Full phần lý thuyết bản word + tính toán thiết kế + file CADĐồ án tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò đốt rác sinh hoạt với công suất 1100 m3ngày.đêm với đầy đủ các chương theo yêu cầu về nội dung lẫn hình thức của đồ án môn học xử lý nước thải, đồ án cung cấp thông tin về đặc tính nước thải, các phương pháp xử lý, đề xuất công nghệ và tính toán thiết kế
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO LỊ ĐỐT RÁC SINH HOẠT TẠI HUYỆN ĐƠNG HẢI TỈNH BẠC LIÊU CÔNG SUẤT 2.000 KG/H GVHD: PGS.TS.TÔN THẤT LÃNG SVTH: TRỊNH MINH TÂM MSSV: 0850020027 LỚP: 08_ĐHKTMT1 TP HCM, 10/10/2022 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO LỊ ĐỐT RÁC SINH HOẠT TẠI HUYỆN ĐƠNG HẢI TỈNH BẠC LIÊU CÔNG SUẤT 2.000 KG/H GVHD: PGS.TS.TÔN THẤT LÃNG SVTH: TRỊNH MINH TÂM MSSV: 0850020027 LỚP: 08_ĐHKTMT1 TP HCM, 10/10/2022 BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG Khoa Mơi Trường TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM Bộ môn Kỹ thuật Môi trường NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: TRỊNH MINH TÂM MSSV: 0850020027 Lớp : 08KTMT1 Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường Ngày giao đồ án: 10/10/2022 Ngày hoàn thành đồ án: 20/12/2022 Đầu đề đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2.000 kg/h Yêu cầu: − Trình bày tổng quan nguồn gốc phát sinh khí thải phương pháp xử lý khí thải − Đề xuất phương án xử lý − Tính tốn, thiết kế thiết bị xử lý thiết bị liên quan − Vẽ: sơ đồ mặt cắt công nghệ chi tiết thiết bị tính tốn Các vẽ kỹ thuật: - Vẽ vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ phương án chọn: 01 vẽ khổ A2 (A3 đóng cuốn) - Vẽ vẽ chi tiết thiết bị tính tốn: 02 vẽ khổ A2 (A3 đóng cuốn) TP.HCM, Ngày tháng năm 2022 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS.Tôn Thất Lãng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS.Tôn Thất Lãng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu đề xuất đưa phương án cho hệ thống xử lý khí thải khơng phải điều dễ dàng Là sinh viên ngồi ghế nhà trường khó khăn Vì vậy, em chân thành cảm ơn nhà trường tạo điều kiện cho chúng em học tập có kiến thức thực nhiệm vụ Chúng em, sinh viên ngành Kỹ thuật môi trường tương lai cần đồ án để thu thập tích lũy cho kiến thức hệ thống xử lý khí thải Khi có kiến thức thực tốt cơng việc sau Trong trình thực đồ án, chưa có kinh nghiệm, chưa nắm vững cịn thiếu hụt mặt kiến thức nên tránh khỏi sai sót Thời gian qua nhờ có hướng dẫn dạy thầy PGS.TS.Tôn Thất Lãng giúp em có thêm nhiều kiến thức, kỹ chuyên ngành hoàn thành xong đồ án Em xin gửi