Công nghệ xử lý SO2 trong khí thải

Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG BÀI TẬP MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ SO2 TRONG KHÍ THẢI Đề tài Tính toán thiết kế cyclone màng nước xử lý SO2 trong khí thải của lò đốt chất thải rắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG BÀI TẬP MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ SO2 TRONG KHÍ THẢI Đề tài: Tính toán thiết kế cyclone màng nước xử lý SO2 khí thải lị đốt chất thải rắn GVHD: Ths Trần Ngọc Tân SVTH: Nhóm 06 Nguyễn Thị Thảo 20175185 Nguyễn Quang Linh 20174841 Trần Ngọc Bình 20174465 Trần Hồi Nam 20174960 Mai Kim Trọng 20164222 HÀ NỘI – 12/2021 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Mục Lụ Chương 1: Tổng quan SO2 Cyclone màng nước 1.1 1.2 Tổng quan SO2 lò đốt CTR a SO2 .7 b Lò đốt CTR Tổng quan Cyclone màng nước .10 a) Nguyên tắc, hình vẽ 10 b) Ưu nhược điểm 16 1.3 Đề xuất sơ đồ công nghệ 18 Chương 2: Tính tốn cyclone màng nước 19 2.1 Tính tốn động học q trình hấp thụ .19 2.2 Tính tốn đường kính chiều cao thiết bị 25 2.3 Thiết bị khử sương .26 Chương 3: Tính tốn khí thiết bị khác 31 3.1 Tính tốn khí .31 3.2 Tính tốn thiết bị phụ .38 Tài liệu tham khảo 45 Trang Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Phân cơng nhiệm vụ STT Họ tên Nguyễn Thị Thảo Nguyễn Quang Linh Trần Ngọc Bình Trần Hồi Nam Mai Kim Trọng Nhiệm vụ Tính tốn chương 2,3; Tổng hợp Tính tốn chương 2,3 Ngày hồn thành/ Chương 2,3: HT (05/01/2021) Chương 2,3: HT (05/01/2021) Chương 1(1.1), tổng quan SO2, Chương 1.1: HT khí thải lị đốt CTR, (04/01/2021) Vẽ thiết bị Vẽ: 12/01/2021 Chương (1.2,1.3), tổng quan Chương 1.2,1.3: HT Cyclone màng nước, (05/01/2021) Vẽ sơ đồ cơng nghệ Vẽ: 12/01/2021 Tìm tổng hợp tài liệu đọc cho nhóm Trang Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Danh mục bảng: STT Nội dung Ảnh hưởng SO2 tới sức khoẻ người Thành phần 1kg chất thải rắn Nhà máy xử lý chất thải rắn Khe Giang, ng Bí, Quảng Ninh Lị đốt chất thải rắn sinh hoạt quận Thốt Nốt Trang 7 Nồng độ (C) thông số ô nhiễm khí thải lị đốt chất thải rắn sinh hoạt Nồng độ (C) thông số ô nhiễm khí thải lị đốt chất thải rắn cơng nghiệp Danh mục hình ảnh STT 10 11 12 13 Nội dung Sơ đồ cyclone màng nước Cyclone ướt pisơ – antony Cyclone chùm kiểu ướt Cyclone LIOT có màng nước Cylone ướt nhiều van Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý SO2 Cyclone màng nước Thiết bị khử sương kiểu Chevron Kimre Composite Mesh Pads (tấm lưới tổng hợp) Packed Beds (giá thể đóng gói) dạng cấu hình tháp Hình nón cụt Thơng số chân đỡ thiết bị Hình ảnh mặt cắt bơm Trang Trang 10 12 13 16 25 26 27 28 31 36 38 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Chương 1: Tổng quan SO2 Cyclone màng nước 1.1Tổng quan SO2 lò đốt CTR a SO2 Khí SO2 chiếm tỷ trọng chủ yếu khí độc hại chứa lưu huỳnh thải vào khơng khí Phần lớn SO2 sinh trình đốt nhiên liệu hóa thạch có chứa lưu huỳnh than đá, dầu mỏ Những nhiên liệu loại sử dụng với khối lượng lớn cho nhà máy nhiệt điện, luyện kim, cho động