Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Mục lục 3.3.1 Cơ sở lựa chọn .20 3.3.2 Quy trình công nghệ 20 CHƯƠNG 1: TỐNG QƯAN3 CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẶT BẰNG 22 Ồ nhiễm không khí bụi Tổng quát 22 1.1 Định nghĩa bụi Quy hoạch mặt 22 1.2 Phân loại bụi .3 2.1 Nguồn nguyên liệu 22 1.3 Tính chất hóa lí bụi 2.2 Vị trí đặt phân xưởng .22 1.3.1 Tính tán xạ .4 2.3 Hệ thống giao thông .23 1.3.2 Tính bám dính 2.4 Mạng lưới điện quốc gia 23 1.3.3 Tính mài mòn CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ 25 1.3.4 Tính thấm Thiết bị lắng quán tính 25 1.3.5 Tính hút ẩm tính hòa tan .5 1.1 Nguyên lí làm việc 25 1.3.6 Tính mang điện 1.2 Vật liệu cản thiết bị 25 1.3.7 Tính cháy nổ Tính toán thiết bị .26 1.4 Ảnh hưởng ô nhiễm bụi 2.1 Hiệu suất thiết bị 26 1.4.1 Ảnh hưởng đến người .6 2.2 Khối lượng bụi thu 28 1.4.2 Ảnh hưởng đến thực vật 2.3 Tính toán thiết bị 30 Các phương pháp xử lí bụi 2.4 Tính quạt vào thiết bị .32 2.1 Phương pháp xử lí bụi khô .7 2.6 Tính quạt thiết bị 37 2.1.1 Buồng lắng bụi Tính khí thiết bị 40 2.1.2 Cyclon .8 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ VẶN HÀNH 43 2.1.3 Hệ thống lọc túi vải ứng dụng 43 2.1.4 Thiết bị lắng quán tính 10 1.1 Tính kinhtế 43 2.2 Phương pháp lọc bụi ướt 11 1.2Một số điểm cần ý vận hành thiết bị 44 2.3 Phương pháp lọc bụi tĩnh điện .12 Vậ Tổng quan bụi xi măng 14 n hành .45 3.1 Công nghệ sản xuất xi măng 14 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 3.1.1 Xi măng lò đứng 15 Kết luận 47 3.1.2 Xi măng lò quay 15 Kiến nghị 47 3.2 Các nguồn phát sinh bụi xi măng 19 Tài liệu tham khảo 48 3.3 Đe xuất quy trình công nghệ xử lí bụi 20 SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang trưng kết gọi dính Têncủa bụi ng kết dính dính yếu dính vừa dính mạnh Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Bụi xỉ khô, bụi thạch anh ( cát khô), CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN sét khô 1.3.bụiTính chất hóa lí bụi Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa Ô nhiễm không khí bụi 1.3.1 bụi Tínhthan tán xạcốc, bụi magezit cháy, Kích thước hạt: phiến thông số khô, tro thạch, bụi bụi, chọn thiết bị lọc chủ 1.1.(MgC03) Định nghĩa bụi yếulàdựa vào thành phần tán bụi apatit khô, bụi lò bụi đỉnh lò bé, tồn lâu không khí Bụi tập hợp nhiều hạtcao, cóxạ kích thước tánhệ làdung hàmnhiều lượng tính số lượng hay bayThành hết, troxạ: bùn, bụi dạnhTro bụi bay, bụichết lắngphần khíthan pha gồmbằng hơi, khói, sương mù.khối lượng cácbay hạtthan thuộc nhóm khác bùn, bụikích magezit ẩm, bụibao kimgồm tro, muội, khói hạt Bụi có kích thước từthước 0,002-10/um Nhóm thước (nhóm cỡkiểu hạt hay nhóm hạt): tương đối vận loại, bụikích pirit, cácđộng oxit theo chì, kẽm rắn nghiền nhỏ, chuyển Brownian rơiphần xuống đất với 1.3.3 Tính mài mòn hạt kíchbụi thước nằm trị số xácbụi định coi có thiếc, xi luật măng khô, mồ hóng, tốc không đổi theo định stoke vềkhoảng mặt sinh học, nàyđược thường gây giới tổn Tính mài mòn bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại vận tốc hạn giới hạn sữa khô, bụi tinh bột, mạt cưa thương nặng cho quan hô hấp, phổi nhiễm bụi thạch anh (siliccose) khí nồng độ bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, Kíchkhí thước hạt bụi có bioxit thể trưng vận tốc treo (vt, m/s) hít phải chứa silic đặc lâu ngày Tính từ mài không kíchBụi thướcxivà măng mật độ thoát hạt mòn khí bụi tính đến chọn vận vậnlắng tốc rơi tự’ dothước hạtlớn không khí Bụi có kích 10Ịjm, thường nhanh xuống đất theo định ẩm, bụi cao thạch cao ống mịn,dẫn rơi tốc khí, chiều dàythạch thiết bị đường khí chọn vật liệu ốp luật Newton phân với tốc độ tăng dần mặtkép, sinh bụi học, bụi thường gây tổn hại cho thiết bị 1.3.2 bón, Tínhsupperphotphat bám dính da, mắt, gây nhiễm trung, dị ứng clinke, natri gây chứa bụiđịnh sợi,xutấthướng kết dính chúng Độ kết Tính bám củamuối, hạt xác 1.3.4 