催化燃燒設備是一種類似熱氧化的方式來處理VOC的，它凈化有機物是用鉑、鈀等貴金屬催化劑及過渡金屬氧化物催化劑來代替火焰，操作溫度較熱氧化低一半，通常為250℃～500℃。由于溫度降低，允許使用標準材料來代替昂貴的特殊材料，大大地降低設備費用和操作費用。與熱氧化相似，系統仍可分為間壁式催化燃燒和蓄熱式催化燃燒兩類熱量回收方式。
　　間壁式催化燃燒設備（簡稱為TRO）是在催化床后設一個換熱器，該換熱器在降低排放氣溫度的同時，也預熱含VOC的有機廢氣，其熱回收達60%～75%。該類氧化器早已用于工業過程。
　　蓄熱催化燃燒設備（簡稱為RCO）是一種新的催化技術。它具有RTO**回收能量的特點和催化反應的低溫操作及能量**性的優點，將催化劑置于蓄熱材料的頂部，來使凈化達到很高。RCO系統性能的關鍵是使用專用的催化劑，浸漬在鞍狀或是蜂窩狀陶瓷上的貴金屬或過渡金屬催化劑，允許氧化發生在RTO系統溫度的一半，既降低了燃料消耗，又降低了設備造價。有的地方已經開始使用RCO技術進行有機廢氣的**處理，很多RTO設備已開始轉變成RCO，這樣可以削減操作費用達33%～75%,并增加排放氣流量達20%～40%。
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