đến quý thầy cô Khoa Môi Trường – Trường Đại học Tài nguyên Môi trường TPHCM lời cảm ơn chân thành hết lịng truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! TPHCM, ngày tháng năm 2022 SINH VIÊN THỰC HIỆN Trịnh Minh Tâm MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ HUYỆN ĐÔNG HẢI TỈNH BẠC LIÊU 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - VĂN HÓA – XÃ HỘI 1.2.1 Điều kiện kinh tế 1.2.2 Điều kiện văn hóa – xã hội CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI 2.1 THÀNH PHẦN KHÍ THẢI TRONG LỊ ĐỐT RÁC THẢI SINH HOẠT 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 2.2.1 Buồng lắng bụi 2.2.2 Thiết bị lằng bụi quán tính 2.2.3 Cyclone 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI 10 2.3.1 Tháp hấp thụ 10 2.3.2 Tháp hấp phụ 11 CHƯƠNG III: CƠ SỞ LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI 12 3.1 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG VÀ NỒNG ĐỘ ĐẦU VÀO 12 3.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN VÀ ĐỀ SUẤT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 19 3.2.1 Xử lý bụi 20 3.2.2 Xử lý khí SO2 20 3.2.3 So sánh phương án xử lý 26 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ THẢI 29 4.1 THIẾT BỊ ỐNG CHÙM 29 4.2 CYCLONE 29 4.3 THÁP HẤP THỤ 35 4.3.1 Cân vật chất 35 4.3.2 Xác định phương trình cân 38 4.3.3 Xác định phương trình đường làm việc 43 4.3.4 Tính tốn kích thước tháp hấp thụ 45 4.4 CÁC CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ 54 4.4.1 Quạt hút 54 4.4.2 Bơm 55 4.5 TÍNH CƠ KHÍ 57 4.5.1 Tính đường ống dẫn 57 4.5.2 Tính thân tháp: 59 4.5.3 Tính nắp đáy tháp: 60 4.5.4 Tính bích 61 4.6 TÍNH CHIỀU CAO ỐNG KHÓI 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC HÌNH Hình Huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu ([3]) Hình Bãi tập kết rác huyện Đông Hải ([4]) Hình Buồng lắng bụi ([5]) Hình Thiết bị lắng bụi quán tính ([6]) Hình Cyclone đơn ([7]) Hình Cyclone tổ hợp ([8]) Hình Tháp hấp thụ có đệm ([9]) 10 Hình Tháp hấp phụ than hoạt tính ([10]) 11 Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý phương án 22 Hình 10 Sơ đồ công nghệ phương án 24 Hình 11 Biểu đồ thể đường cân 40 Hình 12 Biểu đồ đường cân (X-Y) 43 Hình 13 Biểu đồ đường cân bằng-đường làm việc 45 DANH MỤC BẢNG Bảng Thành phần dầu DO ([14]) 12 Bảng Thành phần rác sinh hoạt ([15]) 12 Bảng Các đại lượng trình cháy 13 Bảng Tính tốn đại lượng trình đốt cháy rác 16 Bảng Nồng độ chất nhiễm khí thải phát từ lò đốt rác sinh hoạt 19 Bảng Thành phần lưu lượng khí thải đầu vào từ lị đốt rác thải sinh hoạt 19 Bảng So sánh