ĐỒ ÁN XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI XI MĂNG

ĐỒ ÁN XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI XI MĂNG

Mục lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN3

1 Ô nhiễm không khí do bụi 3

1.1 Định nghĩa bụi 3

1.2 Phân loại bụi 3

1.3 Tính chất hóa lí của bụi 4

1.3.1 Tính tán xạ 4

1.3.2 Tính bám dính 4

1.3.3 Tính mài mòn 5

1.3.4 Tính thấm 5

1.3.5 Tính hút ẩm và tính hòa tan 5

1.3.6 Tính mang điện 6

1.3.7 Tính cháy nổ 6

1.4 Ảnh hưởng của ô nhiễm bụi 6

1.4.1 Ảnh hưởng đến con người 6

1.4.2 Ảnh hưởng đến thực vật 7

2 Các phương pháp xử lí bụi 7

2.1 Phương pháp xử lí bụi khô 7

2.1.1 Buồng lắng bụi 7

2.1.2 Cyclon 8

2.1.3 Hệ thống lọc túi vải 9

2.1.4 Thiết bị lắng quán tính 10

2.2 Phương pháp lọc bụi ướt 11

2.3 Phương pháp lọc bụi bằng tĩnh điện 12

3 Tổng quan bụi xi măng 14

3.1 Công nghệ sản xuất xi măng 14

3.1.1 Xi măng lò đứng 15

3.1.2 Xi măng lò quay 15

3.2 Các nguồn phát sinh bụi xi măng 19

3.3.Đề xuất quy trình công nghệ xử lí bụi 20

3.3.1 Cơ sở lựa chọn 20

3.3.2 Quy trình công nghệ 20

CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẶT BẰNG 22

1.Tổng quát 22

2 Quy hoạch mặt bằng 22

2.1 Nguồn nguyên liệu 22

2.2 Vị trí đặt các phân xưởng 22

2.3 Hệ thống giao thông 23

2.4 Mạng lưới điện quốc gia 23

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ 25

1 Thiết bị lắng quán tính 25

1.1 Nguyên lí làm việc 25

1.2 Vật liệu cản của thiết bị 25

2 Tính toán thiết bị 26

2.1 Hiệu suất thiết bị 26

2.2 Khối lượng bụi thu được 28

2.3 Tính toán thiết bị 30

2.4 Tính quạt vào thiết bị 32

2.6 Tính quạt ra thiết bị 37

3 Tính cơ khí thiết bị 40

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ VẬN HÀNH 43

1 Ứng dụng 43

1.1 Tính kinhtế 43

1.2 Một số điểm cần chú ý khi vận hành thiết bị 44

2 Vận hành 45

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

1 Kết luận 47

2 Kiến nghị 47

Tài liệu tham khảo 48

do hít phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày.

Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10 , thường rơi nhanh xuống đất theo địnhluật Newton với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn hại cho

da, mắt, gây nhiễm trung, gây dị ứng

+ Bụi tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa…)

+ Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)

+ Bụi động vật, người (trên lông, tóc…)

+ Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…)

+ Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)

+ Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)

Phân loại bụi theo tác hại

Theo tác hại bụi có thể phân ra:

+ Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen)

+ Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi ban…(bụi bông, gai, phân hóa học, một sốtinh dầu gỗ…)

+ Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…)

+ Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…)

1.3 Tính chất hóa lí của bụi

Kích thước hạt có thể được đặc trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) làvận tốc rơi tự do của hạt trong không khí

1.3.2 Tính bám dính

Tính bám dính của hạt xác định xu hướng kết dính của chúng Độ kếtdính của hạt tăng có thể làm cho thiết bị lọc bị nghẽn do sản phẩm lọc Kíchthước hạt càng nhỏ thì chúng càng dễ bám dính vào bề mặt thiết bị Bụi có

60 - 70% hạt có đường kính nhỏ hơn 10 được coi là bụi kết dính

Bảng 1.1 Phân loại theo độ bám dính

Kết dính vừa

Tro bay chết hết, tro than bùn, bụithan bùn, bụi magezit ẩm, bụi kimloại, bụi pirit, các oxit của chì, kẽm

và thiếc, bụi xi măng khô, mồ hóng,

sữa khô, bụi tinh bột, mạt cưa.

