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催化氧化是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰氧化，并氧化分解为CO2和H20，同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。
其反应过程为：在将废气进行化氧化的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化氧化所需要的起燃温度，再通过催化剂床层使之氧化，由于催化剂的存在，催化氧化的起燃温度约为250-300℃，大大低于直接氧化法的氧化温度650-800℃，因此低能耗远比直接氧化法为低。
