廢氣處理設(shè)備，主要是指運(yùn)用不同工藝技術(shù)，通過回收或去除、減少排放尾氣的有害成分，達(dá)到保護(hù)環(huán)境、凈化空氣的一種環(huán)保設(shè)備，讓我們的環(huán)境不受到污染。
廢氣處理設(shè)備的共同特點(diǎn)是將氣體中的污染物資分離出來或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，以達(dá)到廢氣凈化的目的。通常采用的除塵、吸收、吸附、催化、冷凝等廢氣處理技術(shù)均屬單元操作，對(duì)各種單元操作的研究發(fā)現(xiàn)其共同規(guī)律及內(nèi)在聯(lián)系就在于三傳的理論。因此動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞及化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)是廢氣處理設(shè)計(jì)的基本理論。
一、流體動(dòng)力過程
研究氣體的流動(dòng)及氣體和與之接觸的固體或液體之間發(fā)生先對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本規(guī)律。廢氣處理設(shè)備的操作效率與氣體流動(dòng)狀況有密切關(guān)系。研究氣體流動(dòng)對(duì)尋找設(shè)備的強(qiáng)化途徑有重要意義。
例如對(duì)于管路及設(shè)備的阻力，需要利用流體力學(xué)的理論去解決、降低流速、上海車間通風(fēng)改造提高流通面積、改善廢氣處理設(shè)備氣體入口的分布狀態(tài)、消除初始動(dòng)能等措施均有利于降低設(shè)備的阻力。
二、熱過程
研 究傳熱的基本規(guī)律并在單元操作中利用這些基本規(guī)律強(qiáng)化設(shè)備，提高廢氣處理效率是設(shè)計(jì)匯總常遇到的問題。設(shè)備結(jié)構(gòu)要符合凈化過程的要求。例如催化反應(yīng)裝置需 及時(shí)將反應(yīng)熱導(dǎo)出，否則會(huì)引起催化劑的過熱而使活性下降。為此在設(shè)計(jì)過程中常根據(jù)能量守恒定律進(jìn)行熱量衡算，并采取措施以保證操作過程的正常運(yùn)行。
三、傳質(zhì)過程
研究物質(zhì)通過相界面遷移過程的基本規(guī)律。所有廢氣凈化技術(shù)都涉及到異相傳質(zhì)問題。為保證傳遞速度穩(wěn)定必須有足夠的想接觸面積，需根據(jù)質(zhì)量守恒定律對(duì)設(shè)備進(jìn)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(zhì)速度。
四、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)
化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)主要是以流體力學(xué)、熱傳遞及物質(zhì)傳遞原理及化學(xué)動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，研究廢氣處理設(shè)備各方面的關(guān)系及影響，以闡明工業(yè)反應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)，目的在于控制生產(chǎn)規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)過程，并對(duì)設(shè)計(jì)工作者提供理論依據(jù)，使之能結(jié)合具體工藝要求進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。
活性炭吸附法
1、處污原理
活性炭吸附法由于前期投資較低,是目前應(yīng)用多的VOCs處理辦法，是通過活性炭的自然吸附能力吸附VOCs，當(dāng)吸附飽和后，活性炭脫附再生或交給專業(yè)危廢公司處理。
2、實(shí)際應(yīng)用情況
運(yùn)用活性炭吸附法進(jìn)行VOCs處理的環(huán)保公司對(duì)其設(shè)備的除污參數(shù)，基本上都會(huì)提到此類設(shè)備的除污效率達(dá)到90%以上，但在實(shí)際除污應(yīng)用過程中，除污效率達(dá)到90%以上只是理論值。而且在不同的工作環(huán)境下，其除污效率遠(yuǎn)比這個(gè)理論數(shù)值低。主要原因包括溫度、工作環(huán)境濕度、水霧、酸度、灰塵及被吸附氣體之間的相互作用等。例如我國南方全年濕度較大，氣溫較高，其活性炭實(shí)際吸附量不足實(shí)驗(yàn)室的50%。
3、主要問題
使用活性炭吸附法處理VOCs達(dá)標(biāo)排放實(shí)際運(yùn)維費(fèi)用是十分高昂的，同時(shí)自然吸、脫附管理難、適用性受多種因素影響，不適合含粉塵、水汽、乳狀物等廢氣處理，難穩(wěn)定環(huán)保達(dá)標(biāo)。且大量飽和后的活性炭處理更耗費(fèi)巨大，該方法僅是將污染物吸附轉(zhuǎn)移，如對(duì)飽和后活性炭轉(zhuǎn)移過程無嚴(yán)格把關(guān)跟蹤，則極易造成二次污染。但因前期投資少，企業(yè)自然選用較多，現(xiàn)雖監(jiān)管難（炭箱內(nèi)沒有活性炭，活性炭設(shè)施過于簡(jiǎn)陋、幾乎不換炭，活性炭選用與實(shí)際設(shè)計(jì)不符，使用量過少等），但環(huán)保部門終會(huì)有所行動(dòng)的，存在著巨大環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。而且容易造假應(yīng)付環(huán)保管理。（如：炭箱內(nèi)沒有活性炭，活性炭設(shè)施過于簡(jiǎn)陋、幾乎不換炭，活性炭實(shí)際工程與設(shè)計(jì)不符，使用量過少等。
低溫等離子體技術(shù)
1、處污原理
低溫等離子廢氣處理設(shè)備里的介質(zhì)阻擋放電過程中，等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、臭氧和激發(fā)態(tài)分子等。理論上有機(jī)廢氣與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，部分會(huì)被裂解，終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
2、實(shí)際應(yīng)用情況
國內(nèi)生產(chǎn)的運(yùn)用低溫等離子體技術(shù)的治污設(shè)備，制造的環(huán)保公司對(duì)設(shè)備的除污參數(shù)，基本上都會(huì)提到這類設(shè)備的除污效率達(dá)到80%以上。大量可用于VOCs處理的低能量等離子體設(shè)備僅可用于治理油煙污染，在實(shí)際處理工業(yè)VOCs過程中，這種低溫等離子體技術(shù)設(shè)備對(duì)有機(jī)廢氣的降解基本無效和會(huì)生成污染副產(chǎn)物，其降解效率較低，而VOCs的易燃性令其性備受關(guān)注。
3、主要問題
現(xiàn)大量使用的小功率低溫等離子體是過去餐廚行業(yè)用于油煙處理的,其不適合VOCs處理，且生成副產(chǎn)物和大量的臭氧，會(huì)拉弧引燃VOCs等問題。
因?yàn)榈入x子體技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)包括芳香類化合物的有機(jī)廢氣處理效率是很低的，主要是生成中間產(chǎn)物。如采用大功率等離子體在穩(wěn)定的有機(jī)廢氣中，也要在一定的時(shí)間內(nèi)才有處理效果。而對(duì)于工產(chǎn)源源不斷高速排出的VOCs廢氣，其處理效率很低并會(huì)次生很多中間副產(chǎn)物，導(dǎo)致VOCs成分更復(fù)雜(這些副產(chǎn)物的危害性可能更大)、同時(shí)設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量無用臭氧。且有機(jī)廢氣絕大部分是易燃、易爆的化合物。等離子體運(yùn)行時(shí)的拉弧極易引爆VOCs，天津爆炸事件已令社會(huì)對(duì)其的性質(zhì)疑，故該技術(shù)在各地被禁用已日逐增加。