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VOCs治理最有应用前景的技术之一催化燃烧

在我国，VOCs已经作为一种污染物开始进行系统的防治，对VOCs的治理技术也开展了大量的研究和实践。VOCs的治理技术多种多样，在应用中应该根据工厂的实际情况做出合理的选择。专家认为，催化燃烧技术因起燃温度低、适用范围广、没有二次污染等特点成为最有应用前景的VOCs处理技术之一。

挥发性化合物(VOCs)是空气污染的主要物质之一，能产生光化学烟雾，同时也是PM2.5的重要前驱体。VOCs的治理技术主要分为回收与销毁两大类，在这些治理技术中，催化燃烧技术由于起燃温度低、适用范围广、没有二次污染等特点成为最有应用前景的处理技术之一。这篇文章综述了VOCs治理技术，并着重介绍了催化燃烧VOCs的研究进展。

挥发性化合物(VOCs)是指室温下饱和蒸气压大于70Pa、常压沸点低于260°C的化合物。VOCs种类繁多，绝大部分具有刺激性气味，能够引起中毒、致癌作用，而且VOCs是形成光化学烟雾与大气颗粒物质PM的重要来源。我国作为制造业大国，VOCs排放量已达到了，其中工业生产排放的VOCs由于其排放浓度高、持续时间长、污染物种类多、对区域内的空气质量影响显著，所以急需治理。

为了治理VOCs的污染，制定了一系列法律法规。2016年1月1日起施行的修订版《大气污染防治法》将VOCs纳入监管范围，同时，将VOCs列入发展规划中，计划“十三五”期间，在区域、行业，其排放总量下降10%以上，预估共1000多万tVOCs。目前我国VOCs排放量较高的地区主要是京津冀、长江三角洲和珠江三角洲这些经济和工业比较发达的地区，VOCs逐渐成为这些地区大气污染治理领域的。北京市率行VOCs排污费的征收，其收费标准为20元/kg，可达40元/kg。至今已有北京、上海、河北、江苏等16个省市陆续发布了挥发性物排污费征收细则。

VOCs治理技术

在我国，VOCs已经作为一种污染物开始进行系统的防治，对VOCs的治理技术也开展了大量的研究和实践，环保部也征集和筛选了一批VOCs污染防治的技术，编写了(2016年污染防治技术目录(VOCs防治领域)》，其治理技术主要分为回收与销毁。

催化燃烧处理VOCs

催化燃烧是气体在较低的温度下，于催化剂表面发生无火焰燃烧而分解为二氧化碳和水蒸汽，并释放热量。催化燃烧技术的核心是催化剂，要求催化剂具有较低的起燃温度、较宽的温度窗口以及良好的热稳定性和机械强度。催化燃烧VOCs催化剂按照使用活性组分的不同可以将分为两大类：一类是贵金属催化剂，包括Pt、Pd、Au等;另一类是非贵金属催化剂，包括Cu、Mn、Ce、Co、Fe等。贵金属催化剂。

贵金属催化剂由于其催化活性高、起燃温度低，而被广泛应用于VOC反应中。Huang等将Pd、Pt、Au、Ag、Rh负载于^y—A1203载体上，用于邻二甲苯的催化燃烧反应，结果发现在相同的工况下，其催化性能顺序为：Pd>Pt>Ag>Rh>Au;而Jung等同样将Pd、Pt、Ru负载于一A1203之上，察其对甲醇的催化燃烧性能，从实验结果的转化温度分析，其催化性能顺序为Pt>Ru>Pd，这与Huan的测试结果不一样，说明对于不同的反应物，催化剂所呈现的性能存在的差异。

除了活性组分的种类，活性组分负载于载体表面的方法也对催化剂催化氧化VOCs效果有影响，如Walerczyk等分别用微波加热法与共浸渍法制备了Pt/ZnA10用于催化氧化异丁烷，结果发现低负载量时，微波加热法有助于Pt粒子的分散，而使得该方法制得的催化剂性能优于共浸渍法。贵金属催化剂中，研究与应用比较多的主要是Pt与Pd催化剂，而Au催化剂也了研究。Aboukais等通过对比不同制备方法制备的Au/CeO：催化剂的理化性质及催化性能，认为活性金属的高价氧化态是其高催化活性的主要原因，同时认为，这也是影响Ag/CeO催化剂性能的主要原因。Ag催化剂在催化燃烧VOCs时，其催化性能并不突出，而多被应用于等离子体协同催化处理VOCs。

虽然贵金属催化剂在催化燃烧VOCs方面有很多优点，但在水蒸汽、卤素存在的情况下，贵金属催化剂会出现中毒失活的情况。贵金属催化剂热稳定性差和抗毒性差等缺点，已经不能满足当前日益严格的废气排放要求。