Tínhdính thấm hạt tăng loại cóbụithểcólàm kích thước dính1.2 chonhất thiết bịnhỏ lọc nghẽnquả sản thiết phẩmbịlọc Tính thấm nước ảnhtheo hưởng đếnbị hiệu lọcKích bụi Phân loạicóbụi nguồn gốcđịnh 10 ịim thước hạt biệt càngkhi nhỏthiết bị chúng dễ tuần bám dính vào bề mặt thiết bị Bụi có kiêu ướt, làm việc có + Bụi tự đặc nhiên động đất, núicàng lửa ) Bang(bụi 1.1.doPhân loại theo độ bám dính hoàn Khi hạt khó thấm tiếp xúc vớithực bề mặt chấtgỗ, lỏng, chúng bị bềhoa ) mặt chất lỏng bao bọc Ngược lại + Bụi vật (bụi bông, bụi phấn hạt động dễ thấm khônglông, bị nhúng + Bụi vật, chúng người (trên tóc ) chìm hay bao phủ hạt long, mà bề nhân mặt nước Sau hóa học, bề mặt + Bụi tạo (nhựa cao chất su )lỏng bao bọc phần lớn hạt, hạt lại+ tiếp tục tới lỏng, kết va đập đàn hồi với hạt Bụi kim loạigần (sắt,chất đồng, chì ) nhúng trước + Bụi chìm hỗn hợp (dođó, mài,chúng đúc )có bị đẩy trở lại dòng khí, hiệu lọc thấp Phânhạt loại bụi theo tác hại Các phẵng dễ thấm so với hạt có bề mặt không Sở dĩ hạihạt bụicó có bề thểmặt phânkhông ra: hầu hết bao bọc vỏ khí hấp vậyTheo dotáccác + Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen) thụ cản trở thấm + Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi ban (bụi bông, gai, phân hóa học, số 1.3.5 Tính hút ẩm tính hòa tan tinh dầu gồ ) Các tính chất bụi xác định trước hết thành phần hóa học + Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, chất phóng xạ ) chúng kích thước, hình dạng độ nhám bề mặt Nhờ tính hút ẩm tính hòa tan mà bụi lọc thiết bị lọc kiếu ướt SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng 1.3.6 Tính mang điện Tính mang điện bụi ảnh hưởng đến trạng thái bụi đường ống hiệu suất bụi (đối với thiết bị lọc điện, thiết bị lọc kiểu t N g o i tính mang điện ảnh hưởng đến an toàn cháy nố tính dính bám bụi 1.3.7 Tính cháy nổ Bụi cháy bề mặt tiếp xúc với oxy không khí, có khả tự bốc cháy tạo thành hỗn hợp nố với không khí Cường độ nổ bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học, tính chất nhiệt bụi, kích thước hình dạng hạt, nồng độ chúng không khí, độ ẩm thành phần khí, kích thước nhiệt độ nguồn cháy 1.4 Ảnh hưởng ô nhiễm bụi 1.4.1 Ảnh hưởng đến ngưòi Bụi vào phổi gây kích thích học phát sinh phản ứng hóa phổi gây nên bệnh hô hấp.Những hạt bụi có kích thước nhỏ l f Ầ n giữ lại phổi Tuy nhiên hạt bụi có đường kích nhỏ 1/im chuyến khí hệ thống hô hấp Khi có tác động củacuar hạt bụi tới mô phổi,đa số xảy hư hại sau đây: Viêm phổi: làm tắc nghẽn phế quản,từ làm giảm khả phân phối khí Khí thủng phổi: phá hoại túi phối từ làm giảm khả trao đối khí oxy CƠ2 Ưng thư phổi: phá hoại mô phổi, làm tắc nghẽn trao đổi máu tế bào,làm ảnh hưởng khả máu hệ thống tuần hoàn Từ kéo theo số vấn đề đáng lưu ý tim, đặc biệt lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao Các bệnh khác bệnh gây Bệnh đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc loại bùi mà gây bệnh viêm mũi, họng, khí, phế quản khác Bụi hữu sợi, gai, làm dính vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô rắn, cạnh sắc SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng nhọn, ban đầu thuờng gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu ngày teo mũi, giảm chức giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát sinh Bệnh gây da: bụi tác động đến tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh bệnh da Bệnh gây tổn thưong mắt: kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh mộng mắt, nhài mắt bụi làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, chí gây mù mắt Bệnh tiêu hóa: bụi đường, bột làm sâu răng, làm hỏng men Bụi kim loại làm tổn thưong niêm mạc dày, gây rới loạn tiêu hóa 1.4.2 Ảnh hưởng đến thực vật Nhìn chung, bụi nguy hại đến thực vật trừ chúng có tính ăn mòn cao chúng lắng đọng nhiều Bụi bám nhiều vỏ hoa quả, củ nguyên nhân làm giảm chất lượng loại sản phẩm này, đồng thời làm tăng chi phí để làm chúng