1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụi

53 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3/h, nồng độ bụi 30 g/m3
Tác giả Đoàn La Gia Hân, Trần Sơn Ánh
Người hướng dẫn ThS. Phan Xuân Thạnh
Trường học Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Bách khoa, Khoa Môi trường và Tài nguyên, Bộ môn Kỹ thuật Môi trường
Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường
Thể loại Đồ án môn học
Năm xuất bản 2023
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 53
Dung lượng 1,9 MB
File đính kèm Đồ án xử lý bụi và hơi dung môi.rar (16 MB)

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ HIỆN NAY (10)
    • 1.1 Tổng quan về chất ô nhiễm (10)
      • 1.1.1 Khái niệm chung về bụi (10)
      • 1.1.2 Tác hại của bụi gỗ (10)
      • 1.1.3 Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra (10)
    • 1.2 Biện pháp xử lý bụi trong công nghiệp (11)
      • 1.2.1 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp khô (11)
      • 1.2.2. Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt (15)
    • 1.3. Sơ đồ công nghệ xử lý được ứng dụng trong thực tế (18)
      • 1.3.1. Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc túi vải (18)
      • 1.3.2. Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng (Cyclone) (19)
      • 1.3.3. Hệ thống xử lý bụi bằng tháp sủi bọt (20)
  • CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XỬ LÝ BỤI GỖ (22)
    • 2.1. Lựa chọn bụi cần thiết kế thiết bị để xử lý (22)
    • 2.2. Cơ sở lựa chọn quy trình xử lý (22)
    • 2.3. Quy trình xử lý đề xuất (22)
      • 2.3.1. Sơ đồ khối hệ thống xử lý (22)
      • 2.3.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ (23)
      • 2.3.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp xử lý (24)
  • CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ (25)
    • 3.1. Buồng lắng bụi (25)
      • 3.1.1. Tính toán kích thước buồng lắng (25)
      • 3.1.2. Tính hiệu suất xử lý (26)
      • 3.1.3. Tính toán thông số đầu ra (27)
    • 3.2. Cyclone (29)
      • 3.2.1. Tính toán kích thước Cyclone (29)
      • 3.2.2. Tính toán hiệu suất lọc theo cỡ hạt (31)
      • 3.2.3. Tính toán cơ khí cho Cyclone (34)
    • 3.3. Lọc túi vải (39)
      • 3.3.1. Tính toán kích thước lọc túi vải (41)
      • 3.3.2. Tính toán kích thước thiết bị (41)
      • 3.3.3. Lượng bụi thu hồi (42)
      • 3.3.4. Rung giũ bụi (42)
    • 3.4. Đường ống dẫn bụi (44)
      • 3.4.1. Đường kính ống (44)
      • 3.4.2. Tổn thất áp lực lên đường ống (45)
    • 3.5. Chọn quạt hút (46)
  • KẾT LUẬN (48)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (53)

Nội dung

Thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụiThiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ từ quá trình chế biến gỗ với lưu lượng 1500 m3h, nồng độ bụi

TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ HIỆN NAY

Tổng quan về chất ô nhiễm

1.1.1 Khái niệm chung về bụi

Các phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) có thể được tạo ra trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng hóa học khác nhau Dưới tác dụng của các dòng khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định chúng tạo thành vật chất được gọi là bụi

Hệ thống bụi gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc – các hạt có kích thước nằm trong khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt thường, có khả năng tồn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian dài ngắn khác nhau Bụi bay có kích thước từ (0,001ữ10àm) bao gồm tro, muội, khúi và những hạt rắn được nghiền nhỏ Bụi lắng cú kớch thước lớn hơn 10àm

Nguồn gốc phát sinh bụi gỗ là yếu tố quan trọng để giảm thiểu tác động đến con người, được làm rõ trong Phụ lục 1

1.1.2 Tác hại của bụi gỗ

Bụi gỗ sau khi phát tán ra khỏi nhà máy bám vào quần áo, khi mặc vào sẽ thấy ngứa ngáy khó chịu, một số trường hợp gây kích ứng da vì trong bụi gỗ có chứa hóa chất trong quá trình tẩm