Kết dính mạnh

Bụi xi măng thoát ra từ không khí

ẩm, bụi thạch cao và thạch cao mịn,phân bón, supperphotphat kép, bụiclinke, natri chứa muối, bụi sợi, tất

cả các loại bụi có kích thước nhỏ hơn

10

1.3.3 Tính mài mòn

Tính mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại ở vận tốc nhưnhau của khí và nồng độ như nhau của bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng,kích thước và mật độ của hạt Tính mài mòn của bụi được tính đến khi chọn vậntốc của khí, chiều dày của thiết bị và đường ống dẫn khí cũng như chọn vật liệu ốpcủa thiết bị

1.3.4 Tính thấm

Tính thấm nước có ảnh hưởng nhất định đến hiệu quả của thiết bị lọc bụikiêu ướt, đặc biệt khi thiết bị làm việc có tuần hoàn Khi các hạt khó thấm tiếpxúc với bề mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc Ngược lại đối vớicác hạt dễ thấm chúng không bị nhúng chìm hay bao phủ bởi các hạt lỏng, mà nổitrên bề mặt nước Sau khi bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn các hạt, các hạt cònlại tiếp tục tới gần chất lỏng, do kết quả của sự va đập đàn hồi với các hạt đượcnhúng chìm trước đó, chúng có thể bị đẩy trở lại dòng khí, do đó hiệu quả lọcthấp

Các hạt phẵng dễ thấm hơn so với các hạt có bề mặt không đều Sở dĩ nhưvậy là do các hạt có bề mặt không đều hầu hết được bao bọc bởi vỏ khí được hấpthụ cản trở sự thấm

1.3.5 Tính hút ẩm và tính hòa tan Các tính chất này của bụi được xác định trước hết bởi thành phần hóa học

của chúng cũng như kích thước, hình dạng và độ nhám của bề mặt Nhờ tính hút

ẩm và tính hòa tan mà bụi có thể được lọc trong các thiết bị lọc kiểu ướt

1.3.6 Tính mang điện

Tính mang điện của bụi ảnh hưởng đến trạng thái của bụi trong đường ống

và hiệu suất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị lọc kiểu ướt…) Ngoài

ra tính mang điện còn ảnh hưởng đến an toàn cháy nổ và tính dính bám của bụi

1.3.7 Tính cháy nổ

Bụi cháy được do bề mặt tiếp xúc với oxy trong không khí, có khả năng tựbốc cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí Cường độ nổ của bụi phụ thuộcvào tính chất hóa học, tính chất nhiệt của bụi, kích thước và hình dạng của cáchạt, nồng độ của chúng trong không khí, độ ẩm và thành phần của khí, kích thước

và nhiệt độ nguồn cháy

1.4 Ảnh hưởng của ô nhiễm bụi

1.4.1 Ảnh hưởng đến con người

Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng cơ hóa phổi gâynên những bệnh hô hấp.Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 có thể đượcgiữ lại trong phổi Tuy nhiên nếu những hạt bụi này có đường kích nhỏ hơn 1thì nó được chuyển đi như các khí trong hệ thống hô hấp Khi có tác động củacuarcác hạt bụi tới mô phổi,đa số xảy ra các hư hại sau đây:

Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản,từ đó làm giảm khả năng phân phốikhí

Khí thủng phổi: phá hoại các túi phổi từ đó làm giảm khả năng trao đổi khíoxy và CO2

Ung thư phổi: phá hoại các mô phổi, làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và

tế bào,làm ảnh hưởng khả năng của máu trong hệ thống tuần hoàn Từ đó kéo theomột số vấn đề đáng lưu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao

Các bệnh khác do bệnh gây ra

Bệnh ở đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc các loại bùi mà gây ra các bệnhviêm mũi, họng, khí, phế quản khác nhau Bụi hữu cơ như bông sợi, gai, làm dínhvào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô cơ rắn, cạnh sắcnhọn, ban đầu thường gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâungày có thể teo mũi, giảm chức năng giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phátsinh.

