從2016年開始，國家加強了對揮發性有機物（VOCs）的排放，相繼出台了《京津冀及周邊地區2017年（nián）大氣汙染防治工作方案》、《重點行業揮發性有機物削減行（háng）動計劃》等措施，以全麵推進石化、醫藥、汽車、包裝（zhuāng）印刷等行業揮發性有機物（VOCs）的綜合整治。催化燃燒技術作為一種高（gāo）效淨化技術（shù），越來越受到環保行業的重視（shì），使得催化燃燒設（shè）備的使用越來越普及，帶動了催化燃燒技術的核心部件催化劑的發展。

1.  VOCs催（cuī）化燃燒基本原理

催化燃燒的本質就是燃燒，從化學角度來說（shuō）燃燒反應就是深度氧化（huà）反應，燃燒反應發生（shēng）的化（huà）學反應與深度（dù）氧化反應是一（yī）樣，VOCs經過燃燒（或催化燃燒）生成二氧化碳（tàn）和水，燃燒過程（chéng）放出的熱量和深（shēn）度氧化反應是一樣的。基本反（fǎn）應（yīng）如下：

VOCs + O₂ == CO₂+ H₂O + Q  

催化劑（jì）的（de）定義：

催（cuī）化劑是（shì）一種加快化學反應速率,本身的質量和化學性質在反應前後都沒有發生變化的物質。催化劑不改變化學反應的熱力學，隻改變化學反應的動力學，其本質就（jiù）是降低化學反應的活化能，加快化學反應的發生。在VOCs氧化反應中就是降低反應溫（wēn）度。這也是（shì）熱力燃燒（TO、RTO）需要（yào）800 ^oC甚至更高的溫度，而催化燃燒通常隻要350 ^oC左右的科學道理。

2.   VOCs催化劑

催化劑性能通俗的說就是降低反應溫度的（de）幅度，在（zài）實際工業使用中，催化劑性能體現在使用溫度，使用壽命、和抗中毒性能（néng）。由於這些問題在早期的文章中（zhōng）已有介紹，這裏就（jiù）不展開（kāi）了。

但是，這（zhè）裏需要說明的是，催化劑是高（gāo）科技（jì）產品（pǐn），開發一個催（cuī）化劑需要大量的科研投入的。比（bǐ）如一個實（shí）驗室性能非常好（hǎo）的催化劑，很有可（kě）能無（wú）法產業化。講一個非常簡單的例子（zǐ），搞催化研究的（de）都知道，上世紀八（bā）十年代日本的Haruta教授發現的負載金催化劑對一氧化（huà）碳（CO）氧化超高活性，實驗室可以在第一冰點（0 ^oC）將CO高效氧化成（chéng）二氧化碳（CO₂）。然而，早些年，燃氣熱水（shuǐ）器（qì）市場（chǎng）中有一款消除CO的燃氣熱（rè）水器，煙道（dào）氣排（pái）出口處裝（zhuāng）了（le）一（yī）塊催化劑模塊，煙道氣溫度大約在120 ^oC左右，“測試初期一氧化碳濃度為0，持續了大概10分鍾濃度到達6ppm，濃度高的時候達（dá）到26ppm。”，說明催化劑的活性下降很快。這就是實驗室催化劑和現實應用中的差距（jù）。

有人說，VOCs反應就是燃燒反應，隻要用上催化劑就可以了，事實上由於VOCs的化學成分不一樣，要求催化劑性能會有天壤之別。比如丙烷催化燃燒，普通的貴（guì）金屬催化劑在實驗室條件下400 ^oC很難有效催化，而丙（bǐng）烯200 ^oC就能完全（quán）消（xiāo）除了。當然（rán），催（cuī）化燃燒也不是萬能的，在實際應用中需針對適合催化（huà）燃燒場合。

3.    催化（huà）燃燒設備案（àn）例

催化燃燒設備的性能是發揮催化劑性能的關鍵，催化燃燒設備看起來（lái）簡單，但是裏麵也涉（shè）及很多科學問題，比如氣流分布、溫度分布、熱量回用。更（gèng）為重要的（de）是如何與業主的工況相匹配。

下麵講（jiǎng）一個減排（pái）節能的案例，東陽市某塑料有限公（gōng）司的塑料印刷過程的VOCs處理（lǐ），兩台印刷（shuā）機，共用（yòng）一台催化（huà）燃燒爐。

為催化燃燒（shāo）設備工藝流程，催化燃燒風量4500m³/h，催化劑裝量300L，分別為貴金屬催化劑150L，稀土過渡金屬催化劑150L。不但催化燃燒設備做到無能耗運行（除了風（fēng）機），而且把熱交換器出口的200^oC高溫氣（qì）體利用起來，回送到到印刷機，做到印刷機也不（bú）需要供熱。這個設備（bèi）相當於一台加熱爐，把VOCs廢氣處理的同（tóng）時產生熱（rè）量，大（dà）大降低了業主的能（néng）量消耗。