chạy xăng, dầu nhiều lĩnh vực khác sử dụng nhiên liệu hóa thạch Bên cạnh cịn nguồn khí thải q trình đốt lưu huỳnh loại khoáng sun phua, phân hủy khoáng sun phát nhiệt độ cao cơng nghiệp lọc hóa dầu Tổng lượng SO2 thải vào khơng khí hàng năm ước tính vào khoảng 140 triệu tấn; khoảng 70% đốt than, 16% đốt nhiên liệu từ dầu mỏ phần cịn lại cơng nghiệp lọc hóa dầu, luyện kim hoạt động khác  Tính chất SO2 chất khí khơng màu, mùi hắc, nặng hai lần khơng khí, hố lỏng -10°C, tan nhiều nước (1 thể tích nước 20°C hồ tan 40 thể tích khí SO2) SO2 anhydrit axit sunphurơ tan nước tạo thành dung dich axit mạnh, phản ứng mãnh liệt với bazơ, kể bazơ yếu tạo thành muối tương ứng SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + 2NaOH = Na2SO3 + 2H2O H2SO3 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O Bản thân SO2 gốc sunphit chất có tính khử tương đối mạnh Nhưng SO khơng khí khơ khó oxi hóa thành SO mà muốn oxi hóa phải sử dụng xúc tác thích hợp điều kiện định Ngược lại gốc SO 32- hay muối sunphit lại dễ dàng bị oxi hóa oxi khơng khí điều kiện thường q trình oxi hóa xẩy nhanh tăng nhiệt độ cho phản ứng SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = SO42- + 2Fe2+ + 4H+ SO2 + H2O + CaCO3 + 1/2O2 = CaSO4 + CO2 + H2O MgSO3 + 1/2O2 = MgSO4  Ảnh hưởng Trang Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải - Con người: Khí SO2 coi khí thải nguy hiểm tính độc hại phát thải lượng lớn thường xuyên SO2 có tác động lên đường hô hấp nồng độ 2,1 mg/ m3 (0,75 ppm) Tiếp xúc với thời gian ngắn (24 giờ) nồng độ 0,5 mg/m3 gây chứng phù phổi người già bệnh nhân Tiếp xúc lâu dài nồng độ 0,1 mg/m3 gây triệu chứng bệnh vể đường hơ hấp Vì ngưỡng an tồn cho tiếp xúc ngắn hạn (24 giờ) hướng dẫn từ 0,1 đến 0,15 mg/m cho tiếp xúc dài hạn từ 0,04 đến 0,06 mg/ m3 Bảng 1: Ảnh hưởng SO2 tới sức khoẻ người - Mơi trường: Khí SOx bị oxi hóa ngồi khơng khí phản ứng với nước mưa tạo thành axit sunfuric tác nhân gây tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến phát triển thực vật Khi tiếp xúc với mơi trường có hàm lượng SO từ – ppm vài gây tổn thương Ngồi có mặt khơng khí ẩm tạo thành axit tác nhân gây ăn mịn kim loại, bê tơng cơng trình kiến trúc Làm thay đổi tính vật lý, màu sắc vật liệu xây dựng đá vôi, đá hoa, đá cẩm thạch SOx làm hư hỏng giảm tuổi thọ sản phẩm vải nylon, tơ nhân tạo, đồ da giấy b Lò đốt CTR Q trình đốt chất thải cơng nghiệp xảy lị đốt thực chất q trình cháy loại chất: Rắn, lỏng, khí - Chất rắn chất thải đem đốt - Chất lỏng gồm nhiên liệu phụ cung cấp từ vào dầu FO thành lỏng tách từ chất thải q trình nhiệt phân - Chất khí sản phẩm qúa trình đốt khí hóa chất thải CO, H 2, số hydrocacbon, số hợp chất hữu thể khí, khí độc tính cao Dioxin, Furan… Trang Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Phần lớn chất thải xử lý đốt chất thải hữu không tái chế Mỗi loại chất thải có thành phần hóa học khác nhau, nhiên chúng đa dạng tỷ lệ khơng định Theo thành phần hóa học, hàm lượng tro phần lớn chất thải rắn dựa theo thông số bảng Bảng Thành