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催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的全部氧化，因此，能耗要少一些，操作简便，净化速率要高一些，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用要广一些，已有不少定型设备可供选用。
在催化剂的作用下使废气中的可燃组分透彻氧化分解，从而使气体 净化处理的一种废气处理方法。催化燃烧废气处理是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集于催化剂表面，以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2 和H2O，同时放出大量热量。
当催化燃烧废气处理设备在运行的时候，其实是可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较全部。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧反应物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶，可减少尾气中CO含量，提高热速率。负载0.2%pt的氧反应铝催化剂，在500℃下，可将大多数有机化合物燃烧，脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧，因此适用于稳定性要求高的场合，如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉（催化剂为浸Pt石棉）等。 催化燃烧工艺流程可分为3种：
1）预热式。
预热式是催化燃烧的基本的流程形式，有机废气温度在100℃以下、浓度也较低时，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。通常采用煤气或电加热将废气升温至催化反应所需的起燃温度；燃烧净化后的气体在热交换器内与未处理的废气进行热交换，以回收部分热量。
2）自身热平衡式。有机废气温度高且有机物含量要高一些，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用，通过热交换器回收部分净化气体所产生的热量，正常操作下就能够维持热平衡，不需要补充热量。
3）吸附-催化燃烧。当有机废气的流量要大一些、浓度要低一些、温度要低一些、采用催化燃烧需消耗大量的燃料时，先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上并进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附成为高浓度有机废气（可浓缩10倍以上）后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可以维持正常运行。
催化燃烧废气处理设备主要应用于：1、苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。2、适用于化工、塑料、橡胶、印刷、制鞋等行业的有机废气净化。
催化燃烧废气处理设备的性能特点：
1）操作方便，设备工作时，实现自动控制，稳定。
2）设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，能耗要低一些。
3）采用当今优良的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积要大，阻力要小，净化率要高一些。
4）余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。
5）使用寿命要长一些，催化剂一般两年要换。
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