Bụi lắng ảnh hưởng đến khả quang hợp Bụi xi măng lắng đọng làm lấp đầy lỗ khí khổng,bao xung quanh hạt diệp lục thu ánh sang cần cho trình quang hợp Bụi làm tăng khả nhiễm bệnh cối thông qua việc làm giăm sức sống cây, làm cản trở khả thụ phấn Các phương pháp xử lí bụi 2.1 Phưong pháp xử lí bụi khô Phương pháp lọc bụi khô thường dung để thu hồi loại bụi tận dụng lại tái chế 2.1.1 Buồng lắng bụi Cấu tạo buồng lắng đơn giản - không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều lần so với tiết diên đường ống dẫn khí Nguyên lí chung phương pháp dựa vào thay đổi tốc độ đột ngột dòng khí làm cho động dòng khí giảm, làm cho lượng hạt bụi giảm chúng có khối lượng lớn nên tác dụng trọng lực trái đất chim xuống đáy phòng lắng SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Buồng lắng bụi ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt tò 60lOịxm trở lên Tuy vậy, hạt có kích thước nhỏ bị giữ lại buồng lắng Một vài ứng dụng thiết bị dùng lò vôi, lò đốt nhà máy chế biến thức ăn gia súc Hình 1.1 a, buồng lắng bụi kiêu đơn giản b, buồng lắng bụi có vách ngăn c, buồng lắng bụi nhiều tầng 2.1.2 Cyclon Thiết bị bao gồm hình trụ với đường ống dẫn khí có lẫn bụi vào thiết bị theo đường tiếp tuyến với hình trụ đường ống trục thiết bị dùng SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng đáy hình nón phễu thích họp đế thu bụi lấy bụi Dòng khí có chứa bụi trợ giúp quạt, làm cho chúng chuyển động xoáy vỏ hình trụ chuyến động dần xuống tới phần hình nón Dòng khí chuyển động vượt tới phần hình nón, tạo lực li tâm làm cho hạt bụi văng khỏi dòng khí, va chạm vào vách cyclone cuối roi xuống phễu Cyclon sử dùng dạng đơn cyclon dạng chùm tức bao gồm nhiều cyclone mắc song song với nhằm làm tăng hiệu lọc tập hợp thiết bị Một vài ứng dụng quan trọng loại thiết bị nhà máy xi măng, công nghiệp sắt thép, nghiền lúa gạo, thực phẩm, nhà máy nhựa đường, lọc dầu Hình 1.2 Cycỉone 2.1.3 Hệ thống lọc túi vải Hệ thống bao gồm túi vải túi sợi đan lại, dòng khí lẫn bụi hút vào ống nhờ lực hút quạt li tâm Những túi đan lại chế tạo cho kín đầu.Hỗn hợp khí bụi vào túi, kết bụi đươc giữ lại túi Bụi bám nhiều vào sợi vải trở lực túi lọc tăng Túi lọc phải làm theo định kỳ, tránh tải cho quạt hút, làm cho dòng khí có lẫn bụi không vào túi lọc Đe làm sạnh túi dùng biện pháp rũ túi đế làm SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng bụi khỏi túi dùng sóng âm truyền không khí rũ túi phương pháp đổi ngược chiều dòng khí, dùng áp lực ép từ từ Một vài để chọn túi lọc nhiệt độ nung chảy, tính kháng axit kháng kiềm, tính chống mài mòn, chống co suất lọc loại vải Một vài loại sợi thường dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiang, sợi Silicon, sợi thủy tinh Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi học để giữ lại hạt bụi nhỏ mà trình lọc học không giữ lại Khi hạt bụi thô hoàn toàn tách lượng bụi túi giảm Một vài ứng dụng túi lọc nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép máy nghiền ngũ cốc 2.1.4 Thiết bị lắng quán tính Nguyên lí để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính làm thay đổi chiều hướng chuyến động dòng khí cách liên tục, lặp lặp lại vật cản có hình dáng khác Khi dòng khí đổi hướng chuyển động SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 10 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng bụi có sức quán tính giữ hướng chuyển động ban đầu va đập vào vật cản bị giữ lại động rơi xuống đáy thiết bị Một số dạng thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: venture, kiếu chắn uốn cong, kiểu sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lò Bụi Hình 1.4 a, thiết bị lắng “lá sách ” b, thiết bị lắng quản tính kiến “lả sách ” hình chóp cụt 2.2 Phưong pháp lọc bụi ưót Nguyên tắc phương pháp lọc bụi ướt người ta cho dòng không khí có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường nước) Quá trình tiếp xúc dang