1. Bụi:+ Bụi là tập hợp nhiều hạt vật chất vô cơ hay hữu cơ+ Có kích thước nhỏ bé + Tồn tại trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung gồm hơi, khói và mù.2. Bụi xi măng:Bụi xi măng ở dạng rất mịn (đường kính trung bình của hạt cỡ 5µm) lơ lững trong khí thảiBao gồm bụi than, đá sét…,khí độc (SO2, NO2, CO2).
Trang 1
THẢO LUÂN NHÓM CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Chủ đề: Xử lý bụi nhà máy xi măng
Nhóm thực hiện: Nhóm 5
1 Bụi:
+ Bụi là tập hợp nhiều hạt vật chất vô cơ hay hữu cơ
+ Có kích thước nhỏ bé
+ Tồn tại trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung gồm hơi, khói và mù
2 Bụi xi măng:
Bụi xi măng ở dạng rất mịn (đường kính trung bình của hạt cỡ 5µm)
lơ lững trong khí thải
Bao gồm bụi than, đá sét…,khí độc (SO2, NO2, CO2)
Nguồn phát sinh bụi
- Bụi phát sinh ở hầu hết các công đoạn từ khâu khai thác, đến
vận chuyển nguyên nhiên liệu đến khâu sản xuất sản phẩm
Gồm các giai đoạn như:
- Giai đoạn 1: Khai thác mỏ
- Giai đoạn 2: Gia công sơ bộ nguyên liệu
- Giai đoạn 3: Nghiền, sấy phối liệu sống
- Giai đoạn 4: Nung Clinker
- Giai đoạn 5: Nghiền xi măng
- Giai đoạn 6: Đóng gói xi măng
Trang 2Ảnh hưởng
+ Khi hít vào phổi dễ gây bệnh về đường hô hấp
VD: Khi hàm lượng SiO2 tự do lớn hơn 2% có khả năng gây bệnh silic phổi, một bệnh được coi là bệnh nghề nghiệp nguy hiểm, phổ biến nhất của công nghệ sản xuất xi măng
Ngoài ra còn gây hen, viêm phổi, viêm phổi mãn tính, viêm phế quản, lâu dài có thể gây ung thư phổi
+ Suy thoái các hệ sinh thái ( Đất, nước, không khí, )
+ Ô nhiễm môi trường nghiêm trọng
II PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI
1 XỬ LÝ BỤI BẰNG BUỒNG LẮNG
a) Nguyên lý:
Sự lắng bụi bằng buồng lắng là tạo ra điều kiện để trọng lực tác dụng lên hạt bụi thắng lực đẩy ngang của dòng khí
Trên cơ sở đó người ta tạo ra sự giảm đột ngột lực đẩy của dòng khí bằng cách tăng đột ngột mặt cắt của dòng khí chuyển động
b) Ưu nhược điểm:
Ưu điểm:
• Chi phí thiết bị và vận hành thấp
• Không có bộ phận chuyển động
• Không phải bảo trì thường xuyên
• Không có vật liệu dễ ăn mòn ( Được làm từ gạch, bê tông ciist thép, hoặc thép => Khó bị ăn mòn)
• Có thể thêm thiết bị làm lạnh dòng khí
Nhược điểm:
+ Hiệu quả thu hồi kém
+ Thiết bị cồng kềnh
+ Khó xử lý được những hạt dính bám
+ Chỉ thu hồi được những hạt bụi có kích thước lớn đường kính d > 50
Trang 32.2 XỬ LÝ BỤI DỰA VÀO LỰC LY TÂM (cyclon)
a) Nguyên lý:
Khi dòng khí và bụi chuyển động theo một quỹ đạo tròn (dòng xoáy) thì
+ Các hạt bụi chịu tác dụng bởi lực ly tâm sẽ chuyển động về phía thành ống của thân hình trụ, rồi chạm vào đó, mất động năng, rơi xuống đáy phễu
+ Phần gần trục xoáy lượng bụi sẽ rất nhỏ
