廢氣處理設備設計的基本理論

 

廢氣處理設備的共同特點是將氣體中的污染物分離或轉化為無害物質(zhì)，從而達到廢氣凈化的目的。常用的廢氣處理技術，如除塵、吸收、吸附、催化和冷凝，都是單元操作。對各種單位運算的研究表明，它們的共同規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系在于三傳理論。因此，動量傳遞、傳熱、傳質(zhì)和化學反應工程是廢氣處理設計的基本理論。

 

一、流體動力學過程

 

研究氣體的流動以及氣體和與之接觸的固體或液體之間第一對運動的基本規(guī)律。廢氣處理設備的運行效率與氣體流動狀況密切相關。研究氣體流動對尋找強化設備的方法具有重要意義。

 

例如，對于管道和設備的阻力，就需要用流體力學的理論來解決。降低流量、改善上海車間通風面積、改善廢氣處理設備進氣口分布狀態(tài)、消除初始動能等措施都有利于降低設備阻力。

 

二、熱過程

 

研究傳熱的基本規(guī)律，并利用這些基本規(guī)律強化裝置運行中的設備，提高廢氣處理效率，是設計總結中遇到的常見問題。設備結構應滿足凈化工藝要求。例如，催化反應裝置需要及時導出反應熱，否則會導致催化劑過熱，降低其活性。因此在設計過程中往往根據(jù)能量守恒定律進行熱平衡計算，并采取措施保證運行過程的正常運行。

 

三、傳質(zhì)過程

 

研究物質(zhì)通過相界面遷移的基本規(guī)律。所有廢氣凈化技術都涉及非均相傳質(zhì)。為了保證穩(wěn)定的傳動速度，必須有足夠的接觸面積，設備的物料平衡要按質(zhì)量守恒定律計算。采取措施增加接觸面積，更新相界面，提高傳質(zhì)速度。

 

四、化學反應工程

 

化學反應工程主要以流體力學、傳熱傳質(zhì)原理和化學動力學為基礎，研究廢氣處理設備各方面的關系和影響，以闡明工業(yè)反應過程的本質(zhì)，旨在控制生產(chǎn)規(guī)模的化學反應過程，為設計人員提供理論依據(jù)，使他們能夠根據(jù)具體的工藝要求設計出最佳的反應器。