Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤCTrang A. LÝ THUYẾT 1. Phương pháp xử lý bụi ........................................................................ 3 2. Phương pháp xử lý khí......................................................................... 4 B. DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................................. 6 C. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ ......................................................... 9 C1. Xử lý bụi I. Xử lý bụi bằng buồng lắng ................................. 9 II. Xử lý bụi bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện .............11 C2. Xử lý khí I. Xử lý SO2và NO2 bằng phương pháp hấp thụ ............................... 13 II. Xử lý co bằng phương pháp hấp phụ ............................................. 19 D. Các tài liệu tham khảo ............................................................ 27
Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Đề Tài: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xử lý khí thải Sinh viên: Nguyễn Phương Thảo Lớp : ĐH2CM3 Giáo viên HG : Bùi Thị Thanh Thủy Hà Nội, Năm 2015 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy MỤC LỤC Trang A LÝ THUYẾT Phương pháp xử lý bụi Phương pháp xử lý khí B DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ C TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ C1 Xử lý bụi Xử lý bụi buồng lắng Xử lý bụi thiết bị lọc bụi tĩnh điện 11 Xử lý SO2và NO2 phương pháp hấp thụ Xử lý co phương pháp hấp phụ 13 19 I II C2 Xử lý khí I II D Các tài liệu tham khảo SVTH: Nguyễn Phương Thảo 27 Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy A LÝ a) THUYẾT Phương pháp xử bụi Phương pháp khô Thiết bị thu hồi bụi khô dựa vào chế lắng khác trọng lực ( buồng lắng bụi ), quán tính, li tâm ( xyclon khô, ướt, chum, tổ hợp, thiết bị thu hồi xoáy động) Lọc bụi phương pháp trọng lực: buồng lắng bụi: áp dụng cho bụi có kích thước hạt d>50 μm Có ưu điểm chế tạo đơn giản, chi phí vận hành bảo trì thấp, giá thành thấp, rẻ tiền, buồng lắng bụi lại có diện tích lớn, hiệu suất không cao Lọc bụi theo phương pháp li tâm có nhiều kiểu khác nhau: kiểu nằm ngang, kiểu đứng, thiết bị thu hồi kiểu xoáy, kiểu động Thường dung thiết bị ly tâm kiểu đứng (xyclon) có hiệu suất lọc 70% xyclon ướt xyclon chùm, đường kính cỡ hạt >10 μm Có ưu điểm sử dụng rộng rãi, giá rẻ, vận hành dễ dàng, vận hành bình thường nhiệt độ 5000C, áp suất lớn, trị số tổn thất áp suất ổn định, thu hồi bụi dạng khô, hiệu xử lý không phụ thuộc vào thay đổi nồng độ bụi Lọc bụi lọc màng, lọc túi: áp dụng bụi có d = -10 μm sử dụng, phải có hệ thống rung để tái sinh vải lọc b) Phương pháp ướt Thường sử dụng cho nơi có nồng độ ẩm cao không khí nơi làm việc không đồng nhiệt độ độ ẩm Có nhiều phương pháp như: phương pháp sủi