废气治理里最容易被忽略、却最不能省的一步，是最前端的那一步——分类收集。
很多人把废气治理理解为"末端加一套处理装置"，于是把所有通风柜的排风汇到一根主管，再统一送进净化塔。这种做法在实验室里隐患很大，原因有三个：
因此正确的顺序是：先在源头分类、分质收集，再按类选择处理工艺，最后汇合达标排放。实验室废气通常按酸性、碱性、有机、含尘（或含颗粒物）分为若干路，每路配置对应的预处理装置，再进入吸收或吸附单元。
排放依据方面：恶臭类污染物执行《恶臭污染物排放标准》GB 14554-93；一般大气污染物执行《大气污染物综合排放标准》GB 16297-1996；上海地区还应关注地方标准的要求。地方标准通常严于国家标准，设计时应以更严格者为准。
喷淋吸收的推动力是气液两相间的浓度差。依据双膜理论，溶质分子须依次穿过气膜与液膜，这两层膜串接起来构成本次传质的总阻力；气体在液相中的溶解度以亨利常数表征，溶解度越低的气体越难被吸收。
总传质系数 KOG 由气膜与液膜串联而成：难溶气体（He 大）时液相阻力占主导，须靠提高喷淋密度与填料润湿来强化；易溶气体则气膜阻力相对突出。据此，酸性废气用碱液喷淋、碱性废气用酸液喷淋，才能保持足够的传质推动力——这正是酸碱废气不能共用一套吸收装置的原因。
吸收是最常用的废气净化手段：用液体（吸收液）与废气接触，把污染物从气相转移到液相。按机理分为两类，实际工程中常同时发生。
设备上以喷淋塔与填料塔为主。填料塔靠填料提供巨大的气液接触面积，效率更高；喷淋塔结构简单、不易堵塞。设计要点是液气比（L/G，喷淋液量与废气量之比）与空塔流速（一般控制在 0.6~1.2 m/s）：液气比过小则吸收不完全，过大则能耗上升且易带液；流速过高会增大压降甚至液泛。
吸收效率取决于气液接触面积、反应速率与 pH 控制三者。喷淋液的 pH 会随吸收酸性气体而下降，必须自动加碱维持；喷嘴布局与填料类型则决定接触面积与压降，需要与风量匹配。
吸收塔的净化效果由"填料层高度 = 传质单元高度 × 传质单元数"决定。传质单元数反映分离的难度（取决于进出口浓度与平衡关系），传质单元高度反映设备性能（取决于填料与流态）。要提效，要么换更好的填料，要么增加填料高度。
吸附让气体分子附着在多孔材料的巨大表面上，是处理低浓度、难吸收废气的主力手段，也是实验室废气"二级把关"的常见选择。
吸附有明确的适用边界：最佳处理浓度范围约 50~500 mg/m³；废气湿度高于约 60% 会显著降低吸附效率，需要先除湿。活性炭的更换或再生时机，靠穿透曲线判断——当出口浓度开始明显上升，说明吸附床已被穿透，须及时更换或再生，否则污染物会直接穿透排放。
活性炭再生有热再生、蒸汽脱附与催化氧化原位再生等路线。对实验室废气这类小风量、间歇性排放的场合，把吸附与催化氧化组合、实现原位再生，可减少耗材更换频率与运维负担。
在一定温度下，吸附量随气相浓度变化的曲线称为吸附等温线，常用 Langmuir 或 Freundlich 模型描述。它决定了材料在给定浓度下的最大吸附容量，是估算更换周期与装填量的依据。
把整个吸附床看作一个移动的"传质区"：废气进入床层后，先后端的吸附剂先饱和，传质区逐渐向前推进；当传质区到达出口，出口浓度骤升，形成穿透曲线。床层的有效工作时间，就是从开始到穿透所经历的时间。
粉尘废气（含粒径小于 75 μm 的固体悬浮物）的治理设备很多，但选择逻辑很清晰：按粒径、浓度、温度与是否含油含水来选。
判断设备好坏的核心指标是分级效率：对某一粒径颗粒的去除率。设备常用"切割粒径 d₅₀"描述——即效率为 50% 时对应的粒径，d₅₀ 越小，说明能捕集的颗粒越细。
除尘往往放在废气处理系统的前端。先除颗粒物，能保护后面昂贵的吸附剂、催化剂与风机叶轮；如果先吸附后除尘，颗粒物会把吸附床堵塞，效果大打折扣。
旋风除尘的分离动力是离心力：气流在筒体内高速旋转，颗粒在离心力作用下向壁面迁移，离心加速度可远大于重力加速度，因此分离效率比重力沉降高得多。
对有机废气，最终"销毁"手段是氧化燃烧，把 VOCs 变成 CO₂ 和水。按温度和方式不同，分成三条路线：
三个关键参数决定燃烧是否可靠：起燃温度（催化剂开始有效工作的温度）、空速（单位催化剂体积每小时处理的气量，过大则停留时间不足、氧化不彻底）、停留时间（一般需保证 0.5 s 以上）。
燃烧类设备最怕的是"高浓度有机物直接进入"引发超温或爆炸。因此前端必须设置浓度监测与联锁，必要时用稀释或旁通保护；催化剂还会被硫、卤素、重金属"中毒"失活，故预处理必须到位。
催化剂不改变反应的热力学平衡，只降低反应活化能，让同样的氧化反应在更低温度下快速进行。这也是催化燃烧温度远低于直接燃烧的原因；但催化剂有"中毒"与"烧结"两类失效风险，需控制进气中的毒物与温度上限。
生物法处理废气，思路与废水生物处理相通：让特定微生物以污染物为碳源和能源，通过代谢把它分解为 CO₂、水和无机盐。常见反应器有生物滤池、生物滴滤塔与生物洗涤塔，为微生物提供附着生长的载体。
生物法的效率取决于"传质 + 生化"两步：污染物必须先由气相溶入生物膜中的水相（传质），再被微生物降解（生化）。哪一步慢，总速率就由哪一步决定——这正是它适合水溶性污染物的原因。
生物法不是"接上就能用"：需要接种专用菌剂并逐步驯化，定期补充氮磷等营养物质，控制喷淋液的 pH 与湿度，维持微生物群落活性。维护不到位，填料会干裂、酸化或堵塞，效率迅速下降。
生物滤池的净化能力用"去除负荷"（单位体积填料单位时间去除的污染物量）衡量。它受气液传质与微生物降解双重限制，因此存在一个最佳的进气浓度与空塔停留时间：浓度过高会抑制微生物，停留时间过短则来不及降解。
对低浓度、大风量的恶臭与 VOCs，还有两类"电化学式"的净化手段。它们的特点是启动快、设备紧凑，但适合小风量、低浓度场合。
这两类技术单独使用时，往往难以把污染物彻底矿化，容易产生中间产物；工程上多与吸附、吸收组合，形成"预处理 + 主体处理 + 精处理"的串联工艺，用后续单元收尾。