phần 1kg chất thải rắn Thành phần C H O Chất thải rắn 50 10 9,34 N S A W 0,5 1,6 12,7 (Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Cơng nghệ Hóa học, năm 2006)  Tro, xỉ bay theo khói bụi Tro xỉ chất khơng cháy có chất thải Bụi bao gồm tro bay theo khói số chất chưa cháy hết cháy khơng hồn tồn nhiên liệu chất thải Bụi từ buồng đốt chủ yếu bụi vơ kích cỡ nhỏ, d < 100μm chiếm 90%  Khí CO, CO2 Khí đốt cháy chất hữu có cacbon, tuỳ theo lượng oxy sử dụng mà sinh CO CO2 Khi cung cấp thiếu oxy, q trình cháy khơng hồn tồn: 2C + O2 = 2CO Khi cung cấp đủ oxy, trình cháy hồn tồn sản phẩm là: C + O2 = CO2  Khí NOx Hai khí quan trọng NOx NO NO2 Khí hình thành nguyên nhân: + Phản ứng oxy nitơ khơng khí cấp vào buồng đốt + Phản ứng oxy nitơ có nhiên liệu NOx dễ dàng tạo dư thừa oxy trình cháy Ở nhiệt độ 650oC NO tạo chủ yếu  Khí SO2 Khí tạo đốt chất thải nhiên liệu chứa lưu huỳnh: CS2 + O2 = CO2 + SO2 + Q  Hơi axit Khi đốt chất thải có chứa Cl, Br tạo khí HCl, HBr: CHCl3 + O2 = CO2 + HCl + Cl2 + Q Trang Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Đốt chất thải chứa lưu huỳnh nitơ tạo axit tương tự  Dioxin Furan Dioxin furan hợp chất có tính độc cao phát thải lò đốt rác thải y t ế nguy hại Dioxin furan tên chung hợp chất hố học có cơng thức tổng qt Polyclorua dibenzoxin (PCCD) (C6H2)2Cl4O2 Polyclorua dibezofuran (PCDF) (C6H2)2Cl4O2 Đó ba dãy vịng thơm, vịng kết nối với cặp nguyên tử oxy hay nguyên tử oxy Dioxin furan tạo hai nguyên nhân chính: + Được tạo thành từ trình đốt hợp chất thơm clorua + Được hình thành từ trình đốt hợp chất clorua hydrocacbon Ở lò đốt chất thải nguy hại, Dioxin furan hình thành trình nhiệt phân cháy khơng hồn tồn hợp chất hữu chứa halogen Một nghiên cứu cho thấy, yếu tố kích thích hình thành dioxin furan khói lị có nồng độ bụi cao, nồng độ CO, muối clorua kim loại muối clorua kiềm cao Dioxin furan phát tán theo đường: khói thải, bụi, tro xỉ  Thành phần dịng khí thải lị đốt số nhà máy Bảng 3: Nhà máy xử lý chất thải rắn Khe Giang, ng Bí, Quảng Ninh TSP CO NOx Giá trị (mg/Nm ) 87,3 210,9 32,96 Bảng 4: Lò đốt chất thải rắn sinh hoạt quận Thốt Nốt 3 Giá trị (mg/Nm ) TSP 307 CO 374 NOx 203 SO2 6,29 Furan 0,53 SO2 Furan _ 520  Theo QCVN 61-MT:2016/BTNMT: QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT: Bảng Nồng độ (C) thơng số nhiễm khí thải lị đốt chất thải rắn sinh hoạt STT Thơng số ô nhiễm Đơn vị Nồng độ (C) Lưu huỳnh dioxyt, SO2 mg/Nm3 250  Theo QCVN 30:2012/BTNMT: QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP Bảng Giá trị tối đa cho phép thơng số nhiễm khí thải STT Thông số ô nhiễm Đơn vị Trang Giá trị tối đa cho phép Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Lưu huỳnh dioxyt, SO2 mg/Nm3 250 1.2Tổng quan Cyclone màng nước a) Nguyên tắc, hình vẽ  Nguyên tắc chung cyclone ướt Cyclone ướt thiết xử lý kiểu ướt Là thiết xử lý SO2 dựa vào nguyên lý sử dụng lực ly tâm kết hợp với ngun lý tiếp xúc dịng khí với dịng chất lỏng, SO2 dịng khí phản ứng với dung mơi thải ngồi dạng cắn bùn  Cấu tạo cyclone