bọt, phương pháp rửa khí ly tâm, phương pháp rửa khí kiểu Ventury, phương pháp rửa khí kiểu dòng xoáy, phương pháp rửa khí kiểu đĩa quay Các phương pháp có ưu điểm dễ chế tạo, giá thành thấp, hiệu cao phải xử lý bùn cặn, khí thoát mang theo nước làm rỉ đường ống c) Lọc bụi kiểu tĩnh điện Biện pháp lọc bụi có loại: thiết bị lọc bụi loại khô thiết bị lọc điện loại ướt, có nhiều loại lọc bụi điện khác nhau: kiểu ống, kiểu SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy bản, kiểu vùng, kiểu hai vùng Ưu điểm phương pháp hiệu suất thu hồi bụi cao, tốn lượng, thu hồi bụi có kích thước nhỏ, chịu nhiệt độ cao, chi phí chế tạo tốn hơn, không áp dụng a) dây chuyền xử lý không khí có chứa chất cháy nổ Xử lý khí Phương pháp hấp thụ Hấp thụ phương pháp làm khí thải độc hại ( chất bị hấp thụ) vào môi trường lỏng (dung môi hấp thụ) Khi tiếp xúc với khí thải, chất độc hại tác dụng với chất môi trường mỏng giữ lại theo cách hấp thụ vật lý hấp thụ hóa học Hấp thụ vật lý: thực chất hòa tan chất bị hấp thụ vào dung môi hấp thụ, chất khí hòa tan không tạo hợp chất hóa học với dung môi, thay đổi trạng thái vật lý từ thể khí biến thành dung dịch lỏng ( trình hòa tan đơn chất khí chất lỏng) Hấp thụ hóa học: trình chất bị hấp thụ tham gia vào số phản ứng hóa học với dung môi hấp thụ Chất khí độc hại biến đổi chất hóa học trở thành chất khác Cơ cấu trình chia thành ba bước: - Khuếch tán phân tử chất ô nhiễm thể khí khối khí thải đến - bề mặt chất lỏng hấp thụ Thâm nhập hòa tan chất khí bề mặt chất hấp thụ Khuếch tán chất khí hòa tan bề mặt ngăn cách vào sâu - lòng khối chất Quá trình hấp thụ mạnh hay yếu tùy thuộc vào chất hóa học dung môi chất ô nhiễm khí thải SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải b) GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Phương pháp hấp phụ Khác với trình hấp thụ, trình hấp phụ người ta dung chất rắn xốp để hút khí độc có khí thải bề mặt chất hấp phụ Phương pháp nàu dùng phổ biến việc thu hồi cấu tử quí để sử dụng lại công nghiệp hóa chất Căn vào chất lien kết chất hấp phụ chất bị hấp phụ phân thành loại: Hấp phụ vật lý: hấp phụ đa phân tử ( hấp phụ nhiều lớp), lực liên kết lực hút phân tử, không tạo thành hợp chất bề mặt Hấp phụ hóa học : hấp phụ đơn phân tử ( hấp phụ lớp) Lực liên kết lực liên kết bề mặt tạo nên hợp chất bề mặt B DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Thông số đầu vào Công suất hệ thống: 40000 m3/h Bụi nhà máy có cỡ hạt: Cỡ hạt μm 0- 5-10 10-20 20-30 30-40 SVTH: Nguyễn Phương Thảo 40-50 50-60 60-70 tổng Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải % 12 Hàm lượng(g/m3) 12 16 12 2,25 1,25 1,25 Khối lượng riêng bụi: ρb = 2500(kg/, ρkk = 1,2 (kg/ Nồng độ khí STT GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Chỉ tiêu Clo SO2 H2S CO NO2 Đơn vị mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 