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催化燃燒的主要環節有：預熱環節、熱交換環節、燃燒環節。通常情況下是將蜂巢狀稀土催化劑放入燃燒室中，使用電加熱方式進行預熱，利用其脫附再生的功能，將排放氣體中所還有的有機物分解吸附出來，剩下部分將會經過催化燃燒轉變為水和二氧化碳。
由于催化床在運行過程中會釋放大量的熱能，會助力有機氣體產生自燃，因此就不需要再進行加熱。經由催化床進行廢氣凈化燃燒，能夠杜絕二次污染，提升凈化效率，實現節能減排的目的。
不同的廢氣排放場合和不同的廢氣，有不同的工藝流程。但是無論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成：
1、廢氣預處理裝置
廢氣在進入反應之前必須進行預處理，這樣做是為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，除去廢氣中的粉塵、液滴以及催化劑的毒物。
2、催化燃燒預熱裝置
預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。這樣做是因為催化有催化活性溫度，必須使廢氣和床層溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒，所以預熱裝置是必須要存在的。但是對于廢氣本身就比較高的氣體是不需要預熱裝置的。如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可以達到300℃以上，則不必設置預熱裝置。
在反應熱能較大的場合，還需要設有熱能回收裝置，節約能源，二次利用。預熱廢氣的熱源溫度一般都超過催化劑的活性溫度。為保護催化劑，加熱裝置應與催化燃燒裝置保持一定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。從需要預熱這一點出發，催化燃燒法適用于連續排氣的凈化，若間歇排氣，不僅每次預熱需要耗能，反應熱也無法回收利用，會造成很大的能源浪費，在設計和選擇時應注意這一點。
3、催化燃燒核心系統
一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規范進行，應便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。人們采用催化燃燒方法來對有機廢氣進行凈化處理。
催化燃燒方法是一種實用簡便的有機廢氣凈化處理技術，該技術是將有機物分子在催化劑表面作用發生深度氧化轉化為無害的二氧化碳和水的方法,又稱為催化氧化或催化深度氧化方法。
一種發明為工業苯廢氣的催化燃燒技術，應用的是低成本的非貴金屬催化劑，催化劑基本由CuO、MnO2、銅錳尖晶石、ZrO2、CeO2、鋯、鈰固溶體構成，可大大降低催化燃燒的反應溫度，提高催化活性，還可以大幅度延長催化劑壽命。
一種發明為催化燃燒催化劑，用于有機廢氣凈化處理的催化燃燒催化劑，由塊狀的蜂窩陶瓷載體骨架與涂覆其上的涂層以及貴金屬活性組分組成。該催化劑的涂層由Al2O3、SiO2和一種或幾種堿土金屬氧化物共同形成的復合氧化物組成，因而具有良好的耐高溫性能，貴金屬活性組分以浸漬法擔載，其有效利用率高。
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