Đồ án xử lí khí thải

Đồ án xử lí khí thải, ô nhiễm không khí, đồ án môn học xử lí khi thải, số liệu mới và có độ tin cậy cao có bản vẽ chi tiết công nghệ, trạm xử lí. Báo cáo đồ án môn học bản thuyết minh mời mọi người tham khảo.

MỞ ĐẦU Nền kinh tế Việt Nam năm vừa qua có nhiều bước chuyển biến tích cực biểu rõ nét mức tăng trưởng kinh tế thu nhập bình quân đầu người liên tục tăng Nhờ mà ngành cơng nghiệp có nhiều hội để phát triển, mở rộng quy mơ sản xuất thị trường tiêu thụ, khơng thể khơng kể đến nhóm ngành cơng nghiệp công nghiệp khai thác, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng,… Đất nước phát triển q trình thị hóa diễn mạnh mẽ đặt nhu cầu cấp thiết phải hoàn thiện việc xây dựng sở hạ tầng Vì nhìn nhận theo lợi ích kinh tế ngành sản xuất vật liệu xây dựng nói chung ngành sản xuất xi măng nói riêng nước ta có hội phát triển lớn, hứa hẹn mang lại lợi nhuận kinh tế cao Tuy nhiên trình sản xuất xi măng làm phát sinh nhiều chất thải nguy hại khó quản lý loại bụi Chính lý tơi lựa chọn bụi sản xuất xi măng làm đối tượng nghiên cứu, từ đề xuất phương án xử lý bụi phù hợp, giải hai toán môi trường kinh tế CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan vị trí địa lý, điều kiện kinh tế xã hội xã Nghi Sơn – Thanh Hóa a, Vị trí địa lý Thị xã Nghi Sơn nằm phía nam tỉnh Thanh Hóa, cách thành phố Thanh Hóa 46 km, cách trung tâm thủ đô Hà Nội khoảng 196 km, thuộc loại thị IV, có vị trí địa lý:     Phía nam giáp thị xã Hoàng Mai huyện Quỳnh Lưu thuộc tỉnh Nghệ An Phía đơng giáp Biển Đơng Phía bắc giáp huyện Quảng Xương Phía tây giáp huyện Nơng Cống huyện Như Thanh Thị xã Nghi Sơn có diện tích 455,61km², dân số năm 2019 307.304 người, mật độ dân số đạt 674 người/km² Địa hình thị xã thuộc loại bán sơn địa, bao gồm hang động, đồng đường bờ biển dài Thị xã có số đảo nhỏ, cửa lạch, cảng biển lớn 12% dân số Kitô hữu Đây địa phương có tuyến đường cao tốc Quốc lộ 45 – Nghi Sơn tuyến đường cao tốc Nghi Sơn – Diễn Châu qua xây dựng Hình Bản đồ Xã Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa b, Điều kiện kinh tế- xã hội  Kinh tế Kinh tế thị xã Nghi Sơn bao gồm đa dạng ngành như: sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp; ngành dịch vụ, du lịch công nghiệp Nổi bật Khu kinh tế Nghi Sơn khu du lịch Bãi biển Hải Hịa Sản xuất nơng nghiệp có bước phát triển Các loại lương thực công nghiệp tăng nhanh diện tích lẫn suất Chăn nuôi phát triển mạnh nhờ triển khai chương trình sind hố đàn bị, đưa giống lợn nạc ngoại vào chăn ni Hiện nay, thực chương trình phát triển 300 lợn nái ngoại đưa giống bò sữa vào chăn nuôi, giá trị sản xuất ngành chăn nuôi Bờ biển dài hệ thống sơng ngịi dày đặc, bãi triều rộng lớn tạo nên mạnh để phát triển thuỷ, hải sản Do vậy, năm gần đầy, kinh tế biển có chuyển biến rõ rệt thu kết quan trọng khai thác, nuôi trồng, chế biến dịch vụ hậu cần nghề biển Phương tiện khai thác phát triển theo hướng nâng cao công suất tàu thuyền để khai thác vùng lộng, vùng trung vùng khơi xa Nuôi trồng thuỷ sản phát triển mạnh Sản xuất tiểu thủ cơng nghiệp trì, ngành nghề mở rộng, chất lượng sản phẩm bước nâng lên Một số ngành nghề có tiềm năng, lợi khuyến khích phát triển, hoạt động có