29 7,25 Nồng độ 78 1597 28 6023 2126 Tính toán thông số cần xử lý Nồng độ tối đa cho phép bụi chất khí tính theo công thức: Cmax = C * KP* KV C - Nồng độ bụi, khí thải theo mục 2.2 QCVN 19:2009, cột B Kp - Hệ số lưu lượng nguồn thải, Kp = 0,9 Kv - Hệ số vùng, khu vực, chọn Kv = (khu vực loại 3) Lựa chọn công nghệ xử lý Xử lý theo giai đoạn chính: xử lý bụi - xử lý khí + Xử lý bụi: với thành phần bụi có loại kích thước hạt ta xử lý bằng buồng lắng bụi thiết bị lọc bụi tĩnh điện tới đạt tiêu chuẩn cho phép + Xử lý khí: NO2 SO2 hấp thụ dung dịch Ca(OH)2 , CO hấp phụ than hoạt tính Quy trình công nghệ: SVTH: Nguyễn Phương Thảo 100 25 Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Khí thải cần xử lý Buồng lắng bụi thiết bị lọc bụi tĩnh điện Tháp hấp thụ SO2, NO2 Hoàn nguyên than nước Thu bụi Dd sau hấp thụ Tháp hấp phụ CO HTXL dd cặn Khí đạt tiêu chuẩn Thuyết minh dây chuyền công nghệ Dòng khí thải đưa vào thiết bị buồng lắng chuyển động từ đường ống( nơi có tiết diện nhỏ) vào buồng lắng bụi (nơi có tiết diện lớn nhiều lần), khí bụi chuyển động chậm lại, tạo điều kiện cho hạt bụi lắng lại tác dụng trọng lực Sau xử lí buồng lắng, dòng khsi thải loại bỏ biowst bụi tiếp tục đưa sang thiết bị lọc bui tĩnh điện để lọc bụi tiếp đến nồng độ bụi đạt quy chuẩn Dòng khí loại bụi đưa từ lên vào tháp đệm, xảy trình hấp thụ SO2 NO2 dung dịch Ca(OH)2 4% (phun từ xuống ) tưới lớp đệm vật liệu rỗng Dung dịch sau hấp thụ chứa nhiều cặn đưa đến hệ thống xử lý cặn Dòng khí ban đầu xử lý bụi xử lý SO2 NO2 thông số đạt tiêu chuẩn cho phép, SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy lại CO tiếp tục cho sang tháp hấp phụ than hoạt tính Tại khí CO bị giữu lại lớp than hoạt tính thiết bị khí ngoài, dung dịch thải cho vào hệ thống xử lý nước thải Sau thời gian than hoạt tính bão hòa CO trình hấp phụ dừng lại để tháo bỏ chất hấp phụ hoàn nguyên lại vật liệu hấp phụ để sử dụng lại Việc hoàn nguyên thực nước nhiệt độ cao ( 1000C) có thải giải thoát hầu hết chất ô nhiễm bị hấp phụ than mà không làm hỏng vật liệu hấp phụ C.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ C1: XỬ LÝ BỤI I: Xử lý buồng lắng Chọn kích thước tối đa buồng lắng lắng = 50 Hiệu suất lọc với ≥ 50 100% Ta dùng buồng lắng mắc song song => lưu lượng buồng lắng = = 20000 m3/h SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Độ nhớt t= 100o: = = = Pa.s BXL = = = 38,5 m2 Chọn chiều dài buồng lắng: l= 10m Chọn chiều rộng buồng lắng: B= 4m Chọn vận tốc khí buồng lắng: v =0,56 m/s Chiều cao buồng lắng: H= = = 2,48 m Hiệu suất lọc cỡ hạt khác = 5,5555 = 0,26 % Tương tự ta kết = 2,34% =50,9 % = 9,35 % = 84,17 % Thông số tính toán Phân cấp cỡ hạt ban đầu ( % khối lượng) Lưu lượng bụi 1m3 khí thải ( g/m3) Hiệu lọc theo cỡ hạt (%) =25,98 % Cỡ hạt bụi 0-5 5-10 10-20 20-30 12 12 