Bụi gỗ vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hoá phổi gây nên những bệnh hụ hấp Những hạt bụi cú kớch thước nhỏ hơn 10àm cú thể được giữ lại trong phổi, tuy nhiờn nếu cỏc hạt bụi này cú đường kớnh nhỏ hơn 1àm thỡ nú được chuyển đi như các khí trong hệ thống hô hấp Khi có tác động của các hạt bụi tới mô phổi, đa số xảy ra các tác hại như viêm phổi, thủng phổi, ung thư phổi

1.1.3 Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra

Bệnh ở đường hô hấp: tuỳ theo nguồn gốc các loại bụi mà gây ra các bệnh viêm mũi, họng khí phế quản khác nhau Bụi hữu cơ như bông sợi, gai, lanh dính vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch

Bệnh ngoài da: tác động đến tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh các bệnh về da

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

Biện pháp xử lý bụi trong công nghiệp

1.2.1 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp khô

Buồng lắng bụi đơn giản chỉ là buồng mở rộng dọc theo đường ống dùng để vận chuyển các dòng khí thải từ điểm này qua điểm khác Các đặc trưng của buồng lắng bụi là vận tốc khớ ngang nấp, cho phộp cỏc hạt bụi cú đường kớnh khoảng 50 àm trở xuống Buồng lắng được xem như thiết bị xử lý thô để đưa vào các thiết bị xử lý cao hơn Có thể sử dụng buồng lắng bụi để xử lý thô bụi khi nồng động bụi quá cao

Hình 1 Buồng lắng bụi Ưu điểm:

- Chi phí thiết bị và vận hành thấp

- Kết cấu thiết bị đơn giản

- Xử lý hiệu quả các bụi nặng (bụi silic, chì) có đường kính lớn

- Thiết bị lớn, chiếm diện tích

- Chỉ thích hợp lắng bụi lớn và nồng độ cao

- Không xử lý được bụi có tính chất bám dính

Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng (Cyclone)

Nguyên lý: thiết bị lọc bụi hình trụ tròn, sử dụng nguyên lý về lực ly tâm để tách bụi ra khỏi dòng khí thải Dưới tác dụng của quạt ly tâm công suất lớn, đã tạo ra một lực hút ly tâm, hút không khí chứa bụi vào thiết bị Cyclone Khi dòng khí đi vào và chuyển động quay tròn trong thân Cyclone, hạt nặng hơn trong dòng khí sẽ bị lệch hướng và va vào thành do lực ly tâm tác động lên chúng

Sau khi chạm vào thành cyclon, các hạt đó sẽ mất động năng và rơi xuống phần hình nón ở dưới, phía dưới của phần hình nón bố trí một phễu - nơi thu gom các hạt bụi Từ phễu chứa bụi đáy đó người ta lấy đưa bụi ra ngoài Còn các dòng khí chuyển động xoay quanh thân cyclone cho đến khi nó đạt đến điểm giảm của chính nó và sau đó nó thay đổi hướng đi lên phía trên để thoát ra ngoài qua ống thoát khí sạch Áp dụng: Dùng để tách các hạt bụi có kích thước lớn hơn 10μm

Những thông số cần biết:

- Vận tốc dòng khí vào: vgh > 5m/s

- Hiệu xuất lọc n = 70 đối với cyclone ướt và chùm, đường kính hạt d = 30÷40μm

- Nồng độ bụi vào: Cbụi > 20g/m 3 ; Trở lực của thiết bị 250÷1500Pa Ưu điểm:

- Không có phần chuyển động, chế tạo đơn giản

- Có thể làm việc ở nhiệt độ cao đến 500 o C; Làm việc tốt ở áp suất cao

- Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt cyclone

- Thu hồi bụi ở dạng khô

- Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500Pa)

- Năng suất cao, hiệu quả không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

Khuyết điểm: hiệu quả xử lý kém đối với bụi có đường kính < 5μm, không thể thu hồi bụi kết dính, thu hồi bụi trong cyclone diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm

