热分解工艺一般分为TO直接燃烧、rto蓄热燃烧、rco催化燃烧，主要可以用于吸附浓缩后的VOCs废气处理，也可以直接用于废气浓度>3.5g/m3的中高浓度VOCs废气处理。
TO是将高浓VOCs废气送入燃烧室直接燃烧，VOCs废气在750℃以上燃烧生成二氧化碳和水，由于换热效率一般在60%以下，导致运行成本很高，只在少数能有效利用排放余热或有副产燃气的企业中应用。
蓄热燃烧是在直接燃烧基础上发展出来的新技术，通过燃烧天然气对VOCs废气进行加热，在高温下将VOCs废气氧化分解为二氧化碳和水，实现VOCs废气处理。
rto设备内装有蓄热陶瓷，热量利用率可提高到95%以上，大大降低了运行费用，由于节能效果明显，VOCs废气处理效率较高，是目前国家主推的废气处理工艺。
rco催化燃烧是采用贵金属催化剂降低废气中挥发性有机物与二氧化碳的反应活化能，使得挥发性有机物在250～350℃较低的温度就能充分氧化分解为二氧化碳和水，高温氧化气通过换热器与新进废气间接换热后排掉，常用于处理吸附剂再生脱附出来的高浓废气。
rco催化燃烧设备VOCs废气处理效率可高达95%以上，并且具有能耗低、安全方便、无二次污染的优点。
有机废气处理方法中，以rto和rco的应用居多。如果用于吸附脱附的浓缩VOCs废气处理，两者差别不大；但若直接用以中高浓度VOCs废气处理时有很大区别。
两种有机废气处理方法都可以用于处理烷烃、芳香烃、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等VOCs废气。
含硫磷类废气会使催化剂中毒，不适合用rco催化燃烧处理，而如果忽略含硫磷废气燃烧时对设备仪表的少量腐蚀，可以限制性的使用rto处理。
由于处理温度均<1150℃，两种有机废气处理方法都不能用于处理含卤代烃废气，以避免产生二噁英。
部分类似硅烷类的VOCs废气因为燃烧后生成的固体尘灰会堵塞催化剂或蓄热陶瓷或切换阀密封面，所以rto和rco都不能使用。
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