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催化燃燒器適用于處理高溫、小風量、中高濃度的VOCs有機廢氣。催化燃燒器的催化燃燒是用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解的凈化方法。對于HC和有機溶劑蒸汽氧化分解生成二氧化碳和水并釋放出熱量。催化燃燒需將待凈化處理的有害氣體先混合均勻并預熱到催化劑所需的起燃溫度，使有害氣體中的可燃組分開始氧化放熱反應。有機廢氣處理一般有催化燃燒法，活性炭吸附脫附法，直燃式等幾種方法，當廢氣總濃度為1000g/m3以下，出口溫度小于45℃，其性質屬于低濃度廢氣。因此選擇活性炭吸附脫附催化燃燒較為合理。

  活性炭吸附脫附＋催化燃燒器主要特點：

   1）內部加熱元件產生熱能后，通過風機和連接管道將熱空氣吹入活性炭床，使活性炭床升溫；

   2）經過吸附工藝的活性炭在溫度變化后，有機物從活性炭中氣化解析出來，在風機負壓引導下有機物通過脫附管道進入催化燃燒床再次升溫并與填裝在催化燃燒床內部的貴金屬催化劑發生化學反應，有機物得到二次分解凈化。

   3）當催化床溫度達到250～300℃時，有機物即可開始反應，利用廢氣燃燒產生的熱空氣循環使用，反應后的熱量達到一定值時加熱元件可以停止工作（即為無功率運行狀態）。

   4）活性炭脫附后的小風量、高濃度有機廢氣先進入換熱器進行換熱，實現對余熱的回收，換熱器后通過加熱器（采用多組電加熱管進行加熱）對廢氣進一步升溫，升溫后的有機廢氣達到廢氣在催化劑作用下的起燃溫度。廢氣進入催化燃燒床，在催化劑鉑/鈀的作用下，高溫裂解成CO2和H2O，有機成分得到凈化，同時有機廢氣分解釋放出熱量使氣體溫度進一步升高，凈化后的尾氣經過兩級換熱器實現余熱的回收利用。

由于VOCs的危險性，許多頒布法令對VOCs的排放進行了管制。于20世紀90年代前后，對所有使用有機溶劑的地方都規定了排放要求。美國1990年提高了廢氣排放標準，將工業生產中的189種污染物列為有毒污染物，其中大部分為VOCs。我國頒布的《大氣污染防治法》要求對工業生產中產生的有毒氣體進行凈化處理，對可燃性氣體要回收利用;我國的《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)規定了33種揮發性有機物的排放標準，將大部分的其他揮發性有機物按非甲烷類烴來處理，并規定了統一的排放標準。

蓄熱式熱氧化器的工作原理是：有機廢氣經預熱室吸熱升溫后，進入燃燒室高溫焚燒(升溫到800℃)，使有機物氧化成二氧化碳和水，再經過另一個蓄熱室蓄存熱量后排放，蓄存的熱量用于預熱新進入的有機廢氣，經過周期性地改變氣流方向從而保持爐溫度的穩定。

催化凈化裝置內設加熱室，啟動加熱裝置，進入內部循環，當熱氣源達到有機物的沸點時，有機物從活性炭內跑出來，進入催化室進行催化分解成CO2和H2O，同時釋放出能量。利用釋放出的能量再進入吸附床脫附時，此時加熱裝置完全停止工作，有機廢氣在催化燃燒室內維持自燃，尾氣再生，循環進行，直至有機物完全從活性炭內部分離，至催化室分解。活性炭得到了再生，有機物得到催化分解處理。

在分解過程中產生高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合，進而產生臭氧。UV+O2→O-+O*（活性氧）O+O2-O3（臭氧），眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用，對惡臭氣體及其它剌激性異味有極強的效果。O3也為強催化氧化劑進行廢氣催化氧化，裂解惡臭氣體中的分子鍵，破壞的核酸（DNA），再通過臭氧進行氧化反應，徹底達到脫臭及殺滅菌的目的。

催化燃燒是用催化劑使廢氣中質在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數碳氫化合物在300~450℃的溫度時，通過催化劑就可以氧化完全。

  與熱力燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料少，能量消耗低，設備設施的體積小。但是，由于使用的催化劑的中毒、催化床層的更換和清潔費用高等問題，影響了這種方法在工業生產過程中的推廣和應用。

  催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題：

  1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并保證火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料，或用雙層夾墻結構。

  2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構，便于清洗和更換催化劑載體。

  3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料，也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體，如果凈化后的氣體不能作為助燃，則應引入空氣助燃。

  4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應，所以，無論反應進行到什么階段，都應在盡可能高的溫度下進行，以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得，熱能的供應，以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。