Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên LỜI MỞ ĐẦU Môi trường không khí yếu tố ảnh hưởng đến sức khoẻ suất làm việc công nhân nhà máy, phân xưởng Khi chất lượng môi trường không khíkhông đảm bảo hiệu chất lượng công việc người công nhân không đạt yêu cầu Trước tình hình đó, vấn đề thông gió xử lý khí độc hại trở thành mối quan tâm nhiều quốc gia giới Vì vậy, môn học “Xử lý khí thải” hình thành, với ý nghĩa công cụ khoa học, kỹ thuật biện pháp xử lý cách tốt Sau học môn học “ Xử lý khí thải”, chúng em hiểu rõ vấn đề thầy cô giáo cho chúng em thực đồ án môn học Được giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy cô giáo với nổ lực cố gắng thân, em hoàn thành xong đồ án môn học Tuy nhiên, trình thực đồ án với lượng kiến thức lớn thực tế hạn chế chắn không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em kính mong nhận góp ý thầy cô để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn, đặc biệt cô giáo Hồ Thị Hồng Quyên nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành xong đồ án Sinh viên thực Nguyễn Thị Thu Hương SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên PHẦN I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ CHƯƠNG 1: CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ 1.Thông số tính toán công trình tỉnh Lạng Sơn: Lấy theo quy chuẩn Việt Nam 02:2009/Bộ xây dựng.( QCVN02:2009/BXD) 1.1 Mùa hè (lấy vào tháng 7) + Nhiệt độ tính toán bên công trình: = 27,2°C ( Tra bảng 2.3 QCVN 02:2009/BXD) + Vận tốc gió: V = 1,3 m/s (Tra bảng 2.15 QCVN 02:2009/BXD) +Độ ẩm: = 85,4 (Tra bảng 2.10QCVN 02:2009/BXD) +Bức xạ mặt trời:BXMT=6134W/m³/ngày (Tra bảng 2.18QCVN 02:2009/BXD) 1.2 Mùa đông (lấy vào tháng 1) + Nhiệt độ tính toán bên công trình: = 10,1°C ( Tra bảng 2.4 QCVN 02:2009/BXD) + Vận tốc gió : V = 2,6 m/s (Tra bảng 2.15 QCVN 02:2009/BXD) +Độ ẩm: Đ =79,6(Tra bảng 2.10 QCVN 02:2009/BXD) 2.Chọn thông số nhà -Nhiệt độ không khí bên công trình mùa hè: ttt(H) =27,2 +(2 ÷ 3) = 29,2°C -Nhiệt độ không khí bên công trình mùa đông lấy từ ttt(H) = 20-24°C chọn ttt(Đ) =20 °C Bảng 1: Các thông số nhiệt độ, vận tốc gió độ ẩm Mùa đông Mùa hè t tt(D) (oC) N t Ttt(D) (oC) vD(m/s) φD (%) t tt(H) (oC) N t Ttt(H) (oC) vH (m/s) φH (%) 10,1 20 2,6 79,6 27,2 29,2 1,3 85,4 SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Chương II: TÍNH TỔN THẤT NHIỆT, TỎA NHIỆT VÀ THU NHIỆT 2.1 Tính toán tổn thất nhiệt 2.1.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che a Chọn kết cấu bao che • Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp: Lớp vữa Lớp gạch chịu lực Lớp vữa + Lớp 1: Dày: δ = 15 mm Hệ số trao đổi nhiệt: α1 = 7,5 Hệ số dẩn nhiệt: λ1 = 0,7 Kcal/mh0C + Lớp 2: Dày: δ = 220 mm Hệ số dẩn nhiệt: λ2 = 0,65 Kcal/mh0C + Lớp 3: dày: δ = 15 mm Hệ số trao đổi nhiệt: α = 20 Hệ số dẩn nhiệt: λ3 = 0,7 Kcal/mh0C (Phụ lục – Kĩ thuật thông gió – GS Trần Ngọc Chấn) - Cửa sổ cửa mái : làm kính khung thép Dày: δ =5 mm Hệ số dẩn nhiệt: λ = 0,65 Kcal/mh0C - Cửa chính: làm tôn Dày: δ = mm Hệ số dẩn nhiệt: λ = 50 Kcal/mh0C SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên - Mái che: mái lớp làm tôn Dày: δ = 0,8 mm Hệ số dẩn nhiệt: λ = 50 Kcal/mh0C (Phụ lục – Kĩ thuật thông gió – GS Trần Ngọc Chấn) - Nền: không cách nhiệt Chia làm dải tính toán: Dải1:KN1=0,4 Dải 2: KN2 = 0,2 Dải 3: KN3 = 0,1 Dải 4: KN4 = 0,06 b Hệ số truyền nhiệt K Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu tính theo công thức K= δ 1 +∑ i + αT λi α N Trong đó: - K: Hệ số truyền nhiệt (Kcal/m2h0C) - α T : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên công trình tường (Kcal/m2h0C) - α N : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên tường (Kcal/m2h0C) - δ i : Độ dày lớp kết cấu thứ I (mm) - λ i : Hệ số dẫn nhiệt kết cấu thứ I (Kcal/mh0C) (Mục 3.2.2 – Kĩ thuật thông gió – GS Trần Ngọc Chấn) SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Bảng 2: Tính toán hệ số truyền nhiệt TT Tên kết cấu 01 Tường 02 Cửa sổ 03 Cửa 04 Mái che 05 Nền - Dải - Dải - Dải - Dải Hệ số truyền nhiệt 1 0.015 0.22 0.015 + + + + 7.5 0.7 0.7 0.7 20 KK = 0,005 + + 7,5 0,65 20 K CC = 0.002 + + 7.5 50 20 KM = 0.008 + + 50 20 KT = Tra bảng Tra bảng Tra bảng Tra bảng Kết (Kcal/m2h0C) 1.85 5.23 5.45 5.45 0.4 0.2 0.1 0.06 2.1.2 Tính diện tích kết cấu bao che Bảng 3: Tính toán diện tích kết cấu phân xưởng Của sổ Hướng N B Đ T N B Công thức tính F= 0.9 x 28.5 F = 0.9 x 28.5 F= (1.2×3.6).6 F= (1.2×3.6).8 F= (1.2×3.6).9 F= (1.2×3.6).9 Kết (m2) 25.7 25.7 26 34.6 38.9 38.9 Cửa N F= 3.5× 3.5 12.3 B F= 3.5× 3.5 12.3 Đ Đ T N B Dải Dải Dải F= 3.5× 3.5 F= 24× 7.5 – (26+12.3) F= 24× 7.5- 26 F= 30×7.5 – (34.6+12.3) F= 30× 7.5 – (34.6+12.3) F=2x(2x30+2x24) F=2x(2x26+2x20) F=2x(2x22+2x16) 12.3 141.7 154 178.1 178.1 216 168 136 TT Tên kết cấu Cửa mái Tường Nền SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải Dải Mái GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên F= 18×12 216 12 × 30 F= cos15 12 × 30 F= cos15 N B 372,7 372,7 2.1.3.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu a.Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che mùa hè tt Q KC (Kcal/h) t/th = K × F × ∆t Trong đó: - F: Diện tích kết cấu (m2) - K: Hệ số truyền nhiệt kết cấu bao che (Kcal/m 2hoC) - ∆t tt : Hiệu số nhiệt độ tính toán (oC) ∆t tt = ( t Ttt − t ttN ) ×ψ - t Ttt : Nhiệt độ tính toán không khí bên nhà (oC) - t ttN : Nhiệt độ tính toán không khí bên nhà (oC) - ψ : Hệ số kể đến vị trí kết cấu bao che không khí trời, ψ = Đối với tường ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mát trao đổi nhiệt bên tăng lên hướng khác nhau, làm tăng trị số tổn thất nhiệt tính toán Hình vẽ mô tả nhiệt tổn thất bổ sung: Bảng 4: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu mùa hè Tên kết cấu Cửa mái Cửa sổ Cửa Hướng K F(m2) t(oC) Ψ N B Đ T N B T Đ B 5,23 5,23 5,23 5,23 5,23 5,23 5,45 5,45 5,45 25,7 25,7 26 34,6 38,9 38,9 12,3 12,3 12,3 2 2 2 2 1 1 1 1 SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Q(bs) Q(t/th) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) 268,8 268,82 268,8 26,8822 295,7 272 13,598 285,56 361,9 36,1916 398,11 406,9 406,89 406,9 40,6894 447,58 134,1 134,07 134,1 13,407 147,48 134,1 13,407 147,48 Q(tt) Đồ án môn học : Xử lý khí thải Tường Nền Mái Đ T N B Dải Dải Dải Dải N B 1,87 1,87 1,87 1,87 0,4 0,2 0,1 0,06 5,45 5,45 Tổng GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên 141,7 154 178,1 178,1 216 168 136 216 372,7 372,7 2360 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 530 576 666,1 666,1 172,8 67,2 27,2 25,92 4062 4062 13244 52,9958 115,192 66,6094 0 0 0 378,972 582,95 691,15 666,09 732,7 172,8 67,2 27,2 25,92 4062,4 4062,4 13623 Ψ Q(tt) Q(bs) Q(t/th) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (kcal/h) 1331 1331 1346 1791 2014 2014 663,6 663,6 663,6 2623 2851 3297 3297 855,4 332,6 134,6 128,3 20109 20109 65556 b Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che mùa đông Bảng 5: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu mùa đông Thứ tự Tên kết cấu Hướng Cửa mái Cửa sổ Cửa Tường Nền Mái N B Đ T N B T Đ B Đ T N B Dải Dải Dải Dải N B K 5,23 5,23 5,23 5,23 5,23 5,23 5,45 5,45 5,45 1,87 1,87 1,87 1,87 0,4 0,2 0,1 0,06 5,45 5,45 F(m2) ∆t(tt) 25,7 25,7 26 34,6 38,9 