Los oxidantes térmicos se utilizan como método de control de la contaminación del aire de proceso que contiene pequeñas partículas de sólidos o líquidos combustibles. El aire de escape en entornos industriales puede estar muy contaminado y tiene sentido oxidar (quemar) tanto como sea posible, de modo que el escape consista en poco carbono (hollín), pero no tóxico. Los oxidantes térmicos a veces se dividen en oxidantes sin llama, que utilizan un calentamiento lento para incinerar los contaminantes, y los oxidantes térmicos de llama directa, que utilizan columnas de llama. Los oxidantes térmicos también pueden incluir un proceso llamado oxidación catalítica. En la oxidación catalítica, los compuestos orgánicos pasan sobre un material de soporte recubierto con un catalizador, comúnmente un metal noble como el platino o el rodio, que estimula la combustión de los contaminantes del aire. Los oxidantes catalíticos pueden descomponer los contaminantes a temperaturas mucho más bajas que los oxidantes térmicos que carecen de acción catalítica.
La distinción más significativa entre los tipos de oxidantes térmicos es si son regenerativos o recuperativos. Los oxidantes térmicos regenerativos utilizan lechos de transferencia de calor de cerámica para recuperar la mayor cantidad de energía posible del proceso de oxidación, a menudo entre un 90% y un 95%. Estos lechos de transferencia de calor actúan como intercambiadores de calor, acoplados a una cámara de retención donde se oxidan los orgánicos. Un oxidante térmico recuperativo utiliza un intercambiador de calor en forma de placa, carcasa o tubo para calentar el aire de entrada con la energía térmica del proceso de oxidación. Estos sistemas son menos eficientes que los oxidantes térmicos regenerativos, solo recuperan alrededor del 50% al 75% del calor generado.
Una tecnología utilizada para aumentar la eficiencia de los oxidantes térmicos es la de los concentradores de rotor. Los concentradores de rotor reducen la cantidad total de aire que fluye a través del sistema y aumentan la concentración de compuestos orgánicos en la corriente de oxidación. El aire contaminado entrante fluye a través de una rueda que gira continuamente cubierta con un agente adsorbente. El aire limpio fluye hacia la atmósfera. La rueda se limpia exponiéndola a un gas de desorción, produciendo una pequeña corriente altamente concentrada de compuestos orgánicos que luego se pueden oxidar de manera eficiente.
El parámetro más importante de los oxidantes térmicos y oxidantes catalíticos es su eficiencia de destrucción, que normalmente oscila entre el 90% y el 99%. Cuanto mayor sea la eficiencia de destrucción, menos contaminantes se liberan a la atmósfera. La unidad común para especificar la eficiencia de destrucción es en términos de miligramos por metro cúbico de compuestos orgánicos volátiles. Para lograr estas eficiencias de destrucción, los oxidantes catalíticos operan a 400 a 600 ° F (aproximadamente 204-316 ° C), los oxidantes térmicos a 1000 a 1800 ° F (aproximadamente 538-982 ° C).