hiệu đóng sửa tàu thuyền sản xuất vật liệu xây dựng, khí dân dụng, đồ mộc, chế biến thuỷ, hải sản Dịch vụ - thương mại có bước chuyển biến mạnh mẽ Hoạt động thương mại - dịch vụ phát triển tương đối đa dạng tất thành phần kinh tế khắp vùng, miền huyện, đáp ứng tốt nhu cầu sản xuất đời sống nhân dân Hệ thống chợ góp phần không nhỏ tăng trưởng ngành thương mại - dịch vụ, có chợ tiếng như: chợ Chào, chợ Kho, chợ Chìa, chợ Cịng, chợ Du Xuyên,  Xã hội Hệ thống giáo dục - đào tạo tương đối hoàn chỉnh từ bậc mầm non đến bậc trung học phổ thơng với loại hình công lập bán công Quy mô cấp học, ngành học ổn định, chất lượng giáo dục toàn diện bước nâng lên Tỷ lệ học sinh lên lớp tốt nghiệp cấp học đạt 96%/năm trở lên Tỷ lệ học sinh đỗ đại học, cao đẳng trung cấp đạt 21 - 25%/năm Mạng lưới y tế củng cố tăng cường sở vật chất, đội ngũ thầy thuốc từ cấp huyện đến sở Các xã, thị trấn có y, bác sỹ, qua triển khai thực có hiệu nhiệm vụ chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân Chú trọng đẩy mạnh cơng tác xố đói giảm nghèo, giải việc làm cho người lao động, quan tâm đến vùng xa vùng nhiều khó khăn Thực tốt phong trào đền ơn đáp nghĩa, chăm lo đối tượng sách, Bà mẹ Việt Nam Anh hùng (tồn huyện có 99 Bà mẹ Việt Nam Anh hùng), người có cơng với cách mạng Cuộc vận động xây dựng quỹ đền ơn đáp nghĩa thu gần tỷ đồng 1.2 Các công nghệ phổ biến sản xuất xi măng Hiện nay, Việt Nam song song tồn loại công nghệ sản xuất xi măng: Công nghệ sản xuất xi măng lị đứng, cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp khơ, cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp ướt - Cơng nghệ sản xuất xi măng lò đứng: Bên cạnh hạn chế suất lò (đạt 80.000 tấn/năm), lò đứng bị hạn chế việc nâng cao chất lượng sản phẩm - Cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp ướt: Chất lượng xi măng đánh giá tốt nguyên liệu phụ gia trộn đều, nhược điểm tốn nhiên liệu để làm bay hơi, mặt sản xuất rộng - Công nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp khơ: Có cơng suất lớn nên giới hóa tự động hóa cao, tiêu tốn nhiên liệu, tiết kiệm nhiên lượng giảm thiểu ô nhiễm môi trường Hiện nay, cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp khô dần thay công nghệ sản xuất xi măng lò đứng lò quay phương pháp ướt 1.3 Quy trình sản xuất xi măng Trong ngành công nghiệp sản xuất xi măng nay, công nghệ sản xuất clinker lị quay phương pháp khơ đại ưu tiên thay loại cơng nghệ cũ Hình Cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay khơ Quy trình sản xuất xi măng chia làm giai đoạn chính: chuẩn bị nguyên liệu, nghiền mịn, nung clinker, nghiền xi măng, đóng gói thành phẩm 1.3.1 Nguyên liệu đầu vào Nguyên liệu đầu vào bao gồm đá vôi, đất sét, quặng sắt thạch cao Từ mỏ, đá vôi khai thác vận chuyển xe tải đổ qua máy đập búa đưa kích thước nhỏ đưa lên máy rải liệu để rải chất liệu thành đống kho (đồng sơ bộ) Tương tự với đất sét, quặng sắt, than đá nguyên kiệu khác chất vào kho đồng theo cách trên.Tại kho chứa, loại đồng lần đưa lên băng chuyền để nạp vào kho chứa nguyên liệu theo loại đá vôi, đất sét, quặng sắt, thạch cao Các phụ gia điều chỉnh phụ gia khống hóa: phụ gia cao Silic, phụ gia cao nhôm, phụ gia cao