Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục Mục lục 2 A) XỬ LÝ BỤI 3 I) SỐ LIỆU ĐẦU BÀI 3 Lời mở đầu 4 II) XỬ LÝ SỐ LIỆU 5 1)Tính nồng độ tối đa cho phép 5 2)Tính toán nồng độ đầu vào của khí thải 6 III) TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN CHẤT Ô NHIỄM 8 1) Đặc điểm của nguồn thải 8 2) Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn cao 9 3) Hiệu suất tối thiểu cần xử lý 12 IV)TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI 13 1)Lựa chọn công nghệ xử lý bụi 13 2)Tính toán thiết bị 13 B) XỬ LÝ KHÍ 21 1)Tính toán xử lý SO2 21 2.Xử lí H2S 28 3) Xử lý CO (bằng phương pháp hấp phụ) 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Đề bài: Thiết kế hệ thống xử lý bụi khí thải Sinh viên : Đỗ Thị Biên Lớp : ĐH2CM2 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Huyền Hà Nội, 01/2015 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Mục lục ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI A) XỬ LÝ BỤI I) SỐ LIỆU ĐẦU BÀI Nhà máy A: có b = 20m ,l = 85m ,hA = 10m Khu dân cư B: có b = 10m ,l =40m ,hB = 5m Ống khói nhà máy A Hống khói = 38m ,đường kính ống khói D = 1500 mm,nhà máy A cách khu dân cư B L1 = 60m,tốc độ gió độ cao 10m cho u1 = 1(m/s) ,nhiệt độ khí thải Tk = 70oC ,lưu lượng Q = 45000 (m3/h) Thành phần khí sau: Các khí SVTH: Đỗ Thị Biên Nồng độ khí (mg/m3) Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Clo 40 SO2 1045 H2 S 18,7 CO 4840 NO2 1300 Bụi có hàm lượng 25g/m3 ,khối lượng riêng 2500 kg/m3 Cỡ hạt( Phần trăm khối lượng (%) 0-5 12 - 10 16 10 - 20 18 20 - 30 10 30 - 40 13 40 - 50 13 50 - 60 15 60 – 70 Lời mở đầu Sự tiến khoa học kỹ thuật thúc đẩy mạnh mẽ phát triển ngành sản xuất công nghiệp, làm cho xã hội loài người biến đổi rõ rệt Các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, trại chăn nuôi tập trung hình thành tất phát triển hướng tới tạo sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu người tạo điều kiện sống tốt Nhưng đồng thời thải loại thất thải khác làm cho môi trường ngày trở nên xấu Các chất thải độc hại có tác động xấu tới người, sinh vật, hệ sinh thái, công trình nhân tạo Nếu môi trường tiếp tục suy thoái dẫn hậu nghiêm trọng cho loài người Vì việc bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động có hại chất ô nhiễm vấn đề toàn cầu Khí thải từ ống khói nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp xem nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm không khí Các chất khí độc hại như: SO x , NOx , VOC, CO, CO2, hydocacbon, bụi dần gia tăng bầu khí Gây nên tượng, hiệu ứngnhà kính, mưa xít, sương mù quang hóa tác động xấu đến người, sinh SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền vật hệ sinh thái, hoạt động lao động sản xuất Để bảo vệ môi trường bảo vệ cho sống người, sinh vật khí thải từ ống khói nhà máy, từ hoạt động khác cần xử lý trước thải vào môi trường không khí Hiện có nhiều phương pháp dây chuyền công nghệ để xử lý khí thải áp dụng cụ thể loại khí thảivà nhà máy Dựa phương pháp dây chuyền công nghệ xử lý có nay, thiết