脱附式催化燃烧设备装置主要由换热器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和用于净化烟气的排气烟囱组成，净化的原理是未经净化的气体在进入燃烧室前先预热并送至燃烧室。在燃烧室内达到所需的反应温度，在催化反应器中进行氧化反应。催化燃烧是在较低温度下对废气中可燃物质进行氧化和分解的净化方法。因此，催化燃烧也被称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化和分解的过程，大多数碳氢化合物在300~450°c的温度下可以通过催化剂氧化。
    脱附式催化燃烧装置设备先将有机废气用活性炭纤维吸附，当快达到饱和时停止吸附，然后用热气流将有机物从活性炭纤维内脱附出来使活性炭纤维再生;脱附下来的有机物已被浓缩(脱附热气流气量约为原废气量的1/10～1/15，即VOCs气体浓度提高至原来的10～15倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。
    该催化燃烧设备与热燃烧方法相比，催化燃烧需要较少的辅助燃料，较低的能量消耗和较小的设备设施。然而，由于所用催化剂的中毒，催化床更换和清洁的高成本，该方法在工业生产过程中的推广和应用受到影响。在化学反应过程中，用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体氧化的方法称为催化燃烧法。由于催化剂载体为多孔材料，比表面积大，孔径合适，加热到300-450℃时，氧气和有机气体吸附在多孔材料的表面催化剂上。这增加了氧气和有机气体接触和碰撞的机会，增强了催化剂的活性。有机气体与氧发生强烈反应，产生二氧化碳和过氧化氢，同时产生热量，从而将有机气体转化为无害气体。