Tách b i, l m s ch khí b ng xiclonụ à ạ ằ v túi l cà ọ Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời chân thành cám ơn đến thầy Hà Sỹ Uyên, với tấm lòng tất cả vì học trò thầy đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em làm khoá luận. Em còng xin chân thành cám ơn khoa Kỹ Thuật Môi Trường - Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng đã dạy dỗ và dìu dắt em trong suốt bốn năm học vừa qua. Em còng xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Hoá Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã tạo điều kiện giúp đỡ em về tinh thần cũng như cơ sở vật chất trong suốt thời gian làm khoá luận. Đặc biệt là thầy Trần Hồng Côn đã giúp đỡ em về phương tiện và dụng cụ thí nghiệm để em hoàn thành khoá luận này. Trong suốt thời gian làm khoá luận ở khoa hoá trường đại học khoa học tự nhiên em đã nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô, em đã học hỏi được rất nhiều những kiến thức quý báu, đây cũng là hành trang quan trọng cho em vững bước tiếp trên con đường học tập của mình. Sinh Viên Nguyễn Văn Đại Mở đầu Bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề chính được bàn bạc trong hội nghị thượng đỉnh các nguyên thủ quốc gia, được tổ chức vào tháng 8- 1998 tại Paris. Đây không phải là lần đầu tiên các vấn đề môi trường được đưa ra ở một hội nghị cao cấp và trọng thể. Nhiều tổ chức các cá nhân đã tích cực hoạt động để hạn chế tác động của con người đến tự nhiên, các nhà lãnh đạo cấp cao nhất của các quốc gia quyết định cùng hợp tác hành động để đẩy lùi mối đe doạ với hành tinh chóng ta. Mặc dù vậy, môi trường không khí ở các nước đặc biệt là ở các khu công nghiệp và các đô thị lớn vẫn tồn tại các vấn đề ô nhiễm không khí đáng lo ngại. Phần lớn các nhà máy, xí nghiệp chưa được trang bị các thiết bị các hệ thống xử lý bụi và khí độc hại hoặc có các biện pháp xử lý bụi và khí độc hại nhưng chưa xử lý triệt để đã thải vào môi trường không khí. Do đó, hàng ngày, hàng giê đã thải bụi và khí ô nhiễm vào bầu không khí cả một vùng không khí xung quanh gây nên những tác động xấu tới môi trường sống của con người. Ngay từ đầu thế kỷ này đã xuất hiện hàng loạt các vấn đề môi trường nghiêm trọng trên phạm vi toàn cầu đó là: Hiện tượng nóng dần lên của trái đất, mưa axit, xuất hiện lỗ thủng của tầng ôzôn ở nam cực, sự suy thoái hệ sinh thái, đặc biệt là nguy cơ ô nhiễm bầu không khí. Trong thực tế đã có rất nhiều những chiến lược, các giải pháp khoa học, các công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường không khí, nhưng vấn đề ở đây là phải tìm ra các giải pháp xử lý ô nhiễm tối ưu. Tức là lùa chọn phương pháp xử lý nào hiệu quả xử lý cao nhất, giá thành xử lý thấp nhất và chiếm diện tích mặt bằng Ýt nhất. Xuất phát từ những yêu cầu trên chúng tôi xin đề xuất phương pháp để xử lý ô nhiễm môi trường không khí trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ ở việt nam đó là phương pháp. Tách bụi, làm sạch khí bằng xiclon và tói lọc. Phần I Tổng Quan 1.1- Các chất gây ô nhiễm môi trường không khí, nguồn gốc phát sinh và tác hại của chúng:[1] Trong thực tế có hai nguồn tạo ra khí thải và bụi, đó là nguồn ô nhiễm tự nhiên và nguồn gây ô nhiễm nhân tạo gắn liền với các hoạt động của con người 