文章导读：VOCs（挥发性有机物）种类繁多，来源也十分广泛，成分复杂，常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶剂的行业都会产生VOCs排放。即使同一物质，由于风量不同、浓度不同，所需技术路线也不一样。当前VOCs处理方法有数十种，VOCs的末端处理技术包含两类，第一类是非破坏性方法，即采用物理方法将VOCs回收;第二类是通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法。具体方法上，前者包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃烧法。后者有生物法、膜技术、光催化降解和等离子技术。
为了提高热利用效率，降低设备的运行费用，近年来发展了蓄热式热力焚烧技术(RTO)和蓄热式催化燃烧技术(RCO)。RTO和RCO技术换热效率高，可以在VOCs较低浓度下使用，近年来得到了广泛应用。
催化燃烧法是在催化剂的作用下，将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物废气，消除恶臭的有效手段之一。RCO技术已成为VOCs控制的主流技术。但关键问题在于如何提高催化剂的活性和稳定性，提高催化剂适用性，以及降低催化剂成本。
催化燃烧装置(RCO)
RCO，是指蓄热式催化燃烧法，英文名为“RegenerativeCatalyticOxidationOxidition”。
催化燃烧法是在催化剂的作用下，将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物废气，消除恶臭的有效手段之一。
RCO作用原理是：第一步是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H2O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在200-400℃。
主要反应机理
催化燃烧催化剂
贵金属催化剂：
Pt，Pd，Rh等贵金属催化剂，是最成熟、工业应用最广泛的;特点：活性高，选择性好。
过渡金属氧化物催化剂：
非贵金属及其氧化物Mn、Cu、Cr、Ni、Ce、Zr等及其氧化物或复合氧化物催化剂。主要特点是：成本低、制备简单、针对一些特殊污染物有较高的活性。目前已有较成熟的Cu-Mn-O催化剂在工业中应用，但是范围不广。
催化剂作用特点
催化剂能够加快化学反应速度，但它本身并不进入化学反应的计量。
催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性。
催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。
催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置。
催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。
贵金属催化剂组成
催化剂的组成结构及失活
VOCs催化燃烧法净化性能
催化燃烧-应用前提
1、废气中粉尘、颗粒物比较多时要进行预处理。
2、废气中不含硅、砷、重金属等导致催化剂中毒成分。
3、废气中卤素、硫、磷等成分浓度不宜过高。
4、废气中不含粘性物质。
5、废气浓度相对稳定。
催化燃烧-应用范围
催化燃烧-应用效果
安全性能：
(1)严谨的系统设计，针对多种工况条件均设计相应的应对措施。
(2)低温、无焰燃烧降低明火的各种风险。
(3)长期、稳定的转化效率保障废气组分浓度的一致性，能够保障防爆措施的有效性。
高效性能：
(1)定制化的催化剂设计，合理的催化剂载体选型，有效的布置结构，充分提升催化剂的理论转化效率。
(2)严谨的催化转化装置结构设计，合理的气流分布，适宜的保温措施，充分保障催化床反应温度，有效保证转化效率一致性。
经济性能
●催化剂价格(元/L)
=载体价格+贵金属价格+涂层价格+加工费
●载体价格和贵金属价格相对透明，>100元/L
●涂层价格+加工费=涂覆费用，>100元/L
●严谨的催化转化装置结构设计，简洁高效，保证催化燃烧的科学性。
经济性能：催化燃烧和热力燃烧对比
据VOCs前沿(vocs99)了解，国内目前昆明贵研催化剂公司已成功实现了SPMC贵金属循环回收再利用技术。
VOCs催化燃烧装置
国内外工程化应用的VOCs废气催化燃烧工艺主要有：蓄热式催化燃烧、热回收式催化燃烧、直燃式催化燃烧、吸附浓缩-催化燃烧四类。
直燃式催化燃烧装置示意图
蓄热式催化燃烧装置示意图
催化燃烧装置关键部件
专家观点：著名VOCs治理专家，解放军防化研究院研究员栾志强在中国环境报专访中介绍说：燃烧技术是较为有效和彻底的VOCs治理技术;催化燃烧技术和高温焚烧技术是最为普遍的VOCs燃烧治理技术，也是目前VOCs治理较为有效和彻底的治理技术。
栾志强认为，无论是热力焚烧法还是催化燃烧法都需要将废气加热到相应可燃的温度。如果废气中有机物的浓度较高，废气燃烧后产生的热量可以维持有机物分解所需要的反应温度，采用燃烧法是一种经济可行的方法。当废气中有机物浓度较低时，由于传统的催化燃烧技术和高温焚烧技术换热效率低，需要大量耗能，治理设备运行费用较高。为了提高热利用效率，降低设备的运行费用，近年来发展了蓄热式热力焚烧技术(RTO)和蓄热式催化燃烧技术(RCO)。RTO和RCO技术换热效率高，可以在VOCs较低浓度下使用，近年来得到了广泛应用。
原标题：解析RCO如何借助催化剂将VOCs废气低温（200~400℃）催化氧化分解为CO2和H2O