kế môn học xin giới thiệu phương pháp, dây chuyền công nghệ xử lý khí thải cho nhà máy II) XỬ LÝ SỐ LIỆU 1)Tính nồng độ tối đa cho phép QCVN 19: 2009/BTNMT : Quy chuẩn quy định nồng độ tối đa cho phép bụi chất vô khí thải công nghiệp phát thải vào môi trường không khí Nồng độ tối đa cho phép bụi chất vô khí thải công nghiệp tính theo công thức sau: Cmax = C Kp Kv Trong đó: - Cmax nồng độ tối đa cho phép bụi chất vô khí thải công nghiệp, tính miligam mét khối khí thải chuẩn (mg/Nm3); - C nồng độ bụi chất vô quy định mục 2.2 bảng bụi tổng áp dụng cột B C = 200 (mg/Nm3) - Kp hệ số lưu lượng nguồn thải quy định mục 2.3 bảng : Hệ số lưu lượng nguồn thải Kp.Vì lưu lượng Q = 45000(m3/h) (m3/h) nên Kp = 0,9 - Kv hệ số vùng, nhà máy hoại động sau ngày 16/01/2007 nên C lấy cột B bảng1 - QCVN 19: 2009/BTNMT khu công nhiệp nên theo quy định mục 2.4 bảng ta lựa chọn Kv = => Nồng độ tối đa cho phép bụi tổng khí thải công nghiệp : SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải Cmax = C GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Kp Kv = 200 0,9 = 180 (mg/Nm3) Tính tương tự chất vô ta có bảng sau: Bảng 1:Nồng độ tối đa cho phép theo QCVN 19/2009 Thành phần C (mg/m3)- cột B QCVN 19/2009 Cmax (mg/m3) Bụi 200 180 Clo 10 SO2 500 450 H2 S 7,5 6,75 CO 1000 900 NO2 850 765 2)Tính toán nồng độ đầu vào khí thải Theo số liệu đầu vào, nồng độ chất vô (C 1) miệng khói có nhiệt độ 70oC, nồng độ chất vô tối đa cho phép (C max) nhiệt độ 25oC Vậy nên, trước so sánh nồng độ để xem bụi khí thải vượt tiêu chuẩn ta cần quy đổi C1(70o C) => C2 (25oC) Đây trường hợp điều kiện đẳng áp với: Áp suất p1= p2= 760 mmHg t1 = 70oC => T1= 343oF t2=25oC => T2 =298oF Từ phương trình khí lý tưởng : PV=nRT Trong đó: C1, T1: Nồng độ thành phần khí thải (mg/m 3) nhiệt độ tuyệt đối T1=343oF C2, T2 : Nồng độ thành phần khí thải (mg/Nm 3) nhiệt độ tuyệt đối T2=298oF Ví dụ : SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Đối với Clo C1 = 40 (mg/m3) nhiệt độ khí thải T1= 70oC = 343oF Nồng độ khí thải 25oC : = 40 = 46 (mg/m3) Tính tương tự ta có bảng sau: Bảng 2:Nồng độ chất thải nhiệt độ môi trường Thành phần C70oC (mg/m3) C25oC (mg/m3) Bụi 25000 25000 Clo 40 46 SO2 1045 1202,8 H2S 18,7 21,5 CO 4840 5570,8 NO2 1300 1496,3 3)Kết luận Ta bảng số liệu: Bảng 3:Kết luận T T Thành phần Bụi Clo SO2 H2 S SVTH: Đỗ Thị Biên C25 oC Cmax (mg/N m3) mg/Nm 25000 180 46 Vượt QC ~ 5,1lần 1202,8 450 Vượt QC ~ 2,67lần 21,5 6,75 Vượt QC ~ Kết luận Vượt QC ~ 139 lần Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền 3,18lần CO NO2 5570,8 900 Vượt QC ~ 6,2lần 1496,3 765 Vượt QC ~ 1,96lần Nhận xét : Dựa vảo bảng số liệu cần phải xử lý tất bụi khí thải trước thải môi trường gồm có: bụi , Clo , SO2 , H2S , CO , NO2 III) TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN CHẤT Ô NHIỄM 1) Đặc điểm nguồn thải a) Phân loại nhà Nhà máy A : bA = 20 m, lA = 85 m ,hA = 10 m SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Ta có =2 2,5 8,5 < 10 => nhà máy A nhà hẹp,ngắn Khu dân cư B : bB = 10 m, lB = 40 m, hB = m Tương tự =2 2,5 < 10 => nhà máy B nhà hẹp,ngắn Gió thổi từ A sang B Khoảng cách nhà : x1 = 60m , =6 Nhà máy A khu dân cư B nhóm nhà b) Loại nguồn theo nhiệt độ khí thải = 70 – 25 = 45oC ( Tk nhiệt độ không khí Ta có thải , Txq nhiệt độ xung quanh) 20oC < 100oC => nguồn thải từ nhà máy A nguồn điểm ,cố định nguồn nóng c) Phân loại theo chiều cao nguồn thải Ta có : Hhq = Hô + H Trong đó: Hô chiều cao ống khói so với mặt đất Hô = 38m H độ cao nâng luồng khói Theo công thức Davidson ta có: SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền H=D Trong : D đường kính miệng ống khói ,chọn D = 1500 mm = 1,5 m, bán kính r = 0,75 m,Q = 45000 (m3/h) = 12,5 (m3/s) w vận tốc gió ban đầu luồng khói miệng ống khói Q = => 7,08 (m/s) u vận tốc gió : u = u 1.( = = 1,17 (m/s) (Vì khí trung tính cấp D ,chọn độ gồ ghề mặt đất 0,01 ,Theo bảng 21 n = 0,12 ) = 70 – 25 = 45oC H=D = (1 + Hhq = Hô + = 21,1(m) H = 38 + 21,1= 59,1(m) Nhà máy A khu dân cư B nhóm nhà nên : Hgh = 0,36(bz + x) + h’ = 0,36 ( + x) + hb = 0,36.( = 31,4 (m) SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Trong đó: bz khoảng cách từ mặt sau nhà tới nguồn thải x khoảng cách nhóm nhà h’ chiều cao tòa nhà Vì Hhq > Hgh => nguồn thải từ nhà máy A nguồn cao 2) Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn cao Đối với bụi Theo mô hình Gauss sở : C= M : lượng phát thải chất ô nhiễm nguồn điểm liên tục phát thải từ nhà A Cmax = 180 (mg/m3) = 0,18 (g/m3) M = 0,18.45000 = 8100(g/h) = 2,25(g/s) Tốc độ gió u = 1,17 (m/s) Hệ số khuếch tán phụ thuộc vào khoảng cách x ,chọn x = 100 m ,tra bảng 2.11 ta hệ số khuếch tán theo chiều ngang hệ số khuếch tán theo chiều đứng = ,tra bảng 2.12 ta =5 Khi tính toán nồng độ chất ô nhiễm mặt đất dọc theo trục gió (trục x) ta có y = 0,và tính toán nồng độ ô nhiễm đỉnh nhà B nên z = m Nồng độ bụi nhà B: C= = 25,75.10-5 (g/m3) = 257,5 ( SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Chọn H=2,5m.Vì D=1000mm nên →ZL=600mm=0,6m ; ZC=1500mm=1,5m →Htt = 2,5 +0,6+1,5 = 4,6m Hlv=hp(ntt-1)+Z.n =0,5(2-1)+Z.2=2,5 →Z=1(m) 2.Xử lí H2S Số liệu đầu Sử dụng tháp hấp thụ ( tháp đĩa )để xử lí H2S.Ta lựa chọn phương pháp hấp thụ xút NaOH 10%.Trước xử lí khí ta hạ nhiệt độ khí thải xuống 35 oC Ta có: lưu lượng khí thải = 45000 m3 /h Hiệu suất cần xử lý 68,6% Chọn điều kiện làm việc tháp nhiệt độ trung bình dòng khí vàovà dòng lỏng vào 30oC Hỗn hợp khí xem H2Svà không khí b) Thiết lập phương trình cân phương trình làm việc Đầu vào: + Lưu lượng khí vào tháp: Gvy = = + Lưu lượng khí H2S : = (kmol/h) = =24750 (mol/h)= 24,75(kmol/h) + Lưu lượng khí trơ: Gtrơ= Gvy - GvH2S= 1599,94 – 24,75 = 1575,2(kmol/h) + Nồng độ phần mol tương đối H2S hỗn hợp khí: Yv = = = 0,016(kmol H2S/ kmol khí trơ) Nồng độ phần mol tuyệt đối H2S hỗn hợp khí SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền yv = = 0,0157(kmol H2S / kmol hh khí) Đầu ra: + Lưu lượng H2S hấp thụ là: Ght = × GvH2S=0,686 ×24,75 = 16,98(kmol/h) Lưu lượng H2S lại hỗn hợp khí ra: GrH2S= GvH2S - Ght = 24,75 -16,98 =7,77 (kmol/h) + Lưu