有機廢氣通常含有揮發(fā)性有機物（VOCs），世界各國通過(guò)立法不斷限制VOCs的排放量，我國2013年發(fā)布的《揮發(fā)性有機物（VOCs）污染防治技術(shù)政策》中指出：VOCs污染防治應遵循源頭和過(guò)程控制與末端治理相結合的綜合防治原則。要求到2020年，基本實(shí)現VOCs從原料到產(chǎn)品、從生產(chǎn)到消費的全過(guò)程減排。有機廢氣末端治理工藝中，催化燃燒技術(shù)適于處理大流量、低濃度有機廢氣，符合當今社會(huì )倡導的有效低耗、節能環(huán)保的理念。
催化燃燒技術(shù)（AOGC）是典型的氣—固相催化反應，其實(shí)質(zhì)是由活性氧參與的有機物質(zhì)深度氧化。這種有機物質(zhì)氧化是發(fā)生在固體催化劑表面，吸附作用使有機分子富集而提高了反應速率，借助催化劑降低了反應的活化能，使其在較低的起燃溫度下進(jìn)行無(wú)焰燃燒，產(chǎn)生CO2、N2 和H2O，并放出大量的熱量。催化燃燒與傳統的火焰燃燒相比主要有下列優(yōu)點(diǎn)：無(wú)火焰燃燒，凈化率大于95%；對可燃組分濃度和熱值限制較小，起燃溫度低，能耗少，運轉費用低；適應氧濃度范圍大，燃燒緩和操作管理方便；起燃溫度低，很大程度抑制了空氣中N2高溫燃燒形成熱力型NOx。同時(shí)，選擇性催化作用，限制燃料中含氮化合物（RNH）的氧化過(guò)程，使其多數形成氮氣（N2），減少了二次污染；催化燃燒幾乎可以處理所有烴類(lèi)和惡臭氣體等成分復雜的各種有機廢氣，適用范圍廣。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多組分，沒(méi)有回收價(jià)值的有機廢氣均有較好處理效果。
缺點(diǎn)是工藝條件要求嚴格，廢氣不應含催化劑毒物或影響其壽命和凈化效率的塵粒、霧滴。因此，采用催化燃燒技術(shù)須對有機廢氣進(jìn)行前處理。其次，為防止催化劑中毒，不適用于燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量硫氧化物和氮氧化物廢氣的處理。

催化劑的組成和活性：催化劑及載體，催化劑通常都是由活性成分、助劑和載體等組成，催化反應的活性組分負載在較大比表面積的載體上，在催化反應中，載體的作用除了負載分散活性組分外，還可以增加催化劑的穩定性、選擇性和活性等。所以，催化劑的活性不僅依賴(lài)于催化劑活性組分的分布，還依賴(lài)于載體顆粒大小和化學(xué)狀態(tài)，即催化劑載體對催化效果和壽命有很大的影響。催化劑活性成分可分為貴金屬、非貴金屬氧化物：貴金屬Pt、Pd是低溫催化燃燒常用的催化劑，其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的催化活性、良好的抗毒性，缺點(diǎn)是活性組分容易揮發(fā)和燒結，其次是價(jià)格昂貴；非貴金屬催化劑主要有過(guò)渡金屬銅、錳、鉻等的氧化物以及鈣鈦礦型復合氧化物催化劑，價(jià)格相對較低，耐高溫熱穩定性較好，不足之處是催化活性相對較低，起燃溫度要求較高。
催化劑中毒及防治催化劑中毒主要有三種類(lèi)型：催化劑完全中毒，毒物與催化劑活性中心生成了結合力很強的物質(zhì)，不能用一般方法將它去除或根本無(wú)法去除；抑制催化反應，鹵素和硫的化合物易與活性中心結合，此作用是可逆的；沉積覆蓋活性中心，燃燒所致碳沉積、陶瓷粉塵和其他顆粒物堵塞活性中心，影響催化劑吸附能力，使其活性下降。
減少催化劑活性的衰減措施如下：按操作規程準確地控制反應條件；對廢氣進(jìn)行預處理，防止催化劑中毒；當催化劑表面結碳時(shí)，吹入過(guò)量空氣并提高燃燒溫度，去除表面結碳；改進(jìn)催化劑制備工藝，提高催化劑耐熱性和抗毒能力。