ướt Cyclone ướt cyclone nên có phận phận cyclone có thêm phận dẫn nước Khí Ống khói Đá vơi Chất hấp thụ Khí vào Buồng nghiền Nước Bể phản ứng Bể trộn Bể chứa cặn Hình 1: Sơ đồ cyclone màng nước  Nguyên lý hoạt động Trang Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Cyclone ướt hoạt động theo nguyên lý lọc ly tâm kết hợp với ngun lý tiếp xúc dịng khí với dịng chất lỏng, bụi tạp chất dịng khí bị chất lỏng giữ lại thải dạng cắn bùn Cơ chế hoạt động: Dịng khí đưa vào cyclone nhờ ống dẫn khí theo phương tiếp tuyến với thân cyclone, tạo thành dịng chuyển động xốy cyclone Những hạt bụi tạp chất phần va đập vào thành thân thiết bị rơi xuống lực ly tâm Phần bụi tạp chất lại dòng nước phun từ đầu ống phân phối nước dạng lưới bắn trúng, kết dính theo dịng nước xuống đáy thiết bị Phần bụi tạp chất xả nhờ ống xả bùn, vào q trình xử lý bùn Khí sau xử lý khỏi thiết bị nhờ ống dẫn khí (ống tâm) ngồi Bản chất q trình sử dụng dịng chất lỏng (nước,) để kết dính bụi tạp chất kết hợp với lực ly tâm để tách bụi tạp chất khỏi dịng khí Q trình xem q trình hấp phụ Chất hấp phụ dịng chất lỏng (được sử dụng nhiều nước) chất bị hấp phụ bụi số chất dễ hòa tan Do trình hấp phụ nên số khí độc dịng khí loại bỏ khỏi dịng khí  Các loại Cyclone ướt  Cyclone ướt pisơ – antony Hình 2: Cyclone ướt pisơ – antony [1] - Cấu tạo: Cánh tản khí Đĩa trung tâm Hệ thống phun nước Trang Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Suy  Thể tích cửa tháo sản phẩm  Thể tích cửa vào,ra khí  Tổng thể tích cyclon V 0.073(m3)  Khối lượng cyclon Mthân = Vthân x CT = 0.073 x 7.85 x 103 = 573,05 (kg)  Tính bích - Bao gồm loại bích: + Bích nối cửa tháo sản phẩm + Bích nối cửa khí vào + Bích nối cửa khí  Bích nối cửa tháo sản phẩm: Số lượng: Chọn bích liền thép để nối thiết bị (tra bảng XIII.27 trang 417 Sổ tay Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – tập 2) Đường kính trong: Dt = 300 mm Đường kính ngồi: D0 = 325 mm Đường kính ngồi bích: D = 435 mm Đường kính tâm bulong: Db = 395 mm Đường kính mép vát: Dl = 365 mm Trang 30 Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Đường kính bulong: db = M20 Số bulong: 16 Chiều cao bích: 22 mm Khối lượng bích =  Bích nối cửa vào: Số lượng: Chọn bích liền thép để nối thiết bị ( tra bảng XIII.27 [3]) Đường kính trong: Dt = 1000 mm Đường kính ngồi: D0 = 1013 mm Đường kính ngồi bích: D = 1140 mm Đường kính tâm bulong: Db = 1090mm Đường kính mép vát: Dl = 1060 mm Đường kính bulong: db = M20 Số bulong: 16 Chiều cao bích: 24 mm Khối lượng bích =  Bích ống khí: Số lượng: Chọn bích liền thép để nối thiết bị (tra bảng XIII.27 trang 417 Sổ tay Q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – tập 2) Đường kính trong: Dt = 600mm Trang 31 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Đường kính ngồi: D0 = 611 mm Đường kính ngồi bích: D = 740 mm Đường kính tâm bulong: Db = 690 mm Đường kính mép vát: Dl = 650 mm Đường kính bulong: db = M20 Số bulong: 20 Chiều cao bích: 20 mm Khối lượng bích =  Chân đỡ cyclone Ta chọn loại chân đỡ thiết