lượng khí đầu ra: Gry = Gtrơ + GrH2S =1575,2 +7,77 = 1582,97(kmol/h) + Nồng độ phần mol tương đối H2S hỗn hợp khí Y r= = =4,93×10-3(kmol H2S/ kmol khí trơ) + • Tính khối lượng riêng hỗn hợp khí Khối lượng riêng pha khí 30 oC atm: ρhh khí = (Công thức trang 5- Sổ tay trình ,tập 1) : khối lượng riêng H2S 30oC ; = = 1,21 kg/m3 vH2S: Nồng độ phần thể tích H2S hỗn hợp vH2S = = = 0,015(mol H2S/ mol hh khí) ρkk : khối lượng riêng không khí 30oC ρkk = = 1,03 kg/m3 (Công thức trang 14_ Sổ tay trình, tập 1) vkk: Nồng độ phần thể tích không khí hỗn hợp vkk = = 0,98 →ρhh khí = 1,21×0,015+1,03×0,98 =1,03(kg/m3) hay ρy = 1,03(kg/m3) SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Nồng độ phần mol tuyệt đối H2S hỗn hợp khí yr = = 4,90×10-3 (kmol H2S/ kmol hh khí) Phương trình đường cân bằng: Theo định luật Henry ,phương trình đường cân có dạng :y cb= mx →Ycb= Trong m= hệ số cân pha ψ hệ số Henry (mmHg), nhiệt độ làm việc 30oC ψ H2S=0,905×106 (tra bảng hệ số henry) P áp suất chung hỗn hợp khí , P = 1atm = 760mmHg →m= = 1190,79 Phương trình đường cân bằng: Ycb = = (kmol H2S/kmol khí trơ) y* = 1190,79x Phương trình đường làm việc Phương trình cân vật liệu khoảng thiết bị kể từ tiết diện tới phần thiết bị: Gtrơ ( Y - Yc) = Gx ( X - Xđ) Trong đó: Nồng độ phần mol tương đối đầu H 2S pha khí: Yđ (kmol H2S/k mol khí trơ) -Nồng độ phần mol tương đối cuối H 2S pha khí: Yc (kmol H2S/ kmol khí trơ) - Nồng độ phần mol tương đối đầu H 2Strong pha lỏng: Xđ (kmol H2S/ kmol khí trơ) -Nồng độ phần mol tương đối cuối củaH2S pha lỏng: Xc (kmol H2S/ kmol khí trơ) Gx lưu lượng dung môi vào thiết bị hấp thụ (kmol/h); Gtrơ lượng khí trơ vào thiết bị hấp thụ (kmol/h) Ta có: Yđ= Yv = 0,016(kmol H2S/ kmol khí trơ) Yc= Yr = 4,93×10-3(kmol H2S/ kmol khí trơ) Do Xđ = nên phương trình trở thành: Gtrơ ( Y - Yc) = Gx X SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải →Y= hấp thụ là:Gx GVHD: Nguyễn Thanh Huyền ×X + Yc Giả thiết Xc = Xcbc lượng dung môi tối thiểu cần để Yd − Yc = Gtrơ X cbc − X d Từ phương trình đường cân Y cb = → Xcb = Mà Yđ = 0,016(kmol H2S/ kmol khí trơ) →Xcb = = 1,32×10-5(kmol SO2/ kmol NaOH) →Gx = 1575,2× = 1321020 (kmol/h) Lượng dung môi cần thiết để hấp thụ G x = β Gx Thông thường β =1,2 ÷1,5 Chọn β =1,2→Gx = 1,2×1321020 = 1585224 (kmol/h) Gx Gtro = Yđ = 1006,36→ Y= 1006,36X +4,93×10-3 = 0,016 (kmol H2S/kmol kk) Xc = =1,1×10-5 Ta có bảng: X Y Ycb 0.00493 0.000005 0.0099618 0.005954 0.000006 0.01096816 0.007145 0.000008 0.01298088 0.009526 0.00001 0.0149936 0.011908 SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền 0.000011 0.01599996 0.013099 Từ bảng ta có đồ thị đường cân đường làm việc: Số đĩa lí thuyết: Nlt = đĩa →Số đĩa thực tế Ntt = = = 4,37 Chọn số đĩa thực tế Tính toán tháp hấp thụ : Chọn vật liệu đệm + + + + Chọn vật liệu đệm vòng sứ Rasich xếp lộn xộn ta có Kích thước đệm : 25×25×3 Bề mặt riêng đệm :σ = 200 m2/m3 Thể tích tự : Vđ =0,7(m3/m3) Khối lượng riêng đệm:ρđ=530(kg/m3) Tính vận tốc đảo pha: Áp dụng công thức y =10×e-4x Trong đó: wo : tốc độ đảo pha, m/s SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền dtd = 6mm : đường kính tương đương lỗ Ftđ = = (m2/m3) Ta có Ftd từ 10% đến 30%, chọn Ftd = 20% = 0,2 Tháp hấp thụ H2S mang tính axit nên ta chọn đệm vòng Rasich đổ lộn xộn: đệm sứ kích thước 25×25×3 µxđộ nhớt NaOH 30oC ; µx= 3,3×10-3 N.s/m2 µn: độ nhớt nước 20oC;µn= 1,005×10-3 N.s/m2 g: gia tốc trọng trường, g=9,81m/s2 Gx, Gy khối lượng pha lỏng, khí( kg/h) Gx = ×MNaOH = ×40 = 63408960(kg/h ) Gy = 1599,94×ρy = 1599,94× 1,03 = 1647,94 kg/h ρy: khối lượng riêng pha khí ,ρy=1,03( kg/m3) ρxtb:khối lượng riêng dung dịch NaOH 10% 30oC,ρxtb= 1104,5( kg/m3) x = = = 5,85 →y =10×e-4x = 6,88×10-3 =0,095 → = 0,27m/s →ωtb = (0,8÷0,9) SVTH: Đỗ Thị Biên Chọn ωtb =0,8 =6,88×10-3 =0,22m/s Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải Đường GVHD: Nguyễn Thanh Huyền kính tháp hấp thụ : D = (công thức trang 169 giáo trình trình thiết bị CNMT tập 4) Trong đó: Vx: lưu lượng pha lỏng;Vx= Gx : ρx=63408960: 1104,5=5740,96 (m3/h) =1,6 m3/s →D = = 3(m).Chọn đường kính tháp hấp thụ 3000mm Tính chiều cao tháp hấp thụ Được tính theo công thức sau: (theo công thức IX.54 trang 169 sổ tay tập 2) H = Ntt (Hđ + Sđĩa) + Hcp (m) Ntt = số đĩa thực tế = Sđĩa chiều dày đĩa tháp (m) = (0,1 ÷ 0,3) lần đường kính lỗ mâm Chọn Sđĩa = 0,2 ×dtd = 1,2 (mm) Hcp(m) = 0,8 ÷ (m) khoảng cách cho phép đỉnh đáy thiết bị.Chọn Hcp= 1m Với D = 7,7m Chọn Hđ = 0,5m ( trính….thực phẩm tập 2, tr.184) Suy H = 5×(0,5+1,2×10-3) + =3,5 m.Chọn H = 3,5m 3) Xử lý CO (bằng phương pháp hấp phụ) Các thông số: Lưu lượng khí thải: L=45000m3/h Nồng độ CO đầu vào: 5508 mgN/m3=5,508 gN/m3 Nồng độ CO đầu ra: 900 mgN/m3=0,9 gN/m3 Nhiệt độ khí vào tháp: tk=25oC, áp suất: p=1atm Khối lượng riêng than: ρthan=500kg/m3 Đường kính hạt than: dg = 0.004 m Độ xốp lớp hấp phụ: ε = 37% Tính toán thiết bị hấp phụ Tính toán cân vật chất • Đầu vào: Nồng độ CO=5,508g/m3 Nồng độ khí ban đầu: - SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Ck= ( mol/l)=35,55(mol/m3) - - - - Nồng độ mol CO: [CO]v= (mol/m3) Nồng độ phần mol tuyệt đối: yv= -3 Tỷ số mol: Yv= ( molCO/mol hh khí) -3 ( molCO/mol khí) Tỉ số khối lượng đầu vào: Ȳv = (KgCO/ KgKT) - Phân khối lượng đầu vào: ȳv = = = 5,32.10-3 (KgCO/ KgKT) • Đầu ra: Nồng độ mol CO: 0,9 gN/m3 [CO]r= - - - Nồng độ phần mol: yr= Tỷ số mol: Yr= (mol/m3) -4 ( molCO/mol hh khí) -4 ( molCO/mol khí) Phân khối lượng khí đầu ra: SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải ȳr GVHD: Nguyễn Thanh Huyền = = = - Tỉ số khối lượng đầu ra: Ȳr = 8,68.10-4( = = ( - Hiệu suất lí thuyết: e = × 100% = = 83,68% - Lượng khí CO vào tháp hấp phụ 1h: =Q = 45000 × 5508= 247860000(mg/h)=247,86(kg/h) - Lượng khí CO khỏi tháp: = Cr×Q=900×45000=40500000(mg/h)=40,5(kg/h) Lượng khí CO bị hấp phụ 1h: - =247,86-40,5=207,36(kg/h) Đường kính tháp khối lượng than hoạt tính cần dùng trình hấp phụ CO: - Chọn vận tốc khí vào tháp hấp phụ: ωk=2,5 (m/s) Đường kính tháp: D= - Chọn D=2,5 m Tiết diện tháp: F= - Chọn chu trình hấp phụ làm việc 8h: T = (h) Khối lượng than hoạt tính