16 2,25 1,25 0,26 2,34 9,35 28,95 SVTH: Nguyễn Phương Thảo 30-40 40-50 12 5060 6070 20 Tổng 100% 1,25 7,25 25 g/ 50,9 84,17 100 100 - Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Lượng bụi 2,992 2,1793 2,719 lại sau 5 buồng lắng (g/m3) Phân cấp cỡ 26,59 19,36 24,16 hạt bụi sau lắng (%) Giả sử khả lọc với = 60% 0,9252 1,964 0,474 0 11,255 g/ 8,22 17,45 4,22 - - 100% Số tầng lắng n= =2,07 tầng lắng Thông số tính toán Cỡ hạt bụi 0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 Phân cấp cỡ hạt ban đầu ( % khối lượng) 12 12 16 12 20 100% Lưu lượng bụi 1m3 khí thải ( g/m3) 2,25 1,25 1,25 7,25 25 g/ 10 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Tổng Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải Hiệu lọc theo cỡ hạt (%) 4,68 18,7 57,9 100 100 100 100 - Lượng bụi lại 2,977 2,077 sau buồng lắng (g/m3) 2,21 0,39 0 0 7,654 g/ 38,89 27,14 28,87 5,1 0 - - 100% Phân cấp cỡ hạt bụi sau lắng (%) 0,52 GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy II Xử lí thiết bị lọc bụi tĩnh điện +) Gỉa sử U= 50 KV d = mm Chọn D= 0,5 m => số ống: n= 40 ống = 8,85.10-12 Cu/V.m p =2 => ε= +) E= = = 250000 V/m = 250 KV/m +) Vận tốc: ω = = = 0,016 m/s v= = = 2,21 ( thỏa mãn) +) Chiều dài ống: l= = = 27,63 m +) Gỉa sử bụi có µm dải ( 0, ) chiếm 95% Ccòn = 0,05 2,977 = 0,14885 g/m3 = 148,85 mg/m3 Theo QCVN 19:2009/BTNMT: 11 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Cmax = CTC.kp.kv= 200.0,9.1 = 180 mg/m3 LƯỢNG BỤI SAU XỬ LÝ PHÙ HỢP VỚI QCVN 19:2009/BTNMT C2: XỬ LÝ KHÍ STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ Clo mg/m 78 SO2 mg/m 1597 3 H2S mg/m 28 CO mg/m 6023 NO2 mg/m 2126 Chọn khí xử lý SO2, CO, NO2 QCVN 19:2009 10 500 7,5 1000 850 Cmax cho phép 450 6,75 900 765 I: Tính toán xử lý khí SO2 khí NO2 phương pháp hấp thụ Hấp thụ khí SO2 NO2 huyền phù nước vôi Ca(OH)2 với tỉ lệ pha loãng Ca(OH)2 4% nước 1:24 = 2200 kg/m3 12 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy = 1000 kg/m3 Nhiệt độ khí thải 100°C, p = 1atm +) Khối lượng phân tử pha loãng huyền phù: Mhp= = 18, 56187 (kg huyền phù/kmol huyền phù) +) Khối lượng riêng pha loãng: = = 1022,305 (kg/m3) +) Phần trăm thể tích huyền phù: %V= x 100% = 18,587 % 1, Tính toán khí SO2 Đầu vào: +) Nồng độ SO2 vào: = x = (mg/m3) = 3,3396 (g/ m3) +) Nồng độ khí ban đầu ( phương trình Clapayron) Ck= = = 0,033 (mol/l) +) Nồng độ mol SO2: Cd = = = 0,052 (mol/m3) +) Nồng độ phần mol: yd= = = mol SO2/ mol kk +) Tỉ số mol: 13 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Yd= = = ( mol SO2/mol kk) Đầu ra: +) Nồng độ SO2: = == 1,25.10-3(mol/m3) +) Nồng độ phần mol: yc== 3,8x10-5 (mol SO2/mol h2 khí) +) Tỉ số mol: Yc== = (SO2/mol kk) +) Hiệu suất trình hấp thụ: = = 97,8% +) Suất lượng mol hỗn hợp: Ghh== = 1307,8 (kmol/h) +) Suất lượng mol khí trơ: G = Ghh.