38,9 12,3 12,3 12,3 141,7 154 178,1 178,1 216 168 136 216 372,7 372,7 (0C) 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 Tổng SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 (kcal/h) (kcal/h) 1330,7 133,067 1463,7 134,62 1480,8 89,5742 1881,1 2014,1 201,413 2215,5 33,1823 696,83 66,3647 730,01 66,3647 730,01 262,329 2885,6 142,55 2993,6 3297,2 329,717 3626,9 855,36 332,64 134,64 128,3 20109 20109 1459,18 67015 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên 2.1.4 Tính tổn thất nhiệt gió rò vào Hướng gió mùa Đông phân xưởng hướng Bắc, tính tổn thất nhiệt rò gió cho mùa Đông, cửa chịu tác động gió hướng Đông Với vị trí cửa tường Đông đón gió 100% diện tích thực Hướng Bắc Hướng gió mùa hè phân xưởng hướng Đông Nam, tính tổn thất nhiệt rò gió cho mùa hè, cửa chịu tác động gió cửa tường Nam Đông Với vị trí cửa tường Nam tường Đông 65% diện tích thực Hình vẽ thể hướng tác dụng gió vào mùa Hè : Hướng Đông Nam Lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng không khí lạnh rò vào nhà tính theo công thức: tt Qgió = Ggió.0.24 ( t Ttt - t N ) (kcal/h) Trong đó: - Ggio: Lượng gió rò vào nhà qua khe cửa (kg/h) Ggio=∑(g×l×a) - g: lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở loại (kg/h) Mùa đông: Tra bảng với vgió(D) = 5.1 m/s => g= 8.13 kg/hm (cửa sổ) g= 25 kg/h.m (cửa chính) Mùa hè: SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Tra bảng với vgió(H) = 2.6 m/s => g = 4.81 kg/h.m (cửa sổ) g= 14.8 kg/h.m (cửa chính) (3.2.5.2 Nhiệt tổn thất tượng gió rò - Trang 91 kỹ thuật thông gió G.s Trần Ngọc Chấn) - a: Hệ số phụ thuộc vào loại cửa Đối với cửa lớp khung kim loại cửa sổ cửa mái a=0,65; cửa vào a= - ∑l: Tổng chiều dài khe cửa mà không khí lọt vào - C: Tỉ nhiệt không khí, C = 0,24 (kcal/kg0C) - t Ttt : Nhiệt độ tính toán không khí nhà tùy mùa tính toán (oC) - t ttN : Nhiệt độ tính toán không khí nhà tùy mùa tính toán ( oC) Bảng 6: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu rò gió Mùa Hướng Cửa k C ∆t Mùa hè Mùa đông g(kg/h) Bắc Cửa sổ 0,24 4,75 Cửa 0,24 4,75 Đông Cửa sổ 0,65 0,24 9,9 7,4 Cửa 0,65 0,24 9,9 7,4 Nam Cửa sổ 0,65 0,24 9,9 7,4 Cửa 0,65 0,24 9,9 7,4 Cửa mái 0,65 0,24 9,9 7,4 Tổng tổn thất nhiệt gió rò vào mùa Đông : 3165,57(kcal/h) a l(m) 0,5 0,5 0,5 0,65 190,8 15 127,2 15 190,8 15 88 Kết (kcal/h) 217,512 68,4 726,856 342,857 1090,28 342,857 653,714 Tổng tổn thất nhiệt gió rò vào mùa Hè: 285,91 kcal/h) 2.1.5 Tính tổn thất nhiệt vật liệu nung nóng mang vào nhà Tốn thất nhiệt tính theo công thức sau: Qvl = 0,278G Cvl.(tc – td) β (kcal/h) Trong đó: - G (kg/h) : Lượng vật liệu từ đưa vào phân xưởng G = 620 (kg/h) - Cvl : Tỷ nhiệt vật liệu cần nung nóng (Thông gió kỹ thuật xử lý khí thải - Nguyễn Duy Động) (kcal/kg0C) - tc: Nhiệt độ cuối vật liệu đưa vào phân xưởng t Ttt (0C) tt tđ: Nhiệt độ ban đầu vật liệu đưa vào phân xưởng t N (0C) tt Ta có : (tc – td) = ( t Ttt - t N ) SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 Đồ án môn học : Xử lý khí thải - GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên β : Hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt không nhiệt độ theo thời gian, vật thể rời dạng khối β = 0.6÷0.8 lấy β = 0.6 (Mục 3.1.2.1 Sách TG – Hoàng Thị Hiền&Bùi Duy Động) Bảng 7: Tổn thất nhiệt nung nóng vật liệu mang vào nhà Loại lò Lò nấu đồng Mùa Cvl Gvl tc-tđ Q(kcal/h) Đông 0,28 620 9,9 286,67 Hè 0,28 620 57,91 Bảng 8: Tổng tổn thất nhiệt ketcau Qtt (kcal/h) Mùa Đông 67015 Hè 13623 2.2 Tính tỏa nhiệt Qttgio (kcal/h) Qttvatlieu (kcal/h) ∑ 3165,57 285,91 286,67 88,73 70539,24 13966,82 Qtt (kcal/h) 2.2.1 Toả nhiệt người Nhiệt tỏa