1前言
挥发性化合物(VolatileOrganicCom-pounds，简称VOCs)是 指沸点在50~260℃，室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发性化合物，包括烃类、卤代烃、芳香烃、多环芳香烃等。主要来自石油化工、印刷、喷漆、机动车、制鞋等行业排放废气中的主要污染物。该类物废气是 人体健康的污染物质，常伴随着异味、恶臭散发在空气中，对人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用，对心、肺、肝等内脏及神经系统产生影响，可致癌、致突变。而且会与大气中的NO2反应生成O3，使低空大气中O3浓度升高，形成光化学烟雾，危害人体健康和导致农作物减产。
目前VOCs污染控制方法主要有焚烧法、吸附法、冷凝法、电晕法、膜分离法、光催化氧 化法及生物法等，其中有些已经实现了商业应用，有些还处于试验阶段。而VOC、UV光氧催化净化设备技术则是 近几年来逐步由实验阶段走向工程实践的一种全新的处理方法之一，为了加快该技术的推广应用，将对催化燃烧技术处理废气的基本原理、特点以及催化剂、燃烧动力学、工艺流程和应用等研究进展进行综述。
2催化燃烧的基本原理及工艺流程
催化燃烧是 典型的气一固相催化反应，其实质是 活性氧参与氧 化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是 降低反应的活化能，同时使反应物分子富集于催化剂表面，以提高反应速率。
根据废气的预热方式及富集方式，催化燃烧工艺流程可分为以下3种形式。
(1）预热式。预热式是 催化燃烧的 基本流程形式，其基本原理。废气温度在100℃以下、浓度也较低时，热量不能自给因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。通常采用煤气或电加热将废气升温至催化反应所需的起燃温度；燃烧净化后的气体在热交换器内与未处理的废气进行热交换，以回收部分热量。
(2）自身热平衡式。废气温度高且物含量也高，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用，通过热交换器回收部分净化气体所产生的热量，正常操作下能够维持热平衡，不需补充热量。通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。
(3)吸附一催化燃烧。当废气的流量大、浓度低、温度低，采用催化燃烧需消耗大量燃料时，可先采用吸附手段将废气吸附于吸附剂上进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使废气脱附成为废气(可浓缩10倍以上)后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可维持正常运行。
废气催化燃烧工艺的选择主要取决于：①燃烧过程的放热量，即废气中可燃物的种类和浓度；②起燃温度，即组分的性质及催化剂活性；③热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时，可实现自身热平衡无需外界补充热源，这是 经济的。
3催化剂及催化燃烧动力学
3.1催化剂种类
燃烧型催化剂的种类比较多，光氧催化净化器按活性成分大体可分为贵金属催化剂、过渡金属氧 化物催化剂和复氧 化物催化剂3大类。
3.1.1贵金属催化剂
Pt，Ru等是 典型的贵金属催化剂.这类催化剂通常附在载体上，其，选择性好。但由于其资源 、价格昂贵、且处理含氯的VOCs、含硫VOCs时很容易中毒，因而仅适用于不含氯或硫的VOCs。由于金属催化剂的，催化燃烧VOCs时起燃温度可低至100~200℃。例如以硼为载体的Pt催化剂，对含戊烷、正已烷、苯、甲 苯混合物的VOCs，其起燃温度只有100℃，达到90%的转化率也只需200℃左右。如果采用微乳法、气相沉积来制备贵金属催化剂，其活性 高。
3.1.2过渡金属氧 化物催化剂
作为贵金属催化剂的取代品，氧 化性较强的过渡金属氧 化物对CH4等烃类和CO的氧 化都具有较高的催化活性，同时成本较低，常见的有Mn0x，CoOx和Cu0x等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂，在 条件下能CH3OH蒸汽，对C2H4O，C3H6O，C6H6蒸汽的 也很果。
3.1.3复氧 化物催化剂
一般认为，复氧 化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用，其催化活性比相应的单一氧 化物要高。复氧 化物催化剂主要有以下两大类。
(1)钙钦矿型复氧 化物
稀土与过渡金属氧 化物在 条件下可以形成具有 钙钦矿型的复合氧 化物，通式为ABO3，其活性明显优于相应的单一氧 化物。A为四面体型结构，B为八面体形结构；A和B形成交替立体结构，易于取代而产生晶格缺陷，即催化活性中心位，表面晶格氧提供的氧 化中心，从而实现氧 化反应。常见的该类型催化剂有BaCuO2，LaMnO3等。
(2)尖晶石型复氧 化物
尖晶石型是 复氧 化物的一种重要结构类型，通式为AB2O4，具有优良的氧 化催化活性。如等离子废气处理设备对CO的催化燃烧起燃点约为80℃，，对烃类亦可在低温区实现 氧 化；研究 为活跃的CuMn2O4。尖晶石对芳烃燃烧的催化活性尤为，使C7H8 燃烧只需260℃实现了低温催化燃烧。因此，尖晶石型复氧 化物的低温催化燃烧特性具有特别现实的意义。
3.2催化剂载体及负载方式
VOCs净化催化剂的载体主要有两类：一类是 球状或片状；另一是 整体式多孔蜂窝状。催化剂活性组分可通过下列方式沉积在载体上：①电沉积在缠绕或压制的金属上；②沉积在颗粒状陶瓷材料上；③沉积在蜂窝结构的陶瓷材料上。金属载体的优点是 导热性能好、机械，缺点是 比表面积较小。颗粒状载体的优点是 比表面积大，缺点一是 压降大，二是 因载体间相互摩擦造成的活性组分磨耗损失。蜂窝陶瓷载体是 比较理想的载体型式，具有很高的比表面积，压力降较片状、粒状、柱状载体低，机械，性、耐热冲击。