bị thẳng đứng a/ Khối lượng toàn tháp:  Khối lượng thân tháp: Mthân = Vthân * Mthân = 0.073 x 7.85 x 103 = 573,05 (kg)  Khối lượng dung mơi: Khi có cố, tắc cửa tháo sản phẩm Khối lượng dung mơi : = : thể tích dung mơi điền đầy tháp: = Vchóp + VTrụ = Vchóp + VTrụ = 4,71+0,18= 4,89 = *4,89= 4984,74 (kg)  Khối lượng bích: Trang 32 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Số lượng bích nối cửa tháo, vào khí: Mbích= 22,68 + 80,9 + 42,98 = 146,6 (kg)  Khối lượng bổ sung (hệ thống pp lỏng, bulong, giằng): chọn Mbs = 500(kg) Mtháp = 573,05 + 4984,74 + 146,6+ 500 = 6204,39 (kg) Trọng lượng tương ứng tháp: N = Mtháp * g = 6204,39 * 9.81= 60865 (N) b/ Chọn chân đỡ: chọn kiểu chân Chọn chân đỡ, chân đỡ chịu lực là: N0 = = = 15216 (N) t heo đá y t hiết bị r b1 s h Tr c t hiÕt bÞ b s d s l a Hình 12: Thơng số chân đỡ thiết bị Tra bảng XIII.35 (II.437) : Trang 33 l Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Tải cho phép chân G*10-4 Tải Bề mặt trọng đỡ F.104, m2 cho phép bề mặt đỡ q.10-6, N/m2 L B B1 B2 N 2,5 H h s l d 225 90 27 mm 444 0.56 250 180 215 290 350 3.2 Tính tốn thiết bị phụ Trong việc hấp thụ SO2 dung dịch huyền phù đá vơi sử dụng cyclone ướt cần có thiết bị phụ trợ giúp cho trình vận chuyển dung dịch huyền phù cung cấp khí vào tháp theo chế độ làm việc tháp giúp trình hấp thụ đạt hiệu suất mong muốn a Tính tốn bơm Trong cơng nghiệp, bơm ly tâm sử dụng rộng rãi có nhiều loại khác cấu tạo cách vận hành Bơm ly tâm phân loại theo nhiều cách khác theo số bậc, theo cách đặt bơm, theo điều kiện vận chuyển chất lỏng từ guồng thân bơm theo số đặc trưng khác Theo dây chuyền công nghệ ta chọn bơm ly tâm cấp nằm ngang ( bơm nước bẩn) [8] - Nguyên tắc làm việc bơm ly tâm Bơm ly tâm làm việc theo nguyên tắc ly tâm Chất lỏng hút đẩy nhận thêm lượng nhờ tác dụng lực ly tâm cánh guồng quay Bộ phận bơm cánh guồng có gắn cánh có hình dạng định, bánh guồng đặt thân bơm quay với tốc độ lớn Chất lỏng theo ống hút vào tâm guồng theo phương thẳng góc vào rãnh guồng chuyển động với guồng Dưới tác dụng lực ly tâm, áp suất chất lỏng tăng lên văng vào thân bơm, vào ống đẩy theo phương tiếp tuyến Khi tâm guồng tạo nên áp suất thấp Nhờ áp lực mặt thoáng bể chứa, chất lỏng dâng lên ống hút vào bơm Khi guồng quay chất lỏng hút liên tục, chất lỏng chuyển động đặn Đầu ống hút có lắp lưới lọc để ngăn không cho rác vật rắn theo chất lỏng vào bơm gây tắc bơm đường ống Trên ống Trang 34 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải hút có van chiều giữ cho chất lỏng đường ống hút bơm ngừng làm việc Trong ống đẩy có lắp van chiều để tránh chất lỏng bất ngờ dồn vào bơm gây va đập thủy lực làm hỏng bơm - Các thông số đặc trưng bơm Áp suất mặt thoáng P1= 98100 N/m2 Áp suất làm việc P2= atm=1×1,013.105=1,013.105 N/m2 Gia tốc trọng trường g=9,81 m/s2 Ở 250C: + ρhuyền phù=1019,375 kg/m3 =0,8937.10-3 (Ns/m2) = 0,8937.10-3(1+2,5.0,04) = 0,98307.10-3 (Ns/m2) Áp suất toàn phần bơm H(m): Thiết bị cyclone ướt B A A Hình 13: Sơ đồ bơm mặt cắt Cơng suất tồn phần bơm: