TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG HOÀNG QUỐC HUY ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Mã ngành 751 04 06 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MƠI TRƯỜNG HỒNG QUỐC HUY ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Môi trường Mã ngành: 751 04 06 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Sinh viên thực : Hoàng Quốc Huy Lớp : ĐH8M2 Mã sinh viên : 1811071402 Giảng viên giảng dạy : TS Nguyễn Thu Huyền Hà Nội, tháng 9, năm 2021 SỐ LIỆU ĐẦU BÀI Hướng gió A B l l 2/3b b L1 Kích thước nhà: - Nhà A: bA = 20 m lA = 115 m hA = 10 m b - Nhà B: bB = 10 m lB = 70 m hB = m L1 = 70 m; Hô = 35m; uo = 5m/s; Tkt =150oC; Txq=25oC - Lưu lượng L = 30000 (m3/h) = 8,33(m3/s) Thơng số khí thải nhà máy A: Nồng độ khí thải (mg/m3) Cl2: 66 SO2: 944 NO2: 1452 H2S: 24 CO: 3872 Bụi: - Hàm lượng bụi (g/m3): 10 - Khối lượng riêng (kg/m3): 4000 - Cỡ hạt (𝜇𝑚) Đường kính cỡ 0_5 hạt δ (μm) 5_10 10_20 20_30 30_40 40_50 50_60 60_70 Phần trăm khối lượng (%) 14 21 11 14 21 14 -4 Chương I: Tính tốn hiệu xử lý cần thiết đề xuất yêu cầu công nghệ, đề xuất dây chuyền cơng nghệ 1.Tính tốn hiệu xử lý cần thiết 1.1 Xác định nguồn - Nhà A: bA = 20 m lA = 115 m hA = 10 m - Nhà B: bB = 10 m lB = 70 m hB = m L1 = 70 m; Hô = 35m; uo = 5m/s; Tkt =150oC; Txq=25oC - Lưu lượng L = 30000 (m3/h) Phân loại nhà: Gọi: + Chiều rộng nhà b (m) + Chiều dài nhà l (m) + Chiều cao nhà h (m) + Khoảng cách mép tường sau nhà đến mép tường trước nhà thứ L1 (m) + Khoảng cách từ mặt sau nhà đến nguồn thải bz (m) + Chiều cao tịa nhà thứ h’ (m) - Ta có: 2,5hA = 2,5×10 = 25 (m) bA = 20 (m) => bA A nhà hẹp - Có: 10hA = 10×10 = 100 (m) lA = 115 (m) - => lA>10hA => A nhà dài Lại có: 8hA = 8×10 = 80 (m) L1 = 70 (m) Nhà A nhà rộng => L1 nhóm nhà A B nhóm nhà - Vì A, B nhóm nhà nên chiều cao giới hạn nguồn thải: Hgh = 0,36 x (bz + x ) + h’ (CT _ Kỹ thuật XLKT-ĐH TN MT HN) = 0,36 x ( x bA + 70) + = 0,36 × ( x 20 +70) + - = 35 (m) Vận tốc gió miệng ống khói: U35 = u0 × ( 𝑧35 𝑛 ) 𝑧5 ( CT 2.1_Trang 42_Kỹ thuật XLKT-ĐH TN MT HN) Tra bảng 2.1 (Kỹ thuật XLKT-ĐH TN MT HN_Trang 43) có: Cấp độ ổn định khí quyển: Cấp D Giả sử độ gồ ghề mặt đất là: z0 = 0,01 m n = 0,12 U35 = u0× ( - 𝑧35 𝑛 ) 𝑧10 35 =5× ( )0,12 = 5,098(m/s) 10 Vận tốc khí thải khỏi miệng ống khói: W= - 4𝑄 𝜋𝐷ơ2 = 4×30000 𝜋×3600×1,52 = 4,718 (m/s) Đường kính ống khói Dơ = 1,5m Độ cao nâng luồng khói: Theo Davidson W.F ta có: ( CT 2.2_Trang 43_Kỹ thuật XLKT-ĐH TN MT HN) ∆H = Dơ× ( 𝑊 𝑢35 1,4 ) (1 + ∆𝑇 𝑇𝑘𝑡 ) = 1,5× ( - 4,718 1,4 ) 5,098 (1 + 150−25 ) 150+273 = 1,7435 (m) Chiều cao hiệu nguồn thải: (CT 2.17_Trang 46_Kỹ thuật XLKT-ĐH TN MT HN) Hhq = Hô + ∆H = 35 + 1,7= 36,7 (m) Hhq> Hgh => Nguồn thải nguồn cao Nguồn thải là: + Nguồn cao + Nguồn nhân tạo + Nguồn điểm 1.2 Tính tốn hiệu xử lý Tính tốn