催化燃烧设备的实质是利用活性炭吸附脱附原理+催化燃烧氧化原理组合而成，通过活性炭的吸附原理将VOCs废气进行吸附浓缩，当活性炭达到吸附饱和时再通过热吹脱作用将VOCs废气吹脱出来，吹脱后的VOCs废气浓度是原来的几十甚至几百倍，这些脱附下来的废气随即进入催化燃烧室，在催化燃烧室内VOCs有机废气再进行进一步的催化燃烧反应，VOCs有机废气被分解成H2O或CO2排放。
由活性炭脱附出来的废气流量小、浓度高，经过风机送入到换热器，然后进入到预热器，在电加热器的加热作用下，使气体温度提高到200-300℃左右，这时再进入催化燃烧床。促使有机废气气体在催化剂的作用下发生无焰燃烧，经燃烧被氧化为CO2和H2O，并同时放出大量的热能，当气体温度再进一部升高，该高温气体再经过催化燃烧室前的换热器预热未经处理的有机气体，从换热器出来的气体再通过新风入口的换热器，对脱附新鲜空气进行加热。两处换热器正常工作后，电加热设备可停止加热，节约能耗。然后气体就会通过烟囱引至高空排放。
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