催化燃燒，簡而言之，在催化劑的作用下，有機(jī)廢氣在低溫下迅速氧化水和二氧化碳，從而達(dá)到處理的目的。催化燃燒是20世紀(jì)40年代末發(fā)展起來的一種典型的氣固催化反應(yīng).目前，它已廣泛應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品工業(yè)和鑄造等行業(yè)，也用于汽車尾氣凈化等領(lǐng)域。對(duì)油漆、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間有害有機(jī)廢氣的處理，以及不適宜直接燃燒或催化燃燒、吸附回收的低濃度有機(jī)廢氣，。
吸附劑作為吸附技術(shù)的關(guān)鍵部分，對(duì)吸附效率有著至關(guān)重要的影響。常見的吸附劑可分為有機(jī)吸附劑和無機(jī)吸附劑，以活性炭和分子篩為代表。活性炭的吸附容量高，成本低，但活性炭的耐溫性和耐濕性低于分子篩，分子篩的吸附能力較低，成本較高，但可用于較高的溫度和濕度條件下，因此，可根據(jù)不同吸附劑的不同使用。催化燃燒有兩種，一種是活性炭吸附濃度催化燃燒法，另一種是分子篩吸附催化燃燒法。本文對(duì)活性炭吸附催化燃燒法進(jìn)行了研究。
該裝置根據(jù)吸附（高效率）和催化燃燒（節(jié)能）兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)。首先，預(yù)處理階段是確保進(jìn)入活性炭吸附塔的廢氣中的顆粒物小于5mg/m3。該項(xiàng)目在前端安裝了干式過濾除塵器。干式過濾器包括初始和中間過濾模塊。其目的是去除廢氣中催化劑的灰塵、液滴和毒物，并確保不造成催化劑床的堵塞和催化劑中毒。吸附效果差，縮短了活性炭的使用壽命。
預(yù)處理后，有機(jī)廢氣被活性炭層吸附，有機(jī)物被活性炭的特殊力吸附，清潔氣體被排放。一段時(shí)間后，當(dāng)活性炭達(dá)到飽和時(shí)，吸附停止，有機(jī)物集中在活性炭中。然后通過催化燃燒解吸恢復(fù)活性炭的吸附容量。
由于催化劑具有催化活性溫度，因此對(duì)于催化燃燒，稱為催化劑點(diǎn)火溫度，尾氣和床層溫度必須達(dá)到點(diǎn)火溫度才能催化燃燒，因此必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但由于廢氣本身溫度較高，如漆包線、絕緣材料、烤漆等干燥廢氣，溫度可達(dá)300℃以上，無需設(shè)置預(yù)熱裝置。熱交換器和床層內(nèi)的管道分布可用于預(yù)熱裝置加熱的熱氣。預(yù)熱器的熱源可以通過煙氣或電加熱。當(dāng)催化反應(yīng)開始時(shí)，通過回收反應(yīng)熱，可以盡可能地預(yù)熱廢氣。為了節(jié)約能源，應(yīng)在反應(yīng)熱較大的情況下設(shè)置余熱回收裝置。
在裝置中，在催化凈化裝置中設(shè)置加熱室，啟動(dòng)加熱裝置，進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)。當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物從活性炭中揮發(fā)出來。進(jìn)入催化室，催化分解成水和二氧化碳，同時(shí)釋放能量。當(dāng)釋放的能量重新進(jìn)入吸附床進(jìn)行解吸時(shí)，加熱裝置停止工作，催化燃燒室中的有機(jī)廢氣自燃，廢氣再生，有機(jī)物再循環(huán)，直至有機(jī)物與活性炭分離。催化室分解。活性炭再生，有機(jī)物分解。
預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般超過催化劑的活性溫度。為了保護(hù)催化劑，加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離，以便排氣溫度能夠均勻分布。該裝置連續(xù)工作有兩個(gè)氣路，一個(gè)催化燃燒室和兩個(gè)吸附床交替。有機(jī)廢氣先用活性炭吸附，再用熱風(fēng)解吸再生活性炭。解吸的有機(jī)物已經(jīng)濃縮（比原始濃度高幾倍），并送入催化燃燒室進(jìn)行催化燃燒，以產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度超過2000PPm時(shí)，有機(jī)廢氣可以在不需外加熱的催化床中保持自燃。燃燒后，部分廢氣排放到大氣中，大部分排放到吸附床中進(jìn)行活性炭的再生。這樣既能滿足燃燒和吸附所需的熱能，又能達(dá)到節(jié)能的目的。再生后，可進(jìn)入下一次吸附；解吸時(shí)，可在另一吸附床上進(jìn)行凈化操作，既適合連續(xù)操作，也適合間歇操作。
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