phương án 26 Bảng Hiệu lọc theo cỡ hạt 𝜂(𝛿) cyclone 32 Bảng Hiệu lọc theo khối lượng hệ thống 33 Bảng 10 Tổng hợp thông số thiết kế cyclone 35 Bảng 11 Độ hòa tan SO2 nước 40oC atm ([20]) 38 Bảng 12 Nồng độ phần mol SO2 pha khí pha lỏng 39 Bảng 13 Kết tính toán hệ số Henry 41 Bảng 14 Kết tính toán tỷ số phần mol 42 Bảng 15 Khối lượng riêng dung dịch NaOH 10% (kg/m3) theo nhiệt độ (áp suất khí quyển) [21] 45 Bảng 16 Độ nhớt động lực dung dịch NaOH 10% (Cn) theo nhiệt độ ([21]) 46 Bảng 17 Chiều cao phần tách lỏng HC đãy Hđ ([20]) 52 Bảng 18 Tóm tắt thơng số thiết kế tháp hấp thụ 53 Bảng 19 Hệ số dự trữ k ([22]) 55 Bảng 20 Hiệu suất số loại bơm (Bảng II.32/439/ [17]) 56 Bảng 21 Hệ số an tồn cơng suất ([23]) 56 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h ∆𝑝 = ∆𝑝𝑐𝑦𝑐𝑙𝑜𝑛𝑒 + ∆𝑝𝑡 = 201,75 + 187,05 = 388,8 N/m2 Công suất yêu cầu quạt hút: 𝑁= 7,125.388,8 = 3,3 𝐾𝑤 1000.0,857 Công suất thực tế quạt: Ntt = k.N = 1,1.3,3 = 3,63 Kw Bảng 19 Hệ số dự trữ k ([22]) N Ly tâm Hướng trục 0,5 1,5 1,2 0,51-1 1,2 1,15 1,01-2 1,2 1,1 2,01-5 1,15 1,05 >5 1,1 1,05 4.4.2 Bơm Công suất bơm: 𝑁= 𝑄 𝐻 𝜌 𝑔 1000 𝜂 Trong đó: Q: lưu lượng thể tích pha lỏng, 𝑄 = 𝐿 𝜌 = 151,18.2 1106,75 = 0,273 𝑚3 /𝑠 H: áp suất toàn phần bơm 𝐻= ∆𝑃 + 𝐻0 + ∆𝐻 𝜌 𝑔 H0: chiều cao hình học đưa chất lỏng lên, H0 = 5,2 m GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 55 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đơng Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h ∆H: tổn thất cục tổn thất dọc đường bơm Áp suất toàn phần (bỏ qua trở lực đường ống): 𝐻= 1,0133 105 − 1,0133 105 1106,75 + 5,2 = 5,2 (𝑚𝑑𝑑 ) = 5,2 = 5,76 (𝑚𝐻2 𝑂) 1106,75.9,81 1000 Hiệu suất tổng cộng bơm: 𝜂 = 𝜂0 𝜂𝑡𝑙 𝜂𝑐𝑘 = 0,95.0,83.0,93 = 0,733 Bảng 20 Hiệu suất số loại bơm (Bảng II.32/439/ [17]) Loại bơm 𝜂0 𝜂𝑡𝑙 𝜂𝑐𝑘 Bơm pittong - 0,8-0,94 0,9-0,95 Bơm ly tâm 0,85-0,96 0,8-0,85 0,92-0,96 Bơm xoáy lốc >0,8 >0,7 >0,9 Bơm khía 0,7-0,9 - - Cơng suất u cầu bơm: 𝑁= 0,273.5,76.1106,75.9,81 = 23,3 𝑘𝑊 1000.0,733 Công suất làm việc bơm: Ntt = .N = 1,16.23,3 = 27,03 kW Bảng 21 Hệ số an tồn cơng suất ([23]) N(kW) 50 1,1 4.5 TÍNH CƠ KHÍ 4.5.1 Tính đường ống dẫn Đường ống dẫn khí vào tháp giải nhiệt, vào cyclone: Chọn vận tốc khí vào cyclone v = 20 m/s 25650 𝐷𝑥 = √𝜋 = 0,67 𝑚 20.3600 Chọn Dx = 0,7 m = 700 mm Đường ống dẫn khí vào tháp hấp thụ: Vận tốc khí ống khoảng 10 – 30 m/s, ta chọn vận tốc dịng khí vào vận tốc dịng khí v1 = v2 = 20 m/s Khối lượng phân tử pha khí đầu vào: 𝑀𝑣à𝑜 = 𝑦đ 𝑀𝑆𝑂2 + (1 − 𝑦đ ) 𝑀𝑘𝑘 = 1,68 10−4 64 + (1 − 1,68 10−4 ) 29 = 29 𝑔/𝑚𝑜𝑙 Lưu lượng khí vào: 𝑄𝑣à𝑜 = 𝐺đ 𝑀𝑣à𝑜 476,76.29 = = 12849,5 𝑚3 /ℎ = 3,57 𝑚3 /𝑠 𝜌đ 1,076 Đường kính ống dẫn khí vào tháp hấp thụ: 𝑄𝑣à𝑜 3,57 𝐷1 = √𝜋 = √𝜋 = 0,48 𝑚 𝑣1 20 4 Chọn đường kính ống dẫn khí vào: D1 = 0,5 m = 500mm Khối lượng phân tử pha khí đầu ra: 𝑀𝑟𝑎 = 𝑦𝑐 𝑀𝑆𝑂2 + (1 − 𝑦𝑐 ) 𝑀𝑘𝑘 = 4,2 10−5 64 + (1 − 4,2 10−5 ) 29 = 29 𝑔/𝑚𝑜𝑙 GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 57 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đơng Hải tỉnh Bạc Liêu cơng suất 2000 kg/h Lưu lượng khí ra: 𝑄𝑟𝑎 = 𝐺𝑐 𝑀𝑟𝑎 476,78.29 = = 12257,64 𝑚3 /ℎ = 3,4 𝑚3 /𝑠 𝜌𝑐 1,128 Đường kính dẫn khí tháp hấp thụ: 𝑄𝑟𝑎 3,4 𝐷2 = √𝜋 =√ = 0,465 𝑚 0,785.20 𝑣2 Chọn đường kính ống dẫn khí ra: D2 = 500 mm Đường ống dẫn lỏng vào tháp hấp thụ: Chọn vận tốc ống dẫn lỏng vào v3 = 4,5 m/s Khối lượng riêng NaOH 10% 25oC: 𝜌 = 1109 + 25 − 20 (1100 − 1109) = 1106,75 𝑘𝑔/𝑚3 40 − 20 Lưu lượng lỏng vào: 𝑄𝑣 = 151,18 = 0,137 𝑚3 /𝑠 1106,75 Đường kính ống dẫn lỏng vào: 𝐷3 = √ 4𝑄𝑣 4.0,137 =√ = 0,197 𝑚 𝜋 𝑣 𝜋 4,5 Chọn đường kính ống dẫn: D3 = 200 mm Đường ống dẫn khí tháp hấp thụ: Chọn vận tốc ống dẫn lỏng v4 = m/s Lưu lượng lỏng ra: 𝑄𝑟 = 151,18 = 0,137 𝑚3 /𝑠 1100 Đường kính ống dẫn lỏng ra: GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 58 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h 𝐷4 = √ 4𝑄𝑟 4.0,137 =√ = 0,295 𝑚 𝜋 𝑣 𝜋 Chọn đường kính ống dẫn: D4 = 300 mm 4.5.2 Tính thân tháp: Với D = 2500 mm Ta chọn thép X18H10T, vật liệu có ứng suất cho phép tiêu chuẩn sau ([19]): Ứng suất kéo tiêu chuẩn: 𝜎𝑘 = 550.106 N/m2 Ứng suất chảy tiêu chuẩn: 𝜎𝑐 = 220.106 N/m2 Thân thiết bị gia công phương pháp hàn Hệ số hiệu chỉnh 𝜂 = Hệ số an toàn bền kéo: nk = 2,6 Hệ số an toàn bền chảy: nc = 1,5 Hệ số bền mối hàn: 𝜑ℎ = 0,95 thép Ứng suất cho phép tiêu chuẩn: [𝜎𝑘 ] = 𝜎𝑘 550.106 𝜂 = = 211,5 106 𝑁/𝑚2 𝑛𝑘 2,6 𝜎𝑐 220.106 [𝜎𝑐 ] = 𝜂 = = 146,7 106 𝑁/𝑚2 𝑛𝑐 1,5 Lấy giá trị nhỏ hơn, [𝜎𝑘 ] = 146,7 106 𝑁/𝑚2 để tính tốn tiếp Áp suất tính tốn: Plàm việc = 1at = 1,0133.105 N/m2 P = Plàm việc + Pthủy tĩnh = Plàm việc + .g.H = 1,0133.105 + 1100.9,81.8,2 = 1,9.105 N/m2 [𝜎 ] 146,7 106 𝜑ℎ = 0,95 = 733,5 > 50 𝑃 1,9 105 Bề dày thân tháp: GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 59 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h 𝑆= 𝐷𝑡 𝑃𝑡 +𝐶 [𝜎𝑘 ] 𝜑ℎ Trong đó: Dt: đường kính tháp (Dt = 1,2m) C = C1 + C2 + C3 C1: hệ số bổ sung ăn mòn (Đối với vật liệu bền có tốc độ ăn mịn 0,05-0,1 mm/năm, ta chọn C1 = 1mm tính theo thời gian làm việc từ 15 – 20 năm) C2: hệ số bổ sung hao mòn (C2 = 0) C3: hệ số bổ sung dung sai chiều dày (Bảng XIII.9/364/ [19]) C3 = 0,8 mm => C = + + 0,8 = 1,8 mm = 1,8.10-3 m 2,5 1,9.105 