AG贵宾会

催化剂是催化燃烧技术的核心，主要有贵金属和非贵金属催化剂等。贵金属催化剂起燃温度低、活性高、寿命长，是当前市场的主流催化剂。但是贵金属催化剂 成本高、耐卤素性能差，限制其在HVOCs治理的应用。非贵金属催化剂包括复合金属氧化物催 化剂和钙钛矿型氧化物催化剂等，特定结构组成的非贵金属催化剂，其活性可以接近贵金属催化剂，但是适用范围较窄、耐热冲击性较差、寿命较短。非贵金属催化剂耐卤素性能较好，经过适当的改进，有望部分替代贵金属催化剂。目前，研究较多的HVOCs主要为氯代和溴代挥发性有机物，近年催化燃烧这两类HVOCs催化剂的研究进展，并对催化剂中毒原因和再生方法进行了阐述，介绍了催化燃烧工艺，对催化燃烧处理HVOCs技术的发展趋势进行了展望。

１催化燃烧机理

在催化剂作用下，气体中的卤代挥发性有机物被空气中的氧气完全氧化为二氧化碳、一氧化碳、水、卤化氢或卤素气体等。该反应是典型的气－固相催化反应，催化剂表面的活性中心可以促进反应物分子的吸附和气相中氧气的活化，从而使反应在较低温度下进行。催化剂类型、反应温度、水蒸气含量等因素都会影响卤代挥发性有机废气的处理效率。

２催化剂

2.1 贵金属催化剂

Pd、Pt、Ru、Rh等贵金属负载在载体上制备的催化剂称为贵金属催化剂。贵金属催化剂具有较强的催化氧化能力，广泛应用于VOCs的催化燃烧反应。

但是，贵金属和氯、溴物种之间具有较强的相互作用，催化剂容易中毒失活。当前研究大多从个方面提高贵金属催化剂的活性和抗中毒能力，即选择高比面积的载体和添加其他助剂金属。

贵金属钌催化燃烧PTA尾气的催化剂，以TiO2为载体，对PTA尾气中常见组分（溴甲烷、乙酸乙酯等），催化剂的完全氧化温度为170～230℃。

2.2　非贵金属催化剂

非贵金属氧化物催化剂主要分为两种，一种是普通的过渡金属、稀土金属等复合氧化物；另一种是钙钛矿氧化物。在非贵金属催化剂中，氧化铬催化燃烧含氯VOCs活性*好。以Al2O3、TiO2沸石等为载体，制备了负载型氧化铬催化剂，对四氯乙烯的催化效果。表明，氧化铬的催化活性优于包括贵金属在内的其他金

属催化剂，氧化铬的含量和载体对催化活性都有重要影响。

３　催化剂中毒原因及再生方法

抗中毒能力是评价催化剂的重要指标。催化燃烧卤代挥发性有机物催化剂的失活主要取决于催化剂的物化性质和反应条件，常见的失活原因主要有催化剂物化性 质改变（活性相挥发和结构变化）和催化剂积碳等。

催化剂活性相损失引起的失活无法再生，而结焦和部分卤素中毒导致的失活可以通过适当的活化恢复活性。空气氛围下高温焙烧可以除去积碳，焙烧过程中引入水蒸气可以移除卤素。

４催化燃烧工艺

根据系统热量回收方式的不同，催化燃烧技术包括间壁式和蓄热式两类。间壁式催化燃烧（CO）工艺是指催化床和换热器相连，催化燃烧后的高温尾气通过换热器将热量传递给入口的有机废气，换热器主要包括管壳式、板式等。

蓄热式催化燃烧（RCO）技术将催化剂置于蓄热材料的顶部，兼具蓄热式燃烧（RTO）技术热量回收率高和CO技术操作温度低等特点，热回收率可达95%～98%。通过使用专用的催化剂，氧化温度可降至RTO系统的一半，降低了设备成本和操作成本，与RTO相比，RCO技术操作费用可削减33%～75%。

在很多情况下，废气中VOCs含量较低，直接用催化燃烧法能耗较高，一般选择吸附浓缩－催化燃烧的方法，常用的吸附剂为活性炭和沸石。活性炭有效吸附率可达15%，高于沸石的8%。但是活性炭有自燃风险，且遇水容易破碎，沸石没有自燃风险，且耐水热稳定性较强。当前，活性炭和沸石都有大量工业应用，活性炭以国产为主，沸石主要依赖国外进口。

５总结

目前，卤代挥发性有机物的治理已经成为大气污染防治的关键。贵金属催化剂活性高，但是容易中毒失活；非贵金属催化剂抗卤素中毒能力强，经过组合改性，催化剂活性可以接近贵金属催化剂。因此，开发卤代挥发性有机物催化剂应从其催化机理入手，并结合贵金属和非贵金属的优点，一方面提高贵金属催化剂的抗中毒性能，另一方面提高非贵金属催化剂的活性。卤代挥发性有机物分解后，产物多为卤代烃或者卤素气体单质，具有较强的腐蚀性。涉及具体工程项目时，应针对实际工况，选择适宜的催化剂，选用合适的材料和后续处理工艺，保证废气处理装置长期稳定运行。