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催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。废气先通过热交换器预热到200～400，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活动。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速反应，产生二氧化碳和水。
催化燃烧装置反应的关键是选择合适的催化剂。对催化剂的要求是：活性高,特别要低温活性好，以便在尽可能低的温度下开始反应。燃烧反应是放热反应，释放出大量的热可使催化剂的表面达到500～1000的高温，而催化剂容易因熔融而降低活性，所以要求催化剂能耐高温。
催化燃烧设备的优点：可以降低有机废气的起始燃烧温度。例如甲醛在以氧化铝为载体的Pt催化剂(Pt/Al2O3)的作用下，室温下就开始燃烧，而直接燃烧法起始燃烧点通常为260～420。燃烧不受碳氢化合物浓度的限制。基本上不会造成二次污染。设备较简单，投入少，见效快。
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