người tính theo công thức: Qng = β1 β ( 2,5 × 0,3 v xq (35 − t xq ) N.qh (kcal/h) Trong đó: - N: Số người làm việc phân xưởng, người, N = 50 (người) - β1 = 1,15 : Hệ số kể đến cường độ lao động nặng - β = 0,65 : Hệ số kể đến mức độ giữ nhiệt quần áo, Mùa hè : β = , mùa đông β = 0,4 - qh: Lượng nhiệt người tỏa giờ, kcal/h.người Với trạng thái lao động nặng vừa nhiệt độ phòng là: Mùa đông (20oC) q= 77,4(kcal/h.người) Mùa hè (29,2oC) q= 36,12 (kcal/h.người) (Bảng 2.9 – Thiết kế thông gió công nghiệp- Hoàng Thị Hiền) Tính toán toả nhiệt người: Mùa hè: Qng =1,15x0,4(2,5+0,3 0,5 (35-29,2))x50x36,12=112,650 kcal/h Mùa đông: Qng =1,15x1(2,5+0,3 0,5 (35-20))x50x42=280,689 kcal/h SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 10 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn  Ống khói o2 cx x (km) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 h=16m h=24m h=32m 0.000 0.007 0.242 0.704 1.016 1.128 1.118 1.051 0.963 0.873 0.788 0.71 0.641 0.58 0.527 0.48 0.438 0.402 0.37 0.341 0.312 0.283 0.254 0.225 0.196 0.167 0.000 0.000 0.035 0.218 0.453 0.617 0.695 0.711 0.692 0.655 0.6109 0.565 0.5204 0.4786 0.4402 0.4053 0.3737 0.3453 0.3197 0.2966 0.2735 0.2504 0.2273 0.2042 0.1811 0.158 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 0.000 0.000 0.003 0.050 0.166 0.295 0.393 0.449 0.472 0.473 0.46042 0.44006 0.41604 0.39075 0.36562 0.34145 0.31865 0.29739 0.27772 0.25961 0.24151 0.22341 0.20531 0.18721 0.16911 0.15101 TCVN 19:2009 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 98 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn  Hỗn hợp hai ống khói x (km) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 0.000 0.011 0.462 1.509 2.315 2.663 2.701 2.579 2.391 2.184 1.982 1.796 1.627 1.477 1.344 1.227 1.123 1.031 0.949 0.877 0.805 0.733 0.661 0.589 h=16m h=24m h=32m SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 0.000 0.000 0.056 0.411 0.942 1.362 1.594 1.675 1.661 1.594 1.501 1.400 1.298 1.200 1.108 1.024 0.947 0.877 0.814 0.757 0.700 0.643 0.586 0.529 0.000 0.000 0.005 0.103 0.369 0.686 0.937 1.091 1.163 1.176 1.152 1.108 1.052 0.991 0.930 0.871 0.814 0.761 0.712 0.666 0.620 0.574 0.528 0.482 TCVN 19:2009 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 99 Đồ Án Xử Lý Khí Thải 1.25 1.3 GVHD: Lê Hoàng Sơn 0.517 0.445 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 0.472 0.415 0.440 0.400 30 30 100 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn 3.4.3.Nồng độ Bụi hỗn hợp mùa đông  Ống khói cx x (km) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 h=16m h=24m h=32m TCVN 19:2009 0.3 0.000 0.000 0.000 0.3 0.000 0.000 0.000 0.3 0.015 0.001 0.000 0.3 0.056 0.013 0.004 0.3 0.090 0.034 0.014 0.3 0.106 0.052 0.027 0.3 0.110 0.062 0.038 0.3 0.106 0.067 0.045 0.3 0.099 0.067 0.048 0.3 0.091 0.065 0.049 0.3 0.083 0.062 0.048 0.3 0.075 0.058 0.046 0.3 0.068 0.054 0.044 0.3 0.062 0.050 0.042 0.3 0.057 0.046 0.039 0.3 0.052 0.043 0.037 0.3 0.047 0.040 0.034 0.3 0.044 0.037 0.032 0.3 0.040 0.034 0.030 0.3 0.037 0.032 0.028 0.034 0.031 0.027 0.024 0.020 0.017 0.030 0.027 0.024 0.021 0.018 0.015 0.026 0.024 0.022 0.020 0.018 0.016 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 101 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn  Ống khói x (km) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 h=16m h=24m h=32m 0.000 0.000 0.017 0.049 0.070 0.078 0.077 0.073 0.067 0.061 0.055 0.049 0.044 0.04 0.037 0.033 0.000 0.000 0.002 0.015 0.031 0.043 0.048 0.049 0.048 0.045 0.0424 0.0392 0.0361 0.0332 0.0305 0.0281 0.000 0.000 0.000 0.003 0.011 0.020 0.027 0.031 