催化燃燒是借助（zhù）催（cuī）化劑在低溫（wēn）下(200～400℃)下，實現對有機物的完全氧化，因此，能耗少（shǎo），操（cāo）作簡（jiǎn）便，安全，淨化效率高，在有機廢氣特別是回收價值不大的（de）有機廢氣淨化方麵，

比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線、塗料生產等行業應用（yòng）較廣。

一、 催化燃燒的工藝組成（chéng）

  不同的排放場合和不（bú）同的廢（fèi）氣，有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成。

① 廢氣預處理（lǐ）

  為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進入床層之前（qián）必須進行預處理，以除去廢氣中（zhōng）的（de）粉塵、液（yè）滴及催化劑（jì）的毒物（wù）。

 ②預熱（rè）裝置

  預熱（rè）裝置包括廢氣預（yù）熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。因為催化劑（jì）都有一（yī）個催化（huà）活（huó）性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，必須使（shǐ）廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒，因此，必（bì）須設置預熱裝置。但對於排出的廢氣本身溫度就較高的場合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘幹排氣，溫度可達300℃以上，則不必設置預熱裝置。

  預熱裝置加熱後的熱氣（qì）可采用（yòng）換熱（rè）器和床層內布管的方式。預（yù）熱（rè）器的熱源可采用煙道氣或電加熱，目前采用電加熱較多。當催化反應開始後，可盡量以回收的反（fǎn）應（yīng）熱來預熱廢氣。在反應熱較（jiào）大（dà）的場合，還應設置（zhì）廢熱回收裝置，以節（jiē）約（yuē）能源。

  ③催（cuī）化燃燒裝置

  一般采（cǎi）用固定床催化反應器。反應器的設計按規範進（jìn）行，應便於操作，維修方便，便於裝卸催（cuī）化劑。

  在進（jìn）行催化燃燒的工藝設計時，應根據具體情況，對於處理氣量較大的場合，設計成分建式流（liú）程，即預熱器、反應器獨立裝設，其間用管道（dào）連接。對於處理（lǐ）氣（qì）量（liàng）小的場合（hé），可采用催化焚燒（shāo）爐把（bǎ）預熱與反應組合在（zài）一起，但要（yào）注意預熱（rè）段與反應（yīng）段間的距離。

  在有（yǒu）機物廢氣的催化燃（rán）燒中（zhōng），所要處理的有機物廢氣（qì）在高溫下與空氣混合易引起爆炸，安全問題（tí）十分重要。因而，一方麵必須（xū）控製有機物與空氣的（de）混合比，使之（zhī）在爆炸下限；另一方麵，催化燃燒係統應設監測報警裝置和有防爆措施。

 二、催化燃燒用催化劑

由於有機物催化燃燒的催化劑分為貴金屬(以鉑、鈀為主)和賤金屬催化劑。貴（guì）金屬為活性組分的催化劑分為全金屬催化劑和以氧化鋁為載體的催化劑。

全金屬催化劑是以鎳或鎳鉻合金為載體，將載體（tǐ）做成帶、片、丸、絲等形狀，采用化學鍍或電鍍的方法，將鉑、鈀等貴金屬沉積其上（shàng），然後做成便於裝卸的催化劑構件。

由氧化鋁作載體的（de）貴金屬催化劑，一般是以陶瓷結（jié）構作為（wéi）支架，在陶（táo）瓷（cí）結構上塗覆一層（céng）僅有0．13mm的（de）α-氧化鋁（lǚ）薄層，而活性組分鉑、鈀就以微晶（jīng）狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中（zhōng）。

但（dàn）由於（yú）貴金屬催化劑價格（gé）昂（áng）貴，資源少，多年來人們特別注重新型的、價格較為便宜的催（cuī）化劑（jì）的開發研究，我國是（shì）世界上稀（xī）土（tǔ）資源最多的國家，我國的科技（jì）工作者研究開發了不少（shǎo）稀（xī）土催化劑，有些性能也較好。

   三、催化劑中毒與老化（huà）

在催化劑使用過程中，由於體係中存在少量雜質，可使催化劑的活性（xìng）和選擇性減小或者消失，這種現象叫催化劑中毒（dú）。這些能使催化劑中（zhōng）毒的物質稱之為催化劑毒物，這些毒物在反應過程中或強吸附在活（huó）性中心上，或與活性中心起化（huà）學作用（yòng）而（ér）變為別的物質，使活性中心失（shī）活。