(1-Yd) = 1307,8 (1-) = 1305,5 (kmol/h) +) Khối lượng SO2 vào tháp hấp thụ hỗn hợp khí thải giờ: = L.= 40000.1597 = 6388.104 (mg/h) = 63,88 (kg/h) +) Khối lượng SO2 khỏi tháp giờ: = L Cra = 40000.80 = 3,2 (kg/h) +) Khối lượng SO2 giữu lại giờ: = 63,88 –3,2= 60,88 (kg/h) = 2,9268 (kg/m3) 25°C, at 14 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy = =2,9268 = 2,34 (kg/m3) +) Thể tích SO2 bị giữ lại tháp: V= = = 25,93( m3/h) +) Nồng độ SO2 khỏi tháp: = (1-) = 1597.(1-0,978) = 35,134 (mg/m3) 2, Tính toán khí NO2 Đầu vào: +) Nồng độ NO2 vào: = x = (mg/m3)= 3,195 (g/ m3) +) Nồng độ khí ban đầu ( phương trình Clapayron) Ck= = = 0,033 (mol/l) +) Nồng độ mol NO2: Cd = = = 0,07 (mol/m3) +) Nồng độ phần mol: yd= == 2,12.10-3( mol NO2/mol kk) +) Tỉ số mol: yd= = = 2,12.10-3( mol NO2/mol hh khí) Đầu ra: +) Nồng độ NO2: = == 1,74.10-3(mol/m3) +) Nồng độ phần mol: yc== 5,27x10-5 (mol NO2/mol h2 khí) 15 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy +) Tỉ số mol: Yc== = (NO2/mol kk) +) Hiệu suất trình hấp thụ: = = = 97,5 % +) Khối lượng NO2 vào tháp hấp thụ hỗn hợp khí thải giờ: = L.= 40000.2126 = 8504.104 (mg/h) = 85,04 (kg/h) +) Khối lượng NO2 khỏi tháp giờ: = L Cra = 40000.80 = 3,2 (kg/h) +) Khối lượng NO2 giữu lại giờ: = 85,04-3,2 = 81,84 (kg/h) +) Nồng độ NO2 khỏi tháp: = (1-) = 2126.(1-0,975) = 53,15 (mg/m3) Tính toán lượng vôi sữa cần dùng cho trình hấp thụ PTPƯ: Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + 2H2O (1) 2Ca(OH)2 + 4NO2 Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O (2) +) Tính cần để hấp thụ SO2 theo (1): == = 70,4 kg/h Khối lượng dung dịch Ca(OH)2 cần dùng để hấp thụ SO2: == = 1760 kg/h Tính toán cần để hấp thụ NO2 theo (2): == = 131,6 kg/h 16 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy +) Khối lượng dung dịch Ca(OH)2 cần dùng để hấp thụ NO2: = = 3290 kg/h =5050 kg/h +) Khối lượng dd Ca(OH)2 hỗn hợp cung cấp vào tháp: == = 4,9 (m3/h) Kích thước tháp hấp thụ +) Chọn vật liệu đệm vòng sứ Rasich Kích thước: 50x50x5 mm Diện tích bề mặt riêng phần: = 95 m2/m3 +) Vận tốc khí tháp hấp thụ: = 0,5 – m/s chọn = 1m/s +) Diện tích tiết diện tháp: F=== 15,18 m2 +) Đường kính tháp hấp thụ: D= = = 3,67 (m) lấy D= m Chiều cao công tác tháp: H1= 2D = 8m Phần hình côn tháp: 0,5÷1m Chọn h1= h2= 0,5m Chiều cao tổng tháp: H=9m Chiều cao lớp vật liệu đệm: 17 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Hđệm= 0,2H= 1,8m lấy Hđệm= 2m II: HẤP PHỤ CO BẰNG THAN HOẠT TÍNH Tính toán CO: Đầu vào: +) Nồng độ CO vào: = x = (mg/m3)= 5,510 (g/ m3) +) Nồng độ khí ban đầu ( phương trình Clapayron) Ck= = = 0,033 (mol/l) +) Nồng độ mol CO: Cd = = = 0,197 (mol/m3) +) Nồng độ phần mol: yd= == 5,97.10-3( mol CO/mol kk) +) Tỉ số mol: yd= = = ( mol CO/mol hh khí) Đầu ra: +) Nồng độ CO: = == 0, 032(mol CO/mol hh khí) +) Nồng độ phần mol: yc== 9,7x10-4 (mol CO/mol h2 khí) +) Tỉ số mol: Yc== = (CO/mol kk) +) Hiệu suất trình hấp phụ: 18 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy = = = 83,8 % +) Khối lượng SO2 vào tháp hấp phụ hỗn hợp khí thải giờ: = L.