hạt (khi nước phun thành hạt nước có kích thước mật độ cao), dạng bề mặt thiết bị có sử dụng lớp đệm (nước chảy bề mặt vật liệu đệm), dạng bọt khí sử dụng tháp sủi bọt hay tháp mâm Các hạt bụi SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 11 t bị Ưu điểm one Nhược điểm - Vốn thấp,ít phải bảo trì ĐồĐồánánxửxửlýlýô ônhiễm nhiễmkhông khôngkhí khí - Sụt áp nhỏ(5 - 15 - Hiệu suất thấp với GVHD: GVHD:Th.s Th.sNguyễn NguyễnTấn TấnDũng Dũng bụi mmH20) OịẨĩĩỉ HO điệnnhơ thể làm hư hại thiết bị Thiết bị lắng tĩnh ứng dụng trường - Thu bụi khô - Không thu bụi điện, nhà máy hợp thu bụi khâu tán than đá bột dùng nhà máy nhiệt - chiếm diện tích có luyện thép, nghiền xi măng, sản xuất giấy - Không sinh nguồn bụi - Sinh cặn ưót - Hiệu bùn,nước cấp thải - chiếm diện tích - Có khả giữ nước rò rỉ ăn mòn khí bụi thiết bị - tĩnh điện thứ - Chi phí bảo trì cao Có lọc bụi suất kích lọc cao,tiết kiệm lượng - Vốn lớn Nhạy với thay đổi dòng - Khó thu bụi với Thu hồi thiết đượcbị lọc bụi bụi Bảng 1.2 -So sảnh khô - bụi ướt Sụt áp nhỏ điện trở lớn - phải bảo trì - Chiếm diện tích Hình 1.5 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyến động - Xử lí lưu lượng lớn lớn,dễ bụi tay áo nổ Hiệu pháp suất Cần cháy vật liệu riêngkhí 2.3 -Phưong loccao bụi tĩnh điện - gây tuầnđiện hoàn caocuc cao đế tách bụi, hơi, Thiết bị -lọc Có bụithể tĩnh sửkhí dụng hiệunhiệt điệnđộthế Bụikhí thuCóđược dạng - Cần sương, khói khỏi- dòng bước đế thực công hiên là:đoạn rũ bụi - Dòng điện làmkhô hạt bụi bị ion hóa - ion Chi phícác bề vậnmặthành phức tạptrường - Chuyển bụi từ thu bụi lực điện - Trung hòa điệnthấp,có tích bụi lắng bề -mặtChi thu phí vận hành cháythu Các hạt bụi cao tách áp - Tách bụi lắng thể thu khỏibụibềdễmặt vải dễ hỏng lực -Dễ hay vận nhờ hành rửa - (1 Tuổi thọ giảm trongquả cao, - Thiết bị thu hạt nhỏ - 44ụm) với hiệu môi ta đặt ta đặt đạt tới 99,99% Khi dòng khí chứa nhiều bụi trường axit,kiềm suất bớt lượng- bụiHiệu thấp với thiết bị bụi lựcbị -họcTổn thiết phía thất trướcápđó,lọc thô trước lọc quán tính tĩnh điện Axit, chất nhỏ thải, nhiệt độ cao vật chất có tính ăn mòn làm - Công Vốn thấp SVTH:Dương DươngCông Toàn - Hoàng ThịKhuyên Khuyên SVTH: Toàn - Hoàng Thị - Thiết bị dễ chế tạo - loại bụi có kích thước Có thể thu bụi có tính nhỏ 20tim - Chiếm diện tích Trang1213 Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng + Xi măng lò quay 3.1.1 Xi măng lò đứng Phối liệu vào lò đuợc vo thành viên (10 - 20mm) với độ ẩm 12 - 16% cho vào nung lò đứng tạo thành clinker Nhiên lệu than tạo viên (2 5mm), đố chung lẫn vào viên phối liệu Tốt dùng than cốc than antraxit( tro, chất bốc tạo lửa ngắn ) Khi cháy môi trường nung chủ yếu môi trường khử, clinker lẫn FeO, C5A3, C6AxFy Fe tạo dung dịch rắn C3S, C2S Than cháy truyền nhiệt gần trực tiếp cho viên phối liệu, hiệu suất nhiệt cao Clinker nung từ lò đứng có chất lượng thấp phản ứng tạo khoáng pha rắn (nhiệt độ nung 1400-1450 CC), mức kết khối kém, phản ứng không hoàn toàn Phần làm nguội khó điều khiển, khó đảm bảo chất lượng Hơn nữa, xi măng lò đứng gây ô nhiễm môi trường nên không tồn nước công nghiệp phát triển Ớ Việt Nam, có khoảng 100 lò đứng với tổng sản lượng khoảng triệu xi măng/ năm Công nghệ xi măng lò đứng không tiếp tục đầu tư, nhà máy có phải chuyển đổi công nghệ khác tương lai gần 3.1.2 Xi măng lò quay Theo độ ẩm phối liệu vào lò nung, ta chia công nghẹ xi măng thành nhóm + Phương pháp ướt (phối liệu vào dạng bùn past, độ ẩm khoảng 36-42%) + Phương pháp khô (độ ẩm phối liệu vào khoảng < % 3.