本文針對催化燃燒法處理VOCs的過（guò）程中存在的（de）活性炭吸（xī）附—脫附—催化燃燒法中（zhōng）活性碳起火的現象、催化氧化（huà）爐爆（bào）炸問題、整個催化燃燒治理裝置（zhì）起火爆炸問題等安全（quán）隱患，提出相應（yīng）解決方案。

VOCs（揮發性有機化合物） 是指（zhǐ）在常壓下沸點在50~260 ℃、常溫（wēn）下飽和蒸（zhēng）汽壓大於 133.32 Pa的有機化合物， 或者在常溫常壓下任何能揮發（fā）的（de）有機液體和固體[1]。VOCs 類目複雜，主要包（bāo）含（hán）烯烴、烷烴、醇類、芳香烴、芳烴類、醛類、鹵代烴等（děng），主要產生於製藥、製鞋（xié）、石油（yóu）煉化和噴漆等行業[2]。某些VOCs對臭氧層有破壞作用，如含氫氯氟烴 (HCFCls)和氯氟烴 (CFCs)；VOCs 也是形成霧霾的重要前物，是有毒有害氣體的重要來源，環保部已將其列為細顆粒物之外（wài）最大的空氣汙染元凶[3]。隨（suí）著工業化（huà）進（jìn）程的加（jiā）快，VOCs 引起的健康與環境問題引來越來越多的關注，VOCs的處理也已（yǐ）迫在眉睫。

一、 催化燃燒法在VOCs治理中的重（chóng）要地位

VOCs 治理有較多措施， 其治理方法包括源頭減（jiǎn）量、中間控製和（hé）末端處理等[4]。目前（qián），我國以末端治理為主（zhǔ）。末端治理技術一般分為破壞性處理和回收性處理。破壞性處理（lǐ）主要包括催化燃燒法和焚燒處理法。回收性處理包（bāo）括吸收法、冷凝法、吸（xī）附法和膜分離法等[5]。回收性處理因其技術（shù）手段還不成熟，成本較（jiào）高，目前沒（méi）有大規模應用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中，在爐內充分（fèn）燃燒，產生二氧化碳和水[6]。該方法成本較低，運用範圍較廣，技術線路（lù）也比（bǐ）較成熟。 

催化燃燒法是在（zài）廢氣燃燒的時候加入某種催化劑，降低（dī） VOCs 的燃點, 使 VOCs 能夠充分燃燒, 最終生成二氧化碳和水，實現直排。當前常用催化劑種類（lèi）有 Cu、Fe、Ti 等非貴金屬與 Pd、Au、Pt等貴金屬兩大類。焚燒（shāo）處（chù）理（lǐ）法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據核心地（dì）位（wèi），因其（qí）分解（jiě）氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應用，其（qí）中催化燃燒法因無明火、節能、氧化溫（wēn）度低而得到廣泛應用。

催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學反應，其本質機理為在有活性氧（yǎng）參與（yǔ）的條件下發生的深度氧化反應[7]。在反應過程中（zhōng），加入催化劑可以顯著降低反應所需的活化能，VOCs 富集在催化劑表麵，在較低燃燒溫度下發生無焰燃燒，最終分解為二（èr）氧化碳和（hé）水，同時釋放出（chū）大量的熱。其化學（xué）反應方（fāng）程式（shì）如下（xià）：

CnHm+ (n+m/4) O2→ n CO2+m/2 H2O + 能量

在催化劑的（de）作用下，VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒，生成（chéng）二氧化碳（tàn）和水，去除率高達 90%。催化燃燒法（fǎ）具有能耗低、運行（háng）可（kě）靠穩定（dìng）、無二次汙染等突出優點，在（zài）歐美國家已得到廣泛推廣應用。在我國，催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段，其應用（yòng）比例約為 55%。目前，催化燃燒法已經成為處理 VOCs 的主流。

二、催（cuī）化燃燒法的常見（jiàn）安全問題及防範措（cuò）施

催化燃燒法處理（lǐ） VOCs 的過程中， 存在如下幾種安全隱患：活性炭吸附—脫附—催化燃燒法中有活性碳起火的現象、催化氧化爐爆炸問題、整個催化（huà）燃燒（shāo）治理裝置起（qǐ）火爆炸問題。