= 40000.6023 = 24092.104 (mg/h) = 240,92 (kg/h) +) Khối lượng SO2 khỏi tháp giờ: = L Cra = 40000.900 = 36 (kg/h) +) Khối lượng CO giữu lại giờ: = 240,92 - 36 = 204,92 (kg/h) +) Nồng độ CO khỏi tháp: = (1-) = 6023.(1-0,838) = 975,726 (mg/m3) Chọn vận tốc khí thiết bị tháp hấp phụ = 1,5 m/s +) Chọn tháp hấp phụ => L1= 10000 m3/h +) Đường kính tháp: D = = 1,54 m +) Tiết diện tháp: f = = = 1,86 m2 +) Chiều cao công tác tháp: H1= 2D =3,08 m Chiều cao phụ đầu tháp h1=h2 = 1m +) Tổng chiều cao tháp: H = 5,08 m Tính toán lượng than hoạt tính cần dùng cho trình +)Các thông số than : + ρ = 340 (kg/m3) 19 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy + Độ xốp bên hạt 40 ÷50 % + Độ xốp lớp 37% + Đường kính mao quản 22 Ao + Diện tích bề mặt hấp thụ 1300 m2 /g ( theo bảng X.1 – Trang 243 - Sổ tay 2) + Chọn than có kích thước hạt 2,85÷4 mm + Khối lượng riêng than hoạt tính ~ 520 kg/m3 +) Thể tích lớp vật liệu: V= f.H1= 1,86.3,72 = 6,9 m3 +) Khối lượng than hoạt tính cần dùng: M= = = 2725 kg +) Số tầng vật liệu hấp phụ: Chọn tầng, tầng cao 500 mm, khoảng cách tầng 145 mm +) Khối lượng than hoạt tính cho tầng: M1== 545 kg +) Cửa tháo vật liệu hấp phụ: d= 250mm Hoàn nguyên vật liệu: hoàn nguyên nhiệt(dùng nước): than sấy nóng để khả hấp phụ giảm xuống lúc khí CO thoát cho thu hồi cách ngưng tụ Sau than hoạt tính làm nguội sử dụng lại Thời gian hoàn nguyên 1h 20 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy C3: TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN ĐỀ BÀI Hướng gió 2/3 b b l l L1 Đường kính ống khói: chân ống D = 3m, đỉnh ống d = 1m Nhiệt độ môi trường: t= 25 oC 21 SVTH: Nguyễn Phương Thảo b Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Khối lượng riêng không khí: ρ= 1,2 (kg/m3) Nhà A: b= 12m; l= 30m, hA= 8m Nhà B: b= 20m; l= 60m, hB= 12m L1= 50m, H ống khói= 25m, Tốc độ gió u10 m = m/s Nhiệt độ t= 100 Lưu lượng: L= 40000 m3/h = 11,11 m3/s +) Xét nhà A: bA =12 m < 2,5h = 2,5.8 = 20 m => nhà A nhà hẹp l= 30m nhà A ngắn +) Nhóm nhà: L1 =50 < 8h= 64 m => nhóm nhà Hgh= 0,36.(bz+x)+ h’ = 0,36.( 8+50) +12 =32,88 m Trong đó: bz khoảng cách từ mặt sau nhà tới nguồn thải x: khoảng cách nhóm nhag h: chiều cao tòa nhà +) Vận tốc gió miệng ống khói: u= u10.(= 1( = 1,257 (m/s) ( cấp độ khí trung bình: chọn n = 0,25) +) Độ nâng luồng khói: Theo công thức Davidson W.F: h=D.(.(1+) Trong đó: D: đường kính miệng ông khói (1m) 22 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy ω: vận tốc ban đầu luồng khói miệng ống khói ω== = 14,15 m/s u= 1,257 m Tk: nhiệt độ tuyệt đối miệng khói °K T: chênh lệch nhiệt độ khói không khí h=1.(.