化

工进展 2009 年第 28 卷

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沸石等。目前在采用吸附法治理有机废气中，活性
炭的性能最好，其去除率高，物流中有机物浓度在
1000×10

－

以上，吸附率可达

95%以上

[3]

。活性炭又

有颗粒状和纤维状两类，见表

1。

表

1 活性炭颗粒和活性炭纤维性能的主要差别

活性炭种类

比表面积

－

孔径分布

孔径

长度

对乙醛吸

附率

脱附后

残留量

颗粒活性炭

800～1000

以微孔为主

长

较多

活性炭纤维

1500～2500

几乎全是微孔

短

极少

比较而言，颗粒状活性炭结构气孔均匀，除小

孔外，

还有

10～100 nm 的中孔和 0.5～5 μm 的大孔，

处理气体要从外向内扩散，通过距离较长，所以吸
附脱附都慢；而纤维状活性炭孔分布均匀，而且绝
大部分是

1.5～3.0 nm 小孔，比表面积大，由于小

孔直接开口向外，气体扩散距离短，因而吸附和脱
附都快。因此，在活性炭吸附剂中，又以活性炭纤
维的应用最为广泛。

国内外近几年的研究发现，经过氧化铁或臭氧

处理过的活性炭具有更好的吸附性能，研究表明氧
化后的活性炭具有更强的亲和力，对各种有机气体
的吸附有效传质系数比未处理过的活性炭更大。

此外，吸附法与其它净化方法的集成技术治理

众多行业的有机废气，在国内得到了推广应用。如
采用液体吸附和活性炭吸附法联合处理高浓度可回
收苯乙烯废气；采用吸附法和催化燃烧法联合处理
丙酮废气等。吸附法与其它净化方法联用后不仅避
免了两种方法各自的缺点，而且具有吸附效率高，
无二次污染等特点。

2 催化燃烧处理技术

催化燃烧技术（

AOGC）是指在较低温度下，

在催化剂的作用下使废气中的可燃组分彻底氧化分
解，从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。
该法适用于处理可燃或在高温下可分解的有机气
体。催化燃烧主要具有以下优点：①为无火焰燃烧，
安全性好；②对可燃组分浓度和热值限制较小；③
起燃温度低，大部分有机物和

CO 在 200～400 ℃

即可完成反应，故辅助燃料消耗少，而且大量地减
少了

的产生；④可用来消除恶臭。但是其缺点

是工艺条件要求严格，不允许废气中含有影响催化
剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴，也不允许有使催
化剂中毒的物质，以防催化剂中毒，因此采用催化

燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。同时
该法不适于处理燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮
氧化物的废气

[4]

。

2.1 催化燃烧技术的基本工艺流程

根据废气预热方式及富集方式，催化燃烧工艺

流程分为以下

3 种

[5]

。

（

1）预热式这是催化燃烧的最基本流程形式

（见图

1）。有机废气温度在 100 ℃以下，浓度也

较低，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。燃烧净化后气体在热交换器内与
未处理废气进行热交换，以回收部分热量。该工艺
通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃
温度。

净化气

有机废气

余热回收

预热段

燃料

图

1 预热式催化燃烧流程

l—热交换器；2—燃烧室；3—催化反应器

（

2）自身热平衡式当有机废气排出温度高于

起燃温度（在

300 ℃左右）且有机物含量较高，热

交换器回收部分净化气体所产生的热量，在正常操
作下能够维持热平衡，无需补充热量，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
（见图

2）。

净化气

有机废气

图

2 自身热平衡催化燃烧流程

1—热交换器；2—催化燃烧室

（

3）吸附-催化燃烧当有机废气的流量大、

浓度低、温度低、采用催化燃烧需耗大量燃料时，
可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行
浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附成为
浓缩了的高浓度有机废气（可浓缩

10 倍以上），再

进行催化燃烧。此时，不需要补充热源，就可维持
正常运行（见图

3）。

对有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于：