Bảng 1 Nồng độ bụi cho phép ứng dụng cyclone phụ thuộc đường kính cyclone Đường kính cyclone (mm) 800 600 500 400 300 200 100

Nồng độ bụi cho phép 2,5 2,0 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6

(Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1 - TS Trần Xoa)

(1) Cửa khí vào: Cửa khí vào theo phương tiếp tuyến với trụ của hệ thống, lắp đặt như vậy sẽ tạo ra lốc xoáy bên trong thân trụ đạt được tốt nhất

(2) Thân hình trụ đứng: Là nơi phân tách bụi ra khỏi dòng khí nhờ lực ly tâm qua các lốc xoáy hình thành Thân trụ thường được làm bằng các vật liệu có độ chịu mài mòn cao

(3) Phễu: Gom bụi và thu về ống xả bụi là nhiệm vụ của phễu

(4) Ống xả bụi: Sau khi bụi rơi xuống phễu sẽ đến ống xả bụi để tới van xả bụi

(5) Ống thoát khí sạch: Nơi khí sạch được thoát ra ngoài nhờ ống thoát khí

(6) Van xả bụi: Khi bụi được lọc tách và đi xuống dưới qua phễu và ống xả bụi, bụi sẽ được xả ra bên ngoài nhờ van xả bụi

Hình 2 Cấu tạo của cyclone Ngoài ra còn có quạt hút ly tâm, là loại quạt công nghiệp có lực hút mạnh mẽ

Thiết bị lọc bụi tay áo

Các thiết bị lọc túi thường phổ biến nhất, thường thiết bị lọc túi vải tay áo hình trụ được giữ chặt trên lưới ống

Những thông số cần biết

- Đường kính ống tay áo khác nhau, phổ biến 120 – 300mm

Không khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo

7 thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra ống thải và thoát ra ngoài không khí

Hình 3 Dòng khí khi di chuyển đến bề mặt sợi vải

Có các loại vải sau:

- Vải bông: có tính lọc tốt, giá thành tốt nhưng không bền hóa học, nhiệt, dẫn đến dễ cháy và chứa ẩm cao

- Vải len: cho khí xuyên qua lớn, bảo đảm dộ sạch ổn định, dễ phục hồi, không bền hóa học và nhiệt, giá thành cao hơn vải bong Khi làm việc ở nhiệt độ cao sợi len trở nên giòn, thường nhiệt độ giới hạn là 90 0 C

Hình 4 Thiết bị lọc túi vải với cơ chế rung giữ bụi

- Vải thủy tinh: bền ở nhiệt độ 150-350 0 C, chế tạo từ thủy tinh nhôm silicat không kiềm hoặc thủy tinh magezit

- Vải tổng hợp: bền hóa học và nhiệt, bền trong môi trường axit, không bền trong môi trường kiềm, giá thành rẻ hơn vải bông và len Ưu điểm

- Hiệu quả thu hồi bụi cao, 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

- 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

1.2.2 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt

Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi với chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:

- Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng Các hạt bụi được tách ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước

- Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt này Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí

- Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí Các hạt bụi bị dính ướt và loại ra khỏi khí

Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng

Buồng phun – Thùng rửa khí rỗng

Các buồng rửa khí được chế tạo bằng kim loại, bêtông và gạch đá

Trong buồng bố trí các dãy mũi phun để phun nước vào dòng khí chứa bụi chuyển động qua buồng Để tăng hiệu suất lọc bụi, trong buồng có thể bố trí các tấm chắn, các tấm đục lỗ hoặc tưới Cuối buồng rửa có bộ phận tách nước Vận tốc chuyển động của khí trong buồng khoảng 1,5 - 2,5m/s Thời gian lưu khí < 3s Lượng nước phun 0,2 - 1,04 l/m 3

Thiết bị rửa khí trần

Thiết bị rửa khí trần là tháp đứng, thường là hình trụ mà trong đó có sự tiếp xúc giữa khí và các giọt lỏng (được tạo ra bởi các vòi phun) Theo hướng chuyển động của khí và lỏng, tháp trần chia ra ngược chiều, cùng chiều và tưới ngang