+ Phương Tổng quan măng pháp bụi bánxi khô (độ ẩm phối liệu vào lò 10 - 12%) 3.1 Công nghệ sản xuất xi măng Nguyên sản Phươngliệu pháp ướtxuất clinker xi măng đá vôi, đất sét, cát, quặng sắt pha trộn theo phốinghiền liệu cần nghiền máy Phối liệuđơn ướt thiết thànhrồidạng bùn,trong độ ẩm 36nghiền - 42% (máy chứa nghiền bi Nghiền ướt thiết hay bị nghiền khô phụ thuộc công nghệ bế bùnmáy lớn nghiền đưa đứng) vào nung lò quay lựa chọn Phối liệu có đă ống mịn hình đượctrụ đưa nhệt độkính cao2,4 (1450°C), kết-4m,đặt Lò quay dàivào 120lò,- nung 150m,ởđường nghiêng - 6C, với vận tốc 4Theo - 0nguyên m/ph Ờlýđầu lò thấp, ta phun khốiquay thành clinker hoạt độngngười lò nung, ta chia nghệ xi ĩiệu( bột than, măngdầu, lam hai khí)nhóm vào đốt, nhiên liệu cháy khoảng không gian lò + Xi măng lò đứng Ở đầu lò cao, đưa phối liệu vào SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 15 Trang 14 M ÌOOO X r|H Xr|vxr|CK 1000 x0.95x3600 x0.95x0,95 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Hệ số sứcquạt: cản tương đương N°6, đoạn ống = - công = 0,018^0,9kW [3] =>Chọn “V-Xêp” 7-40 kiểuthẳng “R”6số vòng quay: 1790 * Tại chụp hútvòng/phút thiết bị ị = 0,2- 0,4 chọn ị = 0,3 [3] 2.5 khói tiết diện tròn nhiều đốt, R/D = 2; a = 90°),ị = 0,35 [4] * CoÓng 90° (ngoặt Chọn vận tốc củaHệ dòng ốngbộ khói V3 = 5ống m/s.= 0,3 + X 0,35 = 2,05 số khí sức cản cục đoạn Lưu lượng khí ống khói Q = 2569,4 m3/h =>Tổng tốn thất áp suất đường ống Apd = (2? + ệ,d) X pd = (2,05+ 0,9) X 46,5 = 120,9 kG/irr =1345,7N/m2 Tổn thất áp suất quạt tạo ủpq = (0,12 +0,15)X9,81X1 o4 = 0,13 X9,81X1 o4 = 12753 N/m2 =>Tổng tổn thất áp suất: APS = Apa +Apq = 1345,7 + 12753 = 14098,7 N/m2 =>Công suất quạt hút vào thiết bị [5] Nq=p - Q * ủp 1000 X T|H Xĩ|vXr|c^ Trong Q: lưu lượng khí (m3/s) ị3: hệ số an toàn, (1,12 4- 1,15), chọn =1,13 Ap: tổng tổn thất áp suất, Ap = Apd+ Apq= 14098,7 N/m2 nH: (0,92 4- 0,98), chọn = 0,95 T]v: (0,9 4- 0.98), chọn = 0,95 q k: (0,924-1), chọn = 0,95 =>Nq=p qxAp — =1,13 -TTT4093'7,., SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên = 13,27 kw Trang 34 & & yỊ 0.795xv3 yj 0,785x5x3600 ’ Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Đườngcao Chiều kính ống ống khói: khói: D = ị—-— = I 2369,4— = 0,4 m _ jA X F X M X Ĩ1 X m “ ^ CCp ị/Õx~ÃT) Trong đó: Ccp: nồng độ cho phép môi trường xung quanh, mg/m3 A: Hệ số phụ thuộc phân bố nhiệt độ theo chiều cao khí quyển, chọn cho điều kiện khí tượng nguy hiểm xác định điều kiện phát tán thẳng đứng theo phương ngang chất độc hại khí Trong tính toán nhận A = 200 - 240 F: Hệ số vô thứ nguyên tính đến vận tốc lắng chất ô nhiễm khí Đối với chất ô nhiễm dạng khí F = 1; bụi : Nếu hiệu xử lí ĩ| > 90% Nếu hiệu xử lí ĩ| 75% < TỊ Nếu hiệu xử lí x\ < 75% F=2 < 90% F =2,5 F=3 M: tải lượng ô nhiễm, g/s H: chiều cao nguồn thải tính từ mặt đất, m Ọ: lưu lượng khí thải, m3/s AT: hiệu nhiệt độ khí thải Tkvà khí Tkk-cC Nhiệt độ khí Tkk, cần lấy cho tháng nóng năm vào lúc 13h m,n: Các hệ số vô thứ nguyên tính đến điều kiện thoát khí thải từ cố ống khói, m xác định theo công thức sau m = (0,67 + 0,1 X v7 + 0,34 X f < 100 m = (l,47 xff)-‘ f> 100 103x V2XD Hz XiiT n xác định sau: SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 35 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng nểu vm > 0,5 < vm < n = 0,532 xvm2 - 2,13 xvm + 3,13 nểu vm < 0,5 n= 4,4 xvm Với Tính toán : AX Fx M X n Xm Ccp \ Q * Trong :A = 220 F = (hiệu suất xử lí TỊ = 90%) M = CbxQ = 43,61 x^2d Xl0'3 = 0,031 g/s Chọn m =1, n = Q = 2569,4 m3/h AT = 60 - 40 =20 cc, (chọn nhiệt độ ống khói 60°c, nhiệt độ môi truờng 40cc Ccpmax tính theo công thức sau: c.'cpmax Trong đó: CcpTc- chất lượng không khí xung quanh quy định QCVN 052009, CcpTc = 0,2 mg/m3, nhiệt độ 25°c Kp: Hệ số theo lưu lượng nguồn thải, Kp = Kv: Hệ số vùng, khu vực, nơi có sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ, Ky =1 = >Ccpmax = 0,2 xlx = 0,2 Ớ nhiệt độ 60 : c, nồng độ khí : Ccp=0,2X 273+25 = 0,18 mg/m 273+60 SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 36 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng TT /220 X X0.031X lx _ 20.18 569.4X 20 H = ! f===^^=— =6m -\| 3600 103x V2X=>f D =10aK 52 X 0.4 = 13,8 < 100 H2 XiiT 62 X2 => m = (0,67 + 0,1 X v7 + 0,34 X Vfy' = 0,54 2569.4 X 20 ỊQ X0,65 X vm = 0,65 X =3Vm= -\Ị 6X3600 NH => n = 0,532 xvm2 - 2,13 xvm + 3,13 = 1,68 AxFxMxn xm 220X XO.03 IX 0.54X 1.68 0.1820 569 >1 a600 N AH = — = X 100% = 8,3% H Dựa vào giá trị Hi, tính lại H2 *V2TP =>f= 103*f *0,4 = 16,5 < 100 H2XủT 5,52X20 => m = (0,67 + 0,1 X JJ + 0,34 X \Ịfy' = 0,51 n re Q x i T 2569.4 X 20 _ n ori vm= 0,65 X = vm= 0,65 X I — = 0,89 =>n = 0,532 xVm2 - 2,13 xVm + 3,13 = 1,65 |A X F X M X n Xm Ccp \ QX AT 220 X xO.