sắt, phụ gia khoáng hoá,…  Dựa nguyên liệu, cơng đoạn chủ yếu thải bụi thải 1.3.2 Nghiền Quá trình nghiền phối liệu nhằm mục đích nghiền mịn đồng thời tăng độ đồng hỗn hợp phối liệu Sau gia công nguyên liệu sơ bộ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, hỗn hợp phối liệu nghiền mịn máy nghiền, đồng thời kết hợp với việc đồng hoá hỗn hợp phối liệu Hỗn hợp nguyên liệu phụ gia điều chỉnh định lượng vào máy sấynghiền Hệ thống máy sấy-nghiền bi liên hợp máy sấy-nghiền đứng liên hợp Hỗn hợp nghiền mịn đồng thời tăng độ đồng hỗn hợp phối liệu Bột liệu đạt độ mịn vận chuyển lên silo chứa, nghiền đứng chủ yếu sử dụng tiêu thụ lượng ít, sấy liệu có độ ẩm cao nghiền bi.Nghiền bi nóng, khơ, bụi thải nhiều  Cơng đoạn nghiền chủ yếu sinh bụi thải 1.3.3 Nung clinler Nung clinker bước quan trọng sản xuất xi măng theo phương pháp khô, dược thực theo phương pháp tiền gia nhiệt Tháp tiền gia nhiệt tổ hợp cyclone ngược dòng Các xiclone truyền nhiệt từ khí thải lị nung xi măng cho hỗn hợp nguyên liệu Quá trình nung clinker sử dụng lượng nhiệt để làm khoáng hỗn hợp phối liệu nóng chảy phần, phản ứng kết khối tạo thành clinker nhiệt độ 1400-1450oC Phương pháp khơ chiếm ưu sử dụng lượng phương pháp ướt  Quá trình nung clinker thải bụi khói chứa CO, CO2, NOx, SO2,… 1.3.4 Làm mát Để tăng cường chất lượng clinker, tạo điều kiện thuận lợi cho trình vận chuyển, lưu trữ nghiền tiếp theo, trình làm nguội clinker thực nhằm giảm nhiệt độ clinker, thu hồi nhiệt dư cách hoàn lưu phần nhiệt khơng khí nóng để nâng cao hiệu suất nhiệt hệ thống nung khoảng gần 1500◦C Khơng khí sử dụng để làm mát clinker xuống khoảng 170◦C Khí nóng thu hồi sử dụng làm khí cháy thứ cấp lị nung  Cơng đoạn chủ yếu thải bụi nước thải 1.3.5 Nghiền xi măng Clinker rút từ Silo chứa clinker, cấp vào kho chứa để chuẩn bị cho trình nghiền xi măng Tương tự thạch cao phụ gia từ kho chuyển vào kho chứa riêng theo loại Dưới kho chứa, nguyên liệu qua cân định lượng theo khối lượng đơn phối liệu, xuống băng tải đưa vào máy cán để cán sơ bộ, sau đưa vào máy nghiền xi măng Xi măng nghiền mịn tăng diện tích bề mặt tăng khả thủy hóa Tuy nhiên, xi măng nghiền mịn dẫn đến số hệ giảm suất máy nghiền, tăng tiêu hao điện năng, khó đóng bao Việc nghiền mịn xi măng làm giảm hoạt tính, giảm độ bền vững bê tơng Bột liệu khỏi máy nghiền đư alên thiết bị phân ly, hạt chưa đạt yêu cầu hồi lưa vè máy nghiền để nghiền tiếp hạt đạt kích thước yêu cầu phân ly tách ra, tuần hoàn đưa vào Silo chứa xi măng  Công đoạn phát sinh bụi tiếng ồn 1.3.6 Đóng gói thành phẩm Từ Silo chứa xi măng đóng bao giao đến phương tiện cất vào kho chứa xi măng bao  Quá trình phát sinh bụi xi măng 1.4 Phân tích nguồn thải Trong trình sản xuất xi măng hàm lượng bụi thải lớn Hầu hết giai đoạn phát sinh khí thải bụi Bụi phát thải từ trình: khai thác, nghiền nguyên liệu, sản xuất clinker, nghiền xi măng, đóng bao, vận chuyển Bên cạnh q trình sản xuất cịn thải lượng nhỏ khí thải độc hại như: CO2, SO2, NOx…Đặc biệt CO2 q trình nung clinler, đá vơi nung nóng phân hủy thành CaO CO2 Quá trình chiếm khoảng nửa tồn khí thải từ hoạt động sản xuất xi măng Khí thải gián tiếp tạo từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch để làm nóng lị nung Các lị nung thường đốt nóng than đá, khí tự nhiên, dầu mỏ, cháy nhiên liệu tạo thêm nhiều khí thải CO2, việc sản xuất điện Việc đại diện cho khoảng 40% khí thải từ xi măng Cuối điện sử dụng để cung cấp lượng cho máy móc khác nhà máy, việc vận chuyển cuối cùng, tạo thành nguồn khí thải gián tiếp khác chiếm khoảng 5-10% khí thải ngành Bảng Tổng kết phân tích nguồn thải Cơng đoạn Phát thải Tác động mơi trường Quá trình khai thác Ảnh hưởng đến người dân khu vự xung quanh, làm xấu cảnh quan môi trường Bụi, tiếng ồn, Nghiền Bụi ( silic, than), tiếng nguyên liệu ốn, tiêu tốn điện Nung clinker Tác động tiêu cực đến người lao động môi trường Tiêu tốn tài nguyên lượng Phát thải Bụi, NOx, SO2, CO, khí nhà kính, thúc đẩy biến đổi khí hậu Các CO2, halogen,VOC, HC, khí độc gây số bệnh Bụi gây bệnh đường hô kim loại hấp cho người lao động dân cư lân cận Ảnh hưởng môi trường sinh thái Tiêu tốn tài nguyên , lượng Nghiền clinker Bụi clinker phụ gia Đốt nhiên liệu Sản phẩm cháy tạo khí gây nhiễm cao như: Tạo khí độc hại SO2, COx, NOx Gây bệnh đường hô hấp cho người lao động dân cư lân cận Ảnh hưởng môi trường sinh thái Tiêu tốn tài nguyên , lượng Đóng bao, lưu kho Bụi xi măng Gây bệnh đường hô hấp cho người lao động dân cư lân cận Ảnh hưởng môi trường sinh thái CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SẢN PHẨM CHÁY 2.1 Thơng số tính tốn Khu vực nghiên cứu: Xã Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa 2.1.1 Mùa hè Nhiệt độ khơng khí cao trung bình tháng năm theo (QCVN 02-2009/BXD) ta có được: T kk=32,9 ° C ( tháng 7) Độ ẩm tương đối khơng khí trung bình tháng năm tương ứng theo (QCVN 02-2009/BXD) φ=81,9 Từ giá trị: T kk=32,9 ° C φ=81.9 tra biểu đồ I-d ta d= 27,2 2.1.2 Mùa đông Nhiệt độ không khí thấp trung bình tháng năm theo (QCVN 02-2009/BXD) ta có được: T kk =14,4 ° C ( tháng 1) Độ ẩm tương đối khơng khí trung bình tháng năm tương ứng theo (QCVN 02-2009/BXD) φ=70,8 Từ giá trị: T kk =14,4 ° C φ=70,8 tra biểu đồ I-d ta d= 2.2 Tính tốn sản phẩm cháy Nhà máy sử dụng nhiên liệu than cám Quảng Ninh Bảng Thành phần than theo phần trăm trọng lượng (nguồn: Giáo trình Ơ nhiễm khơng khí khí thải tập 3, trang 17) Cp 64,8%     HP Np Op Sp Ap Wp 3,8% 0,9% 6,7% 0,8% 15% 8,0% Hệ số thừa khơng khí :α = 1,4 Hệ số cháy khơng hồn tồn : η= 0,03% Hệ số tro bụi bay theo khói : a = 0,5 Chọn nhiệt độ khói thải: tkhói = 200oC Tính tốn lượng nhiên liệu sử dụng năm (kg/h) Nhiệt than tính tốn theo cơng thức Mendelev : QP = 81CP + 246HP – 26(OP –SP) - 6WP =81.64,8 + 246.3,8 – 26(6,7- 0,8) -6.8 =5982,2 (kcal/kg) Gỉa sử: Lượng nhiên tiêu thụ mùa hè là: B hè = 5041,6( kg/h) Lượng nhiên liệu tiêu thụ mùa đông là: B đông = 5137(kg/h) Ống khói Thứ Đại lượng tự tính tốn Đơn vị Ký hiệu V0 = 0,089Cp Lượng khơng khí khô lý thuyết m3 chuẩn /kg NL Vo Lượng khơng khí ẩm lý thuyết m3 chuẩn /kg NL Va Lượng khơng khí ẩm thực tế với hệ số α = 1,4 m3 chuẩn /kg NL Vt Lượng khí SO2trong SPC m3 chuẩn /kg NL VSO2 Lượng khí COtrong m3 chuẩn /kg Cơng thức tính + 0,246Hp Mùa hè Mùa đông 6,574 6,574 6,860 6,669 9,604 9,336 0,005 0,005 0,036 0,036 -0,0333(Op-Sp) VCO Va = (1 + 0,0016d)V0 Vt = αVa VSO2 = -2 0,683.10 Sp VCO =