Bệnh gây ngoài da: bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phátsinh các bệnh về da

Bệnh gây tổn thương mắt: do không có kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gâykích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài mắt… ngoài ra bụicòn có thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt

Bệnh tiêu hóa: bụi đường, bột có thể làm sâu răng, làm hỏng men răng Bụikim loại có thể làm tổn thương niêm mạc dạ dày, gây rới loạn tiêu hóa

2 Các phương pháp xử lí bụi

2.1 Phương pháp xử lí bụi khô

Phương pháp lọc bụi khô thường dung để thu hồi các loại bụi có thể tậndụng lại hoặc tái chế

2.1.1 Buồng lắng bụi

Cấu tạo của buồng lắng rất đơn giản – đó là một không gian hình hộp có tiếtdiện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diên đường ống dẫn khí Nguyên lí chungcủa phương pháp này là dựa vào sự thay đổi tốc độ đột ngột của dòng khí làm cho

động năng của dòng khí giảm, làm cho năng lượng của hạt bụi giảm và do chúng

có khối lượng lớn nên dưới tác dụng của trọng lực trái đất nó sẽ chìm xuống đáyphòng lắng

Buồng lắng bụi được ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60-70

trở lên Tuy vậy, các hạt có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bị giữ lại trongbuồng lắng Một vài ứng dụng thiết bị này là dùng trong lò vôi, lò đốt và các nhàmáy chế biến thức ăn gia súc

Hình 1.1 a, buồng lắng bụi kiểu đơn giản nhất

b, buồng lắng bụi có vách ngăn

c, buồng lắng bụi nhiều tầng

2.1.2 Cyclon

Thiết bị bao gồm một hình trụ với một đường ống dẫn khí có lẫn bụi vàothiết bị theo đường tiếp tuyến với hình trụ và một đường ống tại trục thiết bị dùng

để thoát khí sach ra Vận tốc của dòng khí đi vào thường nằm trong khoảng 17-25m/s sẽ tạo ra dòng khí xoáy với lực li tâm rất lớn làm cho các hạt giảm động năng,giảm quán tính khi va đập vào thành thiết bị và lắng xuống phía dưới Phía dưới lạmột đáy hình nón và một phễu thích hợp để thu bụi và lấy bụi ra Dòng khí có chứabụi được sự trợ giúp của quạt, làm cho chúng chuyển động xoáy trong vỏ hình trụ

và chuyển động dần xuống tới phần hình nón Dòng khí chuyển động vượt quá tớiphần hình nón, tạo ra một lực li tâm làm cho hạt bụi văng ra khỏi dòng khí, vachạm vào vách cyclone và cuối cùng rơi xuống phễu Cyclon có thể sử dùng dạng

đơn hoặc cyclon dạng chùm tức là bao gồm nhiềucyclone mắc song song với nhau nhằm làm tănghiệu quả lọc của tập hợp thiết bị

Một vài ứng dụng quan trọng của loại thiết bịnày là trong các nhà máy xi măng, công nghiệp sắtthép, nghiền lúa gạo, thực phẩm, nhà máy nhựađường, lọc dầu

được đan lại hoặc chế tạo cho kín một đầu.Hỗn hợp khí bụi đi vào trong túi, kếtquả là bụi đươc giữ lại trong túi.

Bụi càng bám nhiều vào các sợi vải thì trở lực do túi lọc càng tăng Túi lọcphải làm sạch theo định kỳ, tránh quá tải cho các quạt hút, làm cho dòng khí có lẫnbụi không thể vào túi lọc Để làm sạnh túi có thể dùng biện pháp rũ túi để làm sạchbụi ra khỏi túi hoặc có thể dùng các sóng âm truyền trong không khí hoặc rũ túibằng phương pháp đổi ngược chiều dòng khí, dùng áp lực hoặc ép từ từ

Một vài căn cứ để chọn túi lọc là nhiệt độ nung chảy, tính kháng axit hoặckháng kiềm, tính chống mài mòn, chống co và năng suất lọc của từng loại vải Mộtvài loại sợi thường được dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiang, sợisilicon, sợi thủy tinh

Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi cơ học để giữ lạinhững hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được Khi các hạt bụi thôhoàn toàn đã được tách ra thì lượng bụi trong túi sẽ giảm đi Một vài ứng dụng củatúi lọc là trong các nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép và máy nghiền ngũ cốc

Hình 1.3 Thiết bị lọc bụi tay áo

2.1.4 Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lí cơ bản để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là làm thay đổichiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi lặp lại bằngnhững vật cản có hình dáng khác nhau Khi dòng khí đổi hướng chuyển động thìbụi do có sức quán tính sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình và va đậpvào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất động năng và rơi xuống đáy thiết bị.Một số dạng thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: venture, kiểu màn chắn uốncong, kiểu lá sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lòhơi của Ambuco,…

