催化焚燒爐與對流熱處理焚燒爐相同，只是催化劑包含在燃燒室內。對流熱交換焚燒爐是國內工業名稱。外國將其稱為并流熱交換器，其廢熱回收系統在較低的運行極限（LEL）范圍內設計為經濟的。該設計比蓄熱式焚化爐更簡單，該設備體積小，重量輕，可以安裝在滑輪上以使其便攜。

    焚化爐熱回收系統的典型設計是在燃燒室的排氣端安裝管狀或板式熱交換器。當廢氣中的顆粒物較少時，通常采用板式換熱器，熱回收效率可達到70%.管狀熱交換器的熱回收效率通常僅為40%至50%.熱回收效率是實際回收的熱能與最大可回收熱能之比，并且熱回收效率=（T預熱溫度-T入口溫度）/（T燃燒溫度-T入口溫度）。


    催化焚化爐特別適合處理VOCS濃度高且廢氣中VOCS（含揮發性有機化合物）濃度沒有明顯波動的廢氣。當廢氣中的VOCS濃度不高且VOCS濃度波動很大時，只能通過添加輔助燃料來維持燃燒過程。添加輔助燃料會導致焚燒爐高溫區的溫度達到或超過1537.8°C,從而導致NOx產量增加。


    由于熱交換器和火焰之間的直接接觸，在熱交換區內可能會自燃燃燒VOCS,因此熱交換器主要由金屬制成。如果焚化爐在低于760°C的溫度下運行，則要求VOCS具有良好的湍流設計和更長的爐內停留時間。當廢氣中含有氯化物時，會因Cl2形成HCl而引起腐蝕。在設計過程中必須選擇耐腐蝕的材料。盡管增加了投資成本，但這是必要的。

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