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废气处理设备设计理论

文章来源:本站   发布时间:2020-05-11   点击数:29

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废气处理设备的共同特点是将气体中的污染物资分离出来或转化为无害物质,以达到废气净化的目的。通常采用的除尘、吸收、吸附、催化、冷凝等废气处理技术均属单元操作,对各种单元操作的研究发现其共同规律及内在联系就在于三传的理论。因此动量传递、热量传递、质量传递及化学反应工程学是废气处理设计的基本理论。

1、流体动力过程:研究气体的流动及气体和与之接触的固体或液体之间发生先对运动时的基本规律。废气处理设备的操作效率与气体流动状况有密切关系。研究气体流动对寻找设备的强化途径有重要意义。
例如对于管路及设备的阻力,需要利用流体力学的理论去解决、降低流速、提高流通面积、改善废气处理设备气体入口的分布状态、消除初始动能等措施均有利于降低设备的阻力。
2、热过程:研究传热的基本规律并在单元操作中利用这些基本规律强化设备,提高废气处理效率是设计汇总常遇到的问题。设备结构要符合净化过程的要求。例如催化反应装置需 及时将反应热导出,否则会引起催化剂的过热而使活性下降。为此在设计过程中常根据能量守恒定律进行热量衡算,并采取措施以保证操作过程的正常运行。
3、传质过程:研究物质通过相界面迁移过程的基本规律。所有废气净化技术都涉及到异相传质问题。为保证传递速度稳定须有足够的想接触面积,需根据质量守恒定律对设备进行物料衡算。采取措施增大相接触面积,更新相界面,提高传质速度。
4、化学反应工程学:化学反应工程学主要是以流体力学、热传递及物质传递原理及化学动力学为基础,研究废气处理设备各方面的关系及影响,以阐明工业反应过程的实质,目的在于控制生产规模的化学反应过程,并对设计工作者提供理论依据,使之能结合具体工艺要求进行理想的反应器的设计。

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