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催化燃烧一体机所利用的是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时，通过催化剂就可以氧化。与热力燃烧法相比，催化燃烧所需的辅助燃料少，能量消耗低，设备设施的体积小。在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速不好的不好的气体氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有大的比表面积和适当的孔径，当加热到300~450℃的气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提升了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成没有伤害气体。 当催化燃烧一体机实际运行的时候，介质阻挡放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在电子的作用下也可产生大量的氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从活性炭体的活性基团组成可以看出，活性炭体内部富含很高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有活性基团发生反应，较终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。
关于催化燃烧一体机在加热炉炉管烧焦上的应用石油化工中的结焦不仅会使炉管传热系数降低、造成局部过热现象、缩短炉管寿命，而且会降低装置处理量，严重制约装置的正常运转，因此需要定期烧焦。如果在石油化工装置烧焦过程中，加入一种烧焦助燃剂，就可以通过降低烧焦反应的活化能，大幅度提升烧焦反应速度，就能够在较低的温度下，达到缩短烧焦时间的目的。这一技术的研讨有了一些突破性的进展。
催化燃烧一体机一般安装在风机之前，催化燃烧一体机确定恶臭废气能够全部经过光氧设备处理后，再经风机进入烟囱，排放到大气中。催化燃烧一体机主要用作于食品、化工、污水、垃圾、塑胶、喷涂、造纸、轮胎等生产环节挥发或渗漏出不好的废气的净化及臭味的除掉。催化燃烧一体机光化学及光催化氧化法是目前研讨多的一项氧化技术。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，催化燃烧一体机受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。催化燃烧一体机主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。
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