Đề tài tính toán thành phần phát thải và đề xuất quy trình xử lý phát thải trong quá trình cháy nhiên liệu than

Kỹ Thuật xử lý phát thải Giảng viên: Tạ Văn Chương Đề tài: Tính tốn thành phần phát thải đề xuất quy trình xử lý phát thải q trình cháy nhiên liệu than Nhóm Nguyễn Xn Hoành – 20193804 Nguyễn Quang Đức – 20193751 Hoàng Văn Dũng – 20193755 Phạm Quang Huy – 20193817 Nguyễn Hoài Nam – 20183382 Đoàn Minh Thái – 20193901 Đào Trong Long – 20193839 Mục lục thuyết trình: CHƯƠNG : Nghiên cứu tổng quan đề tài CHƯƠNG : Tính tốn q trình cháy nhiên liệu CHƯƠNG : Phân tích chất độc hại thải từ trình cháy nhiên liệu CHƯƠNG : Đề xuất quy trình thiết bị xử lí phát thải CHƯƠNG : Nghiên cứu tổng quan đề tài 1./ Giới thiệu đề tài Giới thiệu than: +Than đá nguồn nhiên liệu tối quan trọng +Giá thành giá rẻ, dễ tiếp cận phân bố Phân loại than: +Than khí: loại than có khả sản lượng khí thắp lớn Than nâu Than đá +Tồn nguy chất lượng môi trường sức khỏe người → Cần phải xem xét tìm hiểu vấn đề liên quan sử dụng công nghiệp Chất thải công nghiệp: Các chất phát thải bao gồm: • Các loại bụi • Khí Sox, Nox, CO2, thủy ngân, … • Tiếng ồn, độ rung • Nước thải, chất thải rắn, hóa chất độc hại Riêng trình đốt than, thành phần phát thải chủ yếu bụi từ thành phần tro, SOx , CO2 , CO(nếu trình đốt thiếu O2 ) phần nhỏ NOx Than gầy Than antraxit CHƯƠNG : Nghiên cứu tổng quan đề tài 2./ Những ảnh hưởng chất phát thải • Sức khỏe người: Ơ nhiễm khí ngun nhân gây ảnh hưởng đến sức khỏe người: • Đến kinh tế- môi trường Bụi SOx Tác động đến sinh vật, cơng trính Mơi trường tồn cầu CHƯƠNG : Nghiên cứu tổng quan đề tài 3./ Cơ chế hình thành phát thải • Hình thành CO • Hình thành Bụi o Là thành phần cịn lại sau nhiên liệu cháy kiệt o CO hình thành q trình cháy khơng hồn tồn C hợp chất chứa C o Về khối lượng chất lượng tro xỉ: phụ thuộc vào nhiên liệu cháy cơng nghệ đốt lị o C+CO2→2CO Hình thành Nox: oNitơ oxit sinh trình cháy bột than chủ yếu NO NO2 gọi chung NOx, ngồi cịn có lượng nhỏ N2O oTrong trình đốt cháy than nhiệt độ 1000oC, NOx sinh ra, NO chiếm 90% trở lên, NO2 chiếm 5% đến 10% oKhí NOx hình thành trình đốt than theo chế sau: Nguyên lí hủy nhiệt Do thành phần Phản ứng tức thời oHình thành N2O • Hình thành Sox o Trong q trình cháy than, tồn lưu huỳnh cháy than tác dụng nhiệt độ phân hủy chuyển thành khí SO2 o Sau mơi trường nhiệt độ cao, chúng kết hợp với oxy tạo thành SO3, chiếm 0.5-2% lượng SO2 phát thải Chương 2: Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 1./Nhiên liệu than 2./Nội dung tính tốn - Nhiên liệu rắn có ý nghĩa kĩ thuật loại than, sản phẩm trình biến hóa có nguồn gốc từ thực vật Cấu tạo hóa học tinh thể than phức tạp - Người ta cần phải xác định thành phần sau nhiên liệu rắn : độ ẩm, chết bốc, cacbon cố định, tro Phản ứng cháy nhiên liệu với chất oxy hóa (phần lớn trường hợp oxy khơng khí) tạo thành sản phẩm cháy có nhiệt độ cao Tính tốn q trình cháy nhằm xác định: • Lượng khơng khí cần thiết cho cháy nhiên liệu • Thành phần lượng sản phẩm cháy tạo thành - Nhiệt độ cháy a) Phương pháp chuyển đổi thành phần nhiên liệu cơng thức tính tốn Thành phần nhiên liệu biểu thị dạng: •Thành phần hữu cơ: Ch + Hh + Oh + Nh =100% •Thành phần cháy: Cc + Hc + Oc + Nc + Sc =100% •Thành phần khơ: Ck + Hk + Ok + Nk + Sk + Ak =100% •Thành phần sử dụng: Cd + Hd + Od + Nd + Sd + Ad + Wd =100% - Tương ứng với phân tích người ta phân biệt nhiên liệu: thành phần hữu cơ, thành phần cháy, thành phần khơ, thành phần sử dụng •Muốn chuyển