1.1.1- Nguồn ô nhiễm tự nhiên:[1] Các hoạt động tự nhiên có thể làm tăng hàm lượng bụi tại một thời điểm nào đó và trong một không gian nào đó như: gió lốc, bão sa mạc, núi lửa, các hiện tượng sấm chớp, mây mưa, bức xạ mặt trời và vũ trụ thông qua các phản ứng phân huỷ kết hợp các chất tồn tại trong không khí, làm mất cân bằng vốn có tạo ra chất thải có hại. Nhìn chung ô nhiễm không khí do tự nhiên tạo ra khối lượng rất lớn, song thưòng phân bố trong một không gian khá đồng đều nên Ýt gây nguy hại 1.1.2- Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo:[1] Trong cuộc sống hàng ngày ta thấy quá trình đốt cháy nhiên liệu xảy ra ở khắp mọi nơi mọi chỗ, trong sản phẩm cháy do nhiên liệu cháy sản sinh ra khí cháy có chứa nhiều loại khí độc hại cho sức khoẻ con người đặc biệt là quá trình cháy không hoàn toàn, quá trình này gây ra do sự hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải, các nhà máy nhiệt điện, ngoài ra còn do các hoạt động của các khu công nghiệp như: sản xuất xi măng, dầu mỏ, công nghiệp gang thép… 1.1.3- Tác hại của các chất gây ô nhiễm: Sức khoẻ và tuôỉ thọ con người phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố trong sạch môi của môi trường không khí xung quanh . Trong tất cả các nhu cầu vật chất hàng ngày cho cuộc sống con người thì không khí là loại yếu phẩm nhất. Mà con người cần thường xuyên liên tục từng giê, nếu không khí bị ô nhiễm, nó sẽ chứa rất nhiều bụi gây ra nhiều tác hại khác nhau trong đó tác hại đến sức khoẻ con người là quan trọng nhất, đặc biệt là bệnh bụi phổi do bụi lắng đọng trong phổi gây ra chóng bao gồm các loại bệnh sau: - Bệnh bụi phổi do silic - BÖnh bôi phæi do silic - Bệnh bụi phổi do amiăng - BÖnh bôi phæi do ami¨ng - Bệnh bụi bông - BÖnh bôi b«ng 1.2- Giới thiệu các phương pháp tách bôi và làm sạch khí:[1],[4] 1.2.1: Định nghĩa bụi:[1] Các phân tử chất rắn thể rời rạc ( vôn) có thể tạo thành trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng hoá học khác nhau. Dưới tác dụng của dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bôi Để xử lý bụi người ta đã nghiên cứu nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp phù hợp với các loại bụi và kích thước bụi khác nhau và có các ưu, nhược điểm riêng, chính vì vậy mà người ta chọn các phương pháp xử lý cho phù hợp kích thước của các hạt bụi được biểu diễn qua đường kính của các hạt hình cầu, kích thước lỗ sàng mà hạt bụi lọt qua, người ta cũng sử dụng khái niệm đường kính hạt tương đương cho loại hạt bụi có kích thước bất kỳ. D td được hiểu là đường kính tương đương của một hạt hình cầu, có thể tích bằng thể tích của hạt bụi đang xét, nếu lấy tiêu chuẩn về kích thước của hạt bụi để phân loại thì ta có thể chia bôi ra thành các loại sau. 1- Bôi thô (cát bụi): Là các hạt bụi rắn có kích thước lớn hơn 75 µm. 2- Bôi: Là các hạt bụi chất rắn có kích thước từ 5- 75 µm . 3- Khói: Là các hạt vật chất có thể rắn hoặc lỏng thường tạo ra trong quá trình đốt nhiên liệu, các hạt này có kích thước từ 1-5 µm . 