选型的判断依据是综合的：废气特性（成分、浓度、风量、湿度）、排放标准、投资与运行成本以及场地条件。不存在"万能工艺"，只有与具体工况匹配的组合。
光催化依赖半导体催化剂的能带结构：当入射光子的能量不低于催化剂的禁带宽度时，电子被激发跃迁到导带，在价带留下空穴，空穴与水反应生成羟基自由基，进而氧化有机物。因此光催化对紫外光的波长有明确要求。
低温等离子体则是通过高压放电把电子加速到高能状态，这些高能电子与气体分子碰撞，使其电离、解离或激发，产生活性粒子来破坏污染物分子。其能耗主要取决于放电方式与气体湿度——湿度越高，能量越容易被水分子"抢走"。
按除尘、吸收、吸附与光解的次序编排，展示常见风量控制以及各净化单元的串联关系与排放走向。
吸附穿透曲线
吸附床投运后，出口浓度随时间呈 S 形上升，这条曲线就是穿透曲线。曲线前段出口浓度接近零，说明床层仍在有效吸附；曲线开始明显抬升的位置为穿透点，此后污染物开始穿出；当出口浓度接近进口浓度（C 与 C₀ 之比趋近 1）时，床层基本饱和，即为饱和点。图中横轴为运行时间或累计处理气量，纵轴为出口与进口浓度之比。穿透点决定更换或再生吸附剂的时机，饱和点则用于估算吸附容量。床层内部同时存在三个区域：靠近进气端的饱和区、居中的传质区（吸附带）和靠近出气端的未用区，随运行吸附带以一定速度向出气端推移。
工程上通常以出口浓度为进口浓度的 5%～10% 作为换炭判据，并据此设定报警与切换点，同时预留安全余量以防浓度波动导致提前穿透。为充分利用吸附容量、降低更换频次，常用两床或多床串联、轮换，让前床饱和后再串入新床。传质阻力越小、吸附等温线越有利，吸附带越短、穿透曲线越陡，吸附剂利用率越高；而进口浓度、气流速度（停留时间）、温度、湿度以及共存组分的竞争吸附都会改变穿透时间——浓度越高、流速越快、温度越高、湿度越大，穿透时间越短。
图 1 吸附穿透曲线：吸附床出口浓度随时间呈 S 形上升，明显抬升处为穿透点，出口浓度接近进口浓度时为饱和点；床内饱和区、传质区与未用区随运行向出口推移，传质区越短曲线越陡、吸附剂利用率越高，进口浓度、流速、温度与湿度共同决定穿透时间。
旋风除尘
含尘气体由筒体上部的切向进口高速进入，在筒内形成旋转气流，颗粒在离心力作用下被甩向壁面，碰撞并沿壁面下滑，经锥体落入灰斗排出；净化后的气体在中心形成向上的内旋流，由顶部排气管排出，从而完成分离。图中可见切向进口、圆筒体、圆锥体、中心排气管与底部灰斗。离心力与切向速度的平方成正比、与旋转半径成反比，因此筒径越小、切向速度越高，越能捕集细颗粒，但阻力与磨损也随之上升。旋风除尘结构简单、无运动部件、耐高温，多用作预除尘或粗分离。
工程上把进口风速控制在 15～25 m/s，并保证进口与筒体的比例，避免局部涡流与二次夹带；磨损集中在进口与锥体下部，须加厚或衬耐磨层。串联可提高效率（多管小旋风成组），并联用于增大处理风量，须保证各管气流均布。旋风除尘对 5 μm 以下的细颗粒效率明显下降，因此多用作高浓度或高温废气的预除尘，为后续过滤、吸附或燃烧减轻负荷。选型时要同时权衡分离精度与压降、磨损，并与下游设备的风量、阻力匹配。
图 2 旋风除尘：含尘气体切向高速进入筒体并旋转，颗粒在离心力下甩向壁面，沿壁面下滑经锥体落入灰斗排出，净化气体由顶部中心排气管排出；切割粒径越小分离越细，进口风速与筒体尺寸的比例决定效率与压降，漏风、磨损与结露是常见故障。
催化燃烧与 RTO
催化燃烧与蓄热式热氧化（RTO）都是把 VOCs 氧化为二氧化碳与水的燃烧法，区别在于供热方式。催化燃烧让废气先经换热器升温，再通过催化剂床层，催化剂降低反应活化能，使有机物在 250～400 ℃ 即可氧化，比热力燃烧所需的 700～850 ℃ 低得多，因而能耗低、氮氧化物生成少。RTO 则用两室或三室陶瓷蓄热体交替吸热与放热，通过换向阀周期性切换气流方向，把高温尾气的热量回收用来预热进气，热回收效率可达 95% 以上，适合大风量、中高浓度废气。两者都要把有机物彻底氧化为 CO₂ 与 H₂O，并以温度、停留时间与湍流（3T）保证氧化完全。
系统还存在热平衡问题：当废气中 VOCs 浓度足够高、氧化放热可维持自身温度时，即实现自持燃烧，无需或只需少量补燃；浓度过低须补充燃料，浓度过高又可能超温烧坏催化剂或蓄热体。催化燃烧要求气流与催化剂充分接触，且催化剂对粉尘、硫、卤素与重金属敏感，须前置脱硫、除尘与除雾；RTO 的蓄热体是热回收的核心，换向周期越短、蓄热体比表面积越大热回收效率越高，但换向过频会增加阀门磨损与压力波动。三室 RTO 增设吹扫室，可减少换向时未处理废气的逃逸。
图 3 催化燃烧与 RTO：催化燃烧借催化剂降低起燃温度，使 VOCs 在 250～400 ℃ 氧化；RTO 用陶瓷蓄热体交替吸放热并借换向阀回收高温尾气热量，热回收率可达 95% 以上；燃烧由温度、停留时间与湍流（3T）决定，进口浓度须低于爆炸下限以确保安全。
生物滤池
生物滤池是让废气自下而上穿过长满生物膜的填料层，微生物以污染物为碳源和能源，通过代谢把它分解为二氧化碳、水和无机盐。设备顶部设喷淋，仅用于补水保湿与补充营养，而不是洗涤除尘。图中可见进气增湿段、填料滤床、顶部喷淋系统与出气口：废气中的有机物先由气相传质进入生物膜表面的水膜，再被微生物吸附并氧化分解，因此净化是传质与生化降解串联的过程。微生物降解速率受限于污染物供给，低浓度时去除率反而较高，因而生物法特别适合低浓度、大风量、易生物降解的恶臭气体。
滤料分有机与无机两类：有机滤料如树皮、木屑、堆肥、泥炭，表面粗糙、持水与缓冲能力好，但会随时间降解压实，需补换；无机滤料如陶粒、火山岩、活性炭颗粒、聚氨酯泡沫，结构稳定、压降较低但持水与挂膜稍差，常与少量有机质或营养液配合。启动期需驯化，从低负荷逐步提高进气浓度，数周至数月才能形成稳定生物膜。运行中须监测湿度、pH 与压降：填料酸化或盐分积累会抑制微生物，应定期反冲洗或补充营养；气温过低会降低微生物活性，须保温或加热。高浓度或含难降解、抑菌成分时，微生物中毒或降解不完全，须前置预处理。