đổi thành phần biết nhiên liệu ta sử dụng công thức: xcd = k*x b) Xác định nhiệt trị thấp nhiên liệu •Nhiệt trị nhiên liệu lượng nhiệt tỏa đốt cháy hoàn toàn đơn vị khối lượng hay thể tích Thứ nguyên kcal/kg, kcal/m3 hay kj/kg, kj/m3 •Qtd = 81Cd + 300Hd - 26(Od – Sd) – 6(Wd + 9Hd), kcal/kg •Qtd = 4,187*[81Cd + 300Hd - 26(Od – Sd) – 6(Wd + 9Hd), kJ/kg Trong đó: Cd, Hd, Od, Sd, Wd- thành phần nhiên liệu sử dụng, % Chương 2: Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 3./ Chọn hệ số khơng khí tính lượng khơng khí cần thiết b Tính lượng khơng khí cần thiết a Chọn hệ số tiêu hao khơng khí α • -Lượng tiêu hao khơng khí lượng khơng khí dung để dốt cháy nhiên liệu tính theo thể tích • -Khi dung khơng khí khố để đốt ( 1kg hay m3 ) nhiên liệu lượng tiêu hao khơng khí lý thuyết tính theo: + tính lượng khơng khí cần thiết cháy hồn tồn nhiên liệu Giả thiết chuyển đổi sang thành phần sử dụng nhiên liệu : Từ thành phần nhiên liệu rắn ( theo phần trăm khối lượng ) chuyển thành lượng kmol Đối với khơng khí kO2 =0,21 nên phương trình trở thành: Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết trạng thái khơ ẩm : Để đốt cháy hồn toàn nhiên liệu thực tế người ta thường lấy lượng khơng khí lớn lượng tiêu hao lý thuyết Được xác định theo công thức Hệ số α lơn hay nhỏ tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng, phương pháp đốt kiểu thiết bị đốt Lượng không khí ẩm thực tế tính theo cơng thức: Lượng khơng khí khơ lý thuyết cần thiết tính theo cơng thức: Chương 2: Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 4./ Tính lượng sản phẩm cháy thành phần chúng 5./ Tính khối lượng riêng sản phẩm cháy - Để tính sản phẩm cháy chung nhiên liệu, tính thể tích sản phẩm cháy thành phần nhiên liệu, sau tính thể tích tồn phần đơn vị nhiên liệu - Tính lượng sản phẩm cháy: - Tính thành phần sản phẩm cháy: Chương 2: Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 6./ Tính nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu nhiệt độ cháy thực tế - Nhiệt độ cháy lý thuyết: Nếu tất lượng nhiệt sinh cháy nhiên liệu tập trung làm cho sản phẩm cháy có nhiệt độ định nhiệt độ gọi nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu • Dùng phép nội suy xác định nhiệt độ cháy lý thuyết theo công thức: - Lượng nhiệt sinh đốt cháy nhiên liệu việc làm tăng nhiệt độ sản phẩm cháy cịn tỏa mơi trường xung quanh Vì thực tế khơng thể nhận nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu mà nhận nhiệt độ có giá trị thấp gọi nhiệt độ cháy thực tế - Nhiệt độ cháy thực tế phụ thuộc vào nhiệt độ cháy lý thuyết vào điều kiện truyền nhiệt nơi đốt nhiên liệu - Nhiệt độ cháy thực tế nhiên liệu tích số nhiệt độ cháy lý thuyết hệ số tổn thất hàm nhiệt sản phẩm cháy( hay gọi hệ số nhiệt độ): - Trong đó: tlt nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu , oC; ƞt hệ số nhiệt độ, chọn theo bảng ...Kỹ Thuật xử lý phát thải Giảng viên: Tạ Văn Chương Đề tài: Tính tốn thành phần phát thải đề xuất quy trình xử lý phát thải trình cháy nhiên liệu than Nhóm Nguyễn Xn Hồnh – 20193804... nhiên liệu, sau tính thể tích tồn phần đơn vị nhiên liệu - Tính lượng sản phẩm cháy: - Tính thành phần sản phẩm cháy: Chương 2: Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 6./ Tính nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên. .. q trình cháy nhiên liệu 4./ Tính lượng sản phẩm cháy thành phần chúng 5./ Tính khối lượng riêng sản phẩm cháy - Để tính sản phẩm cháy chung nhiên liệu, tính thể tích sản phẩm cháy thành phần nhiên