废气处理设备设计的基本理论

废气处理设备设计的基本理论

 

废气处理设备的共同***点是将气体中的污染物分离或转化为无害物质，从而达到废气净化的目的。常用的废气处理技术，如除尘、吸收、吸附、催化和冷凝，都是单元操作。对各种单位运算的研究表明，它们的共同规律和内在联系在于三传理论。因此，动量传递、传热、传质和化学反应工程是废气处理设计的基本理论。

 

一、流体动力学过程

 

研究气体的流动以及气体和与之接触的固体或液体之间***对运动的基本规律。废气处理设备的运行效率与气体流动状况密切相关。研究气体流动对寻找强化设备的方法具有重要意义。

 

例如，对于管道和设备的阻力，就需要用流体力学的理论来解决。降低流量、改善上海车间通风面积、改善废气处理设备进气口分布状态、消除初始动能等措施都有利于降低设备阻力。

 

二、热过程

 

研究传热的基本规律，并利用这些基本规律强化装置运行中的设备，提高废气处理效率，是设计总结中遇到的常见问题。设备结构应满足净化工艺要求。例如，催化反应装置需要及时导出反应热，否则会导致催化剂过热，降低其活性。因此在设计过程中往往根据能量守恒定律进行热平衡计算，并采取措施保证运行过程的正常运行。

 

三、传质过程

 

研究物质通过相界面迁移的基本规律。所有废气净化技术都涉及非均相传质。为了保证稳定的传动速度，必须有足够的接触面积，设备的物料平衡要按质量守恒定律计算。采取措施增加接触面积，更新相界面，提高传质速度。

 

四、化学反应工程

 

化学反应工程主要以流体力学、传热传质原理和化学动力学为基础，研究废气处理设备各方面的关系和影响，以阐明工业反应过程的本质，旨在控制生产规模的化学反应过程，为设计人员提供理论依据，使他们能够根据具体的工艺要求设计出***的反应器。