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VOC燃烧法处理技术综述

挥发性有机化合物（VOC）是石油化工、有机化工、表面涂装、包装印刷等需要化学反应或使用有机溶剂的行业在生产过程中排放的污染物。根据世界卫生组织（WHO）的定义，VOC为熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称。VOC的主要成分为烷烃、烯炔烃、芳香烃、羰基化合物、卤代烃等，特点是沸点较低、分子量小、常温下易挥发，VOC多具有刺激性气味和毒性，且易燃易爆。

由于VOC的危险性与危害性，我国针对各行业制定了废气排放要求。例如《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015）中规定，执行大气污染物特别排放限制的地域，合成树脂非甲烷总烃排放限值为60mg·m-3,合成树脂颗粒物排放限值为20mg·m-3。随着我国环保意识的提升和工业升级的需要，废气排放的要求越来越严格，对于VOC处理的需求增长迅速。

1、VOC处理技术简介

VOC处理技术从基础原理上可以分为回收法和分解法两大类。

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回收法是通过吸附、吸收、冷凝和膜分离等方法对VOC进行处理。吸附法是通过活性炭、沸石和硅石等具有多孔结构的物质对VOC进行物理吸附和捕捉，然后通过升温、减压、提高湿度等方法对吸附的VOC进行解吸。吸收法分为物理吸收和化学吸收，物理吸收是根据有机物相似相溶的原理，选用弱极性、高沸点、低挥发、化学性质稳定的有机溶剂对VOC进行吸收，再通过VOC与有机溶剂物理性质的差异进行分离；化学吸收是通过酸洗、碱洗等方法酸碱与VOC反应进行吸收。冷凝法是利用有机物在不同温度下饱和蒸汽压不同，通过冷凝器降温或升压，使VOC冷凝后从气相中分离。膜分离法是选择对VOC具有选择性渗透的高分子膜，通过膜两侧的压力差，使VOC透过膜被收集。

分解法分为燃烧法和非燃烧法。燃烧法又称为热氧化法，主要分为直接热氧化、催化热氧化和蓄热热氧化，VOC大多数是由碳、氢、氧等元素构成的有机化合物，燃烧法是在300~900℃的高温下，使VOC燃烧分解为二氧化碳和水。非燃烧法包括生物处理法、光催化法和低温等离子法等。生物处理法是将VOC气体通过微生物填充层，由微生物将VOC转化为无害的无机物。光催化法是通过光催化剂二氧化钛吸收光子，与表面的水反应产生羟基自由基和活性氧物质，羟基自由基具有120kJ·mol-1的反应能，高于有机物中的各类化学键能，例如C-C键83kJ·mol-1、C-H键99kJ·mol-1、C-N键73kJ·mol-1、C-O键84kJ·mol-1、H-O键111kJ·mol-1、N-H键

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