Hình 1.4 a, thiết bị lắng “lá sách”

b, thiết bị lắng quán tính kiểu “lá sách” hình chóp cụt

2.2 Phương pháp lọc bụi ướt

Nguyên tắc của phương pháp lọc bụi ướt là người ta cho dòng không khí cóchứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường là nước) Quá trình tiếp xúc cóthể ở dang hạt (khi nước được phun thành các hạt nước có kích thước và mật độcao), dạng bề mặt khi thiết bị có sử dụng lớp đệm (nước chảy trên các bề mặt vậtliệu đệm), dạng bọt khí khi sử dụng tháp sủi bọt hay tháp mâm Các hạt bụi có thểkết dính lại với nhau và bị giữ lại trong dung môi nhờ cơ chế va đạp, tiếp xúc vàkhuêchs tán còn dòng khí sạch sẽ đi ra khỏi thiết bị

Hình 1.5 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động

2.3 Phương pháp loc bụi tĩnh điện

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng một hiệu điện thế cưc cao để tách bụi, hơi,sương, khói khỏi dòng khí Có 4 bước cơ bản để được thực hiên là:

- Dòng điện làm các hạt bụi bị ion hóa

- Chuyển các ion bụi từ các bề mặt thu bụi bằng lực điện trường.

- Trung hòa điện tích của các bụi lắng trên bề mặt thu

- Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu Các hạt bụi có thể được tách ra bởi một áplực hay nhờ rửa sạch

- Thiết bị này có thể thu được những hạt rất nhỏ (1 - 44 ) với hiệu quả rất cao,

có thể đạt tới 99,99% Khi dòng khí chứa quá nhiều bụi trong nó thì ta đặt ta đặtmột thiết bị cơ học phía trước đó,lọc bớt lượng bụi thô trước khi lọc bằng thiết bịtĩnh điện Axit, chất thải, nhiệt độ cao và vật chất có tính ăn mòn đều có thể làmthể làm hư hại thiết bị Thiết bị lắng tĩnh điện được ứng dụng trong các trườnghợp thu bụi tại khâu tán than đá thanh bột dùng trong nhà máy nhiệt điện, nhà máyluyện thép, nghiền xi măng, sản xuất giấy

Hình 1.6 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện Bảng 1.2 So sánh các thiết bị lọc bụi

kh«ng khÝ bôi vµo

- Có thể tuần hoàn khí

- Bụi thu được ở dạng khô

- Chi phí vận hành thấp,cóthể thu bụi dễ cháy

- Tuổi thọ giảm trong môitrường axit,kiềm

- Thay thế túi vải phứctạp

- Hiệu quả thấp với những

loại bụi có kích thước nhỏhơn 20µm

- Chiếm diện tích khánhiều

3 Tổng quan bụi xi măng

3.1 Công nghệ sản xuất xi măng

Nguyên liệu sản xuất clinker xi măng là đá vôi, đất sét, cát, quặng sắt đượcpha trộn theo đơn phối liệu cần thiết rồi nghiền trong máy nghiền (máy nghiền

bi hoặc máy nghiền đứng) Nghiền ướt hay nghiền khô phụ thuộc công nghệ đãlựa chọn Phối liệu đã mịn được đưa vào lò, nung ở nhệt độ cao (1450 ), kếtkhối thành clinker Theo nguyên lý hoạt động lò nung, ta chia công nghệ ximăng lam hai nhóm

C3S, C2S Than cháy truyền nhiệt gần như trực tiếp cho viên phối liệu, vì vậy hiệusuất nhiệt rất cao

Clinker nung từ lò đứng có chất lượng thấp do phản ứng tạo khoáng chỉ ởpha rắn (nhiệt độ nung 1400-1450 ), mức kết khối kém, phản ứng không hoàntoàn Phần làm nguội khó điều khiển, khó đảm bảo chất lượng Hơn nữa, xi măng

lò đứng gây ô nhiễm môi trường nên hiện tại hầu như không tồn tại ở những nướccông nghiệp phát triển

Ở Việt Nam, có khoảng 100 lò đứng với tổng sản lượng khoảng 4 triệu tấn ximăng/ năm Công nghệ xi măng lò đứng sẽ không được tiếp tục đầu tư, các nhàmáy hiện có phải chuyển đổi công nghệ khác trong tương lai gần

3.1.1 Xi măng lò quay

Theo độ ẩm của phối liệu vào lò nung, ta chia công nghẹ xi măng nàythành 3 nhóm

+ Phương pháp ướt (phối liệu vào ở dạng bùn past, độ ẩm khoảng 36-42%) + Phương pháp khô (độ ẩm phối liệu vào khoảng < 1%