图 4 生物滤池：废气自下而上穿过长满生物膜的填料，微生物以污染物为碳源将其分解为二氧化碳、水和无机盐；放大可见 VOCs 由气相扩散进入水膜与生物膜、被微生物氧化为 CO₂ 与 H₂O 的三步路径；顶部喷淋用于补水保湿与补充营养，滤料分有机与无机两类，需维持适宜含水率与停留时间，压降升高与填料酸化是常见故障。
光催化与低温等离子体
光催化与低温等离子体都属于低浓度恶臭气体的深度净化技术。光催化用紫外光（常见 185 nm 或 254 nm）激发半导体催化剂，通常是二氧化钛 TiO₂：能量足够大的光子把价带电子打到导带，留下空穴，形成电子—空穴对，电子与空穴分别还原氧气、氧化水分子，生成羟基自由基 ·OH 与超氧自由基等强氧化性基团，把吸附在催化剂表面的有机物氧化为二氧化碳和水。低温等离子体则在高电场下放电，产生平均能量可达数电子伏的高能电子，电子直接撞击并打断污染物分子键，或先激活氧与水分子生成 ·OH、臭氧 O₃ 再参与反应。两者启动快、设备紧凑，适合低浓度、小风量的末端把关。
由图 5 的去除率—能量密度曲线可见：两条曲线都先陡后缓，能量密度低时增加投入能明显提升去除率，能量密度高时曲线趋于饱和，继续堆功率只增能耗、难再提升去除率，这正是这类技术须在效果与能耗之间权衡的原因。光催化的瓶颈在光子与催化剂的接触：剂量不足则矿化不完全，灯管老化、催化剂被粉尘油污覆盖都会让活性骤降。等离子体的瓶颈在能量利用率：电子随机碰撞，大部分能量转化为热而非破坏分子键，且强放电会显著生成臭氧与氮氧化物。因此两者都更适合作为吸附或吸收之后的末端把关，而不是高浓度大风量的主力手段。
图 5 光催化与低温等离子体：左图光催化以紫外灯照射 TiO₂ 涂层，产生电子—空穴对并生成 ·OH，把有机物氧化为二氧化碳和水；右图低温等离子体在高压放电极间产生高能电子与 ·OH、臭氧，直接打断分子键。下图为去除率—能量密度曲线，两条曲线先陡后缓、趋于饱和，说明继续提高能量密度的边际收益递减。
治理对象与总量控制
废气治理的对象，按来源分为三类：燃料燃烧废气（锅炉、窑炉烟气，以二氧化硫 SO₂、氮氧化物 NOx 与烟尘为主）、工艺生产尾气（化工、涂装、印刷等工序排出的挥发性有机物 VOCs、酸碱雾与粉尘）、汽车尾气（移动源，以 NOx、一氧化碳、碳氢化合物与颗粒物为主）。按污染物的物理形态，又可归为颗粒物与气态污染物两大类：前者靠除尘设备捕集，后者靠吸收、吸附、燃烧或催化转化去除。分类不是学术问题——来源决定风量、温度与污染物谱，形态决定可选的技术路线，这两条是方案选型的第一步。图中四类污染物各标出一条限值刻度，刻度上的标志位越高说明允许排放浓度越宽。
治理要求有两条并重。一是按地区或企业的实际情况选取最佳实用技术：技术上可行、经济上合理、能长期稳定达标，而不是一味追求最高配置。二是对主要污染物实施排放总量控制——区域大气环境质量取决于进入该区域的污染物总量，而非单个污染源的排放浓度。落到工程上带来三个直接结论：减排要优先削「大流量、低浓度」的那部分，因为总量权重在风量上；提高收集率与提高净化效率同等重要，把逸散废气收进来再处理的削减效果，往往优于把管道里已有的浓度再压低几个百分点；总量指标要与排污许可、在线监测和运行台账挂钩，按年核算、按季调度，才能真正落地。这也是「最佳实用技术 + 总量控制」必须同时要求的根本原因。
图 6 治理对象与总量控制：左图按来源与形态列出 SO₂、NOx、颗粒物与 VOCs 四类污染物，各配来源图标与一条限值刻度；右图给出总量 = 浓度 × 风量 × 时间的乘积关系并合成总量 W，再按配额分配到各污染源。总量是各源「浓度 × 风量 × 时间」之和，必须同时计入有组织与无组织排放。
治理方法分类
废气治理方法有两条分类轴。按来源，分为燃料燃烧废气治理、工艺生产尾气治理与汽车尾气治理三类：燃烧废气的核心是脱硫、脱硝与除尘，工艺尾气的核心是挥发性有机物与酸碱雾，汽车尾气则依赖机内净化与三元催化等移动源手段。按污染物的物理形态，所有方法最终归为两大类：颗粒污染物治理（即除尘）与气态污染物治理。前者靠力场或过滤介质把固体颗粒从气流中分离出来，后者靠传质或化学反应把分子态污染物转移或转化掉。这条形态轴比来源轴更基础，因为它直接决定可选的技术原理。图中按「除尘 / 脱硫 / 脱硝 / VOCs / 除臭」五类展开，各挂 2~4 种常用工艺，并用颜色区分回收型与销毁型。
颗粒物治理按捕集机理分四类：机械除尘利用重力、惯性与离心力，结构简单但只能捕集较粗颗粒；湿式除尘用水滴或液膜捕集，可同时吸收气态污染物，适合高温高湿与易燃易爆场合；过滤除尘用滤袋或滤筒，对亚微米颗粒效率高，是当前应用最广的高效除尘方式；电除尘靠高压电晕使粉尘荷电再用电场捕集，阻力小、能耗低、可耐高温，适合大风量烟气。气态污染物治理按原理分「分离」与「转化」两类：分离类不改变污染物分子本身，靠溶解度差异或表面富集把它从气流中取出（吸收、吸附、冷凝、膜分离）；转化类则改变分子结构，把有害物变成无害或易处理物质（燃烧、催化转化、生物法）。工程上常是「分离 + 转化」组合——先用吸收或吸附把污染物富集下来，再用燃烧或催化把小流量高浓度气体彻底销毁，兼顾达标与运行成本。
图 7 治理方法分类：顶部图例用颜色区分回收型与销毁型；五列分别对应除尘、脱硫、脱硝、VOCs 与除臭，各挂 2~4 种常用工艺（布袋、电除尘、湿电、湿法脱硫、半干法、SCR、SNCR、低氮燃烧、活性炭、冷凝、催化燃烧、RTO、生物法、光催化、等离子体）。气态污染物治理按原理又分「分离」与「转化」两类，多级串联的总效率等于 1 减去各级透过率之积。
废气收集与文丘里阀风量控制