4-Khói mịn: Là những hạt có nguồn gốc như khói nhưng mịn kích thước của hạt khói mịn được quy ước là nhỏ hơn 1 µm . Về tính chất cơ lý, có sự khác biệt giữa các hạt bụi có kích thước lớn và các hạt bụi có kích thước cực nhỏ. Các hạt bụi có kích thước lớn ví dụ như bụi thô chẳng hạn, chúng dễ lắng đọng nhanh nhờ trọng lực và gia tốc trọng trường do đó nó được loại bỏ nhanh ra môi trường không khí một cách dễ dàng. Ngược lại các hạt bụi có kích thước nhỏ thì tuân theo một cách chặt chẽ sự chuyển động của môi trường không khí xung quanh, do đó chúng tồn tại khá lâu. 1.2.2. Bảng các phương pháp xử lý bôi:[4] Lọc Xử lý bằng nước xử lý bằng tĩnh điện Khử bụi nhờ lực ly tâm Khử bôi dùa vào trọng lực - Thùng lọc gốm - Lọc có vật liệu đệm - Lọc(túi màng) - Dàn mưa - Sục khí - Đĩa quay - Lọc theo kiểu venturi - Lọc tĩnh điện. - Thiết bị sử dụng lực quán tính - Thiết bị sử dụng lực ly tâm(xiclon) - Thiết bị quay - Buồng lắng bụi Trên cơ sở phân loại các phương pháp xử lý ta có thể phân chia các thiết bị xử lý làm 6 dạng chính như sau: 1. Lọc cơ khí 2. Thiết bị màng lọc 3. Thiết bị lọc ướt 4. Thiết bị lọc tĩnh điện 5. Thiết bị hấp phụ 6. Thiết bị buồng đốt Hai loại đầu dùng để xử lý bụi, thiết bị lọc tĩnh điện và lọc ướt có thể dùng để xử lý bụi hoặc hơi độc, hai thiết bị sau chỉ dùng để xử lý khí. Vùng lọc và hiệu quả xử lý .[4] Stt Thiết bị xử lý Kích thước hạt phù hợp (∝m) Hiệu quả xử lý 1 Thùng lắng bụi 100 - 200 40%-70% 2 Xiclon hình nón 5-100 45-85% 3 Xiclon tổ hợp 5-100 65-95% 4 Lọc có vật đệm 10-100 75-95% 5 Tháp lọc ướt 0.1-100 85-99% 6 Lọc tói 2-10 85-99% 7 Lọc tĩnh điện 0.005-10 85-99% Từ bảng trên ta thấy rằng các thiết bị xử lý bằng lực quán tính và xiclon rất tiện để tách các hạt bụi có kích thước lớn. Loại xiclon tổ hợp có hiệu quả rất lớn. Dùng các thiết bị lọc điện và lọc tay áo và các thiết bị lọc bụi loại ướt có thể đạt độ tinh lọc khá cao. Thiết bị lọc ướt chỉ dùng khi chất khí cần xử lý chịu được nhiệt và Èm, trong trường hợp này thiết bị lọc ướt có nhiều ưu điểm hơn so với thiết bị lọc điện ở chỗ thiết bị đơn giản rẻ tiền, ứng dụng thiết bị lọc loại ướt trong nhà máy có nhiều khó khăn vì ở đây quá trình tinh lọc có liên quan đến vấn đề thu gom và thải một lượng lớn các chất thải có tính axít. Thiết bị lọc điện là loại thiết bị lọc sạch được khí tốt hơn, người ta dùng thiết bị lọc kiểu ống và khi cần lọc sạch một thể tích khí lớn thì dùng thiết bị lọc điện mới rẻ tiền. Ngoài ra người ta còn dùng các loại thiết bị lọc khí sủi bọt để lọc khí khỏi bụi, khói và mù(tới 90%). Như vậy muốn chọn được thiết bị tách bụi và làm sạch khí có hiệu quả, phải xuất phát từ các yêu cầu chính sau: 1. Thành phần hạt bụi và kích thước của hạt bụi 2. Trạng thái và thành phần của khí 3. Độ tinh lọc khí cần thiết 1.2.3- Phương pháp xử lý bụi bằng buồng lắng.[4] a. Nguyên tắc: Lắng bụi bằng buồng lắng là tạo điều kiện để trọng lực tác dụng lên các hạt bụi lớn hơn lực đẩy ngang của dòng khí. Trên cơ sở đó tạo ra sự giảm đột ngột mặt cắt của dòng khí chuyển động. Trong thời điểm Êy, các hạt bụi sẽ lắng đọng. Để sự lắng có hiệu quả hơn, người ta còn đưa vào buồng lắng các tấm chắn lửng các hạt bụi chuyển động theo quán tính sẽ đập vào các vật chắn, tăng dần khối lượng và rơi xuống đáy. b. Cấu tạo và hoạt động của buồng lắng: Một buồng lắng đơn đươc cấu tạo như hình vẽ A và buồng kép trong công nghiệp có mô hình như hình B Khí cha xử lý Khí đ xử lý Thu bụi Thu bụi Khí cha xử lý A B Cấu tạo và hoạt động của : A : Buồng lắng đơn B : Buồng lắng kép có vách cản 1.2.4- Phng phỏp x lý dựa vo lc ly tõm(xiclon).