直燃式热氧化器通过使用燃烧器来操作以将腔室加热到适当的氧化温度以达到所需的破坏效率。腔室必须设计成保持足够的停留时间并为湍流混合提供足够的速度。如果工艺气体具有足够的热含量，则它可以用作燃烧器的燃料气体。否则，需要补充燃料来维持燃烧温度。

　　回热式热氧化器是直接热氧化器的变体，其将热回收结合到设计中。热回收可以通过热油加热器，锅炉或蒸汽过热器上的热交换器实现，或者可以用于预热工艺气体以提高燃料效率。直燃式热氧化器具有高达99.99%的高破坏效率，可以提供更低的NOx和CO排放。

　　这种类型的系统用于可燃浓度低于爆炸下限的3%的应用。再生热氧化器采用陶瓷介质从氧化中捕获热量，达到高达98%的热效率。热能由陶瓷介质保留，然后在工艺气体进入热氧化器时用于加热和氧化工艺气体。为实现此目的，该系统使用多个床并交替氧化室的入口和出口。双床系统大约每两分钟循环一次，允许热量被出口处的陶瓷介质捕获，并从入口床中的余热加热工艺气体。

　　一旦系统循环，流动方向就会反转，允许温度在床上再生。通过这个过程，再生热氧化器可以在很少甚至没有燃料的情况下运行，即使使用极稀薄的工艺气体(含有很少或不含可液化烃类且不能燃烧的气体)，也能实现98.5%的销毁效率和低NOx和CO排放。单独使用，通常需要额外的外部燃料来启动燃烧)。

　　向循环中添加吹扫步骤需要至少一个额外的床，但是通过确保在循环过渡期间存在于床的中途的任何工艺气体被完全氧化，将破坏效率提高至99.5%。5%的破坏效率和低NOx和CO排放，即使是非常稀薄的工艺气体(含有少量或不含可液化液体烃且不能自行燃烧的气体，通常需要额外的外部燃料来引发燃烧)。

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