N = (kW) Trang 35 (II.189 sổ tay I) B Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Trong đó: Q: Năng suất bơm (m3 / s) : khối lượng riêng chất lỏng: = 1019,375 (kg / m3) g: gia tốc trọng trường (m / s2) H: áp suất toàn phần bơm (m) : hiệu suất bơm Chọn: Chiều cao hút: Hh = (m) Chiều cao đẩy: Hđ = (m) Chiều dài ống hút: Lh = (m) Chiều dài ống đẩy: Lđ = (m) - Năng suất bơm: Q = = = 0,023(m3 / s) - Áp suất toàn phần bơm tạo ra: H = (m) với: ([4] ) p2, p1: áp suất bề mặt chất lỏng không gian đẩy hút (N / m2) p1 = pkk = (at) = 98,100 (N / m2) p2 = plv = (at) = 98,100 (N / m2) : khối lượng riêng chất lỏng cần bơm: = 1019,375 (kg / m3) H0: chiều cao nâng chất lỏng, chọn H0 = (m) hm: áp suất tiêu tốn để thắng toàn trở lực đường ống hút đẩy (kể trở lực cục chất lỏng khỏi ống đẩy) (m): hm = Đường kính ống đẩy: dđ= • Trong đó: V = Gl’ = 0,023 m3/s lưu lượng thể tích chất lỏng ống, • Chất lỏng ống hút bơm có ωd=1,5÷2,5(m/s) Chọn ωd = (m/s) → = 0,12m chọn ống d= 140 mm Trang 36 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải với : áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục tất sức cản thuỷ lực hệ thống dòng chảy đẳng nhiệt: = (I.376) +: áp suất động lực học, tức áp suất cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy khỏi ống dẫn: = (N / m2) (I.377) Với – tốc độ lưu thể nước ống dẫn Chọn (bảng II.2-I.370) – khối lượng riêng lỏng = = 2038,75(N / m2) + : áp suất để khắc phục trở lực ma sát dòng chảy ổn định ống thẳng: = (N / m2) (I.377) L: chiều dài toàn hệ thống ống dẫn: L = Lh + Lđ = 5+7= 12 (m) : hệ số ma sát: Giả thiết chất lỏng chuyển động ống dẫn chế độ chảy xoáy: = (I) Re: chuẩn số Reynold: Re = = = 228124 >4,000 (chế độ chảy xoáy) : độ nhám tương đối: = (I) : độ nhám tuyệt đối: chọn = 0.06 0.1 (mm) (đối với ống không hàn) (I.381) tra bảng II.15 I.381 chọn = 0.1 (mm) = 0.1 * 10-3 (m) = = 9,09.10-4 = = 6,9 (I.380) = 0.02 = = = 4448,2 (N / m2) + : áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục bộ: = (N / m2) (I.377) Trang 37 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải : hệ số trở lực cục bộ: = (bảng II.16 I.382) Chọn: van tiêu chuẩn D=0.11( m ) => : = 4.9 khuỷu 450 chọn a/b=4 =>: = 0,41 = 2.+ = * 4.9+ * 0.41 = 10.62 = = 21651,5 (N / m2) + : áp suất cần thiết để nâng chất lỏng lên cao để khắc phục áp suất thuỷ tĩnh: = (N / m2) (I.377) H: chiều cao nâng chất lỏng cột chất lỏng: H = Hh + Hđ = 0+ 6= 6(m) = 1019,375* 9.81 * = 60000,4 (N / m2) + : áp suất cần thiết để khắc phục trở lực thiết bị, coi = (N / m2) + : áp suất bổ sung cuối ống dẫn trường hợp cần thiết: coi = (N / m2) = = 2038,75 + 4448,2 + 60000,4 + 21651,5 = 88138,8 (N / m2) hm = = = 8,8(m) H = = + 6+ 8,8 = 14,8 (m) - Hiệu suất bơm: = (I) với: : hiệu suất thể tích tính đến hao hụt chất lỏng chảy từ vùng áp suất cao đến vùng áp suất thấp chất lỏng rò rỉ qua chỗ hở bơm : hiệu suất thuỷ lực tính đến ma sát tạo thành dịng xốy bơm : hiệu suất khí tính đến ma sát khí ổ bi, ổ lót trục Đối với bơm ly tâm:bảng II.32 I.439 = 0.85 0.96 = 0.8 0.85 = 