0.033 0.033 0.03192 0.03051 0.02884 0.02709 0.02535 0.02367 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT TCVN 19:2009 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 102 Đồ Án Xử Lý Khí Thải 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 GVHD: Lê Hoàng Sơn 0.03 0.028 0.026 0.024 0.022 0.02 0.018 0.016 0.014 0.012 0.01 0.0259 0.0239 0.0222 0.0206 0.019 0.0174 0.0158 0.0142 0.0126 0.011 0.0094 0.02209 0.02062 0.01925 0.018 0.01675 0.0155 0.01425 0.013 0.01175 0.0105 0.00925 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3  Hỗn hợp hai ống khói Hỗn hợp x (km) h=16m h=24m h=32m TCVN 19:2009 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.000 0.001 0.032 0.105 0.160 0.185 0.187 0.179 0.166 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 0.000 0.000 0.004 0.029 0.065 0.094 0.110 0.116 0.115 0.000 0.000 0.000 0.007 0.026 0.048 0.065 0.076 0.081 103 Đồ Án Xử Lý Khí Thải 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 GVHD: Lê Hoàng Sơn 0.151 0.1374 0.1245 0.1128 0.1024 0.0932 0.085 0.0778 0.0715 0.0658 0.0608 0.056 0.051 0.046 0.041 0.036 0.031 0.026 0.021 0.110 0.1041 0.097 0.09 0.0832 0.0768 0.071 0.0657 0.0608 0.0564 0.0525 0.0486 0.0447 0.0408 0.0369 0.033 0.0291 0.0252 0.0213 0.082 0.07989 0.07678 0.07291 0.06872 0.06449 0.06037 0.05645 0.05277 0.04936 0.04619 0.04302 0.03985 0.03668 0.03351 0.03034 0.02717 0.024 0.02083 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 CHƯƠNG II : PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ I.Lựa chọn công nghệ xử lý khí SO2 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 104 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn Chất gây ô nhiễm chủ yếu CO, SO2 Việc xử lý khí CO khó khăn nên giảm thiểu CO thường cải tiến thiết bị thay đổi công nghệ.Vì vậy, đồ án tập trung xử lý SO2 kết hợp xử lý CO Lưu lượng cần xử lí SO2 là: + Ống khói số 1: Mùa hè:9.723m /s = 35002m3/h Mùa đông: 9.548m3/s = 34502.4m3/h + Ống khói số 2: Mùa hè: 6.077 m /s = 21877 m3/h Mùa đông: 5.968m3/s = 21484.8m3/h Nhiệt độ khói thải : 190 C Hàm lượng SO2 : +Ống 1: CSO (H)= 2,923(g/m3) C SO2 (Đ)= 2,977 (g/m3) +Ống 2: C so2 (H)= 2,923(g/m3) C SO2 (Đ)= 2,977(g/m3) Ống khói phát thải với lưu lượng lớn nên ta thiết kế hệ thống xử lí bụi cho ống khói * Hiệu suất xử lý: H= CSO2 − CSO max CSO2 x 100 Trong đó:- CSO2:nồng độ phát thải SO2 ống khói :CSO2= 2.923 g/m3 * Hiệu suất trình xử lý: H= C SO2 − CTC C SO2 x 100 = 2,923 − 0,5 x 100 = 82.89% 2,923 Trong đó: + CSO2:nồng độ phát thải SO2 ống khói :CSO2= 2,923 g/m3 + C: nồng độ SO2 cho phép thải theo QCVN 19: 2009 0,5 g/m3 (theo cột B) II Lựa chọn thiết bị xử lý Căn vào hiệu suất trình xử lý điều kiện thực tế ta lự chọn thiết bị xử lý SO2 tháp lọc có vật liệu đệm scrubber với dung dịch hấp thụ Ca(OH)2 có ưu điểm sau Hiệu hấp thụ SO2 tốt Có thể xử lý lượng bụi có khí thải Dễ chế tạo Dễ vận hành Giá thành chế tạo không cao SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 105 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn Xử lý với khoảng nhiệt độ dao động Xử lý với loại nồng độ cao Xử lý nhiều loại khí thải hỗn hợp khí thải Dung dịch hấp thụ Ca(OH)2 : loại vật liệu có nhiều nước ta rẻ MgO, ZnO…và hiệu suất cao nước * Nồng độ SO2 sau qua hệ thống xử lý: × 100 − 90 100 − 90 = 2,923 × 100 100 =0,2923 g/m3 CSO2sau = CSO2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý : Scruber Khí thải Quạt Ống khói Ra Khí thải từ ống khói dẫn vào thiêt bị xử lý tháp lọc có vật liệu đệm.Khí thải từ lên, dung dịch hấp thụ từ xuống nhờ hệ thống phun làm ẩm ướt toàn bề mặt lớp vật liệu đệm Vật liệu đệm