挥发性有机物（VOCs）作为PM_2.5和O₃的重要前驱体,是复合型大气污染的罪魁祸首。随着我国VOCs整治工作引向深入,如何针对VOCs排放特征制定经济可行的处理工艺成为提高效率、节能降耗的关键。合成革是我国占主导地位的高排放行业,某合成革企业在后整理过程产生大量含丁酮（MEK）和乙酸乙酯（EA）的VOCs,总排放口浓度为1050～3869 mg/m³,废气风量大、非连续非恒定排放,且企业有热能回收需求,治理难度较大。本文以合成革企业后整理VOCs为例,采用整体式蜂窝状Pt-Pd/γ-Al₂O₃和Mn-Ce-Zr催化剂对MEK和EA开展催化燃烧中试研究,研究因子包括进气浓度、温度、体积空速（GHSV）、相对湿度（RH）、双组分共存和催化寿命,进而对两种催化剂进行工程应用筛选。结果表明,Pt-Pd/γ-Al₂O₃和Mn-Ce-Zr催化剂均可有效降解MEK和EA,尽管后者价格低廉且具有更好的低温催化活性和更宽的GHSV适应范围,但催化寿命较短,MEK和EA转化率在240 h内均出现明显下降趋势。相比之下,Pt-Pd/γ-Al₂O₃催化剂具有更长的催化寿命,在连续反应240 h后,MEK和EA转化率与初始值保持一致,工程应用可靠性更强。此外,在Pt-Pd/γ-Al₂O₃催化剂上,MEK和EA在同一温度下的转化率均随进气浓度增大而降低,并且在380^oC时,2945 mg/m³MEK和1800 mg/m³EA就可分别实现99.2%和98.3%的转化率;GHSV增大会明显抑制MEK和EA的转化,适宜的GHSV不应大于20000 h^-1,若实现尽可能大的废气处理量,20000 h^-1为最优选择;当温度不低于380^oC时可忽略RH和双组分共存的影响。将筛选出的Pt-Pd/γ-Al₂O₃催化剂应用于设计的一套风量为40000 m³/h的催化燃烧工程。工程采用常规催化燃烧工艺,催化燃烧设计温度为380^oC、GHSV为20000 h^-1;预热时间为15 min,可实现快速启停,通过热能回收实现热风回用于生产系统;以最大风量40000 m³/h运行时,预热费用为414.7元/次,热能回收降低运行费用56%左右,实际运行费用仅80.1元/（万m³）。工程实际催化燃烧效率可稳定达到90%以上,烟气中非甲烷总烃浓度满足《合成革与人造革工业污染物排放标准》（GB21902—2008）中表5要求。本文为VOCs深化削减及大风量、非连续非恒定排放且有热能回收需求的VOCs废气治理提供了成功案例。