(1+)= 1,64 m Hhq = Hống + h = 25 + 1,64 = 26,64 m < Hhg Nguồn thải thấp +) Ta có 1,8Hnhà=14,4 < Hống khói => nhà nằm vùng gió quẩn 6.Hnhà < x1< 10.Hnhà => sử dụng công thức Cx= [+] Trong đó: • • • • • • • Cx: nồng độ chất ô nhiễm nguồn tính toán (mg/m3) M: Tải lượng chất ô nhiễm thải vào khí ( mg/s) u: vận tốc gió tính toán ( u= 1m/s) k: hệ số ( k=1) l: chiều cao tòa nhà, chiều trực giao với hướng gió (m) b: chiều rộng nhà theo chiều song song với hướng gió (m) x: khoảng cách từ mặt tường phía khuất gió nhà đến điểm tính toán (m) Cx=.[+] = Mx6,4.10-4 (mg/m3) Tính khuếch tán với khí sau xử lí 1/ Với khí SO2 Cx= 35,134x11,11x6,4.10-4 = 0,249 (mg/m3) = 249 (µg/m3) 2/ Với khí NO2 23 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Cx= 53,15x11,11x6,4.10-4 = 0,378 (mg/m3) = 378 (µg/m3) 3/Với khí CO Cx= 975,726x11,11x6,4.10-4 = 6,937 (mg/m3) = 6937 (µg/m3) So sánh với QCVN 05:2009/BTNMT Bảng 1: Giá trị giới hạn thông số không khí xung quanh Đơn vị: Microgam mét khối (μg/m3) TT Thông số Trung bình Trung bình Trung bình 24 Trung bình năm SO2 350 - 125 50 CO 30000 10000 5000 - NOx 200 - 100 40 Nồng độ khí phù hợp với QCVN 05:2009/BTNMT 24 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Tài liệu tham khảo Giáo trình Ô nhiễm không khí xử lý khí thải – Tập 2, Tập – Trần Ngọc Chấn – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập 1, Tập - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Giáo trình Các trình thiết bị CN hóa chất thực phẩm, Tập – Nguyễn Bin QCVN 19 : 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp bụi chất vô QCVN 05:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng không khí xung quanh 25 SVTH: Nguyễn Phương Thảo [...]... độ các khí phù hợp với QCVN 05:2009/BTNMT 24 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Tài liệu tham khảo 1 2 3 4 5 Giáo trình Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải – Tập 2, Tập 3 – Trần Ngọc Chấn – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất – Tập 1, Tập 2 - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Giáo trình Các quá trình và thiết. .. 2126 Chọn 3 khí xử lý là SO2, CO, NO2 QCVN 19:2009 10 500 7,5 1000 850 Cmax cho phép 9 450 6,75 900 765 I: Tính toán xử lý khí SO2 và khí NO2 bằng phương pháp hấp thụ Hấp thụ khí SO2 NO2 bằng huyền phù là nước vôi trong Ca(OH)2 với tỉ lệ pha loãng Ca(OH)2 4% và nước là 1:24 = 2200 kg/m3 12 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy = 1000 kg/m3 Nhiệt độ khí thải 100°C,... mãn) +) Chiều dài ống: l= = = 27,63 m +) Gỉa sử bụi có 1 µm trong dải ( 0, 5 ) chiếm 95% Ccòn = 0,05 2,977 = 0,14885 g/m3 = 148,85 mg/m3 Theo QCVN 19:2009/BTNMT: 11 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Cmax = CTC.kp.kv= 200.0,9.1 = 180 mg/m3 LƯỢNG BỤI SAU XỬ LÝ PHÙ HỢP VỚI QCVN 19:2009/BTNMT C2: XỬ LÝ KHÍ STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ 3 1 Clo mg/m 78... nhiệt(dùng hơi nước): than sẽ được sấy nóng để khả năng hấp phụ giảm xuống và lúc đó khí CO sẽ thoát ra và có thể cho thu hồi bằng cách ngưng tụ Sau đó than hoạt tính được làm nguội và sử dụng lại Thời gian hoàn nguyên là 1h 20 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy C3: TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN ĐỀ BÀI Hướng gió 2/3 b b l l L1 Đường kính ống khói: chân ống D = 3m,... (kg/m3) ở 25°C, 1 at 14 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy = =2,9268 = 2,34 (kg/m3) +) Thể tích SO2 bị giữ lại trong tháp: V= = = 25,93( m3/h) +) Nồng độ SO2 ra khỏi tháp: = (1-) = 1597.(1-0,978) = 35,134 (mg/m3) 2, Tính toán đối với khí NO2 Đầu vào: +) Nồng độ NO2 vào: = x = (mg/m3)= 3,195 (g/ m3) +) Nồng độ khí ban đầu ( phương trình Clapayron) Ck= =... Tỉ số mol: yd= = = ( mol CO/mol hh khí) Đầu ra: +) Nồng độ CO: = == 0, 032(mol CO/mol hh khí) +) Nồng độ phần mol: yc== 9,7x10-4 (mol CO/mol h2 khí) +) Tỉ số mol: Yc== = (CO/mol kk) +) Hiệu suất quá trình hấp phụ: 18 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy = = = 83,8 % +) Khối lượng SO2 đi vào tháp hấp phụ trong hỗn hợp khí thải trong 1 giờ: = L.= 40000.6023.. .Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải Hiệu quả lọc theo cỡ hạt (%) 4,68 18,7 57,9 100 100 100 100 - Lượng bụi còn lại 2,977 2,077 sau buồng lắng (g/m3) 2,21 0,39 0 0 0 0 7,654 g/ 38,89 27,14 28,87 5,1 0 0 - - 100% Phân cấp cỡ hạt bụi sau khi lắng (%) 0,52 GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy II Xử lí bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện +) Gỉa sử U= 50 KV d = 4 mm Chọn D=... trong huyền phù: %V= x 100% = 18,587 % 1, Tính toán đối với khí SO2 Đầu vào: +) Nồng độ SO2 vào: = x = (mg/m3) = 3,3396 (g/ m3) +) Nồng độ khí ban đầu ( phương trình Clapayron) Ck= = = 0,033 (mol/l) +) Nồng độ mol SO2: Cd = = = 0,052 (mol/m3) +) Nồng độ phần mol: yd= = = mol SO2/ mol kk +) Tỉ số mol: 13 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Yd= = = ( mol... 0,5m Chiều cao tổng của tháp: H=9m Chiều cao lớp vật liệu đệm: 17 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Hđệm= 0,2H= 1,8m lấy Hđệm= 2m II: HẤP PHỤ CO BẰNG THAN HOẠT TÍNH 1 Tính toán đối với CO: Đầu vào: +) Nồng độ CO vào: = x = (mg/m3)= 5,510 (g/ m3) +) Nồng độ khí ban đầu ( phương trình Clapayron) Ck= = = 0,033 (mol/l) +) Nồng độ mol CO: Cd = = = 0,197... 35,134x11,11x6,4.10-4 = 0,249 (mg/m3) = 249 (µg/m3) 2/ Với khí NO2 23 SVTH: Nguyễn Phương Thảo Đồ án: Kỹ thuật xử lý khí thải GVHD: Bùi Thị Thanh Thủy Cx= 53,15x11,11x6,4.10-4 = 0,378 (mg/m3) = 378 (µg/m3) 3/Với khí CO Cx= 975,726x11,11x6,4.10-4 = 6,937 (mg/m3) = 6937 (µg/m3) So sánh với QCVN 05:2009/BTNMT Bảng 1: Giá trị giới hạn các thông số cơ bản trong không khí xung quanh Đơn vị: Microgam trên mét khối