cần dùng 8h SVTH: Đỗ Thị Biên m2) Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền mthan= - 8= 23698,28(kg) a: hoạt độ than CO (a=0,07kgCO/kg than) Thể tích than lớp hấp phụ: V= = = 47,4 (m3) Chiều cao làm việc tháp: Hlv = = = 9,5 m Chiều cao phần tách lỏng Hc cách đáy Hd chọn theo bảng sau , phụ thuộc vào đường kính tháp D Hc (m) Hd (m) 1.0 – 1.8 0.8 2.0 2.0 – 2.6 1.0 2.5 2.8 – 4.0 1.2 3.0 (Trích tài liệu học tập Kỹ thuật xử lý khí thải - CBGD Dư Mỹ Lệ - Quá trình hấp thụ) Ta có D=2,5m => Hc=1 (m) Hd=2,5 m => Tổng chiểu cao tháp hấp phụ : H= Hlv+ Hc+ Hd=9,5+1+2,5=13 m Chọn chiều cao tháp hấp phụ: H=13m Chọn nắp tháp có đường kính 2,5 m Cửa dẫn khí vào, cửa dẫn than vào =0,5 m SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Ngọc Chấn, “Ô nhiễm không khí xử lý khí thải - Tập 1”, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Trần Ngọc Chấn, “Ô nhiễm không khí xử lý khí thải - Tập 2”, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Trần Ngọc Chấn, “Ô nhiễm không khí xử lý khí thải - Tập 3”, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, “Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất - Tập Bộ môn trình thiết bị công nghệ hoá chất (khoa Hoá, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội)”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, “Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất - Tập Bộ môn trình thiết bị công nghệ hoá chất (khoa Hoá, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội)”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, “Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất - Tập Bộ môn trình thiết bị công nghệ hoá chất (khoa Hoá, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội)”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hoàng Thị Hiền, “Kỹ thuật thông gió”, Nhà xuất xây dựng 2007 Nguyễn Bin, “ Sổ tay trình tập 1”, nhà xuất xây dựng GS.TS Nguyễn Bin, “ Các trình, thiết bị công nghệ hóa thực phẩm”, tập 4, Nhà xuất khoa học kỹ thuật SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 [...]... (%) Bụi 25000 180 99,28% Clo 46 9 80,4% SO2 1202,8 450 62,5% H2S 21,5 6,75 68,6% CO 5508 900 83,7% NO2 1496,3 765 48,9% IV)TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI 1)Lựa chọn công nghệ xử lý bụi Khí thải SVTH: Đỗ Thị Biên Buồng lắng Thiết bị lọc túi vải Rửa khí Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền 2)Tính toán thiết bị a) Buồng lắng bụi • Nguyên lý làm việc của buồng lắng bụi - Buồng lắng bụi. .. của buồng lắng bụi và thiết bị lọc túi vải l : = = 95% Còn một lượng bụi sẽ theo khí đi vào tháp ,ở đây xảy ra quá trình rửa khí để loại bỏ lượng bụi còn lại SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền B) XỬ LÝ KHÍ 1)Tính toán xử lý SO2 Sử dụng tháp hấp thụ tháp đệm để xử ký SO2 Lựa chọn phương pháp hấp thụ bằng dung dịch kiềm NaOH 20% Ta c : lưu lượng khí thải = 45000... 