催化燃烧是工业废气处理中常用的净化技术，适用于低浓度有机废气与含氧可燃组分的治理。催化燃烧在催化剂作用下，将废气中的有机物在较低温度下氧化分解为二氧化碳与水，反应温度通常控制在250℃至450℃，远低于热力燃烧所需的700℃以上。催化剂降低了有机物氧化反应的活化能，使反应在较低温度下快速进行，同时减少氮氧化物等副产物的生成。

催化燃烧反应机理主要涉及吸附与表面反应两个阶段。有机物分子首先吸附在催化剂表面活性位点上，同时氧气也以吸附态存在于催化剂表面。在活性组分作用下，有机物中的碳氢键断裂，与吸附态氧发生氧化反应，生成二氧化碳与水。反应产物脱附后催化剂活性位点重新暴露，继续参与下一轮反应。常见催化剂活性组分包括贵金属铂、钯以及过渡金属氧化物铜、锰、钴等，贵金属催化剂低温活性好，但成本较高；过渡金属氧化物成本较低，热稳定性好，适合复杂工况。

催化剂载体对催化燃烧效果也有重要影响。蜂窝陶瓷载体比表面积大、气流阻力小，是应用广的载体形式。载体表面的活性涂层可增加催化剂负载量，提升反应效率。废气中的颗粒物与焦油容易附着在催化剂表面，堵塞活性位点，需在前端配置预处理装置进行过滤与除雾。

运行稳定性与废气组分的兼容性密切相关。废气中含硫、氯、硅等元素时，燃烧产物可能形成沉积物造成催化剂中毒。含硅有机物燃烧生成的二氧化硅会物理覆盖催化剂表面，导致活性持续下降。对于复杂成分的废气，需根据催化剂耐受性进行选型，必要时在催化燃烧前设置预处理单元去除有害组分，延长催化剂使用寿命。