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催化燃烧废气处理设备是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的，即吸附脱附-催化燃烧法。含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内。
催化燃烧废气处理设备内设加热室、蓄热室，启动加热装置，进入内部循环，当热气源达到有机物的沸点时，有机物从活性炭内跑出来，进入催化室进行催化分解成CO2和H2O，同时释放出能量。利用释放出的能量进入吸附床脱附时，此时加热装置完全停止工作，有机废气在催化燃烧室内维持自燃，尾气再生，循环进行，直至有机物完全从活性炭内部分离，至催化室分解。余热经过蓄热床进行回收，便于下次加热及余热，能量回收效率高，能耗小，活性炭得到了再生，有机物得到催化分解处理。
催化燃烧废气处理设备包括预热、催化反应、热回收三个基本流程。工业排放的VOC废气的温度通常较低，进入催化反应床之前需要预热，通常采用热交换器预热。对于低浓度、低温度的VOC废气，燃烧过程无法维持自身热平衡，需要消耗辅助燃料。预热后的VOC废气进入催化反应床，在催化剂表面发生无焰燃烧，被彻底氧化并释放出大量热能。净化后的气流具有很高的温度，采用热交换器回收能量，以供VOC废气预热之用，减少辅助燃料的消耗和避免对环境造成热污染。国内外工程化应用的VOCS废气催化燃烧工艺主要有蓄热式催化燃烧、热回收式催化燃烧、直燃式催化燃烧、吸附浓缩-催化燃烧，一恒除尘生产的催化燃烧是吸附浓缩-催化燃烧。
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