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催化燃烧装置主要由热交换器、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，如右图所示。该方法的净化原理为：未经净化的气体在进入燃烧室之前，先经热交换器预热送到燃烧室，在燃烧室内达到所需的反应温度，在催化反应器中进行氧化反应，烟气经热交换器净化后，通过烟囱排入大气。
催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题：
1、气流和温度均匀分布。燃烧室必须有足够的长度和空间，以使催化剂表面气流和温度分布均匀，确保火焰不直接接触催化剂表面。催燃装置应具有较好的隔热效果。炉体一般采用钢壳、耐火砖或双层夹层结构。
2、便于清洗和更换。一般情况下，催化剂反应器应设计为便于装卸、易于清洁和更换载体的模屉结构。
3、辅助燃料和助燃。催化剂燃烧一般用作辅助燃料，也可用于燃油、电加热等。助燃一般用净化后的气体，如果净化后的气体不能作为助燃，则应引入空气助燃。
4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应，所以，无论反应进行到什么阶段，都应在尽可能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得、热能的供给、副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。
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