Khi ta đặt ở tâm dòng xoáy một ống dẫn khí ra, ta sẽ thu được khí không có bụi hoặc lượng bụi đã giảm đi khá nhiều
b) Ưu nhược điểm:
Ưu điểm
+ Sử dụng rộng rãi, giá thành rẻ
+ Không có chi tiết chuyền động, vận hành dễ dàng
+ Có thể vận hành bình thường ở nhiệt độ trên 5000C, áp suất lớn, trị số tổn thất áp suất ổn định, thu hồi bụi ở dạng khô
+ Hiệu quả xử lí không phụ thuộc vào sự thay đổi nồng độ bụi
Nhược điểm:
+ Hiệu quả thấp đối với bụi có đường kính d < 5
+ Khó thu hồi bụi kết dính
+ Dễ bị mài mòn thiết bị
3 XỬ LÝ BỤI BẰNG LỌC MÀNG, LỌC TÚI
a) Nguyên lý
+ Dòng khí và bụi được chặn lại bởi màng hoặc túi lọc;
+ Túi (màng) này có các khe (lỗ) nhỏ cho các phân tử khí đi qua dễ dàng nhưng giữ lại các hạt bụi
+ Khi lớp bụi đủ dày ngăn cản lượng khí đi qua thì người ta tiến hành rung hoặc thổi ngược đê thu hồi bụi và làm sạch màng
Hiệu suất làm sạch :
Đạt 85-99%, có thể lọc bụi có đường kính d=10-20
b) Ưu, nhược điểm
Ưu điểm
+ Hiệu quả thu hồi bụi cao kể cả những hạt có kích thước nhỏ, có thể ứng dụng nhiều loại bụi
+ Tổn thất áp suất thấp
+ Gồm nhiều đơn nguyên và có thể lắp ráp tại nhà máy
+ Phổ biến trong công nghiệp do chi phí không cao và có thể phục hồi vải lọc
Nhược điểm
Trang 4+ Dễ cháy nổ, độ bền nhiệt thấp.
+ Vải lọc dễ bị hư hại nếu nhiệt độ cao và ăn mòn hóa học
+ Không thể vận hành trong môi trường ẩm
+ Cần diện tích bề mặt lớn
4 Xử lý bụi bằng lọc điện
a) Nguyên lý:
Trong một điện trường đều, có sự phóng điện của các điện tử
từ cực âm sang cực dương
Trên đường đi, nó có thể va phải các phân tử khí và ion hóa chúng hoặc có thể gặp phải các hạt bụi làm cho chúng tích điện âm và chúng sẽ chuyển động về phía cực dương
Tại đây chúng được trung hòa về điện tích và nằm lại ở đó
Lợi dụng nguyên lý này người ta sẽ thu được bụi từ các tấm điện
cực dương và khí đi ra là khí sạch bụi
b) Ưu nhược điểm:
Ưu điểm :
+ Hiệu quả thu hồi cao với những hạt có kích thước cực nhỏ (0,01µm) và nếu vận hành tốt có thể > 99,5%
+ Tổn thất áp suất tương đối thấp
+ Có thể xử lý lưu lượng lớn, lưu lượng dòng chảy vào thay đổi được + Nồng độ bụi dao động 2,0- 250.000 mg/m3
+ Chịu được nhiệt độ cao: có thể lên đến
Nhược điểm :
+ Chất ô nhiễm thể khí và hơi không thể thu hồi và xử lý
+ Chi phí bảo dưỡng cao, dễ cháy nổ
+ Vận hành phức tạp, tạo ra khí Ozon và NOx
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ:
1 Cơ sở lựa chọn
Phạm vi sử dụng hợp lý của thiết bị lọc bụi phụ thuộc nhiều yếu tố như :
+ Kích thước hạt bụi
+ Nhiệt độ khí thải
+ Nồng độ ban đầu
+ Điều kiện vận hành
Mặt khác bụi nhà máy xi măng có đường kính hạt trung bình là 5
µm, với độ ẩm cao thì bụi có khả năng kết dính, và lưu lượng bụi lớn
==> nên thiết bị xử lý thích hợp là thiết bị túi vải dạng tay áo và thiết
bị lọc điện.