khâu trụ rỗng có kích thước 25 x Ở ta sư dụng vật liệu đệm khâu sứ đổ lộn xộn Khi khí thải qua lớp liệu đệm phun ướt bị giữ lại ,khí thải theo ống dẫn Các phản ứng hoá học xẩy trình xử lý sau : CaO +H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 +H2O 2CaSO3+O2+4H2O= 2CaSO4.2H2O 2Ca(OH) +2CO+O2=2CaCO +2 H2O Dung dịch hấp thụ sau qua lớp vật liệu đệm hứng đĩa thu Dung dịch chứa nhiều sunfit canxi sunfat dạng tinh thể : CaSO3.0,5H2O cần tách tinh thể nói khỏi dung dịch cách phun dung dịch từ xuống thổi khí từ lên để oxi hoá hoàn toàn CaSO3 thành CaSO4.2H2O xả xuống SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 106 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn bể chứa cặn.Cặn vớt định kỳ Một phần dung dịch lại tuần hoàn trở lại thường xuyên bổ sung lượng vôi sữa III Tính toán thiết bị xử lý Toán Scrubber: Lưu lượng thải ống số 1: LH t = 9.723 m3/s; LĐ t = 9.548 m3/s 1 - Thể tích tháp : V = L x T T: Thời gian khí lưu lại thiết bị T = 13 s chọn T= 2,5 s L: Lưu lượng dòng khí thải m3/s VH = 9.723 x 2,5 =24.30 m3 VĐ = 9.548 x 2,5 = 23.87 m3 -Chiều cao công tác thiết bị : H = ω x T ω : Vận tốc dòng khí qua thiết bị ω =13 m/s Chọn ω = m/s T : Thời gian khí lưu thiết bị T= 2,5 s HCT= 2,5 x 2= m -Chiều cao xây dựng scruber : H= HCT + h1 + h2 h1, h2 : chiều cao lắp đặt phía phía thiết bị h1= 0,51 m chọn h1= 0,5 m h2= 0,71,2 m chọn h2=1,2 m H= 5+0,5+1,2=6,7 m -Diện tích tiết diện ngang thiết bị : F= 23.87 V = = 3.563m2 6,7 H -Đường kính thiết bị : D = xF = Π x3.563 3,14 = 2,13m ≈2,2 m Tính đường ống: Lưu lượng khí thải ống L= 9.548 m3/s = 34373 m3/h Chọn vận tốc dòng khí ống dẫn v= 16,90 m/s Tra bảng thuỷ lực chọn D= 900 mm Vận tốc dòng khí ống dẫn trước vào thiết bị v= 21,4 m/s Tra bảng thuỷ lực chọn D= 800 mm Tính tổn thất: Do tổn thất ma sát nhỏ nên bỏ qua tính tổn thất cục SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 107 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn *Tổn thất cục bộ: ∆ PCb = ∑ ξ v2 γ 2g ∑ ξ : Tổng hệ số sức cản cục đoạn ống tính toán tra bảng phụ lục v2 γ: áp suất động tra bảng phụ lục 2g - Đối với đường ống hút : Hệ số cục đường ống gồm: +Van điều chỉnh: (lá chắn): cái: ξ 0=0,04 +Cút 900(R = 1,5D): cái: ξ 0= x 0,3 = 0,6 +Cút 450 (R =2D) : ξ 0=0,2 +Côn thu hẹp tiết diện :(d/l 〉 0,6 ): cái: ξ 0= 0,1 ∑ ξ = 0,04 + 0,6 + 0,2 + 0,1 =0,94 Áp suất động Pđ= v2 γ ứng với vận tốc v = 21,4 m/s Pđ=28,01 kg/m2 2g Vậy tổng tổn thất cục bộ: ∆ PCb(đ)= ∑ ξ xPđ=0,94x 28,01= 26,33kg/m2 - Đối với đường ống đẩy : Hệ số cục đường ống gồm: +Phểu mở rộng :1 ξ 0= 0,25 ∆ PCb(h)= 0,25 x 29,87 = 7,46 kg/m2 Cút 450 (R =2D) : ξ 0=0,2 Vậy tổng tổn thất cục ∆ PCb= 26,33 + 7,46 +0,2= 33,99kg/m * Tổn thất qua thiết bị: Tổn thất qua thiết bị xử lý ∆ PTB=153 kg/m2(bảng 11.6 /tập 2-Trần Ngọc Chấn) Vậy tổng tổn thất qua hệ thống: ∆ P = ∆ PCb + ∆ PTB = 33,99+ 153=186,9 kg/m2 Lựa chọn quạt: Dựu vào tổn thất ∆ Pq = 186,9 kg/m3 - Lưư lượng L= 34373 m3/h Tra bảng ta chọn quạt li tâm 4-70 N0 12 Các thông số kỹ thuật quạt - Lưu lượng L= 34373 m3/h - Hiệu suất η q= 75 % SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 108 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn - Số vòng quay n= 900 v/p - Vận tốc quay 56,5 m/s Công suất động quạt: Nđộng = m QK ∆PK 102η qη m (KW) m: hệ số dự trữ m= 1,051,15 chọn m= 1,1 η q: Hiệu suất quạt η q=0,75 m: Hiệu suất khí kể đến ma sát ổ trục η m=0,96 0,98 chọn η m=0,97 QK: Lưu lượng quạt QK=34373 m3/h Pk: Áp lực quạt ∆ PK= 186,9 kg/m2 Nđộng cơ= 1,1× 34373 × 186,9 =26.5 KW 102 × 0, 75 × 0,97 × 3600 Tính lượng vôi sử dụng: Lượng Ca(OH)2 cần để xử lý SO2 khói