针对排放废气的不同情况，可以采用不同形式的催化燃烧工艺，但不论采用何种工艺形式,其流程的组成具有如下共同的特点。
(1)进入催化燃烧装置的气体首先要经过预处理，除去粉尘、液滴及有害组分，避免催化床层的堵塞和催化剂的中毒。
(2)进入催化床层的气体温度必须要达到所用催化剂的起燃温度，催化反应才能进行，因此对于低于起燃温度的进气，必须进行预热使其达到起燃温度。特别是开车时，对冷进气必须进行预热，因此催化燃烧法适用于连续排气的净化，经开车时对进气预热后，即可利用燃烧尾气的热量预热进口气体。若废气为间歇排放，每次开车均需对进口冷气体进行预热，预热器的频繁启动，使能耗大大增加。气体的预热方式可以采用电加热也可以采用烟道气加热，目前应用较多的为电加热。
(3)催化燃烧反应放出大量的反应热，因此燃烧尾气温度很高，对这部分热量必须回收。一般是首先通过换热器将高温尾气与进口低温气体进行热量交换以减少预热能耗，剩余热量可采用其他方式进行回收。在生产装置排出的有机废气温度较高的场合，如漆包线、绝缘材料等的烘干废气，温度可达 300℃以上，可以不设置预热器和换热器，但燃烧尾气的热量仍应回收。
催化燃烧工艺流程有分建式与组合式两种。
在分建式流程中，预热器、换热器、反应器均作为独立设备分别设立,其间用相应的管路连接，一般应用于处理气量较大的场合。
组合式流程将预热、换热及反应等部分组合安装在同一设备中，即所谓催化燃烧炉，流程紧凑、占地小一般用于处理气量较小的场合。我国有这类装置的定型产品，可根据处理气量的大小进行选择。
(4)进行催化燃烧的设备为催化燃烧炉，主要包括预热与燃烧两部分。在预热部分，除设置加热装置外，还应保持一定长度的预热区，以使气体温度分布均匀并在使用燃料燃烧加热进口废气时，保证火焰不与催化剂接触。为防止热量损失，对预热段应予以良好保温。在催化反应部分，为方便催化剂的装卸，常设计成筐状或抽屉状的组装件。几种催化燃烧装置的简单结构见下图。
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