废气收集系统由集气罩、支管、主风管、文丘里阀与引风机组成。工艺设备产生的废气在罩口被负压吸入，经各支管汇入主风管，主风管上设文丘里阀，最后由引风机送往末端净化设备与排放口。集气罩形式按污染物散发方式选取：密闭罩把污染源包裹起来，捕集效率最高；接受式罩靠散发气流自身的运动方向捕集；外部吸气罩（含侧吸罩）设在污染源侧面或上方，靠罩口负压把废气拉入，罩口越远离污染源，所需风量越大。图中上半为密闭罩、下半为侧吸罩，弯曲流线表示气流被拉向罩口的方向，箭头即罩口处必须达到的控制风速。整个系统的目标是让每一处污染源都被稳定罩住，而不是把总风量一味开大。
支管风量平衡困难的原因在于各支管沿程阻力不同：靠近风机的支管负压大、分得的风量多，最远端支管阻力最大、实际风量最小，这就是「末端最难抽」。文丘里阀利用气流在收缩段加速、喉部高速、扩散段减速的原理，由锥体改变流通截面：管网压差升高时锥体移动、环隙减小，压差降低时环隙增大，从而在压力波动时自动保持通过风量基本恒定，保护每个罩口的抽吸效果，这正是图 8 中「有阀」的风量—压差曲线近似水平、「无阀」曲线随压差上升的原因。调节策略上，变频改变风机转速属全局调节，成本低，但各支管风量按比例同步变化，无法单独补偿末端不足；阀门调节属局部调节，可单独修正某一支路，但节流会增大阻力与能耗。工程上常两者结合：先用阀门把各支管风量调平衡，再用变频按总需求调节。
图 8 废气收集与文丘里阀风量控制：左图为集气罩捕集，上半密闭罩把污染源包起来、捕集最彻底，下半侧吸罩靠罩口负压把废气拉入，弯曲流线表示气流走向、箭头为罩口控制风速；右图为文丘里阀剖面，执行器带动锥体随压差上下移动、改变与喉部之间的环隙，使通过风量保持恒定，下方「风量—压差」曲线中「有阀」近似水平、「无阀」随压差上升。
粉尘三级除尘与布袋清灰
含尘废气的颗粒粒径能跨越几个数量级：从几十微米的飞灰到亚微米的烟尘，单台设备很难同时对粗、中、细颗粒都高效。工程上的通用办法是按粒径由大到小分级处理，组成「粗—中—精」的三级链路：先让气流进入重力沉降室，通道变宽、流速降低，粗颗粒靠自身重力沉降下来；再进入旋风除尘器，气流沿筒壁高速旋转，中等粒径的粉尘在离心力作用下被甩向筒壁、沿壁滑落；最后由布袋除尘器把细颗粒拦下来。分级串联的逻辑是让每一级做自己最擅长的事——粗颗粒若直接进布袋，会磨损滤袋并造成局部堵塞；细颗粒若留给沉降或旋风，去除率则很低。净化后的气体由引风机送去达标排放，捕集的粉尘落入灰斗，再由卸灰阀与输灰设备排出。这种「粗—中—精」的次序也正是干式除尘的通用布局。
布袋的过滤机理不止筛分：粒径大于滤材孔隙的颗粒被直接拦截，即筛分；随气流运动的颗粒因惯性撞击纤维而被捕集，即惯性碰撞；极细颗粒作布朗运动扩散到纤维表面而附着，即扩散；此外还有静电吸引。新滤袋初用时主要靠这些机理，运行一段时间后表面形成粉尘层即滤饼，滤饼本身成为高效过滤介质，此时效率更高但阻力也上升。过滤风速过高，粉尘会嵌入滤材内部造成糊袋、清灰困难；过低则设备体积与投资过大。阻力随积灰增厚而上升，达到设定上限即触发清灰。清灰方式有脉冲喷吹（压缩空气瞬时反吹，应用最广）、机械振打与反吹风，其中脉冲清灰对滤袋损伤小、可在线进行。运维上应以压差而非固定时间确定清灰与换袋时机。
图 9 粉尘三级除尘与布袋清灰：含尘废气依次经重力沉降室去除粗颗粒、旋风除尘器靠离心力分离中等粒径粉尘、布袋除尘器拦截细颗粒，净化后由引风机达标排放；右上放大脉冲清灰，压缩空气自袋内向外把滤袋表面的粉尘层抖落。三级串联按透过率相乘叠加，须控制过滤风速并防糊袋与结露。
紫外光催化与活性炭净化
紫外光解与光催化通常设在除尘与除雾之后，作为有机物与异味的深度处理，末端再接活性炭把关。含味含菌废气先经初效过滤去掉颗粒物与液滴，避免污染灯管表面；随后进入紫外灯管阵列，254 nm 紫外光直接打断有机物分子链与微生物核酸；灯管周围布置二氧化钛（TiO₂）类催化板，紫外光激发产生强氧化性自由基，进一步把有机物氧化分解；最后由活性炭层吸附残余污染物与副产物，经引风机达标排放。这套组合同时实现杀菌、除味与降低 VOCs 浓度，其顺序不能颠倒：颗粒物与液滴必须先拿掉，否则灯管与催化剂会很快失效。串联的分工是「先过滤、再氧化、后吸附」——紫外段把大分子拆小，活性炭段再把拆出来的小分子吸住，两段各有所长。
机理上，紫外光解靠高能光子打断有机物分子的化学键，把长链与大分子裂解为小分子、有机酸或矿化产物；光催化则在 TiO₂ 表面产生电子—空穴对，与水汽和氧气反应生成羟基自由基等活性物种，把有机物氧化为二氧化碳和水。其限制在于：光催化需要紫外光与催化剂同时作用，对高浓度或难降解物效率有限，容易产生中间产物；紫外灯管随运行时间衰减，输出强度下降后剂量不足，处理效果随之恶化。工程上应按最不利工况（灯管寿命末期、最大风量）核算剂量，并以剂量而非灯管数量作为设计判据。活性炭依靠吸附容量工作，容量耗尽即穿透，须按进出口浓度变化判断更换时机，前端的除尘除雾与降温除湿不到位，活性炭寿命会大幅缩短。
图 10 紫外光催化与活性炭净化：废气先经初效过滤去除颗粒物，再进入紫外灯管阵列，254 nm 紫外直接破坏有机物链与微生物核酸，并由 TiO₂ 催化板在紫外激发下强化氧化分解，最后由活性炭吸附残余污染物，经引风机达标排放；下方阶梯柱示意初效、紫外、活性炭三段去除率逐步叠加，须保证紫外剂量、控制臭氧副产物并及时更换衰减灯管。
单级喷淋填料吸收塔
单级喷淋填料吸收塔是湿法净化的基本单元。含酸（或含碱）废气由塔下部进气口进入，向上穿过填料层；吸收液由塔上部喷淋装置均匀淋下，沿填料表面铺展成液膜，气液逆流接触，污染物从气相溶入液相并发生中和或氧化还原反应；净化后的气体经塔顶除雾器去除夹带液滴，由引风机排放；吸收液落入塔底吸收液池，由循环泵送回喷淋，池内按 pH 在线监测补加药剂。整个过程的本质是把气相中的污染物转移到液相，因此液相的吸收能力与更新速度决定了净化效果。填料的作用是提供气液接触界面：比表面积越大、表面润湿越充分，单位体积可提供的传质面积越大，塔的净化效率也越高。