𝑆= + 1,8 10−3 = 3,5 10−3 𝑚 = 3,5 𝑚𝑚 2.146,7 106 0,95 Chọn S = mm Kiểm tra điều kiện: 𝑆 − 𝐶𝑎 − = = 2,8 10−3 < 0,1 𝐷𝑡 2500 [𝜎𝑘 ] 𝜑ℎ (𝑆 − 𝐶𝑎 ) 2.146,7 106 0,95 (8 − 1) 10−3 => [𝑃] = = = 7,78 105 −3 𝐷𝑡 + (𝑆 − 𝐶𝑎 ) 2,5 + (8 − 1) 10 > 1,9.10 Khối lượng thân tháp: 𝑀1 = 𝜋 𝜋 (𝐷𝑛2 − 𝐷𝑡2 ) 𝐻 𝜌 = (2,5162 − 2,52 ) 5,2.7,9 103 = 2589,4 𝑘𝑔 4 4.5.3 Tính nắp đáy tháp: Chọn nắp đáy thiết bị dạng elip tiêu chuẩn, có gờ (Bảng XIII.11/384/ [19]) Chiều cao gờ h = 40 mm Bề mặt F = 8,87 m2 hb = 700 mm (Bảng XIII.10/382/ [19]) GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 60 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h Chiều dày nắp, đáy: 𝑘 =1− 𝑑 400 =1− = 0,84 𝐷𝑡 2500 𝐷𝑡 𝑃 𝐷𝑡 2,5 1,9.105 2,5 𝑆= +𝐶 = + 𝐶 = 1,91 10−3 + 𝐶 3,8 [𝜎𝑘 ] 𝑘 𝜑ℎ ℎ0 3,8.146,7 106 0,84.0,95 2.0,7 Lấy C giống bề dày thân: S = 1,91 + 1,8 = 3,71 mm Chọn S = 12 mm Khối lượng nắp elip (Bảng XIII.11/384/ [19]): M = 730 kg Đối với thép khơng gỉ khối lượng nắp elip: M = 1,01.730 = 737,3 kg Khối lượng nắp đáy elip: M2 = 2.737,3 = 1474,6 kg 4.5.4 Tính bích Tính bích nối đáy tháp với thân, chọn bích liền thép để nối thiết bị (Bảng XIII.27/417/ [19]): − − − − − − − − − Đường kính trong: Dt = 2500 mm Đường kính ngồi: Dn = 2500 + 2.8 = 2516 mm Đường kính ngồi bích: D = 2660 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 2610 mm Đường kính mép vát: Dl = 2570 mm Đường kính Bulong: db = M27 Số bulong: z = 60 Chiều cao bích: h = 40 mm Khối lượng bích: 𝜋 𝜋 𝑚1 = (𝐷 − 𝐷𝑛2 ) ℎ 𝜌 = (2,662 − 2,5162 ) 0,04.7,9 103 = 185 𝑘𝑔 4 Mặt bích nối ống dẫn thiết bị: GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 61 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h Ống dẫn lỏng vào (Bảng XIII.26/415/ [19]): D3 = 300 mm Chọn loại bích liền kim loại đen để nối Thơng số chọn: Đường kính ngồi Dn = 219 mm Đường kính ngồi bích: D = 290 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 255 mm Đường kính mép vát: Dl = 232 mm Đường kính bulong: db = M16 Số bulong: z = Chiều cao bích: h = 16 mm 𝑚2 = 𝜋 𝜋 (𝐷 − 𝐷𝑛2 ) ℎ 𝜌 = (0,292 − 0,2192 ) 0,016.7,9 103 = 3,6 𝑘𝑔 4 Ống dẫn lỏng (Bảng XIII.26/415/ [19]): D4 = 300 mm Chọn loại bích liền kim loại đen để nối Thơng số chọn: Đường kính ngồi Dn = 325 mm Đường kính ngồi bích: D = 435 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 395 mm Đường kính mép vát: Dl = 365 mm Đường kính bulong: db = M20 Số bulong: z = 12 Chiều cao bích: h = 22 mm 𝑚3 = 𝜋 𝜋 (𝐷 − 𝐷𝑛2 ) ℎ 𝜌 = (0,4352 − 0,3252 ) 0,022.7,9 103 = 11,41 𝑘𝑔 4 Ống dẫn khí vào (Bảng XIII.27/418/ [19]): D1 = D2 = 500 Chọn loại bích liền thép để nối Thông số chọn: GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 62 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đơng Hải tỉnh Bạc Liêu cơng suất 2000 kg/h Đường kính ngồi Dn = 530 mm Đường kính ngồi bích: D = 630 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 580 mm Đường kính mép vát: Dl = 550 mm Đường kính bulong: db = M20 Số bulong: z = 16 Chiều cao bích: h = 20 mm 𝑚4 = 𝜋 𝜋 (𝐷 − 𝐷𝑛2 ) ℎ 𝜌 = (0,632 − 0,532 ) 0,02.7,9 103 = 14,4 𝑘𝑔 4 Tổng khối lượng bích: mb = 2m1 + 2m2 + 2m3 + 4m4 = 473,24 kg Đĩa phân phối (Bảng IX.22/230/ [19]) − − − − − − Đường kính tháp: Dt = 2500 mm Đường kính đĩa: Dđ = 1600 mm Ống dẫn chất lỏng: d.S = 95 2,5 Chọn đĩa phân phối loại làm thép không gỉ X18H10T Số lượng ống dẫn chất lỏng = 60 Bước lỗ: t = 150 mm Lưới đỡ đệm (Bảng IX.22/230/ [19]): Từ đường kính Dt = 2500 mm, đường kính lưới Dl = 2460 mm Chiều rộng bước b = 40 (đệm 50 x 50) Tính tai treo đỡ đệm: Khối lượng đệm: 𝜋𝐷 𝜋 2,52 𝑚đ = ℎđ 𝜌đ 𝑉𝑡 = 4.500.0,79 = 7755,8 𝑘𝑔 4 Khối lượng dung dịch thấm qua đệm: GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 63 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h 𝑚𝑑𝑑đ = [( 𝜋𝐷 𝜋𝐷 𝜋 2,52 𝜋 2,52 ℎđ ) − ( ℎđ 𝑉𝑡 )] 𝜌𝑙 = [( 4) − ( 4.0,79)] 1100 4 4 = 4535,67 𝑘𝑔 Khối lượng toàn tháp hấp thụ: m = M1 + M2 + mb + mđ + mddđ = 16828,71 kg Tải trọng toàn tháp hấp thụ: P = m.g = 16828,71.9,81 = 165089,65 N Chọn tháp có chân đỡ làm thép CT3 Tải trọng đặt lên chân đỡ: 𝐺= 𝑃 165089,65 = = 41272,4 𝑁/𝑚2 4 Chọn tải trọng cho phép chân đỡ G = 8.104 N/m2 Tra bảng sổ tay tập ta được: L B B1 B2 H h S l d 275 22 120 34 a D mm 320 265 270 400 500 Tai treo: Chọn tháp có tai treo, vật liệu làm tai treo thép CT3 Tải trọng đặt lên tai treo: 𝐺= 𝑃 165089,65 = = 41272,4 𝑁/𝑚2 4 Chọn tải trọng cho phép tai treo G = 8.104 N/m2 Tra bảng ta được: L B B1 H S l mm GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 64 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h 270 240 240 420 14 120 25 34 4.6 TÍNH CHIỀU CAO ỐNG KHĨI Chọn đường kính ống khói: D = 0,75 m Vận tốc khí ống khói: 𝑣= 𝑄 4.25650 = = 16,2 (𝑚/𝑠) 𝜋 𝐷 𝜋 3600.0,752 Chiều cao ống khói (CT 3.82/104/ [19]): Đối với nguồn nóng, nồng độ cực đại mặt đất 𝐶𝑚𝑎𝑥 = 𝐴 𝑀 𝐹 𝑚 𝑛 𝐻 (𝑄 ∆𝑇)1/3 => 𝐻 = √ 𝐴 𝑀 𝐹 𝑚 𝑛 𝐶𝑚𝑎𝑥 (𝑄 ∆𝑇)1/3 Trong đó: A: hệ số kể đến độ ổn định khí Đối với phần lớn địa phương Việt Nam, A = 200 ÷ 240 Chọn A = 220 Cmax: Nồng độ tiêu chuẩn thải SO2: Cmax = 0,25 (g/m3) Q: lưu lượng khí thải Q = 25650 m3/h = 7,125 m3/s M: lượng chất thải thoát ống khói giây: M = Cmax.Q = 0,25.25650 = 6412,5 g/h = 1,78 g/s F: hệ số kể đến loại chất khuếch tán Đối với khí, F = T: hiệu số nhiệt độ khí thải nhiệt độ khí quyển: T = 40 – 30 = 10oC (Coi khí có T = 30oC) m, n: hệ số khơng thứ ngun kể đến điều kiện khí thải miệng ống khói: Chọn chiều cao ống khói H = 20 m (QCVN 61-MT:2016/BTNMT) GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 65 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h 𝑚 = (0,67 + 0,1 √𝑓 + 0,34 √𝑓 )−1 Mà: 𝑓 = 103 𝑤2 𝐷 16,22 0,75 = 10 = 49,2 𝐻 T 202 10 𝑚 = (0,67 + 0,1 √49,2 + 0,34 √49,2)−1 = 0,382 Đối với nguồn nóng: 𝑉𝑀 = 0,65 √ 7,125.10 𝑄 ∆𝑇 = 0,65 √ =1 𝐻 20 Vì 0,3 VM m/s nên: 𝑛 = 3,5 − √(𝑉𝑀 − 0,3)(2 − 𝑉𝑀 ) = 2,66 Thay giá trị m,n vào biểu thức tính chiều cao ống khói: 𝐻=√ 220.1,78.1.0,382.2,66 = 19,6 𝑚 0,25 (7,125.10)1/3 GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 66 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Bởi DO nhiên liệu sử dụng cho trình đốt rác thải sinh hoạt nên thành phần khí phát sinh chủ yếu bao gồm: SO2 SO3, CO, tro bụi, dầu, NOx khí mà cần lưu ý SO2 hàm lượng lưu huỳnh có dầu DO đáng kể, điều dẫn đến lượng SO2 sinh trình đốt cháy dầu đáng quan tâm Kết tính tốn cho thấy nồng độ thành phần có khí thải đầu vào hệ thống xử lý sau: to = 150oC, TSP = 4,1 g/m3, SO2 = 0,4 g/m3, NOx = 0,307 g/m3, Q = 25650 m3/h Theo kết thấy NOx khơng vượt quy chuẩn, cịn lại TSP SO2 vượt quy chuẩn 41 lần 1,6 lần Cơng nghệ xử lý khí thải đề xuất phù hợp với đặc điểm tính chất nguồn khí thải Nồng độ chất nhiễm sau quy trình xử lí đạt QCVN 61-MT:2016/BTNMT Cơng nghệ áp dụng quy trình xử lý để tuần hồn tái sử dụng nước giải nhiệt dung dịch hấp thụ (NaOH) giúp tiết kiệm lượng nước sử dụng, chi phí mua hóa chất hấp thụ đồng thời giảm lượng nước thải ngồi mơi trường II KIẾN NGHỊ Tại đầu đường ống dẫn khí thải đầu vào hệ thống xử lý cần có van xả tắt (bypass) để xả khí thải trực tiếp ống khói mà khơng qua hệ thống xử lý khí thải có cố hệ thống xử lý khí thải Van xả tắt phải có cần điều khiển tay tự động độ cao vừa với người đứng, bảo đảm thao tác thuận lợi, kịp thời có cố mà khơng phải trèo lên lị đốt CTRSH Cần phải lắp thiết bị đo, hiển thị nhiệt độ dòng khí thải sau phận giải nhiệt cơng suất lị đốt lớn 500kg/h Nhầm kiểm sốt nhiệt độ làm việc cho cơng trình phía sau GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 67 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ tài nguyên môi trường, Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2019 Quản lý chất thải rắn sinh hoạt, NXB Dân trí, 2020 [2]https://scp.gov.vn/tin-tuc/t11782/nghien-cuu-qua-trinh-xu-ly-khi-thai-va-xu-ly-tro-raccua-lo-dot-chat-thai-sinh-hoat.html [3]https://vuongphat.com.vn/hai-khu-do-thi-hon-2500-ty-dong-gop-phan-thay-doi-bomatthanh-pho-bac-lieu-24846 [4]https://laodong.vn/xa-hoi/22-nam-chua-co-nha-may-xu-ly-rac-bac-lieu-mong-cutrichokeu-goi-dau-tu-1127368.ldo [5]https://camnangmoitruong.com/buong-lang-bui-id15.html [6]https://codienhtv.com/product/xulybuitrungtam/hethonglocbuicongnghiep/IWZ9ZIIZ.h tml [7]https://ltseco.com/san-pham/he-thong-xu-ly-khi-thai/thiet-bi-xu-ly-dangkho/xulybangxyclone-kho [8]https://congnghemoitruong.net/dich-vu/cyclone-loc-bui-san-xuat/ [9]https://nakagawakagaku.com.vn/ky-thuat/xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-hap-thunuoc-la-gi-n241.html [10]https://nuocthaicongnghiep.com/phuong-phap-hap-phu-bang-than-hoat-tinh-uu-nhuoc -diem-va-ung-dung-thuc-te [11] Trần Ngọc Chấn, Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải - tập 1, Ơ nhiễm khơng khí tính tốn khuếch tán chất nhiễm, NXB KH&KT Hà Nội, 1999 [12] Trần Ngọc Chấn, Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải - tập 2, Cơ học bụi phương pháp xử lý bụi, NXB KH&KT Hà Nội, 2001 [13] Trần Ngọc Chấn, Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải - tập 3, Lý thuyết tính tốn cơng nghệ xử lý khí độc hại, NXB KH&KT Hà Nội, 2001 [14] Hồng Kim Cơ, Tính tốn Kỹ thuật nhiệt lị công nghiệp, tập I, NXB Khoa học kỹ thuật, 1985 GVHD: PGS.TS.Tôn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 68 Đồ án xử lý khí thải Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho lị đốt rác sinh hoạt Huyện Đông Hải tỉnh Bạc Liêu công suất 2000 kg/h [15] Phùng Chí Sỹ, Nguyễn Thanh Tuyền, Nguyễn Thị Liên, Ditermination of properties and elemental composition of municipal soilid watse in orther to proposal of watse-toenergy project in Binh Duong province, Journal of Science and technology 2006 [16] Nguyễn Văn Phước, Giáo trình Quản lý xử lý chất thải rắn, Nhà xuất xây dựng Hà Nội – 2008 [17] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1, Cơ sở lý thuyết, phương pháp tính tốn, tra cứu số liệu thiết bị, NXB KH&KT Hà Nội [18] Hoàng Kim Cơ, Kỹ thuật lọc bụi làm khí thải, NXB KH&KT Hà Nội, 1999 [19] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, NXB KH&KT Hà Nội [20] Dư Mỹ Lệ, Kỹ thuật xử lý khí thải - Quá trình hấp thụ [21] Trịnh Văn Dũng, Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, Bài tập truyền khối [22] Vũ Bá Minh, Nguyễn Văn Lục, Hồng Minh Nam, Trần Hùng Dũng, Các q trình thiết bị học – Quyển 2, NXB ĐHQG TP.HCM [23] Nguyễn Văn Lục, Hoàng Minh Nam, Bài tập Các q trình học, NXB ĐHQG TP.HCM GVHD: PGS.TS.Tơn Thất Lãng SVTH: Trịnh Minh Tâm 69