸點在50~260 ℃、常溫下飽和蒸汽壓大於133.32 Pa的（de）有機化合物， 或者在常（cháng）溫常壓（yā）下（xià）任何能揮發的有機液體和固體[1]。VOCs類目複雜，主要包（bāo）含烯烴、烷烴、醇類、芳香烴、芳烴類（lèi）、醛類、鹵代烴等，主要（yào）產生於製（zhì）藥（yào）、製鞋（xié）、石油（yóu）煉化和噴漆等行業[2]。某些VOCs對（duì）臭氧層有（yǒu）破壞作用（yòng），如含氫氯氟烴(HCFCls)和氯氟烴(CFCs)；VOCs也是形成霧霾的（de）重要前物，是（shì）有（yǒu）毒有害氣體的重要來源，環保部已將（jiāng）其列為細顆粒物之外大的空氣汙染元凶[3]。隨（suí）著工業化進程的加快，VOCs引起的健康與環境問題引來越（yuè）來越多的關注，VOCs的（de）處理也已迫在（zài）眉睫。

VOCs治理（lǐ）有較多措（cuò）施， 其治理方法包括（kuò）源頭減量、中間控（kòng）製和末端處理（lǐ）等[4]。目前，我國以末端治理為主。末端治理技術一般分為破壞性處理和回收性處理。破壞性處理主要包括催化燃燒法和（hé）焚燒處理法。回收性處理包括（kuò）吸收法（fǎ）、冷凝（níng）法、吸附法和膜（mó）分（fèn）離法等[5]。回收性（xìng）處理因其技術手段還（hái）不成熟（shú），成本較高，目前沒有（yǒu）大（dà）規模應用。焚燒法是直接將（jiāng）VOCs 通入焚燒爐中，在爐內（nèi）充分燃燒，產生（shēng）二（èr）氧化（huà）碳和水（shuǐ）[6]。該方法成本較低，運用（yòng）範圍較廣，技術線路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃（rán）燒（shāo）的時候加入某種催化劑，降低VOCs 的燃（rán）點, 使VOCs能夠（gòu）充分燃燒, 生成二氧化碳和水（shuǐ），實現直（zhí）排。當前常用催化劑（jì）種類有Cu、Fe、Ti等非貴（guì）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治理中占據核心地位，因其分（fèn）解氧（yǎng）化徹底、治理效率（lǜ）高而得到（dào）廣泛應用，其中催（cuī）化燃燒法因無明火、節能、氧化（huà）溫度低而得到廣泛應用。

催化燃燒是（shì）一種（zhǒng）涉及氣—固兩相的化學反應，其（qí）本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]。在反應過程中，加入催化劑（jì）可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs 富集在催化（huà）劑表（biǎo）麵，在較低（dī）燃燒溫度下發生無焰（yàn）燃燒，分解為二氧化碳和水，同時（shí）釋放出（chū）大量的（de）熱。其化學反應方程式如下：

CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量，在（zài）催化劑（jì）的作用下，VOCs 可以在較低溫（wēn）度下充分燃燒，生成二氧化碳和水，去除率高達90%。催化燃燒法（fǎ）具有能耗低、運行可靠穩（wěn）定（dìng）、無二次汙染（rǎn）等突出優點，在歐美國家已得到廣泛推廣應用（yòng）。在我國，催化燃燒法也是處理VOCs的主要手（shǒu）段，其應用（yòng）比例約為55%。目前，催化燃燒法已經成為（wéi）處理VOCs的主流。

催（cuī）化燃燒法處理VOCs的過程中（zhōng）， 存在如下幾（jǐ）種安全隱患（huàn）：活性（xìng）炭吸附—脫附—催化燃燒法中有（yǒu）活性碳起火的現象、催化氧化爐爆炸問題、整個（gè）催（cuī）化燃燒治理裝置起火爆（bào）炸問題。

在前期的VOCs富集過程中， 由於活性炭著火點較（jiào）低而脫附溫度過高，當對吸附飽和的活性炭進行脫附處理時，會由於脫附箱體內溫度過高導致活性炭（tàn）著（zhe）火。

解決該問題可以從兩個方麵著手：一是采用著火點高的活性（xìng）炭（tàn）；二是（shì）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，盡可能在活性炭吸附箱合適位置安裝（zhuāng）兩（liǎng）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（xiāng）上方增加消防水管並連結煙氣報警及自動噴淋裝置，以防意外失火。

在處理高（gāo）濃度VOCs 時，由於爐內含有大量氧（yǎng）氣，當廢氣濃度達（dá）到廢（fèi）氣組份中（zhōng）大（dà）部分有（yǒu）機廢氣的爆炸極限（xiàn）時，就會有爆炸的（de）危險。因此，要時刻監測爐（lú）內VOCs 濃度， 在進入催（cuī）化氧化爐的廢氣管道上安裝濃度（dù）稀釋裝置，將高濃度（dù）廢氣稀釋到爆炸極限下。同時在催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（háng）減（jiǎn）壓排氣，以防爐內溫度壓力（lì）過高引起爆炸（因廢氣在熱氧化過程中迅速釋放大量熱能導致爐內熱空氣壓力過（guò）大）。

整個催化燃燒治理裝置起火爆（bào）炸多發（fā）生在（zài）隻有一套吸附裝（zhuāng）置的係統中（zhōng），因（yīn）管道壁及設備內聚集大量高（gāo）濃（nóng）度（dù）有機廢氣顆粒物，管道風閥（fá）閉會間隙過大，在（zài）脫附催化燃燒（shāo）過程中沒有停止生產， 車間進氣閥不能關閉，整個管路是（shì）全（quán）通的，此時（shí）脫附催化燃燒極可（kě）能在（zài）高（gāo）溫作用下引起整個係（xì）統起火爆炸。針對上（shàng）述情（qíng）況應該（gāi）采取如下措施：安裝高質量風閥，經常檢查漏氣情（qíng）況（kuàng），單套吸（xī）附的裝置係統中在（zài）脫附催（cuī）化燃燒過程中應停產處理等。

隨著工業化與現代化的（de）持續發展和不斷提（tí）升，VOCs引起的健（jiàn）康與環境問（wèn）題將引起越來越多的關注，VOCs的處理也已迫在眉睫。催化燃燒因其催化效率高、能耗（hào）低（dī）等優點具有（yǒu）更加廣闊的（de）運用前景，並將逐漸成為主要的處理VOCs 的方法之一。但我們在使用催化燃燒法處理VOCs 時，仍要（yào）時刻注意可能引發的安全（quán）問題，防微杜漸，從（cóng）源頭上把危（wēi）險解決掉。