液气比是牵一发动全身的参数：加大液气比可提高吸收效率并降低结垢风险，但循环泵能耗与塔阻力随之上升。喷淋密度与润湿率同样重要，喷淋量过小会使填料表面出现干区，气液接触面积骤减，效率反而下降；液体能否均匀分布，取决于液体分布器与再分布设计。单级效率的上限来自吸收液的饱和与推动力递减：随液相中污染物浓度升高，推动力 Δp 变小，效率趋低。当吸收液接近饱和时推动力趋近于零，效率急剧下降，因此及时换液与补药往往比单纯加高塔身更有效。此外，塔压降是运行状态最直观的指标，压降升高通常意味着填料堵塞或液泛，须及时处理。
图 11 单级喷淋填料吸收塔：废气由下部进气口进入向上穿过填料层，与上部喷淋的吸收液逆流接触，污染物被溶解中和，塔顶除雾器去除夹带液滴后由引风机达标排放；吸收液在塔底液池循环，由循环泵送回喷淋。右侧放大示出气液在填料表面的逆流接触传质，SO₂ 由气相溶入液膜进入液相；关键参数是液气比、喷淋密度与填料清洁，须防堵塞与雾沫夹带。
两段式喷淋吸收塔
两段式喷淋吸收塔把两个填料—喷淋单元上下串联在同一塔体内。废气先经下段填料层与喷淋逆流接触，再经段间导流与再分布进入上段填料层与喷淋进一步吸收，两级顶部均设除雾器，净化后由引风机达标排放。两段可以共用吸收液池，也可以分设：当污染物需要不同吸收液或不同 pH 时，两段各用独立的循环液池；当只是需要更长的有效传质高度时，则共用一套吸收液并分别配泵。这样做的目的是在同一塔体高度内获得两级相对独立的吸收环境，而不是简单地把单级塔加高。本图中下段用氧化性药剂（NaClO）先把难溶组分氧化为易溶物，上段再用碱液（NaOH）中和吸收酸性气体，两段之间用隔液盘把喷雾与积液分开，各自循环、互不串液。
为什么单级不够：吸收推动力随液相中污染物浓度升高而递减，单级塔内的吸收液自上而下逐渐饱和，靠近进液口处推动力最小，气体在此已接近平衡，容易出现穿透——出口浓度突然升高的现象。把塔分成两段，每段用相对较新鲜的吸收液或不同 pH 的吸收液，就能让各段都保持较大的传质推动力，从而把出口浓度压得更低。两段的分工可以是：下段用氧化性或酸性药剂去除大部分易溶或可被氧化的污染物，上段用碱性吸收液处理残余与难溶组分。段间再分布很关键，液气在段间必须重新均匀分布，否则上段偏流会使填料利用不均。压降随段数增加而上升，风机能耗近似成倍增加，液气比也随之增大，所以两段并非把塔加高那么简单。
图 12 两段式喷淋吸收塔：废气先经下段填料层与下段喷淋（氧化性药剂 NaClO）逆流接触，再经隔液盘与段间再分布进入上段填料层与上段喷淋（碱液 NaOH）进一步吸收，两级顶部设除雾器，由引风机达标排放；两级分设循环液池与循环泵、互不串液。右侧上为隔液盘放大（升气管与降液管、段间再分布），下为单级与两段的出口浓度对比，可见两段能把出口浓度压得更低；段间再分布与液气比是效率与能耗的关键。
固定床活性炭吸附有机废气
固定床吸附是把颗粒状吸附剂（多为活性炭）堆装成一段静止床层，废气由风机送入、沿一个方向穿过床层，有机物分子被孔隙表面截留，净化气从另一侧排出。它与吸收的分界很清晰：吸收把污染物溶进液相，会产生洗涤废水；吸附把污染物富集到固体表面、不进入液相，因而没有废水。气流方向有下进上出与上进下出两种：下进上出时床层不易积水、阻力较稳，上进下出时颗粒不易被吹起、装卸方便，两者都要求气流在截面上分布均匀、避免沟流。整套装置由预处理（降温、除尘、除湿）、吸附床、风机管道与再生或更换系统组成，适合低浓度、大风量、间歇排放的有机废气。
把床层看成一个向前推进的"传质区"：进气侧的炭先饱和，吸附带随运行逐渐向出口移动，当它到达出口，出口浓度骤升即形成穿透曲线，从投运到穿透所经历的时间就是床层的有效工作时间。工程要点是预处理到位、参数匹配与穿透监控：进气温度宜低于 40 ℃，粉尘与漆雾须先经初效或干式过滤去除，否则微孔被堵塞、寿命骤减。吸附放热，局部温升超过约 80 ℃ 有自燃风险，床层须分层并设温度监测；饱和后经热空气或蒸汽脱附再生，再冷凝回收有机物，再生不彻底会让残留水分占据活性位、下一轮容量明显下降。
图 13 固定床活性炭吸附有机废气：废气经预处理降温除尘后自下而上穿过颗粒炭床层，有机物被孔隙吸附，净化气达标排放；床层自进气侧向前依次为饱和区、吸附带与新鲜层，吸附带到达出口即穿透。饱和后经热蒸汽脱附、冷凝回收，再生不彻底会使容量下降。
干式多级过滤吸附净化
干式多级过滤吸附净化指全程不引入洗涤液的净化流程：废气先经初效过滤（粗效滤网或无纺布）截留漆雾与大颗粒粉尘，再经中效与高效过滤（袋式、滤筒或玻璃纤维覆膜滤料）逐级去除细粉尘，随后进入吸附段，由活性炭或沸石床吸附残余有机物与异味，最后由引风机经排放口排出。整条线没有喷淋塔与循环水池，因而没有洗涤废水，流程短、占地小、启停灵活，适合小风量、间断运行或不便排水的场合。它的成败几乎全压在"分级预过滤"上——前段拦不住的漆雾与粉尘会直接堵死后段吸附剂的微孔。
干式流程的优点是结构简单、无废水、维护界面清晰，代价是滤材与吸附剂属于耗材，饱和后必须更换或再生，运行成本随进气浓度上升而显著增加。工程要点有四条：一是分级过滤，前端拦截漆雾、后段精滤细尘，避免吸附段被堵塞；二是以压差表监控各级滤网，按压差而非固定周期更换；三是监测环境湿度，必要时设除湿或加热，防止高湿使吸附性能衰减；四是废滤材与饱和吸附剂多属危险废物，须分类收集、规范处置。此外，由于没有液体吸收，干式对水溶性、高浓度酸性气体的适应性有限，这类废气仍应走湿式路线。
图 14 干式多级过滤吸附净化：废气依次经初效、中效与高效过滤去除漆雾与不同粒径粉尘，再经活性炭或沸石吸附段去除残余有机物与异味，全程无洗涤液、无废水产生；滤材与吸附剂为耗材，须按压差与出口浓度判断更换，沿程浓度逐级下降。
湿式喷淋吸收与吸附组合
