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化。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产生二氧化碳和水。
催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。对催化剂的要求是:,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。
①可以降低废气的起始燃烧温度。例如甲醇、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300~600℃。②燃烧不受碳氢化合物浓度的限制。③基本上不会造成二次污染。④设备较简单，投资少，快。
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