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有機廢氣一般都具有可燃性，適合燃燒處理。燃燒法具有工藝簡單，操作方便，凈化效率高，可回收熱能等優點，但在可燃組分含量較低時，需預熱耗能。有機廢氣的燃燒工藝主要有直接燃燒，熱力燃燒，催化燃燒以及蓄熱燃燒。
催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質。例如家用負載Pd或稀土化合物的催化燃氣灶，可減少尾氣中CO含量，提高熱效率。在催化劑作用下燃燒 與直接燃燒相比負載0.2%pt的氧化鋁催化劑，在500℃下，可將大多數有機化合物燃燒，脫臭凈化到化學位移σ=1以下。
催化燃燒又稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數碳氫化合物在300~450℃的溫度時，通過催化劑就可以氧化完全。與熱力燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料少。催化燃燒是用催化劑使廢氣中質在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以能量消耗低。
催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體，適合處理的VOCs 濃度范圍廣。對于低濃度、大流量、多組分而無回收價值的VOCs 廢氣，采用催化燃燒法處理是經濟合理的。
催化燃燒反應的關鍵是選擇合適的催化劑。對催化劑的要求是：活性高,特別要低溫活性好,以便在盡可能低的溫度下開始反應。燃燒反應是放熱反應，釋放出大量的熱可使催化劑的表面達到 500～1000℃的高溫，而催化劑容易因熔融而降低活性，所以要求催化劑能耐高溫。