湿式喷淋吸收与吸附组合是把"洗涤"与"吸附"串起来的净化流程：废气先经湿式段（喷淋塔或填料塔），用循环液与气体逆流接触，去除水溶性污染物、降温并除尘；随后经除雾器除去夹带液滴，再进入吸附段，由活性炭或沸石吸附残留的有机物与异味，最后达标排放。湿式段的吸收原理是气态污染物从气相溶入液相，靠溶解度（物理吸收）或与吸收液发生化学反应（化学吸收）而被转移；易溶于水的气体（如氨、氯化氢、部分醇类）适合直接用水或酸、碱液吸收。前湿后干的分工很明确：湿式主除水溶性与酸碱组分，吸附段兜住漏过的疏水性有机物并控制异味。
吸收液需按污染物性质配制并控制 pH：吸收酸性气体用碱液（如氢氧化钠或碳酸钠）维持偏碱，吸收碱性气体（如氨）用稀酸维持偏酸；反应生成的盐累积到一定程度后吸收能力下降，须排污与补液。pH 失控是最常见的效率波动来源，宜设在线 pH 计联动加药——把 pH 稳住，比单纯加大喷淋量有效得多。湿式段前置还有保护作用：先降温可护住后段吸附剂，先除尘可避免吸附段堵塞，先去除水溶性组分可减轻吸附负荷。后置吸附段则负责兜住湿式段漏过的疏水性有机物并控制异味，形成"湿式主除、吸附保障"的分工。
图 15 湿式喷淋吸收与吸附组合：废气先进入湿式吸收段，用循环液逆流接触去除水溶性污染物、降温除尘，经除雾后进入吸附段吸附残余有机物与异味再排放；吸收液按污染物性质配制并控制 pH，湿式段产生的废水与污泥须并入水处理系统。两级各管一段，沿程浓度呈阶梯下降。
废气全流程多段净化组合
废气全流程多段净化组合是一条从源头到排放口的完整链条，通常按"收集—预处理—主处理—深度处理—排放"分段。收集段由集气罩、管道与风机组成，负责在污染源附近把废气有效捕集并输送，是整条链条效率的第一道关口；预处理段用降温、除尘、除湿等手段把废气调整到主处理可接受的工况；主处理段按污染物性质选择吸附、吸收、氧化或生物等方法去除大部分污染物；深度处理段用吸附或高效过滤把关，兜住波动与残余；最后由排放口与在线监测完成达标排放。各段职责分明又相互传递失效——前段失效会以负荷形式压给后段，因此链条的强弱由最薄弱的环节决定。
选择主处理方法的逻辑取决于污染物性质：疏水性低浓度有机物宜用吸附或吸附浓缩后氧化，水溶性污染物宜用湿式吸收，高浓度可燃组分宜用热力氧化并考虑余热回收，含尘高的先除尘再处理，恶臭低浓度大风量可考虑生物法。串联各段的总效率按穿透乘积关系叠加，任何一段成为短板都会拉低整条链条，因此应找出并补强最薄弱的环节，而不是盲目堆段数。工程上还要按排放标准倒推各段去除率、给末段留足余量，各段工况须匹配（温度、湿度、粉尘、浓度都在后继段可接受范围内），排放口按规范设采样与在线监测，并建立滤材、吸收液、吸附剂、催化剂的全链条更换与再生台账。
图 16 废气全流程多段净化组合：废气由集气罩与风机收集后进入预处理（降温除尘除湿），再经主处理（按污染物性质选择吸附、吸收、氧化或生物法）去除大部分污染物，随后由深度处理把关，最后经排放口与在线监测达标排放；各段失效会向后传递，须按最薄弱环节补强并建立全链条运维台账。
填料塔气液传质
填料塔是气液传质的核心设备：废气自下而上、吸收液自上而下在填料层内逆流接触，填料把液体分散成不断更新的薄膜，为传质提供巨大的接触面积。气相中的污染物先随主体气流扩散到气膜外缘，再依次穿过气膜、相界面与液膜进入液相主体，这一"双膜串联"的过程就是双膜理论所描述的传质路径。填料分散装（拉西环、鲍尔环、阶梯环等）与规整（波纹板、丝网）两类：散装填料装填方便、造价低，气流分布与润湿不如规整填料均匀；规整填料比表面积大、压降小、通量高，适合大直径塔与高传质要求。设计中用比表面积、空隙率与填料因子表征填料性能，比表面积越大越利于传质，但压降也随之升高。
吸收推动力沿塔高递减：塔底进气侧气相浓度最高，瞬时浓度差最大；越往塔顶，气相浓度已被拉低、液相浓度又被抬高，两者之差越来越小，故图示推动力曲线自上而下递增——这也说明塔高并不能线性地换来效率。工程要点是气液分布均匀、液气比与喷淋密度匹配、填料分段并设再分布器。进液设分布器、进气设整流，避免沟流（部分气体未接触液体就穿塔而过）与壁流（液体沿塔壁流下、中心填料得不到润湿），两者都会明显降低效率。塔高较大时分段并设再分布器，既保证润湿又能抑制偏流。
图 17 填料塔气液传质：废气自下而上、吸收液自上而下在填料层逆流接触，环状填料把液体分散成不断更新的薄膜；气相污染物依次穿过气膜、相界面、液膜进入液相（双膜理论）；塔高由 Z = NTU × HTU 决定，推动力沿塔高自上而下递增。
除雾与除湿
湿法吸收塔在完成传质的同时，也把大量吸收液分散成细小液滴，出塔废气随之夹带大量雾滴。若雾滴直接进入下游活性炭吸附床或催化剂床层，危害有三：吸附剂受潮后微孔被水膜占据，吸附容量骤降；溶解性盐类随水分蒸发在表面析出结盐、堵塞孔道；部分组分在湿态下与吸附剂或催化剂发生化学作用而中毒失效。因此吸收塔出口必须设除雾器，把雾滴尽量截留，这是保护下游工序最简单也最经济的一道防线。除雾器按机理分为折流板式、丝网式与旋风式：折流板式耐堵、丝网式效率高（可达 99% 以上）、旋风式适合高气速大气量，需按气量与含尘含盐情况选择。工程上通常以除雾器压差或下游湿度作为运行判据。
除雾器的作用是"保下游"：它不改变污染物浓度，却直接决定吸附剂与催化剂能否长期稳定工作。其设计核心是临界气速——气速太低液滴带不上去、除雾效率下降，气速太高已捕集的液膜会被撕碎再次夹带，反而恶化；设计气速一般取临界气速的 60%～80%，压降控制在数百帕。进吸附床前的除湿同样关键：活性炭对水与有机物存在竞争吸附，相对湿度越高、有机物吸附容量越低，一般宜控制在 60% 以下。降湿可先冷凝降温使水汽凝结析出并回收冷凝热，再适度再热以降低相对湿度；也可用除湿转轮连续吸湿再生。降温除湿的顺序与再生能耗，是吸附系统设计中必须权衡的问题。
图 18 除雾与除湿：吸收塔出口废气夹带的雾滴经折流板、丝网或旋风式除雾器，靠惯性碰撞、重力沉降与离心分离截留液滴，临界气速按 Souders–Brown 式估算并以压差判断冲洗；进吸附床前须降温除湿，把相对湿度控制在 60% 以下以保吸附容量，含湿量随温度升高而增大、降到露点即开始析水。