Bởi vì:
Trang 5Phương pháp buồng lắng và cyclon vẫn được các nhà máy xây dựng trước năm 2000 sử dụng ( VD: Nhà máy xi măng Anh Sơn 12 -9) Tuy nhiên từ năm 2000 hiện nay hai phương pháp này ít được áp dụng cho các nhà máy mới xây dựng Nguyên nhân:
- Phương pháp buồng lắng:
+ Chỉ áp dụng chắc chắn trường hợp bụi thô,
+ thành phần cỡ hạt trên 50 µm chiếm tỷ lệ cao
+ Khó xử lý được những hạt dính bám,
+ hiệu quả thu hồi kém, thiết bị cồng kềnh
- Phương pháp cyclon:
+ Hiệu quả thấp dối với bụi có đường kính d < 5 µm
+Khó thu hồi bụi kết dính
+ Dễ bị mài mòn thiết bị
Hiện nay hai phương có thể sử dụng hiệu quả là phương pháp lọc bụi tay áo và phương pháp lọc bụi tĩnh điện Tuy nhiên:
Nên chọn xử lý bụi bằng phương pháp lọc bụi tĩnh điện rất phù hợp
Vì thiết bị lọc bụi bằng điện sử dụng trong :
+ Cần lọc bụi tinh với hiệu quả lọc rất cao
+ Lưu lượng khí thải cần lọc rất lớn
+Cần thu hồi bụi có giá trị
Cấu tạo và hoạt động:
Thông thường để dập bụi bằng điện trường, người ta làm nhiều tầng điện cực liên tiếp nhau Điện cực âm thường là một dây dẫn trần, khi hoạt động xung quanh dây dẫn thường có quầng sáng do điện tử ion hoá các
Trang 6phân tử khí khi nó chuyển động qua điện cực dương nên còn được gọi điện cực quầng sáng
Dưới đây là một số mô hình lọc bụi tĩnh điện hay được sử dụng Khoảng cách giữa hai điện cực trái dấu từ 10 -> 20 cm, nó phụ thuộc vào hiệu điện thế độ cách điện và cường độ dòng điện
Ví dụ nhà máy xi măng Hoàng Thạch.
Nhà máy Xi măng Hoàng Thạch có công suất 2,3 triệu tấn/năm Sản xuất bằng công nghệ khô nên lượng bụi thải ra trong quá trình sản xuất là rất lớn, bụi được thải ra hầu như trong công đoạn gia công nguyên liệu ( đập búa, nghiền bi, thiết bị vận chuyển ), công đoạn lò
nung , công đoạn nghiền xi măng…
Hiện nay, Công ty Xi măng Hoàng Thạch sử dụng 3 lọc bụi tĩnh điện
Sơ đồ đặt thiết bị lọc bụi ở nhà máy xi măng Hoàng Thạch.
So Sánh Bụi không qua dây chuyền xử lý và qua xử lý
A – Trường hợp quá trình sản xuất được trang bị thiết bị lọc bụi
B - Trường hợp quá trình sản xuất không được trang bị thiết bị lọc bụi
** Công đoạn được trang bị thiết bị lọc bụi tinh điện
Trang 7• Qua các đợt kiểm tra đánh giá của các cơ quan chức năng về vấn đề
xử lý môi trường của Công ty, đã cho kết quả khả quan:
+ Chỉ tiêu nồng độ khí thải sau xử lý tại điểm phát thải ống khói lò nung và các vị trí phát thải bụi khác đều thấp hơn nhiều tiêu chuẩn cho phép
+Kết quả đo, phân tích 8 điểm xung quanh nhà máy gồm các chỉ tiêu như: NO2 CO, VOC, SO2, độ ồn, nhiệt độ và bụi lơ lửng hầu hết đều thấp hơn so với tiêu chuẩn cho phép
• Về hiệu quả kinh tế, Ông Đào Ngọc Bình - Giám đốc Công ty cho biết thêm: Chỉ tính riêng hệ thống lọc bụi lò khi dùng thiết bị lọc tĩnh điện đã thu hồi bình quân được:
+ Khoảng 19,4 tấn bột liệu/giờ, tương ứng với số tiền bột liệu thu hồi được là hơn 2 triệu đồng (đơn giá sản xuất một tấn bột liệu là
116.867 đồng/tấn)
+Giá trị thu được cho một ngày đóng lọc bụi điện đạt trên 64 triệu đồng/ngày
• Theo đánh giá của Tiến sỹ Lê Nguyên Minh, Trưởng bộ môn
Năng lượng & Môi trường (Viện KH & KT môi trường): Đây là
một trong những hệ thống xử lý khí bụi gây ô nhiễm môi trường hữu hiệu nhất hiện nay trong các nhà máy sản xuất xi măng trong cả nước Không những cho hiệu quả trong việc bảo vệ môi trường mà
nó còn đem lại hiệu quả về mặt kinh tế.