[4] a. Nguyờn lý lm vic: Khi dũng khớ v bi chuyn ng theo mt qu o trũn (dũng xoỏy) thỡ cỏc ht bi cú khi lng ln hn cỏc phõn t khớ s chi tỏc dng ca lc li tõm vng ra phớa xa trc hn, lng khụng khớ phn gn trc xoỏy cú lng bi rt nhỏ . Nu ta gii hn dũng xoỏy trong mt v hỡnh tr thỡ bi s va vo thnh v v ri xung ỏy. Khi ta t tõm dũng xoỏy mt ng dn khớ ra, ta s thu c khớ khụng cú bi hoc lng bi gim i khỏ nhiu b. cu to v nguyờn lý lm vic: Bôi ra KhÝ vµo Bôi ra C¸nh híng giã KhÝ s¹ch ra KiÓu dßng tiÕp tuyÕn KiÓu dßng ®ång trôc CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña Cyclon ®¬n 1.2.5- Phương pháp xử lý bụi bằng lọc màng và lọc tói.[4] a. Nguyên lý hoạt động : Khi cho dòng khí có chứa bụi đi qua líp màng hoặc tói lọc do lỗ màng hoặc tói lọc có kích thước nhỏ hơn kích thước phần tử bụi, kết quả chỉ có các phân tử khí đi qua, phần tử bụi bị giữ lại. Khi líp bụi đủ dày ngăn cản dòng khí đi qua thì người ta tiến hành rung hoặc thổi ngược để thu hồi và làm sạch màng. a. Cấu tạo và vận hành. Màng lọc là nhòng tấm vải hình tói hay hình tấm được đặt trên một giá đỡ là những tấm cứng đan hoặc tấm liền có đục lỗ. Túi lc bng vi n cú dng ng mt u khõu kớn cũn mt u h khớ i vo túi, túi c bn hn ngi ta t trong một khung cng bng kim loi hoc bng nha. Khí sạch ống Bụi Khí có bụi Khí có bụi Bụi Túi Thiết bị hình ống Thiết bị hình túi Sơ đồ thiết bị lọc bụi bằng màng hình ống và hình túi 1.2.6-Phng phỏp lc bi bng dn ma.[4] a. Nguyờn lý hot ng: Khi dũng khớ cú cha bi i qua mn cht lng (thng l nc) cỏc ht bi s b thm t v b dỡm xung hoc cun bỏm theo dũng nc cũn khớ sch s i qua, dũng nc thng i t trờn xung, dũng khớ i t di lờn. b. Cu to v vn hnh: Cu to vn hnh v hot ng Khí sạch Khí đã xử lý [...]... xung phớa di Bi b thm t s chy theo dũng cht lng i xung phớa di ỏy thỏp v c thng xuyờn thỏo ra theo ca thoỏt Khí sạch Chất lỏng vào Hệ thống đĩa quay Khí vào Huyền phù bụi Mô hình thiết bị lọc kiểu đĩa quay 1.3- Gii thiu v xiclon v túi lc [3],[1] 1.3.1- Gii thiu v xiclon. [3] Cỏc bung thu bi v xiclon l loi thit b thu bi ph bin nht vỡ chỳng r, cú cu trỳc n gin, d vn hnh v cú cụng xut khỏ ln So vi cỏc... bỡnh thng ca xiclon. [3] xiclon hot ng bỡnh thng cn tho món cỏc iu kin sau : xiclon hoạt động bình thờng cần thoả mãn các điều kiện sau : Để - Khi dựng nhúm xiclon cú chung boong ke, phi trỏnh s i dũng khớ i t xiclon ny n xiclon khỏc Vỡ vy nhng xiclon trong nhúm phi cú tr lc nh nhau Khớ phi i vo v i ra nh th no m bo s phõn b u n gia cỏc xiclon - Khi lp nhúm xiclon nhng ng dn khớ ca cỏc xiclon nm bờn... khớ v cht lng c tip xỳc vi nhau trong vựng tip xỳc Hu ht bi s c gi li trong lũng cht lng, dũng khớ chỏ sol c i qua mng tỏch sol v i ra ngoi Huyn phự bi c thng xuyờn ly ra Khí sạch Khí sạch Khí có bụi Khí sạch Khí có bụi Tấm chắn Khí có bụi định hướng Huyền phù bụi Sơ đồ hoạt động của thiết bị dòng xoáy 1.2.10- Ra khớ kiu a quay:[4] a Nguyờn lý hot ng Bụi trong dũng khớ i qua h thng kh bi gm nhiu tm... vn ang c tip tc Trờn th gii cú nhiu loi xiclon, Nga cú 20 loi xiclon n Cỏc xiclon hỡnh tr l loi cú nng xut ln, xiclon dng cụn phu cú hiu xut cao, ng kớnh xiclon hỡnh tr khụng vt quỏ 2000mm cũn xiclon