防爆与阻火
处理含可燃有机物的废气时，防火防爆是设计的首要前提。燃烧与爆炸需要三要素同时具备：可燃物、助燃物（空气或纯氧）与点火源，缺一不可；浓度低于爆炸下限（LEL）时因可燃物不足而无法持续燃烧，高于爆炸上限（UEL）则因缺氧而无法着火，两限之间才是真正的危险区，防爆的本质就是拆掉其中任意一环。工程上最常用的是控制可燃物浓度：把有机物在混合气中的体积分数压到相应组分爆炸下限的 25% 以下，此区间内即使遇到火源也不会形成持续燃烧。为此须在进气总管设可燃气体检测仪表，浓度接近限值时先报警、再联锁稀释或切断，绝不允许凭经验运行。在可能出现回火的管路上还应设阻火器，阻止火焰沿管路倒传。
浓度控制必须建立在实时监测与联锁之上：可燃气体检测器（多为催化燃烧式或红外式）装在进气总管与关键支管，超限先报警、再打开稀释阀引入新鲜空气，必要时切断生产并紧急排放。设备与管道按防爆区等级选型，避免在危险区内使用非防爆电气；所有金属部件须可靠接地，法兰间加跨接线，防止静电积聚放电。阻火器型式有波纹板式、金属网式与液封式：波纹板式耐烧、金属网式结构简单、液封式适于低压；其作用是当火焰试图倒传时，靠密集的狭窄通道把火焰的热量快速导走，温度降到着火点以下而熄灭。阻火器应按介质 MESG 选型并定期检查，防止沉积物堵塞芯件而失效。
图 19 防爆与阻火：浓度低于爆炸下限（贫燃）或高于爆炸上限（富燃）都不会持续燃烧，两限之间才是危险区，须把浓度控制在 25% LEL 以下；防爆三要素为可燃物、助燃物与点火源，拆掉任一角即可防爆；管路设波纹板式或金属网式阻火器，火焰通过狭窄通道时被壁面冷却而熄灭。
电除尘器
电除尘器（静电除尘器）是四类除尘方式中唯一以静电力作捕集动力的设备：先用高压电晕放电把气体电离，使粉尘荷上电荷，再让荷电粉尘在电场中迁移到收尘极并被捕集下来。全过程分为四个环节——电晕放电与气体电离、粉尘荷电、荷电粉尘在电场中迁移、收尘极捕集与振打清灰；任一环节失效，整体效率都会显著下降。典型结构包括放电极（电晕极，线状或芒刺状）、收尘极（阳极板）、高压直流电源（50~100 kV）、振打清灰装置、气流分布板与灰斗。其突出特点是阻力小（约 100~300 Pa）、能耗低、处理风量大、可耐较高温度（约 250~500 ℃）、效率高（可达 99% 以上），并能捕集小至 0.05 μm 的细颗粒，因而广泛用于电力、冶金、水泥等大风量烟气场合。
电除尘器的运行效果高度依赖粉尘比电阻：约 10⁴~10¹¹ Ω·cm 是最有利区间。比电阻过高时，粉尘层积在收尘极上不易释放电荷，形成反向电场甚至反电晕，效率骤降；过低时粉尘到达极板后立即失去电荷又被气流带走，产生二次飞扬。常见故障还包括极线肥大（粉尘在放电线上堆积成瘤，削弱电晕）、振打装置失灵（极板积灰过厚）、气流分布不均（局部流速过高）以及绝缘子结露爬电。工程上通过烟气调质（喷水、喷氨或加装预荷电）来调节比电阻，并靠振打周期与强度的优化保证清灰彻底而不造成二次飞扬。
图 20 电除尘器：高压电晕放电使气体电离、粉尘荷电，荷电粉尘在电场中迁移并被收尘极捕集，再靠振打清灰；场强在放电极表面最高、随离极距离迅速衰减，故电晕区只在放电极附近很薄的一层；效率按 η = 1 − e^(−wA/Q) 计算，比电阻在 10⁴~10¹¹ Ω·cm 区间最有利。
湿式除尘器
湿式除尘器用液滴或液膜捕集气流中的颗粒：含尘气流与液体接触，颗粒先被液滴捕获，再随液滴从气流中分离出来。捕集机理有四种——惯性碰撞（颗粒因惯性撞上液滴，对大粒径最有效）、拦截（颗粒随流线掠过液滴表面即被粘附）、扩散（亚微米颗粒作布朗运动接触液滴）、凝并（颗粒与凝结水汽合并长大后更易被捕获）。主要型式按气液接触方式区分：喷淋塔结构简单、阻力低；填料塔靠填料增大接触面；文丘里洗涤器靠喉部高速气流把液体雾化，效率最高；旋风水膜除尘器用旋转气流把水甩成水膜；泡沫塔与冲击式水浴则靠气流冲击液层产生泡沫层。选型时按粒径、黏性、腐蚀性与是否需要同时脱除气态污染物综合确定。
高能湿式洗涤器在喉部把液体打碎成数十微米的小液滴，气液相对速度可达每秒上百米，对 0.1 μm 以下粉尘仍能保持很高效率，这正是干式布袋与静电较难做好的粒径段。湿法还有两点独特优势：一是可在除尘的同时借液相吸收脱除 SO₂、NH₃、酸雾等气态污染物，其他除尘方法做不到；二是处理高温、高湿、易燃易爆气体时安全性好，水膜与液雾不产生电火花，还能把高温气体迅速降温。代价是能耗与阻力高、产生含尘废水需处理、设备与管道易腐蚀结垢、塔内易堵塞、冬季须防冻。效率主要由液气比与压降决定，应在满足排放要求的前提下取下限。
图 21 湿式除尘器：含尘气流与液滴或液膜接触，靠惯性碰撞、拦截、扩散与凝并捕集颗粒后由除雾器分离；高能洗涤器在喉部雾化液体，对 0.1 μm 以下粉尘仍高效，并可通过液相吸收同时脱除气态污染物，适合高温、高湿、易燃易爆气体，但阻力与能耗高、须处理含尘废水。
吸收设备选型与文丘里吸收器
吸收设备选型要同时兼顾多项准则：处理能力大（大风量下塔径不过大）、净化效率高（对目标组分有足够的传质推动力与接触面积）、结构简单、阻力小（决定风机能耗）、操作弹性大（50%∼110% 负荷内仍稳定）、投资省、不易堵塞、耐腐蚀。这些准则往往互相冲突：提高效率常靠增大接触面积，而填料越细阻力越大、越易堵塞；追求低阻力则可能要牺牲效率。因此应结合废气风量、污染物种类与浓度、含尘量、腐蚀性、温度以及是否含易结垢组分综合权衡，而不是单看某一项指标。常用设备的适用范围不同：填料塔传质效率高、操作弹性好，但怕堵塞、怕结垢；板式塔处理量大、可用在含尘场合，但压降较高；喷淋塔结构简单、阻力低、不易堵塞，但传质效率一般；文丘里吸收器则把除尘与吸收合为一体。
