本实用新型公开了一种有机废气燃烧处理装置，包括箱体，箱体内部设有依次连接的多级过滤器、沸石转轮、RTO装置、换热器和排气筒；沸石转轮与RTO装置之间设置有脱附风机，所述沸石转轮与排气筒之间设置有吸附风机；RTO装置与排气筒相连；箱体外壁上设有隔热材料层；换热器设有第一入气口、第一出气口、第二入气口和第二出气口；第一入气口与第一出气口连接；第二入气口与二出气口连接；第一入气口和第一出气口分别与沸石转轮连接；第二入气口和第二出气口分别与RTO装置连接。本实用新型结合了沸石转轮与RTO装置的优点，能够减少设备的投入费用和运行成本，提高VOCS废气的处理效率。