Õ3 lx 0,39x 1.Ổ3 ! 0.183569.^X202 N A/ 600 = — — X 100% = 3,6% (nhân) H 5,3 Vậy chiều cao ống khói là: H = 5,5 m 2.6 Tính quạt thiết bị SVTH: Duơng Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 37 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng V Trở lực đường ống dẫn khí thiết bị Lưu lượng khí khỏi thiết bị: Qr = 2569,4 m3/h Đường kính ống dẫn ra: Ớ2 = 220 mm = 0,22 m Vận tốc thiết bị: v2 = -— - = -2309,4- - -— = 18,7 m/s 0,785 X 3600 X d ị 0,785 X 3600 X 0.222 Hệ số Reynold Re = ——— pr = 1,77 kg/m3 t*40oc = 1,9.10'5 Pa.s => Re = 1,9.10 = 3,8.105 ’ Chọn ống dẫn khí ống thép không hàn, độ nhám tuyệt đối £ = 0,1 mm [1] Hệ số Reynold giới hạn [1] R***«(T) 7=6 (ff) 7=0’401°5 Hệ số Reynold bắt đầu xuất vùng nhám [1] Re„ * 220 (—) '8 =220 (—) 8=12,7.105 =>Regh < Re < Ren =>Khu vụ’c độ Hệ số ma sát Ả Ta có 8.10"5 < — = — = 4,5.10'4 Ả * 0,líl,46f +—)0,25 = 0,líl,46—+ ^-)ơ,25= 0,018 V d2 Re J V 220 3.8.10s/ Áp suất động học :pd = F V & V 2d ' *18' — =31,5 kG/m2 2X9.31 ’ Chọn chiều dài dường ống dẫn khí từ thiết bị lắng quán tính dến ống khói = 15 m SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 38 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Hệ số sức cản tương đương đoạn ống thẳng Apd = (2f + ftd) xpd = (1,05+ 1,22) x31,5 = 71,5 Kg/m2 = 701,5 N/m2 Tổn thất áp suất quạt tạo Apq = (0,12 +0,15)x9,81 xio4 = 0,13x9,81xl04 = 12753 N/m2 => Tổng tổn thất áp suất: APt = ủpd + Apq = 701,5 + 12753 = 13454,5 N/m2 V Trở lực thiết bị Aps = (0,26 X H + 27,4) X g Với H chiều cao thiết bị, g gia tốc trọng trường = 9,81 Aps = (0,26 X +27,4) X g = 276,5 N/m2 S Trở lực ống khói Đường kính ống khói: d0k = 0,4 m Vận tốc thoát khí ống khói: Vok = 18,7 m/s Xem nhiệt độ ống khói là: 60°c TTÍ í n _ JT» dokXVoKXpr Hệ sô Reynold Re = ———— -• Pr60oc= 1,77 kg/m3 • /Ì60oc= 1,9.10"5 Pa.s 0,4X18,7X1 6,6.105 77 2X10“5 Chọn ống dẫn khí ống thép không hàn => độ nhám tuyệt đối £ = 0,1 mm = > Re = [1] giới hạn [1] Hệ số Reynold SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 39 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Re^6(^)8,7 dok 0,22 GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng 1000 xr|pj xr| vxrj.j = 6(^)8/7=0,4.105 Hệ số Reynold bắt đầu xuất vùng nhám [1 ] Re„ 220 =>Regh < Re =220 (—) s=12,7.105 < Ren => Khu vực độ Hệ số ma sát Ả Tacó8.10's< —= —= 4,5.10'4 50 bỏ qua piv mẫu Mv =>S=T^ + C 2[ơk]cp Dt: đuờng kính trong, m Chọn Dt = m [2] C: bổ sung ăn mòn, bào mòn dung sai chiều dày, m C = Ci+C2 + C3 Trong C\ : bổ sung ăn mòn c, = mm c2: bổ sung hao mòn c2 = ni ni c3: bố sung dung sai chiều dài c3 = 0,8 mm [2] SVTH:Duơng DuơngCông CôngToàn Toàn Hoàng HoàngThị ThịKhuyên Khuyên SVTH: Trang42 43 Trang hạng mục chi phí CT3 cho Số lượng Đơn giá(VND) 233,44 Đồ Đồánánxử xử lýlýôônhiễm nhiễmkhông khôngkhí khí thân thiết bị góc đềuTổng cạnh diện tích 20 chắn: 20x0,12 = 2,4 m2 hút + quạt đẩy hống ống dẫn khí chi phí khác chi phí Thành tiền( VND) 3.244.816 GVHD: GVHD:Th.s Th.sNguyễn NguyễnTấn TấnDũng Dũng 258.000 1.000.000 Tổng diện tích bề mặt thép dùng để chế2.000.000 tạo thiết bị 3.000.000 s* = 5,0344 +2,4 = 7,4344 m2 3.000.000 1.497.184 ❖ Khối lượng thép dùng để chế tạo thiết bị 7,4344x0,004x7850 = 233,44 kg 10.000.000 Giá thành kg thép là: 13900 VNDChương 4: ứng dụng vận hành Chi phí thân thiết bị là: 233,44x13900 = 3.244,816 VND ứng dụng ♦> Lượng thép dùng làm giàn đỡ 1.1 Tính kinh tế Chọn thép góc cạnh 50x50 mm Toàn thân chi