1,3 v: năng suất vải lọc m3/m2h, v = 0,8 m3/m2phút = 48 m3/m2h p = A.vn = 10.481,3 = 1533,25 N/m2 Tính toán hiệu quả xử lý bị của hệ thống SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Theo tính toán thì hiệu suất xử lý của thiết bị túi lọc vải là 90% Lượng bụi đi ra khỏi hệ thống thiết bị l : mr = mv (1 - (1-0,9) = 1500,972 (mg/m3) ) = 15009,72 Vậy hiệu suất xử lý bụi. .. 30000 Đạt QC 0 5:2 009 NO2 1,09.10-21 200 Đạt QC 0 5:2 009 3) Hiệu suất tối thiểu cần xử lý Trong đ : : Hiệu xuất tối thiểu để xử lý từng chỉ tiêu : Hàm lượng chất X trong hỗn hợp khí thải vào (mg/m3) Ví dụ : đối với bụi SVTH: Đỗ Thị Biên 25000 ( /m3) , 180 ( /m3) Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền = = 99,28% Tương tự đối với các khí ta có bảng sau: Bảng 5:Hiệu suất xử lí của các... : khối lượng riêng của bụi 15009,72 (mg/m3) Nồng độ bụi đi vào thiết bị : Khối lượng riêng của bụi : =2500 (kg/m3) Lượng hệ khí đi vào túi lọc vải : (kg/h) Trong đ : = Qv = 6,62.45000 = 297900 là khối lượng riêng của hỗn hợp khí và bụi, kg/m3 Qv = 45000 m3/h lưu lượng khí vào túi lọc vải Nồng độ bụi trong hệ thống đi vào thiết bị túi lọc vải (% khối lượng) 100% = 0,227 % Nồng độ bụi trong hệ thống. .. buồng lắng bụi : SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền V = F x l = 6,4 x 5 = 32 m3 - Hiệu suất lắng của buồng lắng với hạt bụi có đường kính 5 : Theo cỡ hạt, hiệu quả lắng được tính theo : Trong đ : + µ : Độ nhớt của khí thải ở 70oC + L : Lưu lượng khí thải, L = 3,125 (m3/s) + ρb : Trọng lượng riêng của bụi, ρb = 2500 kg/m3 + ρk : Trọng lượng riêng của bụi, ρb =... Tính lượng bụi thu được : Khối lượng riêng của khí thải ở 700C : =0,96 (kg/m3) = 1,2 Khối lượng riêng của hỗn hợp khói và bụi ở 1000C : = - - + ( =0 ( 15009,72 10-6 = 0 = 6,62 (kg/m3) Trong đó : + Cv = 15009,72 (mg/m3) = 15009,72 10-6 (kg/m3) : nồng độ bụi đi vào thiết bị túi lọc vải + = 0,96 (kg/m3) : khối lượng riêng khí ở 700C SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải + GVHD: Nguyễn... thống đi ra thiết bị túi lọc vải (% khối lượng) = 2,27.10-3 (1- 0,9) = 0,0227% Lượng hệ khí ra khỏi thiết bị túi lọc vải: = 297304,04 (kg/h) Lượng khí thải sạch hoàn toàn: = 297223,77 (kg/h) Lượng bụi thu được: SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền kg/h) Lưu lượng hệ khí đi ra khỏi thiết bị lọc vải: 44909,98(m3/h) Qr = Năng suất của thiết bị lọc... )để xử lí H2S.Ta lựa chọn phương pháp hấp thụ bằng xút NaOH 10%.Trước khi xử lí khí ta hạ nhiệt độ của khí thải xuống còn 35 oC Ta c : lưu lượng khí thải = 45000 m3 /h Hiệu suất cần xử lý là 68,6% Chọn điều kiện làm việc của tháp là nhiệt độ trung bình của dòng khí vàovà dòng lỏng vào là 30oC Hỗn hợp khí xem như là H2Svà không khí b) Thiết lập phương trình cân bằng và phương trình làm việc Đầu vào:... tự đối với các khí còn lại là : SO2, H2S,CO,NO2 Bảng 4:Nồng độ tại nhà B và so sánh với quy chuẩn SVTH: Đỗ Thị Biên Lớp: ĐH2CM2 Đồ án xử lý khí thải GVHD: Nguyễn Thanh Huyền Nồng độ cho Thành phần /m3) C( /m3) phép(( tại nhà B Kết luận QCVN 05/2009 QCVN 06/2009 Bụi 257,5 300 Đạt QC 0 5:2 009 Clo 1,29.10-23 100 Đạt QC 0 6:2 009 SO2 6,44.10-22 350 Đạt QC 0 5:2 009 H2 S 9,66.10-24 42 Đạt QC 0 6:2 009 CO 1,29.10-21