点击图片查看原图
催化燃烧的基本原理
本方案将蜂窝状活性炭作为吸附剂，通过吸附净化、脱附再生并浓缩挥发性有机物(VOCs)以及催化燃烧的原理，即将大风量、低浓度的有机废气通过蜂窝状活性炭吸附实现空气净化的目标。
在活性炭吸附饱和后，再通过热空气脱附使得活性炭再生，脱附得到的浓缩有机物被送到催化燃烧床进行催化燃烧，内部的有机物质被氧化成为无害的CO2以及H2O。
燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气，热交换后降温气体部分排放，部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生，实现节能的目标。整套设备含有预滤器、吸附床、催化燃烧床和风机等设备。
相比其他有机废气处理方法，该方法是一种综合处理模式，汲取了其他模式的优势，技术较为成熟可靠，对于处理大风量、低浓度的有机废气具有较大优势，在催化燃烧的作用下，净化效果可以达到最佳。
催化燃烧吸附操作
经过预处理的有机废气，在风机的作用下引入吸附床，将其均匀地分布在活性炭表面。依据分子间的范德华力，活性炭会将有机废气吸附在表面，这一过程耗时较少，但时间越长，吸附越彻底。
二者之间没有现较大的化学反应，而有机废气却达到较高的净化效果。经过净化后的洁净废气可以达到相关大气污染物的排放标准，在风机的作用下，其可以达到15m高排气筒的排放标准。每套废气净化处理系统含有三个级别的吸附床，两套用来吸附，一套用来脱附，三套设备可以实现轮流操作。
催化燃烧中脱附与催化燃烧
在活性炭吸附到饱和程度后，切换到脱附床，脱附需要外加的热量，加热装置安装在催化氧化床内部，开启后同时预热催化剂。催化氧化床达到设定的温度后，将热空气引入脱附床内部，有机废气在加热的作用下从活性炭表面全部解析出来。
高浓度的有机废气在外力的作用下进入氧化床中，通过金属铂的催化作用，被燃烧分解为H2O与CO2，废气通过这一操作得到净化。这一燃烧过程的特征为低温、快速以及无焰，并产生较大的热量，人们可以将活性炭再次回用到有机废气的脱附与燃烧氧化中，从而降低能源消耗。具体的反应过程如图1所示。
在有机废气浓度较大时，燃烧产生的热量过多会导致催化氧化床的温度较大，进而影响整个废气治理系统的安全性、为此，本文设计的系统含有冷空气补充装置，它可以引入新鲜空气来降低反应温度，从而保证系统操作的安全性。