0.92 0.96 (I) Trang 38 Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải chọn: = 0.9; = 0.85; = 0.95 = 0.9 * 0.85 * 0.95 = 0.73 N = = = 4,66 (kW) - Công suất động điện: Nđc= (I.439) : hiệu suất truyền động cơ, chọn = 0.85 : hiệu suất động điện, chọn = 0.9 Nđc = = (kW) Thông thường người ta chọn động điện có cơng suất lớn so với cơng suất tính tốn (lượng dự trữ dựa vào khả tải): = * Nđc = * = 12 (kW) (I.439) : hệ số dự trữ công suất = (I.440) Vậy ta chọn bơm có cơng suất : 12 (kW) b) Tính tốn quạt hút Khi qua thiết bị, khí thải đưa vào quạt hút Cơng suất quạt: Trong Q: lưu lượng khí đầu vào thiết bị, Q= 10000 m3/h= 2,8 m3/s : Trở lực toàn phần thiết bị, = + : tổn thất áp lực qua cyclone (N/m2), = 357,6 N/m2, : tổn thất toàn hệ thống đường ống dẫn (N/m 2), giả sử tổn thất áp lực đường ống không đáng kể => = N/m2 η: hiệu suất tổng cộng quạt hút, η = η1 η2 η3 η1: hiệu suất lý thuyết quạt, η1 = 0,96 η2: hiệu suất ổ đỡ, η2 = 0,96 η3: hiệu suất hệ truyền đai, η3 = 0,93 => η = 0,96.0,96.0,93 = 0,86 Trang 39 Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải => = = 1,2 (kW) Thơng thường người ta chọn động điện có cơng suất lớn so với cơng suất tính tốn (lượng dự trữ dựa vào khả tải): = * Nđc = * 1,2 = 2,4 (kW) (I.439) : hệ số dự trữ công suất = (I.440) Trên thị trường có loại quạt hút cơng suất 2,2kw Vậy ta chọn quạt hút có cơng suất 2,2 kw Trang 40 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Tài liệu tham khảo [1] Trần Ngọc Chấn, Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải tập 2, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật,2001 [2] Perry chemical Engineer Handbook, 8th [3] Giáo trình sở lý thuyết hố học, phần : Nhiệt động hoá học, Động hoá học, Điện hoá học [4] GS.TSKH Nguyễn Bin, PGS.TS Đỗ Văn Đài, KS Long Thanh Hùng, TS Đinh Văn Huỳnh, PGS.TS Nguyễn Trọng Khng, TS Phan Văn Thơm, TS Phạm Xn Tồn, TS Trần Xoa (1990), Sổ tay q trình cơng nghệ hoá chất tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Hồng Kim Cơ, Tính tốn kỹ thuật lọc bụi làm khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2002 [6] GS TSKH Nguyễn Bin, PGS.TS Đỗ Văn Đài, KS Long Thanh Hùng, TS Đinh Văn Huỳnh, PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Phan Văn Thơm, TS Phạm Xuân Toàn, TS Trần Xoa (1990), Sổ tay q trình cơng nghệ hố chất tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] [8] Trang 41 ... Lý SO2 Trong Khí Thải 1.3 Đề xuất sơ đồ cơng nghệ Hình 6: Đề xuất dây chuyền cơng nghệ xử lý SO2 Cyclone màng nước Trang 15 Công Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Thuyết minh sơ đồ công nghệ: - Dung... khí sản phẩm qúa trình đốt khí hóa chất thải CO, H 2, số hydrocacbon, số hợp chất hữu thể khí, khí độc tính cao Dioxin, Furan… Trang Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Phần lớn chất thải xử lý. .. 38 Cơng Nghệ Xử Lý SO2 Trong Khí Thải Chương 1: Tổng quan SO2 Cyclone màng nước 1.1Tổng quan SO2 lò đốt CTR a SO2 Khí SO2 chiếm tỷ trọng chủ yếu khí độc hại chứa lưu huỳnh thải vào khơng khí Phần