催化燃燒是利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質的凈化方法。因此，催化燃燒也稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300~450℃時，大部分碳氫化合物可以被催化劑完全氧化。與熱燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料更少，能耗更低，設備設施更小。但由于所用催化劑中毒、催化劑床層更換、清洗成本高等原因，影響了該方法在工業生產中的推廣應用。

在化學反應過程中，利用催化燃燒降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體完全氧化的方法稱為催化燃燒法。由于催化劑的載體由多孔材料制成，因此具有較大的比表面積和合適的孔徑。當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時，氧氣和有機氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機氣體接觸碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體和氧氣發生劇烈的化學反應生成CO2和H2O，同時產生熱量，從而使有機氣體變得無毒無害。

催化燃燒裝置主要由換熱器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排氣煙囪組成，凈化原理是:未凈化的氣體在進入燃燒室之前，經過換熱器預熱后送入燃燒室，在燃燒室中達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放部分熱量，然后通過煙囪排入大氣。

催化燃燒裝置的設計應考慮以下幾個方面:

氣流和溫度的均勻分布。為了使穿過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻，并確保火焰不直接接觸催化劑表面，燃燒室須有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般由內襯耐火材料的鋼殼制成，或采用雙層夾芯墻結構。易于清潔和更換。催化劑反應器一般應設計成便于裝卸的抽屜式結構，便于清洗和更換催化劑載體。

輔助燃料和燃燒。天然氣一般在催化燃燒中作為輔助燃料，燃油和電加熱也可以作為輔助燃料。通常，凈化氣體用于助燃。如果凈化氣體不能用作助燃物，應引入空氣進行助燃。更高的轉化速度。因為催化燃燒是不可逆的放熱反應，無論反應進行到什么階段，都應該在盡可能高的溫度下進行，以獲得更高的轉化率。然而，操作溫度往往受到一些條件的限制，例如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲取、熱能的供應以及是否伴有副反應。因此，在實際生產中應根據實際情況進行適當的選擇。