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催化劑是催化燃燒技術(shù)的核心，主要有貴金屬和非貴金屬催化劑等。貴金屬催化劑起燃溫度低、活性高、壽命長，是當(dāng)前市場的主流催化劑。但是貴金屬催化劑 成本高、耐鹵素性能差，限制其在HVOCs治理的應(yīng)用。非貴金屬催化劑包括復(fù)合金屬氧化物催 化劑和鈣鈦礦型氧化物催化劑等，特定結(jié)構(gòu)組成的非貴金屬催化劑，其活性可以接近貴金屬催化劑，但是適用范圍較窄、耐熱沖擊性較差、壽命較短。非貴金屬催化劑耐鹵素性能較好，經(jīng)過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，有望部分替代貴金屬催化劑。目前，研究較多的HVOCs主要為氯代和溴代揮發(fā)性有機(jī)物，近年催化燃燒這兩類HVOCs催化劑的研究進(jìn)展，并對催化劑中毒原因和再生方法進(jìn)行了闡述，介紹了催化燃燒工藝，對催化燃燒處理HVOCs技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

１催化燃燒機(jī)理

在催化劑作用下，氣體中的鹵代揮發(fā)性有機(jī)物被空氣中的氧氣完全氧化為二氧化碳、一氧化碳、水、鹵化氫或鹵素氣體等。該反應(yīng)是典型的氣－固相催化反應(yīng)，催化劑表面的活性中心可以促進(jìn)反應(yīng)物分子的吸附和氣相中氧氣的活化，從而使反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行。催化劑類型、反應(yīng)溫度、水蒸氣含量等因素都會影響鹵代揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理效率。

２催化劑

2.1 貴金屬催化劑

Pd、Pt、Ru、Rh等貴金屬負(fù)載在載體上制備的催化劑稱為貴金屬催化劑。貴金屬催化劑具有較強(qiáng)的催化氧化能力，廣泛應(yīng)用于VOCs的催化燃燒反應(yīng)。

但是，貴金屬和氯、溴物種之間具有較強(qiáng)的相互作用，催化劑容易中毒失活。當(dāng)前研究大多從個方面提高貴金屬催化劑的活性和抗中毒能力，即選擇高比面積的載體和添加其他助劑金屬。

貴金屬釕催化燃燒PTA尾氣的催化劑，以TiO2為載體，對PTA尾氣中常見組分（溴甲烷、乙酸乙酯等），催化劑的完全氧化溫度為170～230℃。

2.2　非貴金屬催化劑

非貴金屬氧化物催化劑主要分為兩種，一種是普通的過渡金屬、稀土金屬等復(fù)合氧化物；另一種是鈣鈦礦氧化物。在非貴金屬催化劑中，氧化鉻催化燃燒含氯VOCs活性*好。以Al2O3、TiO2沸石等為載體，制備了負(fù)載型氧化鉻催化劑，對四氯乙烯的催化效果。表明，氧化鉻的催化活性優(yōu)于包括貴金屬在內(nèi)的其他金

屬催化劑，氧化鉻的含量和載體對催化活性都有重要影響。

３　催化劑中毒原因及再生方法

抗中毒能力是評價催化劑的重要指標(biāo)。催化燃燒鹵代揮發(fā)性有機(jī)物催化劑的失活主要取決于催化劑的物化性質(zhì)和反應(yīng)條件，常見的失活原因主要有催化劑物化性 質(zhì)改變（活性相揮發(fā)和結(jié)構(gòu)變化）和催化劑積碳等。

催化劑活性相損失引起的失活無法再生，而結(jié)焦和部分鹵素中毒導(dǎo)致的失活可以通過適當(dāng)?shù)幕罨謴?fù)活性?？諝夥諊赂邷乇簾梢猿シe碳，焙燒過程中引入水蒸氣可以移除鹵素。

４催化燃燒工藝

根據(jù)系統(tǒng)熱量回收方式的不同，催化燃燒技術(shù)包括間壁式和蓄熱式兩類。間壁式催化燃燒（CO）工藝是指催化床和換熱器相連，催化燃燒后的高溫尾氣通過換熱器將熱量傳遞給入口的有機(jī)廢氣，換熱器主要包括管殼式、板式等。

蓄熱式催化燃燒（RCO）技術(shù)將催化劑置于蓄熱材料的頂部，兼具蓄熱式燃燒（RTO）技術(shù)熱量回收率高和CO技術(shù)操作溫度低等特點(diǎn)，熱回收率可達(dá)95%～98%。通過使用專用的催化劑，氧化溫度可降至RTO系統(tǒng)的一半，降低了設(shè)備成本和操作成本，與RTO相比，RCO技術(shù)操作費(fèi)用可削減33%～75%。

在很多情況下，廢氣中VOCs含量較低，直接用催化燃燒法能耗較高，一般選擇吸附濃縮－催化燃燒的方法，常用的吸附劑為活性炭和沸石。活性炭有效吸附率可達(dá)15%，高于沸石的8%。但是活性炭有自燃風(fēng)險，且遇水容易破碎，沸石沒有自燃風(fēng)險，且耐水熱穩(wěn)定性較強(qiáng)。當(dāng)前，活性炭和沸石都有大量工業(yè)應(yīng)用，活性炭以國產(chǎn)為主，沸石主要依賴國外進(jìn)口。

５總結(jié)

目前，鹵代揮發(fā)性有機(jī)物的治理已經(jīng)成為大氣污染防治的關(guān)鍵。貴金屬催化劑活性高，但是容易中毒失活；非貴金屬催化劑抗鹵素中毒能力強(qiáng)，經(jīng)過組合改性，催化劑活性可以接近貴金屬催化劑。因此，開發(fā)鹵代揮發(fā)性有機(jī)物催化劑應(yīng)從其催化機(jī)理入手，并結(jié)合貴金屬和非貴金屬的優(yōu)點(diǎn)，一方面提高貴金屬催化劑的抗中毒性能，另一方面提高非貴金屬催化劑的活性。鹵代揮發(fā)性有機(jī)物分解后，產(chǎn)物多為鹵代烴或者鹵素氣體單質(zhì)，具有較強(qiáng)的腐蝕性。涉及具體工程項(xiàng)目時，應(yīng)針對實(shí)際工況，選擇適宜的催化劑，選用合適的材料和后續(xù)處理工藝，保證廢氣處理裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行。