Tháp trần đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d  10m và kém hiệu quả khi bụi có d < 5 m Vận tốc dòng khí trong thiết bị thường trong khoảng (0,6÷1,2m/s) đối với thiết

Sơ đồ công nghệ xử lý được ứng dụng trong thực tế

1.3.1 Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc túi vải

Hình 6 Quy trình công nghệ xử lý bụi gỗ bằng thiết bị lọc túi vải

Nhà máy áp dụng: nhà máy chế biến gỗ Nghệ An, Công Ty TNHH DTS Quốc tế,

Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công cụ Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn vào thiết bị lọc túi vải Không khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ Hiệu quả lọc đạt tới 99,8% và lọc được tất cả các hạt rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc Sau một khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng lọc Khí

12 sau khi qua thiết bị lọc túi vải của hệ thống xử lý khí thải được dẫn ra ống thải và thoát ra ngoài không khí Ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý

 Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn khí thải

 Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT; hiệu suất lọc cao

 Cấu tạo đơn giản, không gian lắp đặt nhỏ

 Đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc và thiết bị rũ lọc

 Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm

1.3.2 Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng (Cyclone)

Hình 7 Quy trình công nghệ xử lý bụi gỗ bằng cyclone Công ty môi trường đề xuất: Công ty Môi trường Hòa Bình Xanh

Khí thải phát sinh từ quá trình đốt và nung được hệ thống quạt hút thu gom lại và theo đường ống dẫn khí vào cyclone tại đây khí thải được đưa vào với vận tốc lớn và theo vòng xoáy các hạt bụi sẽ va đập vào thành cyclone mất động năng và theo quán tính chúng sẽ rơi xuống thiết bị thu cặn khô Tro bụi và mụn than có trọng lượng lớn hơn không khí được lắng ở đáy cyclone Sau khi qua cyclone dòng khí chứa bụi tiếp tục được quạt hút chuyển qua bể lọc ướt hay đó thiết bị rửa khí Venturi Bên trong thiết bị Venturi dòng khí thải chứa bụi chuyển động với tốc độ cao 10 - 150m/s và chúng va đập vào dung dịch hấp thụ tạo thành các hạt bụi rất nhỏ Dòng khí đã được rửa các hạt bụi nặng sẽ theo quán tính và rơi xuống hố thu cặn ướt Dòng khí tiếp tục được đưa qua tháp hấp thụ tại tháp hấp thụ chúng được hấp thụ bằng dung dịch NaOH các chất sẽ được hấp thụ lại Ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý

 Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT

 Hiệu quả kém đối với hạt bụi có kích thước nhỏ (< 5𝜇𝑚)

 Bị mài mòn khi dòng khí thải có hơi acid

1.3.3 Hệ thống xử lý bụi bằng tháp sủi bọt

Hình 8 Quy trình công nghệ xử lý bụi gỗ bằng tháp sủi bọt

Công ty môi trường đề xuất: Công ty TNHH TVTK Kỹ Thuật và Môi Trường Trí Việt

Do chênh lệch áp suất tạo bởi nhiệt độ khói thải - không khí và quạt đẩy, toàn bộ khói thải của lò trong quá trình nung gạch sẽ được hút và dẫn theo chụp khói, ống dẫn khói Khói thải sẽ đi vào tháp hấp thụ, được rửa và làm sạch, loại bỏ bụi và các khí thải độc hại, tiếp theo dẫn qua êjếctơ, dẫn qua ống khói và đưa ra ngoài Khí CO, SO2, CxHy, HCl, bụi, các kim loại nặng Cd, trong khói thải được hấp thụ bằng dung dịch được phun ở dạng sương trong tháp hấp thụ của ống khói Toàn bộ lượng dung dịch sau khi hấp thụ khí thải sẽ được thu hồi về, qua lọc, bổ sung thêm hoá chất hoặc dung dịch mới để bơm trở lại hệ thống, tiếp tục công tác xử lý Ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý

 Cấu tạo đơn giản, chi phí đầu tư thấp

 Xử lý đồng thời khí ô nhiễm và bụi; hiệu suất lọc cao

 Chất hấp thụ có giá thành rẻ, dễ kiếm

 Chi phí vận hành cao, tốn năng lượng

 Thiết bị dễ bị ăn mòn, cần thường xuyên bảo trì

ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XỬ LÝ BỤI GỖ

Lựa chọn bụi cần thiết kế thiết bị để xử lý

Bụi gỗ từ nhà máy chế biến gỗ cần phải được xử lý hợp quy chuẩn Tuy nhiên tùy vào điều kiện cho phép mà ta mới thiết kế được thiết bị xử lý Đối với bụi, để đạt được hiệu quả xử lý tối ưu ta cần phân tích cấp phối hạt của loại bụi cần xử lý Lấy số liệu từ bài tập lớn nhóm có bảng cấp phối hạt cho bụi cần xử lý cho nên việc thiết kế sẽ không gặp nhiều khó khăn và hiệu quả của thiết bị sẽ khá cao

Bảng 2 Bảng cấp phối hạt cho bụi gỗ

Cơ sở lựa chọn quy trình xử lý

Phạm vi áp dụng thiết bị để xử lý bụi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần bụi, nhiệt độ, lưu lượng, nồng độ, giới hạn cháy nổ, điều kiện kinh tế và yêu cầu tính hiệu quả xử lý Nguồn phát thải chủ yếu là bụi và một phần khí thải độc hại vì thế ta sẽ sử dụng cyclone và thiết bị lọc túi vải để xử lý bụi.

Quy trình xử lý đề xuất

2.3.1 Sơ đồ khối hệ thống xử lý

Hình 9 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý bụi gỗ

2.3.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công cụ Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn, dưới tác dụng của lực hút ly tâm bụi theo hệ thống đường ống dẫn vào buồng lắng bụi

Dòng khí chứa hạt bụi được đưa vào buồng, nơi tốc độ dòng khí giảm đột ngột và hướng dòng khí thay đổi Nhờ sự giảm tốc độ và diện tích tiếp xúc lớn hơn, các hạt bụi lớn không thể theo kịp dòng khí và lắng xuống dưới do hiệu ứng trọng lực Các hạt bụi lắng xuống được thu thập tại đáy buồng, trong khi không khí đã được làm sạch thoát ra qua ống thoát ở phần trên của buồng

Dòng khí và hạt bụi được đưa vào cyclone, trong đó dòng khí được hướng vào một vòng xoáy Lực ly tâm tác động lên các hạt bụi, đẩy chúng vào vùng tâm xoáy Trong khi

17 các hạt bụi lớn bị cuốn vào vùng tâm xoáy, dòng khí xoáy di chuyển lên phía trên Ở phần trên của cyclone, dòng khí xoáy chuyển hướng và di chuyển xuống phía dưới, tạo ra một vùng trống ở trung tâm cyclone Các hạt bụi nhỏ không thể theo kịp dòng khí nhanh và bị tách ra khỏi dòng khí, rơi xuống phía dưới cyclone và được thu thập Cuối cùng, không khí sạch thoát ra khỏi cyclone thông qua ống thoát Lượng bụi tinh còn lại sẽ theo dòng khí qua thiết bị lọc túi vải

Không khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ Hiệu quả lọc đạt tới 96% và lọc được tất cả các hạt rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc Sau một khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng lọc Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải không khí sạch được dẫn ra ống khói và thoát ra ngoài

2.3.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp xử lý Ưu điểm

- Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn khí thải;

- Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT

- Hiêu suất lọc bụi tương đối cao

- Không gian lắp đặt nhỏ

- Vận hành phức tạp, đòi hỏi nhân viên vận hành phải có trình độ chuyên môn cao

- Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ

- Đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc và thiết bị rũ lọc

- Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm

TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ

Buồng lắng bụi

3.1.1 Tính toán kích thước buồng lắng:

Hệ số nhớt động lực của không khí ở áp suất khí quyển ở nhiệt độ t = 0 o C là: μ0 = 17,17 ×10 -6 Pa.s