+ Phương pháp bán khô (độ ẩm phối liệu vào lò 10 - 12%)

Ở đầu lò cao, đưa phối liệu vào

Nguyên liệu khai thác ở mỏ, chuyền về nhà máy Định lượng nguyên liệubằng hệ thống cân và bin tiếp liệu, rồi đưa vào máy nghiền bị ướt Phối liệu ướt,

đủ độ mịn được chứa trong những bể chứa Bể chứa có những cánh khuấy cơ học,đồng thời sục khí nén làm đồng đều Hệ thống nghiền ướt và các bể chứa bùn cầndiện tích mặt bằng lớn Khi chứa trong bể ta có thể điều chỉnh thành phần phốiliệu trước khi nung Bùn phối liệu vào lò nung, nhiên liệu than được nghiền mịnbằng máy nghiền phun vào lò theo hướng ngược chiều hướng hối liệu.Sau nhữngbiến đổi hóa lý, phối liệu thành clinker ra khỏi lò quay, được làm nguội bằng thiết

bị làm nguội kiểu ghi Silo chứa clinker Từ đây có thể xuất clinker tới các trạmnghiền ngoài nhà máy nhờ giao thông vận tải, hoặc nghiền với các phụ gia vàthạch cao bằng máy nghiền bi thành xi măng

Lò quay nung clinker rất dài (120 - 150m, lò dài nhất tới 240m) tất cả cácquá trình hóa lý từ bay hơi ẩm, phản ứng pha rắn, tạo pha lỏng và kết khối clinkerxảy ra trong lò quay Tiêu tốn năng lượng riêng (kcal/kg clinker) trong lò quayphương pháp ướt rất cao (1300 - 1450 kcal/kg clinker) Để tăng hiệu quả sấy phốiliệu và rút ngắn chiều dài lò, người ta lắp thêm các xích sắt ở phần đầu lò hoặctách riêng thiết bị sấy nếu có thể khỏi lò quay

Phương pháp khô

Nguyên liệu đá vôi, đất sét và quặng sắt được các pin tiếp liệu đưa vàonghiền trong máy nghiền đứng, nghiền khô Bột phối liệu mịn được đưa vào silodồng nhất Bột phối liệu cao có mức đồng nhất đạt yêu cầu được bơm khí nénchuyển vào lò nung Do phối liệu khô, lò nung có cấu tạo hai phần: phần thiết bịtrao đổi nhiệt kiểu treo và phần lò quay Than đá được nghiền bằng máy nghiềnphun cháy trong lò theo chiều ngược với chiều chuyển vận của bột phối liệu Khói

lò có thể lọc qua tháp tách kiềm Làm nguội clinker bằng thiết bị làm nguội kiểughi, sau đó chứa trong silo Từ đây có thể xuất clinker trực tiếp theo hệ thống vậntải, hoặc nghiền với các phụ gia và thạch cao thành xi măng chứa trong các silo

Các máy nghiền đứng nghiền nguyên liệu trong phương pháp khô có ưu thếhơn so với phương pháp nghiền ướt về nhiều chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, môitrường Năng lượng tiêu tốn là 730 - 800 kcal/kg clinker

Phương pháp bán khô

Độ ẩm phối liệu đầu vào trong khoảng 10 - 12% Do độ ẩm còn tương đốicao, cần có bộ phận sấy phối liệu trước khi vào lò Để sấy phối liệu có thể có thêmthiết bị sấy đứng hoặc sấy thùng quay trước khi vào thiết bị trao đổi nhiệt kiểutreo của lò Hiện nay, các nhà máy hầu như không dùng phương pháp này mà chỉdùng phương pháp ướt hoặc phương pháp khô

Hình 1.7: Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng

3.2 Các nguồn phát thải bụi trong sản xuất xi măng

Hình 1.8: Các nguồn phát sinh bụi trong quá trình sản xuất

clinker

Băng tải và phân ly tử Bụi thải

Máy nghiền và phânhạt

Bụi thải

Bơm xi măng về silo Bụi thải

Bụi thải

Xuất xi măng bao Bụi thải

Bụi phát sinh ở hầu hết các công đoạn sản xuất: nổ mìn, lấy đá, khai thác đấtsét, nghiền nguyên liệu, nghiền xi măng, vận chuyển, nung…Bụi phát sinh chủ yếu