đốt cháy dầu xác định theo công thức m Ca ( OH ) = 10βS P µ Ca ( OH ) Kµ S = 10 × 0,7 × 3,4 × 74 =64,75kg/tấn dầu 0,85 × 32 Trong đó: S P : thành phần lưu huỳnh nhiên liệu tính theo phần trăm khối lượng (số phần trăm) µ s , µ Ca (OH )2 : phân tử gam lưu huỳnh canxihydroxic β : hệ số khử SO khói thải-tức mức độ cần thiết phải khử SO khói để đạt giới hạn phát thải cho phép (số thập phân) K: tỷ lệ Ca(OH) nguyên chất đá vôi (số thập phân, thường K=0,8; 0,9) Lượng Ca(OH) dùng để xử lý SO đốt cháy khối lượng B =1500 kg dầu DO=1,5 m Ca (OH ) =m CaO × B1 =64,75 x1,5 = 97,125 kg/h Lượng CaO sử dụng mCa ( Oh ) = mCa ( OH ) µ Ca (OH ) × µ CaO = 97,125 × 56 =73,5( kg/h) 74 Lượng cặn thu trình xử lý SO xác định theo công thức SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 109 Đồ Án Xử Lý Khí Thải m can = mCa (OH ) × GVHD: Lê Hoàng Sơn µ CaSO H O µ Ca (OH ) = 97,125 × 156 = 204,75 (kg/h) 74 Tính lượng nước (tiêu thụ) cung cấp cho trình cung cấp (lượng nước bổ sung) Lượng nước cần cho trình pha loãng từ trình (1) CaO+H O=Ca(OH) mH O = (1) M H 2O M Ca ( OH ) × mCa ( OH ) = 18 97,125 = 23,625(kg/h) 74 Lượng nước cần cho trình (3) m H O = 2× (3) m H O = 2× (3) M H 2O M Ca (O )2 × mCaSO3 M H 2O M Ca (OH )2 × mCa (OH )2 =2 × 18 × 97,125 = 47,25( kg/h) 74 Lượng nước phản ứng mH O = (2) M H 2O M Ca ( OH ) × mCa ( OH ) = 18 × 97,125 = 23,625 (kg/h) 74 Suy lượng nước cấp cho trình xử lý: m H O + mH O − mH O ( ) =23,625+47,25 -23,625=47,25( kg/h) (1 ) 2 KẾT LUẬN Trên tính toán cụ thể thông số kĩ thuật hệ thống thông gió phân xưởng co khí Gồm hệ thống khử nhiêt thừa bụi Sau hệ thống SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 110 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn vào hoạt động tạo điều kiện thuân lợi cho công nhân làm việc xưởng Qua trình thực đồ án môn học xử lí khí thải, kĩ vẽ kĩ thuật sinh viên nâng cao hiểu thêm thiết bị xử lý kí thải, giúp cho sinh viên có nhìn ngày hoàn thiện công việc ngành nghề tương lai Trong trình hoàn thành đồ án có hướng dẫn bảo tận tình thầy cô Tuy chưa hoàn thiện kiến thức thiếu kinh nghiệm thực tế, nên trình thực đồ án kết cuối sai sót định Em kính xin thầy cô thông cảm giúp em thiếu sót để kiến thức kinh nghiệm em ngày nâng cao Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy cô giúp em hoàn thành đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 111 Đồ Án Xử Lý Khí Thải GVHD: Lê Hoàng Sơn GVC Hoàng Thị Hiền – Hướng dẫn thiết kế Đồ án môn học Đồ án tốt nghiệp Thông gió nhà công nghiệp – Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội GS.TS Trần Ngọc Chấn – Kĩ thuật thông gió- Nhà xuất xây dựng Hà Nội Hoàng Thị Hiền –Thiết kế thông gió công nghiệp –Nhà xuất xây dựng Thông gió kỹ thuật xử lý khí thải – TS Nguyễn Duy Động – Nhà xuất giáo dục Gíao trình môn học Vi khí hậu – Nguyễn Đình Huấn.ĐHBK Đà Nẵng SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT 112 [...]... 1.0643 1.0643 1.1041 4.9775 1.2782 1.2782 1.2623 1.2782 1.2623 1.2623 1.4761 5.9729 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Chương IV: TÍNH NHIỆT THỪA TRONG PHÂN XƯỞNG VÀ LƯU LƯỢNG KHÔNG KHÍ TRAO ĐỔI 4.1.Tính lượng nhiệt thừa trong phân xưởng SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 30 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên 4.1.1.Về mùa Đông Lượng nhiệt thừa trong phòng... thống : ΔPHT = ΔPtp + ∑ hút ΔP cb (kG/m2) Trong đó : ∑ ΔP cbhút [kG/m2] : Tổng tổn thất áp suất của các thiết bị xử lý khí trên hệ thống thông gió SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 26 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Lựa chọn thiết