催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。
催化燃烧反应的关键是选择合适的催化剂。对催化剂的要求是：活/高,特别要低温活/好,以便在尽可能低的温度下开始反应。燃烧反应是放热反应，释放出大量的热可使催化剂的表面达到 500～1000℃的高温，而催化剂容易因熔融而降低活/，所以要求催化剂能耐高温。
作催化燃烧用的催化剂可分为:①贵金属类:铂、钯、钌等。贵金属催化剂有很高的氧化活/和易回收等优点，虽然存在着资源稀少、价格昂贵和耐中毒/差等缺点，但仍然是世界各国采用的主要催化剂。②非贵金属类：主要是过渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。单组分的氧化物，如氧化铜(CuO)和氧化镍(NiO)等。单组分氧化物耐热/差，活/低，致使应用受到限制。以后改用两种以上的金属氧化物的混合物，如二氧化锰－氧化铜 (3:2)的复合物，三氧化二铁－三氧化二铬复合物，氧化铜－三氧化二铬复合物，钴、锰的尖晶石型复合物，铜、锰、镍、锌的铬酸盐等。复合氧化物虽可改善某些催化/能，但氧化活/仍不及贵金属。此外，还有金属硫化物如钍、镍、钼、钴的硫化物。这类催化剂一般只适用于含硫的碳氢化合物的催化燃烧,使用温度限于300～400℃，高温时易分解。
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喷漆废气净化处理方法，目前比较广泛使用的有液体吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法和活/炭吸附等四种不同的方法。活/炭吸附法净化率可达95%以上，若无再生装置，则运行费用太高；液体吸收法净化率只有60%——80%，这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象，一般难以达到国家排放标准，而且存在着二次污染问题；催化燃烧法净化率也可达95%，但适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气，而喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于300mg/m3，因此采用催化燃烧法处理也不合适。目前大部分工厂在处理喷漆废气时采用水帘洗涤装置或颗粒炭吸附法，水帘洗涤法处理后的喷漆废气一般达不到《大气污染物排放标准》GB16297-96中的标准。颗粒炭吸附法一般未采取再生措施，设施运行一定时间后需更换新炭，因此运行成本较高.