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催化燃燒裝置中設有催化劑床，揮發性有機化合物氧化分解的起燃溫度相對較低(通常在250攝氏度至500攝氏度之間)，因此使用催化劑焚燒爐具有以下優點:建筑材料相對便宜;油耗低;燃燒過程產生少量的二次污染物，如CO和氮氧化物。更重要的是，操作相對簡單。電線圈用作啟動和調節溫度的輔助熱源，不需要燃氣燃燒器。催化劑的類型包括重金屬和賤金屬，它們可以在一定時間內發揮巨大的作用。一般來說，催化劑的使用壽命為三至四年。因此，催化劑成本也應包括在催化劑焚燒爐的使用壽命中。

催化燃燒設備采用典型的氣固催化反應，其本質是活性氧的深度氧化。在催化凈化過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時催化劑的表面具有吸附作用，使反應物分子在表面富集，提高反應速度，加快反應過程；有機廢氣在催化劑的作用下在低溫著火條件下進行無焰燃燒，并將其氧化分解為CO2和H2O，同時釋放大量熱能，實現廢氣中有害物質的去除。

2、自身熱平衡式。　　有機廢氣溫度高且有機物含量較高，通常只需要在催化燃燒反應器中設置電加熱器供起燃時使用，通過熱交換器回收部分凈化氣體所產生的熱量，正常操作下就能夠維持熱平衡，不需要補充熱量。　　3、吸附-催化燃燒。　　催化燃燒裝置當有機廢氣的流量大、濃度低、溫度低、采用催化燃燒需消耗大量的燃料時，可先采用吸附手段將有機廢氣吸附于吸附劑上并進行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機廢氣脫附成為高濃度有機廢氣（可濃縮10倍以上）后再進行催化燃燒。不需要補充熱源就可以維持正常運行。