ở khâu nghiền Lượng bụi tạo thành trong quá trình khai thác đá là:

0,4 kg bụi/tấn đá trong công đoạn nổ mìn khai thác đá hộc

0,14 kg bụi/tấn đá khi nghiền khô và 0,009 kg/tấn theo phương pháp ướt

0,17 kg bụi/tấn đấ khi bốc xếp, vận chuyển

3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lí bụi

3.3.1 Cơ sở lựa chọn

- Để lựa chọn từng thiết bị thu bụi hoặc thiết bị lọc sạch bụi cần phải chú ýcác điều kiện sau:

- Tính chất của bụi:kích cỡ,hình dạng,mật độ,độ ẩm,tính hút ẩm(tức là tínhhấp thụ hoặc hút hơi nước),tính dẫn điện,tính cháy ,tính ăn mòn,độ mài mòn vàtính độc của bụi

- Tính chất của dòng khí mang bụi:nhiệt độ,độ chứa ẩm,tính ăn mòn,tínhcháy,áp suất,độ ẩm tương đối,mật độ,tính dính, tính dẫn điện và tính độc của dòngkhí có mang theo hạt bụi

- Các tiêu chuẩn về khí thải của nhà nước ban hành

- Yếu tố phát sinh: tốc độ sa lắng của bụi theo kích thước hạt bụi,lưu lượngdòng khí, nồng độ hoạt động của nguồn lien tục hay gián đoạn,hiệu quả mongmuốn

- Hiệu quả thu bụi: kích cỡ hạt bụi có trong dòng khí là rất quan trọng chokhả năng thu bụi của thiết bị, hay hiệu quả thu bụi phụ thuộc kích cỡ hạt bụi và độphân tán

3.3.2 Quy trình công nghệ

Bụi và khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất được tho gom bằng cácchụp hút bụi.Quạt hút trên đường ống sẽ hút và dẫn bụi vào thiết bị lắng (lắngquán tính).Dòng khí đi vào thiết bị theo phương ngang sẽ bị đổi hướng chuyểnđộng do va đập với vật cản(các tấm chắn),khi dòng khí đổi hướng chuyển động thìbụi do có sức quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình và vađập vào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất động năng và rơi xuống thiết

bị.Đầu bên kia của thiết bị ,quạt hút sẽ hút khí sạch và khí nay sẽ theo đường ốngkhói bay ra ngoài không khí.

Quạt đẩy

Ống khóiThùng chứa

bụi thu hồi

CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẶT BẰNG

là nồng độ chất độc hại do chúng thải ra, nhập với nồng độ chất độc hại của khuvực đó, không vượt quá nồng độ cho phép

Cần nắm rõ các đặc tính khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa hàng năm và

vị trí địa lý của mặt bằng cần quy hoạch

2 Quy hoạch mặt bằng

2.1 Nguồn nguyên liệu

Nhà máy sản xuất xi măng được quy hoạch trong mặt bằng của khu côngnghiệp, xa khu vực dân cư, nghiên cứu về thổ nhưỡng, đặc điểm của khu vực đốivới việc sản xuất Trong khu công nghiệp có các nhà máy khác nhau để có thể tậndụng nguồn nguyên liệu cho sản xuất

Thông thường các nhà máy sản xuất xi măng thường nằm trong tổng liêndoanh của các công ty dầu khí để tận dụng được nguồn khí thiên nhiên Đồng thờiđược xây dựng gần các mỏ đá vôi để thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệuđến nơi chế biến

2.2 Vị trí đặt các phân xưởng

Trong nhà máy cần phân định rõ khu sản xuất, khu phụ trợ, kho tàng, khuhành chính phục vụ, cần sắp xếp để khi mở rộng quy mô không ảnh hưởng đến sảnxuất, tạo điều kiện để khai thác nhà máy thuận lợi đồng thời dễ dàng tập trung cácnguồn thải, các thiết bị làm sạch, các hệ thống thông gió xử lý không khí, các thiết

bị kiểm tra kiểm soát và báo động ô nhiễm môi trường

Các khu nhà, các nhóm nhà, và trong từng ngôi nhà cần phải thông thoáng

tự nhiên tốt, chiếu sáng tự nhiên tốt Muốn vậy phải nắm vững các quy luật về khíđộng, bố trí nhà cho hợp lý, không những nhà này không che chắn nhà kia, mà còn

làm sao để có thể nhà này tạo cho nhà kia thông thoáng tốt hơn Xung quanh khuhành chính nên bố trí trồng cây xanh để giảm ảnh hưởng xấu của các chất độc hại,ngăn bớt khói bụi và tiếng ồn và giảm bớt bức xạ mặt trời.