hỡnh phu khụng vt quỏ 3000mm Bi vỡ nu vn tc tip tuyn ca dũng tip tuyn khụng i, nu tng ng kớnh xiclon thỡ lc hng tõm tỏc dng lờn cỏc ht bi s gim i Ngoi ra t mt xiclon cú cụng xut ln s gp khú khn do chiu... trờn Khớ c i t di lờn thụng qua mng phõn phi, li qua nc, qua mng ( li ) ra ri ra ngoi Nc c cp liờn tc vo ca nc v ly ra ỏy cựng vi huyn phự Khí sạch Khí đ xử lý Khí chưa xử lý Đưa chất lỏng vào Tấm chắn Khí ô nhiễm Khí chưa xử lý Chất lỏng thải ra Sơ đồ thiết bị rửa khí kiểu sủi bọt 1.2.9- Ra khớ khi kiu dũng xoỏy [4] a Nguyờn lý hot ng Dũng khớ cú tc ln thi trc tip vo b mt cht lng theo mt gúc xiờn,... 0 = + 1.3.1.4.2- Xiclon chựm.[1] õy l t hp ca nhiu xiclon kiu ng - tc l chuyn ng ngc chiu cú ng kớnh bộ lp song song trong mt thit b hon chnh- gi l xiclon chựm S lng ca xiclon con trong xiclon chựm cú th lờn ti hng trm chic tu theo c nng xut ca thit b Cú th xem rng hiu qu lc ca xiclon chựm cng bng hiu qu lc ca tng xiclon riờng bit, m nh chỳng ta ó bit, v mt lý thuyt ng kớnh xiclon cng bộ thỡ sc... nờn túi lc lm vic trong iu kin ỏp xut õm b Phõn loi theo s lng túi vi trong cỏc ngn thit b lc: Thc t cú hai loi ngn: ngn cú s lng túi vi ln ( hng chc, hng trm ) v ngn cú s lng túi vi khụng ln ( thng l t 8- 15) c Phõn loi theo ng kớnh túi vi : ng kớnh túi vi yờu cu ph bin nht l 105 - 220mm v chiu di ln hn hoc bng 2,2 - 3,4m d Phõn loi theo phng phỏp gim tr lc cú chu k tỏi sinh ca túi vi : Trong cỏc túi. .. cỏc nh mỏy sn xut chỡ, lũ ng ca cỏc nh mỏy sn xut km Túi lc l x tng hp nitrụn cú khi lng riờng l 400g/m 3 lm vic iu kin khớ lc cú nhit cao 130 0c Tui th ca túi lc s gim khi tng tr lc qua túi vi, ngha l khi tng lu lng khớ qua túi lc v ti trng bi tỏc dng lờn túi Tui th túi lc bng x len, tỏi sinh túi vi theo phng phỏp xon cú th t trờn 2 nm Tui th ca túi vi th thuc vo cht lng nguyờn liu ch to x, phng... thi lung khớ tỏi sinh túi lc cho phộp tc ln hn hoc bng 3-5 m3/m2.ph khi hm lng bi trong khớ nh 300500mg/m3 Tr lc qua túi vi t 685-1280N/m 2, cũn tr lc qua túi lc bng s thu tinh t 1180-1960N/m2, nờn túi lc c tỏi sinh bng thi lung cú tr lc t 1479-1960N/m2 Mt thụng s quan trng bo dng túi lc l tui th ca túi lc vi (70% len v 30% caprụn) cú khi lng riờng 500g/m 2, tui th trung bỡnh ca túi t 6 n 7 thỏng khi... nhit im sng t 20250C, mt ngoi xiclon c lút mt lớp cỏch nhit - Trong trng hp hm lng bi ban u trong khớ ln li chuyn ng qua hai xiclon ni tip thỡ xiclon th nht phi cú kớch thc ln, hiu xut thu bi thp lờn cn trỏnh tc bi trong xiclon, cũn xiclon th hai cn cú hiu xut thu bụi cao hn ngha l ca thit b phi ti u t hai xiclon cựng kiu v kớch thc l khụng cú ý ngha thc t - Khi t hai xiclon ni tip nhau, khụng nờn . việt nam đó là phương pháp. Tách bụi, làm sạch khí bằng xiclon và tói lọc. Phần I Tổng Quan 1.1- Các chất gây ô nhiễm môi trường không khí, nguồn gốc phát sinh và tác hại của chúng:[1] Trong. lọc khí sủi bọt để lọc khí khỏi bụi, khói và mù(tới 90%). Như vậy muốn chọn được thiết bị tách bụi và làm sạch khí có hiệu quả, phải xuất phát từ các yêu cầu chính sau: 1. Thành phần hạt bụi và. bị xử lý bằng lực quán tính và xiclon rất tiện để tách các hạt bụi có kích thước lớn. Loại xiclon tổ hợp có hiệu quả rất lớn. Dùng các thiết bị lọc điện và lọc tay áo và các thiết bị lọc bụi