本实用新型公开了一种VOCS吸附脱附催化燃烧装置，包括催化燃烧炉，所述催化燃烧炉底部设置有废气进管和净气排管，所述废气进管两端之间从左到右依次设置有喷淋塔、初级过滤箱、净化箱和热交换器，所述净气排管一端连接有烟筒，所述热交换器底部与净气排管之间连接有第一热源进管，所述催化燃烧炉内顶部一侧设置有加热盘管，所述热交换器顶部与加热盘管两端分别连接有第一热源排管和第二热源进管，所述热交换器底部一侧与催化燃烧炉底部的废气进管之间连接第二热源排管。本实用新型通过设有热交换器，有利于对废气进行两次热交换，从而增加废气的加热效率，提高废气的热量，使废气更便于燃烧，燃烧更加充分，提高废气净化效率。