bị xử lý bụi Chọn 1 xyclon để xử lý, ta chọn xyclon liot khô, hiệu quả lọc đối với bụi có kích thước lớn là 98-99% Dựa vào lưu lượng để chọn xyclon:... đánh bóng là: L = 1800 × D2 (m3/h) Với: D là đường kính tang đánh bóng D = 0,5 m L = 1800 × D2 × 2 = 1800 × 0,52 ×2 = 900 (m3/h) Bảng 20: Tính toán lưu lượng bụi từ máy mài Tên máy Máy mài tròn Máy mài phẳng Máy mài sắc Tang đánh bóng Tổng Số lượng 4 4 4 2 14 d 0,3 0,2 0,25 0,5 Lh 900 400 624 1800 3724 Vậy tổng lưu lượng bụi cần xử lý là: SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 25 Đồ án môn học : Xử lý khí thải. .. =qαĐ.Fcửa=588,89 × 0,2 × (50:60) = 98,15 (kcal/h) Mùa hè: Qc,đóng = qαH.Fcửa=585,22 × 0,2 ×(50:60) = 97,54 (kcal/h) Tổng lượng nhiệt toả ra từ lò nấu đồng và đúc đồng SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 17 Đồ án môn học : Xử lý khí thải Loại lò Lò nấu đồng Lò đúc đồng Mùa Qth (kcal/h) Đông Hè Đông Hè 9835,36 9776,48 9422,24 9363,52 GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Qđáy(kcal/h) Qnóc(kcal/h) Qmcửa(kcal/h) Qlo(kcal/h)... QHsp=0,278x620x0,8x(0,092(1200-1083)+180+0,085(1083-29,2))=149814,49(kcal/h) • Tỏa nhiệt từ bề mặt thoáng của bể mạ: QT,bm = 0.86 x (5.7 + 4.07 x v ) x (tmt – tT) x F ( Kcal/h) Trong đó: SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 18 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên + v - vận tốc không khí trên bề mặt nước, v = 0,3÷0,4 m/s + tmt - nhiệt độ bề mặt nước, tdd = 80oC tmt= 70 oC + tT - nhiệt độ không khí phòng + F - diện tích bề mặt thoáng F = 0.5 x 1 = 0.5 m2 QĐbr... Hương - 09MT1 22 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Chương III: THÔNG GIÓ CỤC BỘ 3.1 Hút tại các thiết bị toả nhiệt Trong phân xưởng có thiết bị tỏa nhiệt là lò đúc đồng và lò nấu đồng nên ta sẽ hút bớt nhiệt tỏa ra từ lò bằng cách sử dụng chụp hút mái đua được bố trí phía trên miệng cửa lo và ta tận dụng sức hút tự nhiên do chênh lệch nhiệt độ cao để thải nhiệt và khí ra ngoài... 09MT1 14 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Mùa đông: Qc,đóng =qαH.Fcửa=614,71 × 0,2 × (50:60) =106,98 (kcal/h) Mùa hè: Qc,đóng = qαH.Fcửa=611, 03 × 0,2 ×(50:60) =101,84(kcal/h) Bảng 14: Lượng nhiệt toả ra từ lò nấu đồng: Loại lò Mùa Lò nấu đồng Đôn g 9835,36 968,17 1798,03 5097,08 17698,64 Hè 9776,48 962,37 1787,26 5096,37 17622,48 Qth (kcal/h) 2.2.4.2.Tỏa nhiệt từ lò đúc đồng... Máy mài phẳng Máy phay dứng BH11 Máy tiện rèn 1615M Lò nấu đồng Máy mài sắc Máy xọc 7412 Số lượng Công suất 4 3,5 4 2,5 Tổng công suất 14 10 2 1 1 4 6 13 3 SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 6,5 3 30 2,5 1,7 10 10,2 11 Đồ án môn học : Xử lý khí thải 8 9 10 11 12 13 14 15 Máy hàn điện Máy bào ngang M30 Cưa máy 872 A Tang đánh bóng Bể mạ Lò đúc đồng Máy cắt tấm N475 Máy khoan để bàn Tổng cộng GVHD: Th.S... dung dịch trong bể và nhiệt độ không khí trong phòng ( 0K) Kt: Hệ số kể đến sự hút không khí từ 2 đầu của bể ( phụ thuộc tỷ số chiều rộng B và chiều dài l của bể) Đối với miệng hút 1 phía ta có: 2 2 B  0,5   KT =  1 + ÷ =  1 + ÷ = 1, 27  4l   4 × 1  SVTH: Nguyễn Thu Hương - 09MT1 24 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Bảng 19 Tính toán lưu lượng hút nhiệt từ các bể Tên... ξ = 0.3 Σξ = 1.1 33 Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên ● Đoạn 9-10 : L = 29000m3/h Ngoặt 900 Chạc 3 Tổng cộng ξ = 0.4 ξ = 0.3 Σξ = 0.7 ● Đoạn 10-11 : L = 39000m3/h Ngoặt 900 2 cái Chạc 3 Loa (nối vào quạt) Của lấy gió(H/d)= 0,5 Tổng cộng ξ = 0.4.0,2 = 0,8(R/D=1.5) ξ = 0.3 ξ= 0,1 ξ= 0,75 Σξ = 1.93 4.4.2 Tính toán đường ống nhánh phụ Nguyên tắc để tính nhánh phụ là : từ một điểm