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一、流體動力學過程。
關于氣體的流動，以及氣體與它接觸的固體、液體之間發生先到運動的基本規律。尾氣處理裝置的運行效率與氣體的流動狀態密切相關。氣液流動的研究對于尋找強化途徑具有重要意義。
二、加熱過程。
探討熱傳導的基本規律，運用這些基本規律對設備進行強化，提高廢氣處理效率，是歸納設計中經常遇到的問題。裝置的結構應符合凈化工藝要求。如催化反應裝置中，反應熱需要及時排出，否則會導致催化劑過熱而降低活性。因此，設計過程中往往根據能量守恒定律來進行熱量衡算，并采取相應的措施保證運行過程的正常運行。
三、質量傳遞過程。
探討物質在相界面上遷移的基本規律。各種廢氣凈化技術都涉及到異傳質問題。為了確保傳遞速度穩定，須有足夠的想接觸面積，需要根據質量守恒定律來平衡設備的物料。增加相接觸面積，更新相界面，提高傳質速率。
四、化學反應工程。

化學工程技術主要是從流體力學、傳熱和物質傳遞原理和化學動力學三個方面來研究廢氣處理設備各個方面的關系和影響，以闡明廢氣處理裝置的本質，旨在控制生產規模的化學反應過程，并為設計人員提供理論依據，使設計人員能夠根據具體的工藝要求來設計較好反應器。