tiết thiết bị làm thép Trọng kg/1 dài Diệnlượng tích thân hình2,32 trụ (không ke hai đáy) m Chiều dàiS2im/1 cột m= X 3,14 X 0,25 X ỉ = 4,71 m2 = cột X JXĩ X R X= H Khối lượng thép góc 8mx2,32 kg/m = 18,56 kg Diện tích thân ống vào Chi phí làm giàn đờ s2 = 2x n X 1*! X h1 = X 3,14 X 0,1 xO,2 = 0,1256 m2 Diện tích thân ống ra= 258.000 VND 18,56X13900 Bảng s3 = 2x 71 X r2 X tb = X 3,14x0,17 x0,2 = 0,1382 m2 Diện tích hình tròn phần ống vào s4 = JT X tị = 3,14x of = 0,0314 m2 Diện tích hình tròn phần ống s5 = Jl X r22 = 3,14x 0,112 =0,0380 m2 Diện tích hình tròn hai đáy s6 = 71 xR2 = 3,14x 0,252 = 0,2 m2 Tổng diện tích phần thân thiết bị s = Si+ s2+ S3+2S6 - (S5+ s6) = 5,0344 m2 Chiều rộng chắn 0,3 m Mỗi chắn có chiều dài khác phân bố theo thứ tự thiết bị, chọn chiều dài trung bình 0,4 m Diện tích chắn là: 0,3 X 0,4 =0,12 m2 SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 44 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng an toàn cho hệ thống từ bên ngoài, chủ yếu tránh hệ thống bị phá rò rỉ làm ảnh hưởng đến xuất hệ thống xử lí làm ảnh hưởng đến môi trường làm việc người > Máy quạt hút quạt đẩy Chọn loại quạt có công suất dự trù trường hợp hệ thống làm việc tải so với mức bình thường, phải đảm bảo quạt bảo trì tốt vận hành ổn định có phương án thay sửa chữa kịp thời có bất trắc Bên cạnh đặc tính dòng khí thải không làm ảnh hưởng đến quạt suốt trình máy hoạt động, đặc biệt nhiệt độ bụi làm ảnh hưởng đến tốc độ quay cánh quạt Ngoài phải bảo đảm nguồn điện cấp vào cho quạt phải ổn định Hệ thống cần kiểm tra tổng thường xuyên Kiểm soát hiệu suất lọc bụi hệ thống phải xác định thương xuyên bàng cách quan trắc khí thải theo điều kiện môi trường xung quanh > Hệ thống chắn bụi Được thiết kế cho trường hợp hệ thống hoạt động điều kiện tải hoạt động bình thường Nhưng cần kiểm soát điều tiết chặc chẽ lưu lượng vào hệ thống tránh tình trạng thiết bị bị hư hỏng làm ảnh hưởng đến việc xử lí bụi Vận hành > Kiểm tra thiết bị trước vận hành o Kiểm tra toàn hệ thống trước vận hành o Kiểm tra mức độ đóng bụi bụi chắn bụi o Vệ sinh xung quanh khu vực thao tác quanh hệ thống xử lí o Kiểm tra nguồn điện cấp vào hệ thống o Kiểm tra tình trạng van, thiết bị phụ dụng cụ hỗ trợ o Bật công tắc điện quạt hút cho hệ thống hoạt động 1.2 oMột điểm ý trưóc sang vận hành bị thải bỏ Tiếpsốnhận bụicần sảnchú phẫm thu khâu thiết hồi lưu > Thép CT3 > Trong vận hành suấtlượng chảy vào) 2100kg/cm2 Nên trình sử dụng cần oThép CôngCT3 suất có xửứng lí (lưu phải đảm bảo chế độquá ổn định lưu ý thông số làm việc hệ thống bao gồm nhiệt độ, áp suất tác nhân SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên 45 Trang 46 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng o Thường xuyên theo dõi thiết bị vận hành,để gặp cố co thể kịp thời sửa chữa > Ngừng hệ thống o Đe ngừng hệ thống, tiến hành tắt công tắc quạt vào thiết bị > Một số cố gặp phải vận hành thiết bị o Hệ thống thân thiết bị bị hở.Trong trường hợp nguyên nhân xuất nguồn từ lúc bắt đầu lắp đặt hệ thống Tuy nhiên khả khả xảy o Quạt hút làm việc không ốn định ngưng làm việc, khí bụi không hút vào hệ thống phân tán môi trường o Đường ống dẫn khí bị rò rỉ o Các chắn thiết bị bị rơi xuống lúc thi công gắn lên thân thiết bị không > Cách khắc phục gặp cố o Ngừng hệ thống làm việc, tiến hành sửa chữa, khắc phục cố lập tức, nhanh chóng đưa thiết bị trở lại hoạt động bình thường SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 47 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Chương 5: Kết luận - kiến nghị Kết luận Thiết bị lắng bụi lực quán tính thiết bị lắng bụi với hiệu suất cao (80-90%) Thiết bị có khả làm việc nhiệt độ cao (450-6001) áp suất cao, trở lực thiết bị thấp (100-500N/m2) Với chi phí rẻ nhiều so với thiết bị có chức năng, khả ứng dụng phương án cao Tuy nhiên, thiết bị xử lí hạt bụi thô (kích thước > 20 pm), áp dụng hệ thống xử lí bụi