燃烧处理法又称为热氧化法，主要分为直接热氧化、催化热氧化和蓄热热氧化，VOC大多数是由碳、氢、氧等元素构成的有机化合物，燃烧法是在300~900℃的高温下，使VOC燃烧分解为二氧化碳和水。
燃烧法处理技术具有处理量大、效率高、节能环保、易维护和适用于各种VOC的优点，是目前化工、涂装等行业中最常用的VOC处理方法。
直接热氧化处理技术
直接热氧化处理技术是将VOC作为燃料直接燃烧的处理方法，适用于VOC浓度和热值均较高的废气。当废气中VOC浓度较低不满足直接热氧化条件时，可以设置转轮浓缩等VOC浓缩装置，将废气浓缩后再进行处理，并适当补充燃料气。
催化热氧化处理技术
催化热氧化处理技术是一种气-固相催化反应，催化剂的作用是降低反应的活化能，显著降低反应温度，并使反应物富集到催化剂表面提高反应速率。如表1所示，与直接热氧化相比，催化热氧化反应温度低，能耗低，可以有效降低甚至消除NOx生成。
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