Page 10 - Air pollution and greenhouse gases from basic concepts to engineering applications for air emission control

Contents ix

3.5 Adiabatic Flame Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.5.1 Constant Pressure Adiabatic Flame Temperature . . . 85
3.5.2 Constant Volume Adiabatic Flame Temperature. . . . 87
3.6 Practice Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
References and Further Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

4 Properties of Aerosol Particles... .. .. ... .. ... .. ... .. ... .. 91
4.1 Particle Motion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.1.1 Particle Reynolds Number. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.1.2 Stokes’ Law . ... .. .. ... .. ... .. ... .. ... .. 92
4.1.3 Dynamic Shape Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.1.4 The Knudsen Number and Cunningham
Correction Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.2 Rectilinear Particle Motion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.2.1 Particle Acceleration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.2.2 Settling at High Reynolds Numbers . . . . . . . . . . . . 99
4.2.3 Aerodynamic Diameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.2.4 Curvilinear Motion of Aerosol Particles . . . . . . . . . 101
4.2.5 Diffusion of Aerosol Particles . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.2.6 Particle Deposition on Surface by Diffusion . . . . . . 104
4.3 Particle-Surface Interaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4.4 Particle Coagulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.4.1 Monodisperse Aerosol Coagulation . . . . . . . . . . . . 107
4.4.2 Polydisperse Coagulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.5 Aerosol Particle Size Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.6 Practice Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
References and Further Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5 Principles for Gas Separation ... .. .. ... .. ... .. ... .. ... .. 117
5.1 Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.1.1 General Consideration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.1.2 Adsorption Affinity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.1.3 Adsorption Isotherm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.1.4 Adsorption Wave. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.1.5 Breakthrough Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
5.1.6 Regeneration of the Adsorbent. . . . . . . . . . . . . . . . 131
5.2 Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
5.2.1 Counter Flow Absorption Tower . . . . . . . . . . . . . . 132
5.2.2 Absorption Equilibrium Line and Operating Line. . . 135
5.2.3 Height of the Packed Absorption Tower . . . . . . . . . 141
5.2.4 Chemical Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5.3 Practice Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
References and Further Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149