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廢氣處理設備設計基本理論

添加時間：2021-10-01 | 文章錄入：本站 | 文章來源：原創(chuàng)

廢氣處理設備設計基本理論
廢氣處理設備的共同特點是將氣體中的污染物質(包括顆粒污染物和氣態(tài)污染物)分離出來或轉化為無害物質，以達到凈化氣體的目的。通常采用除塵、吸附、吸收、催化、冷凝等治理技術均屬單元操作，對各種單元操作的研究發(fā)現其共同規(guī)律及內在聯系就在于“三傳”即：動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞的理論。因此動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞及化學反應工況學是廢氣處理設備設計的基本理論。
1、流體動力過程
研究氣體的流動及氣體和與之接觸的固體或液體之間發(fā)生相對運動的基本規(guī)律。廢氣處理設備的操作效率與氣體流動狀況有密切關系。研究氣體流動對尋找廢氣處理設備的強化途徑有重要意義。
例如對于管路及設備的阻力，需要利用流體力學的理論去解決、降低流速、提高流通面積、改善設備氣體入口的分布狀態(tài)、消除初始能等措施均有利于降低廢氣處理設備的阻力。
2、熱過程
研究傳熱的基本干規(guī)律并在單元操作中利用這些基本規(guī)律強化廢氣處理設備，提高處理效率是設計中常遇到的問題，設備結構要符合凈化過程中的要求。例如催化反應裝置需要及時將反應熱導出，否則會引起催化劑的過熱而使活性下降。為此在設計過程中常需根據能量守恒定律進行熱量衡算，并采取措施以保證操作過程中的正常運行。
3、傳質過程
研究物質通過相界面遷移過程的基本規(guī)律。所有氣體凈化技術都涉及異相傳質問題。為保證傳遞速率穩(wěn)定必須有足夠的相接觸面積，需根據質量守恒定律對廢氣處理設備進行物料衡算。采取措施增大相接觸面積，更新相界面，提高傳質速率。
4、化學反應工程學
化學反應工程學主要是以液體力學、熱傳遞及物質傳遞原理及化學動力學為基礎，研究上述各方面的關系及影響，以闡明工業(yè)反應過程的實質，目的在于控制生產規(guī)模的化學反應過程，并對設計廢氣處理設備工作者提供理論依據，使之能結合具體工藝要求進行較佳反應器的設計