Thường thì các nhà thấp nên bố trí ở đầu hướng gió chính Nếu vùng xâydựng không có hướng gió nào là chính, tần suất gió ở các hướng xấp xỉ nhau thìnên đặt các nhà cao vào giữa khu

2.3 Hệ thống giao thông

- Đường thủy: vận chuyển bằng đường thủy có rất nhiều thuận lợi và làphương thức vận chuyển được xem là bảo vệ môi trường,do đó các nhà máy ximăng thường được bố trí gần các con sông để thuận tiện cho việc vận chuyểnnguyên vật liệu và sản phẩm bằng đường thủy, vì vậy cần có hệ thống cảng nối vàonhà máy

- Đường bộ: gần các trục giao thông chính, đảm bảo thông thoáng, thuậnlợi cho việc vận chuyển Trong nhà máy cũng cần xây dựng hệ thống giao thônghợp lý đảm bảo lưu thông không ách tắc

2.4 Mạng lưới điện quốc gia

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy cần ổn định, đảm bảo nhu cầu sản xuấtcủa nhà máy, nhất là trong quá trình sản xuất, tốt nhất là đặt trạm biến thế 110 kV

Ngoài ra trong nhà máy cần có chu trình công nghệ khép kín cùng với việc

tự tạo điện năng và hơi nước để nhà máy hoàn toàn chủ động trong sản xuất kể cảkhi lưới điện quốc gia gặp sự cố hoặc không đủ cung ứng điện

Hình 1.8: Sơ đồ quy hoạch mặt bằng

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN

THIẾT BỊ

1 Thiết bị lắng bụi quán tính kiểu “lá

sách”

Khu dân cư

Hệ thống giao thông đường thủy

Nhà máy sản xuất xi măng

Hệ thống giao thông đường bộ

Ống khói

Hệ thống

xử lý khí thải

Quạt hút

Thiết bị lọc quán tính kiểu “lá

sách” cấu tạo của Stairmand gồm một

không gian hình trụ, bên trong có đặt các

tấm chắn đặt song song nhau và chéo góc

với hướng chuyển động ban đầu của

1.2 Vật liệu cản của thiết bị

Vật liệu cản cần thõa mãn các yêu cầu sau:

- Có khả năng giữ bụi

- Độ bền cơ học cao trong điều kiện nhiệt độ và môi trường ăn mòn

- Có khả năng phục hồi tốt

- Giá thành thấp

Vật cản bụi trong thiết bị lắng quán tính có thể là những tấm sắt, thép hoặc

bê tông Bề dày của vật cản khoảng 0,4-0,6 cm, các tấm chắn được nối với nhaubằng các thanh sắt nhỏ có ốc vít cố định, khoảng cách giữa các tấm lá 5 - 10cm

2.Tính toán thiết bị

2.1 Hiệu suất thiết bị

- Lưu lượng khí cần lọc: Q= 2570 m3/h

riêng của bụi b=2900 kg/m3

Nhiệt độ không khí ra tk = 400C

` k40oC = = =1,13 kg/m3

- Nồng độ bụi vào thiết bị Cv= 500mg/m3

- Nhiệt độ khí bụi vào: tb = 1000C

Khối lượng riêng của không khí ở 1000C: [1]

19-Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong khí thải của các cơ sở sảnxuất ,chế biến, kinh doanh, dịch vụ thải ra môi trường không khí:

Cmax=CTC Kp Kv

Trong đó Cmax: Nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm trong khí thải của các co

sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ thải ra môi trường không khí, mg/Nm3

CTC: Giá trị nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm quy định trong QCVN19 2009

-Kp: Hệ số theo lưu lượng nguồn thải:

Lưu lượng nguồn thải(m3/h) Giá trị hệ số Kp

Vùng 2 Nội thành,nội thành đô thị

loại II, III, IV (1): Vùngngoại thành đô thị loại đặcbiệt, đô thị loại một cókhoảng cách đến ranh giớicách khu vực này dưới 02km

0,8

IV (1), vùng ngoạithành ,ngoại thị đô thị loại II,III, IV có khoảng cách đến

1