với nồng độ đầu vào nhỏ kích thước hạt bụi lớn Để xử lí triệt để bụi thải, sau thiết bị lắng quán tính cần lắp đặt thiết bị lọc tinh khác như: lọc bụi tay áo, lọc bụi tĩnh điện Thiết bị lắng bụi quán tính thiết bị rẻ tiền, dễ lắp đặt, vận hành sử dụng Với ưu điểm vượt trội việc sử dụng thiết bị giải pháp thiết thực để xử lí bụi thải nhà máy sản xuất xi măng - ngành công nghiệp đánh giá phát thải bụi vào loại bậc Kiến nghị Trong trình vận hành, yêu cầu người vận hành phải thực quy trình, thường xuyên vệ sinh thiết bị, máy móc đế hệ thống làm việc có hiệu cao tăng tuổi thọ thiết bị Nhà máy cần có cán chuyên trách đào tạo vận hành hệ thống theo quy trình định Khi có cố cần liên hệ với quan chuyên môn để giải Mặt khác, nhà máy cần có liên hệ thường xuyên với quan chức để SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 48 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng hướng dẫn cụ thể sách bảo vệ môi trường vấn đề liên quan đến môi trường Giáo dục ý thức vệ sinh môi trường vệ sinh công nghiệp cho cán bộ, nhân viên nhà máy Chú ý công tác an toàn lao động, phòng ngừa cháy nổ, vận hành thiết bị Thiết bị lắng quán tính thiết bị xử lí bụi thô nên để hiệu xử lí cao ta cần kết hợp với thiết bị khác nhằm giảm tối đa chất thải vào môi trường, ví dụ lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi tay áo, sau kết hợp với hệ thống xử lí CƠ2, SO2, NH3, nhằm đảm bảo nồng độ khí bụi phát thải vào khí đặt tiêu chuẩn môi trường Tài liệu tham khảo [ I J Nhiều tác giả, So tay trình thiết bị, tập ỉ, NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội [2] Nhiều tác giả, So tay trình thiết bị, tập 2, NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 49 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Trang 50 [...]... sự cố hoặc không đủ cung ứng điện SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 23 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí \ GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng Hệ thống giao thông đường thủy V / SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 24 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 1 Thiết bị lắng bụi quán tính kiểu “lá sách” Thiết bị lọc quán tính kiểu... quả thu bụi: kích cỡ hạt bụi có trong dòng khí là rất quan trọng cho khả năng thu bụi của thiết bị, hay hiệu quả thu bụi phụ thuộc kích cỡ hạt bụi và độ phân tán 3.3.2 Quy trình công nghệ Bụi và khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất được tho gom bằng các chụp hút bụi Quạt hút trên đường ống sẽ hút và dẫn bụi vào thiết bị lắng (lắng quán tính) .Dòng khí đi vào thiết bị theo phương ngang sẽ bị đổi... dòng khí đối hướng chuyến động thì bụi do có sức quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đàu của mình và va đập vào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất động năng và rơi xuống thiết SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 20 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng bị. Đầu bên kia của thiết bị ,quạt hút sẽ hút khí sạch và khí nay sẽ theo đường ống khói bay ra ngoài không khí. .. bụi - Độ bền cơ học cao trong điều kiện nhiệt độ và môi trường ăn mòn - Có khả năng phục hồi tốt - Giá thành thấp SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên Trang 25 Lưu lượng nguồn thải(mVh) p ... ĐồĐồánánxửxửl lý nhiễm nhiễmkhông khôngkhí khí - Sụt áp nhỏ(5 - 15 - Hiệu suất thấp với GVHD: GVHD:Th.s Th.sNguyễn NguyễnTấn TấnDũng Dũng bụi mmH20) OịẨĩĩỉ HO điệnnhơ thể làm hư hại thiết bị Thiết bị lắng. .. lớn Để xử lí triệt để bụi thải, sau thiết bị lắng quán tính cần lắp đặt thiết bị lọc tinh khác như: lọc bụi tay áo, lọc bụi tĩnh điện Thiết bị lắng bụi quán tính thiết bị rẻ tiền, dễ lắp đặt,... việc không ốn định ngưng làm việc, khí bụi không hút vào hệ thống phân tán môi trường o Đường ống dẫn khí bị rò rỉ o Các chắn thiết bị bị rơi xuống lúc thi công gắn lên thân thiết bị không >