VOCs（揮發性有機化合物） 是指在常壓下沸點在50~260 ℃、常溫下飽（bǎo）和蒸汽壓大（dà）於133.32 Pa的有機化（huà）合物， 或者在常溫常壓（yā）下任何能揮發的有機液體和固體[1]。VOCs類目複雜，主要包含烯烴、烷烴、醇類、芳香烴、芳（fāng）烴類、醛（quán）類、鹵代烴等（děng），主要產生於製藥、製（zhì）鞋、石油煉化和噴漆等行業[2]。某些VOCs對（duì）臭氧層有破壞作用，如含氫氯氟烴(HCFCls)和氯氟烴(CFCs)；VOCs也是形成霧霾（mái）的重要前（qián）物，是有毒有害氣體的重要來源，環保部已將（jiāng）其（qí）列為細顆粒物（wù）之外（wài）大的空氣汙染（rǎn）元凶[3]。隨著工業化進程的加快（kuài），VOCs引起的健康與環（huán）境問題引來越來越多的關注（zhù），VOCs的處理也已迫在眉睫。

VOCs治理有較多措施， 其治理方法包括源頭減（jiǎn）量、中間控製和末端處理等[4]。目前（qián），我國以末端治理（lǐ）為主。末端治理（lǐ）技術一般分為破（pò）壞性處理和回（huí）收性處理。破壞（huài）性處（chù）理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法。回收性處理包括吸收法、冷凝（níng）法、吸附法和膜分離法等[5]。回收性處（chù）理因其技術手段還不成熟，成本較高，目前沒有大規模應用。焚燒法是直（zhí）接將VOCs 通入焚燒爐（lú）中，在爐內充分燃燒，產生二氧化碳和（hé）水[6]。該方法成本較（jiào）低，運用範圍較廣，技術線路也（yě）比（bǐ）較成（chéng）熟。催（cuī）化燃燒（shāo）法是在廢（fèi）氣燃燒的時候加入某（mǒu）種催化劑，降低VOCs 的燃點, 使VOCs能夠充分燃燒, 終生（shēng）成二氧化碳和水，實現直（zhí）排。當前常用催化劑種類有（yǒu）Cu、Fe、Ti等非貴金屬與Pd、Au、Pt等貴金屬兩大類。焚燒處理法和催化燃燒法在VOCs治理中占據核心地位（wèi），因其分解氧化徹底、治理效率高而得到（dào）廣泛應用，其中催化燃燒法因無明火、節能、氧化溫度低而（ér）得到廣泛應用。

催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化（huà）學反應，其本質機理為在有活性氧參與的條件下發生的深度氧化（huà）反應[7]。在反應過程中，加入催化劑可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs 富集（jí）在催（cuī）化劑表麵，在較低燃（rán）燒溫（wēn）度下發生無焰燃燒，終分解（jiě）為二氧化碳（tàn）和水，同時釋放出大（dà）量的熱。其化（huà）學反應方程式（shì）如下：

CnHm+ (n+m/4) O2→n CO2+m/2 H2O +能量

在催化劑的作用（yòng）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90%。催化燃燒法具有能耗低、運行可靠穩定、無（wú）二次汙染等（děng）突出優點，在歐美國家已得（dé）到廣泛推廣應用。在我國，催化燃燒法也（yě）是處理VOCs的主要手段，其應用比例約為55%。目前，催化燃燒法已經成為處理（lǐ）VOCs的主流。

催化燃燒（shāo）法處理VOCs的過程中， 存在如下幾種安全隱患：活性炭吸附（fù）—脫（tuō）附（fù）—催化燃燒法中有活性炭（tàn）起火（huǒ）的現象、催化氧化爐爆炸問題、整個催化燃燒治理裝置起火（huǒ）爆炸問題。

1.活性炭（tàn）起火現象及防範措施（shī）

在前期的VOCs富集（jí）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（fù）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著火。

解決該問題可以從兩個方麵著手：一是采用著火（huǒ）點高的活性炭；二是嚴格控製脫附溫度，使（shǐ）其遠低於（yú）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（de）脫附溫度傳感器，盡可能（néng）在（zài）活性炭吸附箱合適位置安裝兩個（gè）溫度傳感（gǎn）器；在PLC 編程中加（jiā）入脫附溫度超溫（wēn）時停（tíng）止脫附程序；同時要防患於未然，在活性炭吸附箱上方增加（jiā）消防水管並連結（jié）煙氣報警及自動噴淋裝置，以防意外失火。

2.催化氧化爐爆炸問題及防範措施

在處理高濃度VOCs 時（shí），由於爐內含有（yǒu）大量氧氣，當廢氣濃度達到廢氣組份（fèn）中大部分（fèn）有機廢氣的爆炸極限時，就會有爆炸（zhà）的危險。因此，要時刻監測爐內VOCs 濃度， 在進入催化氧化爐的廢氣管道上安裝（zhuāng）濃度稀釋裝（zhuāng）置，將高濃度（dù）廢氣稀釋到爆炸極限下。同時在催化氧化爐（lú）上（shàng）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（nèi）溫度壓力過高引起爆炸（zhà）（因廢氣在熱（rè）氧化過程中迅速釋放（fàng）大量熱能導致爐內熱空氣壓（yā）力（lì）過大）。

3.整個催化燃燒治（zhì）理裝置起（qǐ）火爆炸及防（fáng）範措施

整個催化燃燒（shāo）治理裝置起（qǐ）火爆炸多發生在隻有一套（tào）吸附裝置的係統中，因管（guǎn）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（bì）會間隙過大，在脫附催化燃燒過程中沒（méi）有停止生產， 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（shāo）極（jí）可能（néng）在高溫作用下引起整個係統起火爆（bào）炸。針（zhēn）對上述（shù）情況應該采取如下措施：安裝高質（zhì）量（liàng）風閥，經常檢查漏氣情況（kuàng），單套吸附的裝置係統中在脫附催化燃燒過程中應停產（chǎn）處理等。

使用催化燃燒法應（yīng）嚴格按工程技術規範進行消防措施處理，工程（chéng）裝置應盡可能地放置在室外（wài），並且按安全生產規範要求留足安全距離及設置安全防護欄和相關顏色，氣流走向，閥門開關方向，電源標識（shí），操作規範等安全警示措施。

隨著工業化（huà）與現代化的持續（xù）發展和不斷提（tí）升，VOCs引起（qǐ）的健康與環境問題將引起越來越多（duō）的關注，VOCs的處理也已迫在眉睫。催（cuī）化燃燒因其催化效率高、能耗低等優點具有更加（jiā）廣闊的運用前景，並將逐漸成為主要的處理VOCs 的方法之一。但我們在使用催化燃燒法處（chù）理（lǐ）VOCs 時，仍要時刻注意可能（néng）引發的安全問題，防微杜漸，從源頭上把危險解（jiě）決掉。

文章（zhāng）來源：VOCs前沿