1.活性碳起火現（xiàn）象及防（fáng）範措施在前期的 VOCs 富集過程中， 由於活性炭著火點（diǎn）較低而脫附溫度過高，當對吸附飽和（hé）的活性（xìng）炭進（jìn）行脫附處理時，會由於脫附（fù）箱體內溫（wēn）度過高導致活性炭（tàn）著火。解決該問題可以從兩個（gè）方麵著手：一是（shì）采用著火（huǒ）點高的活性炭（tàn）；二是嚴格（gé）控製脫附溫度（dù），使其遠低於活性炭著（zhe）火點（diǎn）。因此可采取如下措施：嚴格控製脫附溫度，選擇質量好的脫附溫度傳感器，盡可能在活性炭吸附箱合適位置安裝兩個溫度傳感（gǎn）器；在（zài） PLC 編程中加（jiā）入脫附溫度超（chāo）溫（wēn）時停止脫附（fù）程序；同時（shí）要防患（huàn）於未然，在活性炭吸附箱上方增加（jiā）消防水管並連結煙氣報警及（jí）自動噴淋裝置，以防意外失火。

2.催化氧化（huà）爐爆炸問題及防範措施在處理高濃度 VOCs 時，由於爐內含有大（dà）量氧（yǎng）氣，當廢氣濃度達到廢氣組份中大部分有機（jī）廢氣的爆炸極限（xiàn）時，就會有（yǒu）爆炸的危險。 因此，要（yào）時刻監測爐內 VOCs濃度， 在進入催化氧化爐的廢氣管道上安裝濃（nóng）度稀釋（shì）裝置，將高濃度廢氣稀釋到爆炸極限下。 同時在催化氧化爐上（shàng）增加壓力排氣閥，在壓力過高時自動打開閥門進行減壓排氣，以防爐內溫度壓力（lì）過高引起爆炸（因廢氣在熱氧化過程中迅速釋放大量熱能導致爐（lú）內熱空（kōng）氣（qì）壓力過大）。

3.整個催化燃燒治理裝置起火爆炸及防範措施整（zhěng）個催化燃燒治理裝（zhuāng）置起（qǐ）火爆炸（zhà）多發生在隻有一套（tào）吸附裝置的係統中，因管道壁及設備（bèi）內聚集（jí）大量高濃度有機廢氣顆粒物（wù），管道風閥（fá）閉會間隙過大（dà），在脫附催化燃燒過程中沒有停止生（shēng）產， 車間進氣閥不能關閉，整個管（guǎn）路是全通的，此時脫附催化燃燒極可能（néng）在高（gāo）溫作用下引起整個係統起火爆炸。 針對上述（shù）情況應該采取如下措施（shī）：安裝高質量風（fēng）閥，經常檢查漏氣情況，單套吸附的裝（zhuāng）置係（xì）統中在脫附催化燃燒過程中應停產處理等。

三、催化燃燒法的整體安全措施

使用催化燃燒法應嚴格（gé）按工程技術規（guī）範進行消防措施處理，工程裝置應盡可能地放置在室外，並且按安全生產（chǎn）規範要求留足安全距離及設（shè）置安（ān）全（quán）防（fáng）護欄和相（xiàng）關顏色，氣流走向，閥門開關方向，電源標識，操作規範等安全警示措施。

四、結論

隨著工業化與（yǔ）現代化的持（chí）續發展和不斷提升，VOCs引（yǐn）起的健康與環境（jìng）問題將引起越來越多的關注，VOCs的處理也已迫（pò）在眉睫。 催化燃燒因其催化效率高、能耗低等優點具有更加廣闊的運用（yòng）前景（jǐng），並將逐（zhú）漸成為最主要的處理（lǐ） VOCs 的方法（fǎ）之一。 但我們在使用催化燃（rán）燒法處理 VOCs 時，仍（réng）要時刻注意（yì）可（kě）能引發的安全問題，防微杜漸，從源（yuán）頭上把危（wēi）險解決掉。