毒物通常是反應原料中帶來的雜質，或者是催（cuī）化劑本身的某些雜質，另外，反應產物或副產物（wù）本身也可能對催化劑毒化，一般所指的是硫化物如H2S、硫（liú）氧化碳、RSH等及含氧化合物（wù）如H2O、CO2、O2以及含磷、砷（shēn）、鹵素化（huà）合物、重金屬化合物等。

毒物不單單是對催化劑（jì）來說的，而且還針對這個催化劑（jì）所催化（huà）的反應，也就是說，對某一催化劑，隻有（yǒu）聯係到它所催化的反應時，才能清（qīng）楚什麽物質是毒物。即使同一種催化劑，一（yī）種物質可能毒化某一反應而不影響另一反應。

按毒物與催（cuī）化劑表麵作（zuò）用的程度可分為暫時性中毒（dú）和永久（jiǔ）性（xìng）中毒。

暫時性中毒亦稱可逆中毒，催化劑表麵所吸附的毒（dú）物可用解吸的辦法驅逐，使催（cuī）化劑恢複活性，然而這種可再生性一般也不能使催化劑恢複到中（zhōng）毒前的水平。

永久性中毒稱不可逆中毒，這時，毒物與催化劑活性中心生成了結合（hé）力很強的物質，不能用（yòng）一般方（fāng）法（fǎ）將它去除或根（gēn）本無法去除。

催化劑的老化主要是由於熱穩定性與機械穩定（dìng）性決定的（de），例如低熔點活性組分的流失或升華，會大大降低催化劑的活性。催化（huà）劑的工作溫度對催化劑的老化影響很大，溫（wēn）度選擇和控製不好（hǎo），會使催化劑半熔或燒結，從而導致催化劑表麵積的下降而降低活性。另外（wài），內部雜質向表麵（miàn）的遷移，冷熱應力交替所造（zào）成的機械性粉末被氣流帶（dài）走。所（suǒ）有這些，都會加速催化劑的老化（huà），而其中最主要的是溫度的影（yǐng）響，工作溫度越高，老化（huà）速度（dù）越快。因此，在催化劑（jì）的活性溫（wēn）度範圍內選擇合適的反應溫度將有助於延長催化劑的壽（shòu）命。但（dàn）是，過（guò）低的反應溫度也（yě）是不可取的，會降低反應速率。

為了提高催化劑的（de）熱穩定性，常常選擇合適的耐高溫的載體來提高活性組分的分散度，可防止其顆粒（lì）變大而燒結，例如以純銅作催化劑時，在200℃即（jí）失去活性（xìng），但如果采用共沉積法將Cu載於Cr2O3載體上，就能在較高的溫度下保持其（qí）活性。

有機廢（fèi）氣的濃度必須控製在相應有機物爆炸極限的25%以下,當有機（jī）廢氣濃度有可能超過此值時（shí）,應安裝野風閥將其衝淡到安（ān）全值。因此在（zài）設（shè）計中應采（cǎi）用靈敏可（kě）靠的溫度、濃度測定（dìng）裝（zhuāng）置,以隨時進行人（rén）工或（huò）自動調節。

為防止有機廢（fèi）氣在催化劑床層上燃燒時的火焰蔓（màn）延,應在有機廢氣進入淨化裝置前（qián）安裝阻火（huǒ）器。目前較多采用幹式阻火器,阻火材料通常為玻璃球、礫石、多孔金屬板（bǎn）、金屬絲網等。(1) 催化燃燒淨化裝置點火前必須用空氣將風道、燃燒室等吹掃幹淨,以消除可能聚（jù）集在（zài）這些部位的（de）可燃氣體（tǐ）,防止點火時發生（shēng）起火或（huò）爆炸。(2) 設備（bèi）中可（kě）能積存有油汙（wū）、凝液等可燃（rán）物質,它們在設備開始運行加熱時會汽化成為可燃、可爆的氣體,從而（ér）有可能導致爆（bào）炸。因此在點火前應將這（zhè）些物質清除幹淨。