nồng độ cho phép Theo QCVN 19: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp bụi chất vơ Cmax=C×Kp×Kv Trong đó: + Cmax: Nồng độ tối đa cho phép hạt bụi chất vơ khí thải cơng nghiệp + C: Nồng độ bụi chất vô theo cột B QCVN 19:2009/BTNMT + Hệ số lưu lượng nguồn thải Kp=0,9 Vì 20000 < 30000 < 100000 m3/h Vì: Lưu lượng thải nhà máy 30000m3/h (mục 2.3-QCVN 19/2009) + Hệ số vùng, Kv=1 Khu công nghiệp; đô thị loại V; vùng ngoại thành, ngoại đô thị loại II, III, IV có khoảng cách đến ranh giới nội thành, nội thị lớn bằng km; sở sản xuất công nghiệp, chế biến, kinh doanh, dịch vụ hoạt động cơng nghiệp khác có khoảng cách đến ranh giới khu vực km Khối lượng riêng khơng khí ở 150oC (Theo cơng thức sổ tay q trình thiết bị tập 1) 1,293 𝑝 1,293 760 pk = (1+0,00367.𝑡)760 = (1+0,00367 150).760 = 0,833 Trong : p áp suất tính theo mmHg, t nhiệt độ khơng khí tính bằng oC Bảng: Nồng độ tối đa cho phép hạt bụi chất vô khí thải cơng nghiệp Thành phần C (mg/m3)- cột B QCVN 19/2009 Cmax (mg/m3) Bụi CO Cl2 200 1000 10 180 900 H2S 7.5 6.75 SO2 500 450 NO2 850 765 Tính tốn nồng độ đầu vào khí thải: Theo số liệu đầu vào, nồng độ chất vơ (C1) miệng khói có nhiệt độ 150oC, nồng độ chất vô tối đa cho phép (Cmax) ở nhiệt độ 25oC Vậy nên, trước so sánh nồng độ để xem bụi khí thải vượt tiêu chuẩn ta cần quy đổi C1(150oC) C2 (25oC) Đây trường hợp điều kiện đẳng áp với: Áp suất p1=p2= 760 mmHg t1 = 150oC T1 = 423oF t2 = 25oC T2 = 298oF Từ phương trình khí lý tưởng : PV=nRT 𝐶2 = 𝐶1 × 𝑇1 423 = 𝐶1 × 𝑇2 298 Trong đó: C1, T1: Nồng độ thành phần khí thải (mg/m3) ở nhiệt độ tuyệt đối T1 = 373oF C2, T2 : Nồng độ thành phần khí thải (mg/Nm3) ở nhiệt độ tuyệt đối T2 = 298oF Bảng: Nồng độ thành phần khói thải 25oC Thành phần C125 o C (mg/m ) C25 o C (mg/m ) Bụi CO Cl2 10000 3872 66 10000 5496.16 93.68 H2S 24 34.07 SO2 944 1339.97 NO2 1452 2061.06 Kết luận: Ta bảng số liệu: ST T Thông số Đơn vị Giá trị Yêu cầu quy chuẩn Đánh giá Hiệu xử lý yêu cầu (cột B QCVN 19/2009) Nhiệt độ o C 25 25 Bụi mg/m3 10000 180 Vươt QC 98.2 CO mg/m3 5496.16 900 Vươt QC 83.6 Cl2 mg/m3 93.68 Vươt QC 90.4 H2 S mg/m3 34.07 6.75 Vươt QC 80.2 SO2 mg/m3 1339.97 450 Vươt QC 66.4 NO2 mg/m3 2061.06 765 Vươt QC 62.9 Phải xử lý bụi khí 1.3Tính tốn khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn cao a Đối với khí SO2 tính theo mơ hình Gauss Thơng số: Chiều cao ống khói: 35m Đường kính ống khói: 1,5m Chọn hướng gió: Đơng Bắc Lưu lượng: 8,33 m3/s Tải lượng: M = 𝐶 × 𝐿 = 944 × 30000 × - 10−3 3600 = 7,87 (g/s) Kết sau nhập thông số CAP tháng 1: - Mơ hình khuếch tán Gauss: ... KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Sinh viên thực : Hồng Quốc Huy Lớp : ĐH8M2 Mã sinh viên : 1811071402 Giảng viên giảng dạy : TS Nguyễn Thu Huyền Hà Nội, tháng 9, năm 2021... phương trình khí lý tưởng : PV=nRT