文丘里由收缩段、喉部和扩散段组成：气体在收缩段加速，到喉部达到最高速度，液体在喉部被高速气流雾化成微细液滴，气液接触面积与相对速度剧增，传质与颗粒捕集同时高效完成；进入扩散段后气流减速、压力部分恢复，减少总能量损失。它结构简单、处理风量大、净化效率高，且因通道无填料、不易堵塞，特别适合处理含尘气体。工程设计中喉部气速是首要变量，液气比要与喉部气速匹配以形成足够细的液雾；结构上要设除雾器回收液滴，防止雾沫夹带造成二次携带与后续腐蚀；循环液须固液分离并控制浓度，避免喷嘴堵塞。运行中监测压降、喉部气速、液气比与除雾器状态，按压降趋势判断结垢与磨损。
图 22 吸收设备选型与文丘里吸收器：选型须兼顾处理量、效率、阻力、弹性与投资，按处理风量与所需效率在喷淋塔、板式塔、填料塔与文丘里之间取用；文丘里在收缩段加速、喉部把液体雾化、扩散段恢复压力，靠高速气流与微细液滴同时高效完成传质与捕集，通道无填料、不易堵塞，适合含尘气体，但压降与动力消耗大。
重力沉降除尘器
重力沉降除尘器是结构最简单的除尘设备，主体是一个断面远大于进气管的沉降室，内设挡板或隔板，底部为灰斗与排灰口。含尘气流从一端进入后断面突然扩大，速度大幅下降，颗粒在重力作用下向底部沉降，落入灰斗由排灰口排出，净化气体从另一端排出。其工作原理可归结为一条不等式：气流在沉降室内停留的时间，必须不小于颗粒从顶部沉到灰斗所需的沉降时间。常用内部挡板把气流方向反复改变，使颗粒多次获得沉降机会；也可用多层水平隔板把沉降高度分成若干层，缩短颗粒沉降距离，从而提高同一尺寸下的捕集效率。整体上它是靠扩大空间与延长停留时间来换取低阻力与高可靠性的，属于以体积换能耗的典型设备。
颗粒沉降速度与粒径的平方成正比，因此沉降速度对粒径极其敏感：粒径减小十倍，沉降速度约降为原来的百分之一。这导致重力沉降室只对约 50 μm 以上的尘粒才有较好的捕集效果，更细的颗粒几乎不被除去。它的优点是结构简单、阻力极小（通常仅 100∼300 Pa）、投资省、运行可靠，且能承受高温烟气。设计中提高效率有三条途径：一是降低气流速度，即扩大沉降室断面，代价是体积增大；二是缩短沉降高度，可用多层隔板实现；三是加长停留距离。工程上常在入口设导流板使气流均匀分布，避免局部高速短路，出口也可设挡板，防止已沉降的颗粒被重新带出。
图 23 重力沉降除尘器：含尘气流进入断面扩大的沉降室后速度骤降，颗粒靠重力沉入灰斗，停留时间须不小于沉降时间；沉降速度与粒径平方成正比，故仅对 50 μm 以上尘粒有效，结构简单、阻力小、耐高温但占地大、效率低，只作初级除尘，常与旋风或布袋串联。
吸附法适用性与流程型式
吸附法是利用多孔固体吸附剂把废气中的污染物富集到其表面，从而实现净化的方法。它的突出优点是净化效率高，即使对低浓度气体仍具有很强的净化能力；在吸附剂足量的前提下，理论上可以达到任意要求的净化程度，出口浓度可以做得非常低。因此它特别适用于排放标准严格、或污染物浓度低而其他方法难以达标的气体，在工程上常作为深度净化与最终控制手段，摆在吸收、燃烧等工艺之后，作最后一道把关。吸附剂多为活性炭、活性炭纤维、沸石分子筛与硅胶等，选择时看重比表面积、孔径分布与选择性。吸附过程以放热的物理吸附为主，温度越低、浓度越高，平衡吸附量越大；降压或升温则有利于脱附再生。
吸附法并非万能。当废气浓度高、湿度大、温度高，或含大量粉尘与漆雾时，吸附剂很快被水汽和颗粒占据或覆盖，寿命急剧缩短，运行费用随之上升；此时应先用冷凝、吸收或过滤做预处理，把负荷降下来再进吸附床。流程上分间歇式与连续式两类。间歇式流程由单个吸附器组成，仅适用于间歇排放、气量小、浓度低的场合：吸附床工作到接近饱和后停止进气，转入再生，再生方式有原位再生与更换吸附剂集中再生两种。连续式流程用于连续排气，由流化床或移动床吸附器组成，吸附剂在床内不断循环，吸附与再生不间断地同时进行，处理能力大、工况稳定，但设备与操作相对复杂。吸附放热，须分层并设温度监测以防局部超温。
图 24 吸附法适用性与流程型式：吸附法净化效率高、对低浓度气体仍有很强净化能力，低浓度小风量最适宜、随浓度与风量升高转为慎用或需预处理，常作深度净化手段；间歇式由单个吸附器组成，饱和后原位再生或更换吸附剂集中再生；连续式用流化床或移动床，吸附与再生同时进行。
烟气脱硫工艺分类
烟气脱硫工艺众多，按脱硫介质（即系统中是否存在液相）可分为湿法、半干法与干法三类，三者的区别在于脱硫剂与产物的状态以及是否产生废水。湿法脱硫以浆液或溶液为脱硫介质，代表工艺有石灰石-石膏法、氨法、钠碱法、双碱法与氧化镁法。其特点是液气比大、气液接触充分，脱硫效率通常可高于 95%，副产品多为石膏或硫酸铵等可回收利用的物料。但湿法也存在明显缺点：系统排出的废水需要处理，浆液易在塔内、管道与喷嘴处结垢、磨损与腐蚀，因此对材质、防腐与除雾器冲洗有较高要求，投资与运行成本相对较高。尽管存在这些不足，湿法工艺成熟、运行可靠，在大中型燃煤机组上仍是主流选择。
半干法介于两者之间：把石灰浆液或碱液喷入吸收塔，液滴与烟气接触并发生反应，同时依靠烟气自身的余热把水分蒸发干燥，产物为干粉状，因此不产生废水。代表工艺有旋转喷雾干燥法与循环流化床半干法，前者靠高速旋转雾化器把浆液雾化成细小液滴，后者靠床内大量循环的床料强化传质。半干法脱硫效率中等，一般在 80%∼90%，投资与运行费用低于湿法。干法脱硫则全程无液相，代表工艺有炉内喷钙、尾部增湿活化与活性焦法，脱硫剂以干粉喷入或随烟气通过床层，产物为干态，无废水、流程简单、投资省，但脱硫效率相对较低，通常适用于中小机组或排放要求不高的场合。运行中还应关注除雾器堵塞、结垢腐蚀、浆液 pH 与氧化风量控制等常见问题。
图 25 烟气脱硫工艺分类：按脱硫介质有无液相分为湿法、半干法与干法三类。湿法液气比大、效率高（常高于 95%），但产废水、易结垢腐蚀；半干法喷入浆液靠烟气余热干燥、无废水、效率中等；干法无废水、效率较低、投资省。评价指标为脱硫效率、钙硫比与液气比，应用最多的是在湿式除尘基础上利用锅炉碱性飞灰的简易脱硫。
