催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成。其凈化原理是：未凈化氣體在進入燃燒室以前，先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室，在燃燒室內達到所要求的反應溫度，氧化反應在催化反應器中進行，凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。

催化燃燒設備可以利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質之間相互接觸，廢氣中的污染物會被吸附在固體的表面上，使其與氣體混合物進行分離，達到凈化目的。然后通過熱空氣進行吹掃，使有機廢氣脫附出來成為濃縮了的高濃度有機廢氣再進行催化燃燒。

催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預熱到200~400℃，再進入燃燒室，通過催化劑床時，氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上，增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O，同時產生熱量，從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。將濃縮的有機廢氣引入主要設備，有機廢氣經內裝加熱裝置從活性炭層中將有機物分離后，通過催化劑的作用分解成水和二氧化碳，同時釋放能量，由熱交換裝置置換能量，用于維護設備自燃的能源。