催化燃燒工藝流程：根據廢氣預熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為預熱式、自然熱平衡和吸附-催化燃燒三種。
預熱式，當有機廢氣溫度和濃度較低，在進(jìn)入反應器前需要在預熱室加熱升溫，燃燒凈化后氣體在熱交換器內與未處理廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。
自身熱平衡式，當有機廢氣溫度高于起燃溫度并且有機物含量較高，熱交換器回收部分熱量，在正常操作下能夠維持熱平衡，不需補充熱量。
吸附-催化燃燒，當有機廢氣氣體流量大、濃度低、溫度低，采用催化燃燒還需耗大量燃料時(shí)，可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后再經(jīng)熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附出來(lái)，變成濃縮的高濃度有機廢氣，再進(jìn)行催化燃燒。有機廢氣中反應物先向催化劑表面擴散、吸附；被吸附的反應物與氧氣在催化劑表面化學(xué)鍵重新組合-發(fā)生化學(xué)反應；，生成物由催化劑表面脫附，離開(kāi)催化劑表面向周?chē)橘|(zhì)擴散。當濃縮有機廢氣實(shí)現自身熱平衡運轉時(shí)，無(wú)需外界補充熱源。
有機廢氣催化燃燒技術(shù)進(jìn)展，催化燃燒在汽車(chē)尾氣凈化方面的應用：汽車(chē)尾氣催化凈化是將排氣管CO、CH和NOx借助汽車(chē)尾部安裝的催化轉化器，發(fā)生催化反應轉化為CO2、H2O和N2，此催化劑為三元催化劑。為防止催化劑中毒，須使用硫、鉛含量低的燃油。在大量過(guò)剩氧氣的存在下，具備原位NOx還原能力催化劑的發(fā)展，可實(shí)現汽車(chē)發(fā)動(dòng)機節約燃油25%。隨著(zhù)新材料的應用以及低硫含量汽油的推廣，催化燃燒技術(shù)市場(chǎng)前景廣闊。
催化燃燒技術(shù)用于處理二噁英氣體，在240℃-260℃和8000r/h的轉速下，二噁英的去除率達到99%，二噁英濃度可降至0.1ng/m3以下。廢氣中多氯聯(lián)苯并呋喃等二噁英前驅物質(zhì)基本完全分解，氮氧化物發(fā)生選擇性催化還原反應，生成無(wú)害的氮氣。
催化燃燒在處理工業(yè)有機廢氣方面的應用：石油化工、油漆、涂料、輪胎制造等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中都涉及到有機揮發(fā)化合物的使用和排放。這些揮發(fā)性有機物（VOCs）如不經(jīng)處理直排大氣，會(huì )對環(huán)境造成嚴重的污染。催化燃燒凈化處理技術(shù)，將有機物分子在催化劑表面作用發(fā)生深度氧化轉化為無(wú)害的二氧化碳和水。催化燃燒技術(shù)已由試驗轉入工程實(shí)踐階段，并逐漸應用于石油化工、農藥、印刷、涂料等行業(yè)有機廢氣凈化處理。
催化燃燒技術(shù)研究與應用已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的階段，涉及催化材料制備、實(shí)用反應工藝以及污染物性能分析等多方面。所以結合實(shí)際應用中工藝條件和反應機理的研究，提高催化劑性能，研制抗毒能力強、大轉速、比表面積大及低起燃點(diǎn)的非貴金屬催化劑，以降低工藝造價(jià)和運行費用；催化燃燒裝置向大型化、整體型和節能型方向發(fā)展是應用領(lǐng)域將來(lái)研究的重點(diǎn)。