發(fā)性有機化合物(VOCs)從各種工業(yè)和自然資源排放到環(huán)境中，形成的污染是所有人共同關心的問題。控制揮發(fā)性有機物污染物的方法是在排放前將其清除。面對如此嚴峻的形勢，近年來出臺了越來越嚴格的規(guī)章制度，相應地需要更有效的VOCs去除技術。本文綜述了近年來在實驗室研究和工程應用中催化去除揮發(fā)性有機物的研究進展，以解決工業(yè)揮發(fā)性有機物污染控制的新趨勢。
 

　　低溫催化氧化VOCs廢氣工藝說明：
 

　　1催化應用
 

　　催化反應具有明顯的低溫活性、選擇性和高效性等優(yōu)點，在工業(yè)污染控制中得到了廣泛的應用。其中，RCO和PCO是VOCs污染控制市場上的2種主要催化技術。在此基礎上，將吸附、臭氧氧化與之相結(jié)合的混合處理技術也逐漸成為一種新興的技術。
 

　　1.1再生催化氧化
 

　　再生催化氧化(RCO)是一種與再生熱氧化(RTO)相似的去除VOCs的節(jié)能技術之一。它們都使用兩個或多個含有陶瓷填料的床作為傳熱介質(zhì)。典型的兩床RCO主要由陶瓷層、催化劑層、加熱器組成，分別起到蓄熱、反應介質(zhì)和供熱的作用。當經(jīng)過陶瓷柜A時，VOCs被陶瓷層預熱，其溫度將升高，當VOCs向下流經(jīng)陶瓷柜B時，大部分熱量保留在高比熱的陶瓷中，并準備在下一個循環(huán)中預熱VOCs。與實驗室規(guī)模相比，工程應用更注重成本與性能的平衡，故在選擇高效催化劑時，更注重催化劑的起燃溫度和氣體空速，這決定了能耗水平和設備尺寸。
 

　　1.2光催化氧化
 

　　與熱催化不同，光催化可在室溫下使用紫外線或可見光進行，故PCO的結(jié)構比RCO簡單。光催化在室溫下對各種VOCs具有廣泛的活性，但停留時間較長，氧化能力和適應性有限。報告稱，在太陽能光催化間歇反應器中，使用TiO2的PVC板在3h內(nèi)僅去除42%的苯和38%的甲苯。試驗表明，該法具有較高的去除率，但與工程應用水平相差甚遠。此外，工業(yè)活動產(chǎn)生的VOCs排放比室內(nèi)環(huán)境更為復雜，因此發(fā)展新的光催化技術成為必要。
 

　　1.3催化混合處理
 

　　隨著工業(yè)工藝的不斷發(fā)展和優(yōu)化，大部分VOCs污染源傾向于排放低濃度VOCs。在這種情況下，傳統(tǒng)技術是不合理的，且每個工業(yè)污染源中存在多種VOCs。因此，所涉及的VOCs種類會相互競爭催化氧化；進而不*氧化導致去除率低和副產(chǎn)物。由于VOCs在物流中的多樣性和復雜性，通過單一的技術將它們?nèi)壳宄遣滑F(xiàn)實的。目前，催化與吸附濃縮、臭氧氧化等相結(jié)合的技術更為有效和合適。
 

　　1.3.1吸附濃縮催化氧化
 

　　吸附濃縮催化技術是一種良好的低濃度VOCs污染解決方案。通過連續(xù)吸附和解吸，得到較高濃度的VOCs，使后處理更節(jié)能。混合吸附濃縮催化技術具有吸附和氧化的優(yōu)點，且避免了飽和吸附劑的頻繁處置和單一技術無法解決的高能耗。
 

　　1.3.2 臭氧氧化催化
 

　　由于VOCs污染物在氣體環(huán)境中穩(wěn)定性差，單次臭氧化很難使其*氧化為CO2和H2O。使用臭氧作為預處理可與普通催化技術產(chǎn)生協(xié)同效應。在工程中，臭氧氧化過程中產(chǎn)生有害副產(chǎn)物尤為令人關注，研究制備了鈷錳復合氧化物催化劑，在室溫下于O3去除甲醛，在微量O3濃度下達到80.2%的甲醛去除效率。這種臭氧氧化與催化或光催化氧化結(jié)合的混合處理比單體處理更有效、更環(huán)保。
 

　　2結(jié)論
 

　　低溫催化脫除VOCs具有效率高、經(jīng)濟性等優(yōu)點，受到了廣泛的研究。涉及熱和光誘導類型的多組催化氧化劑已成功地用作常規(guī)VOCs去除技術。同時，吸附、臭氧氧化等在去除VOCs方面具有很多有點，在實驗室反應器中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能；但其在實踐中存在著二次污染及效率相對較低的缺點。對于低濃度特征的VOCs排放，傳統(tǒng)的燃燒、冷凝等方法難以滿足嚴格的規(guī)定。混合催化處理結(jié)合了各種技術的優(yōu)點，對低濃度VOCs污染的治理更具成本效益。