Hệ số nhớt động lực của dòng khí:

= 2,179 × 10 −4 (𝑔|𝑐𝑚 𝑠) Khối lượng riêng của khí thải ở 35 0 C, p = 760 mmHg (Sổ tay quá trình thiết bị Tập 1, trang 14, Bảng 1.8)

(1 + 0,00367 × 35) × 760= 1,146 (𝑘𝑔/𝑚 3 ) Khối lượng riêng của khí bụi vào ở 100 0 C, p = 760 mmHg (Sổ tay quá trình thiết bị

Chọn kích thước tối thiểu của hạt bụi mà buồng lắng có thể giữ lại là δmin = 40μm Vận tốc lắng trung bỡnh của hạt bụi cú đường kớnh δ = 40àm là:

(Công thức 5.13, trang 14, Xử lý khí thải - Thầy Trần Ngọc Chấn, tập 2) (Công thức này chỉ ỏp dụng cho hạt bụi cú đường kớnh Nồng độ bụi tổng tối đa (ở 35℃) là:

35 + 273 = 193,51 𝑚𝑔/𝑚 3 Giả sử lưu lượng khí ra khỏi buồng lắng là 1500 m 3 /h

Nồng độ bụi ra khỏi buồng lắng là:

1500 × 10 3 = 6,382(g/𝑚 3 ) = 6382 (mg/ 𝑚 3 ) ⇒Chưa đạt QCVN 19:2009/BTNMT

Bảng 4 Cấp phối hạt sau khi qua buồng lắng bụi

Tải lượng bụi đi vào

Lượng bụi được giữ lại (kg/h)

Lượng bụi theo dòng khí ra (kg/h)

Nồng độ bụi ra (mg/m3)

Hiệu suất lọc bụi của thiết bị:

Nồng độ bụi sau khi xử lý vẫn chưa đạt tiêu chuẩn nên cần được đưa qua các thiết bị xử lý khác là cyclone hay túi vải.

Cyclone

Để tính toán thiết bị cyclone ta dùng phương pháp chọn (là phương pháp chỉ tính đường kính, các thông số còn lại của thiết bị thì chọn dựa trên đường kính cyclone) Chọn kiểu cyclone IIH.15

Hình 10 Cyclone IIH.15 Bảng 5 Các thông số không khí đầu vào cyclone

Nồng độ bụi ra (mg/m 3 )

3.2.1 Tính toán kích thước Cyclone

Vận tốc tối ưu phù hợp với thực tế, chọn Vtư = 2,3 m/s

Tính toán đường kính trong của cyclone: ứng với vận tốc biểu kiến là 2,3 m/s được tính theo công thức:

Vận tốc thực của dòng khí trong cyclone:

𝜋 × 0,5 2 × 3600 = 2,12𝑚/𝑠 Kiểm tra sai số của vận tốc quy ước:

(Thỏa điều kiện của vận tốc thực và vận tốc tối ưu là không chênh lệch quá 15% nên đường kính cyclon D được chấp nhận)

Dùng phương pháp chọn: dựa vào sách “Sổ tay quá trình công nghệ hóa chất, tập 1, trang 523, bảng III.4” ta tính toán kích thước tỷ đối so với D = 0,5m, ứng với cyclone dạng ΠH.15 như sau:

- Chiều cao cửa vào (kích thước bên trong): a = 0,66 × D = 0,32m

- Chiều cao ống tâm có mặt bích: H1 = 1,74 × D = 0,84m

- Chiều cao phần hình trụ: H2 = 2,26 × D = 1,1m

- Chiều cao phần ống tâm bên ngoài: H4 = 0,3 × D = 0,14m

- Khoảng cách từ tận cùng cyclone đến mặt bích: H5 = 0,32 × D = 0,15m

- Đường kính ngoài của ống ra: D1 = 0,6 × D = 0,29m

- Đường kính trong của cửa tháo bụi: D2 = 0,4 × D = 0,19m

- Chọn góc nghiêng giữa nắp và ống vào: 𝛼 = 15°

- Chiều dài ống cửa vào: l = 0,6 × D = 0,29m

- Chiều cao bảo vệ: hbv= 0,2m

- Hệ số trở lực của cyclone: 𝜉 = 105

Khối lượng riêng của không khí và độ nhớt của không khí ở nhiệt độ 35 0 C:

Khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ chuẩn:

𝜌 𝑜_𝑔 = 1,205 (𝑘𝑔/𝑚 3 ), 𝑡 0 = 20℃ ℎ𝑎𝑦 𝑇 0 = 293𝐾 Độ nhớt của không khí ở nhiệt độ chuẩn:

 Khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 35℃:

35 + 273= 1,146 (𝑘𝑔/𝑚 3 ), 𝑡 0 = 20℃ ℎ𝑎𝑦 𝑇 0 = 293𝐾 Độ nhớt của không khí ở nhiệt độ 35 ℃:

Số vòng quay hiệu quả:

2 ) = 4,94 𝑣ò𝑛𝑔 Tốc độ vòng quay của dòng không khí trong thân cyclon:

0,32×0,1 = 13,68 𝑚/𝑠: Vận tốc ban đầu của dòng khí ở ống dẫn vào cyclon tại tiết diện (a x b), 𝑣 𝐸 = (15 − 20𝑚/𝑠)

- 𝑣 𝑡𝑏 = 0,7 × 𝑣 𝐸 = 0,7 × 13,68 = 9,58 𝑚/𝑠: Vận tốc tiếp tuyến trung bình bên trong cyclon (m/s)

2 = 0,19𝑚: Bán kính trung bình của cyclone (𝑚)

2 = 0,14𝑚: 𝐵án kính ống dẫn khí ra (𝑚)

2 = 0,24𝑚: Bán kính thân hình trụ (𝑚)

3.2.2 Tính toán hiệu suất lọc theo cỡ hạt

Tính hiệu suất theo đường kính giới hạn Đường kính giới hạn của hạt bụi được tính theo công thức:

- μ=1,89 × 10 −5 Pa.s: Hệ số nhớt động học của không khí ở 35℃

- r2: Bán kính thân hình trụ cyclone

- r1: Bán kính ống dẫn khí ra

- 𝜌 𝑏 00 kg/m 3 : Khối lượng riêng của bụi

- n (vòng/s): Số vòng quay của dòng khí bên trong cyclon

- l = 1,1 – 0,32 = 0,78 (m): Chiều cao làm việc hiệu quả của cyclon

Hiệu quả lọc theo kích cỡ hạt của cyclon (cấp phối hạt):

- o(μm): Đường kính giới hạn của hạt bụi

- Hệ số nhớt động học của không khí ở 35℃:

= −3126844511 Đối với hạt cú đường kớnh < 5 àm (2,5 àm)

26 Đối với hạt cú đường kớnh 5 - 10 àm (7,5 àm)

Bảng 6 Phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi d p (àm) < 5 5-10 10-20 20-40 40-60 > 60 Tổng

Lượng bụi trong 1m 3 khí thải (mg/m 3 )

Hiệu quả lọc theo cỡ hạt (%) 3,02 75,97 100 100 100 100 _

Lượng bụi còn lại thoát ra

Nồng độ bụi đầu ra đạt QCVN 21: 2009/BTNMT: Nồng độ bụi tổng tối đa là 200 mg/m 3 (ở 25℃) => Nồng độ bụi tổng tối đa (ở 35℃) là:

35 + 273= 193,51 𝑚𝑔/𝑚 3 Vậy nồng độ bụi còn lại trong Cyclon là 564,90mg/m 3 > 193,51mg/m 3

 Không đạt quy chuẩn xả thải

Hiệu suất làm việc của Cyclone

Tính khối lượng bụi thu trong 1 chu kỳ

Lưu lượng hệ khí đi ra cyclone: 𝑄 𝑟 = 1500𝑚 3 /ℎ

Khối lượng bụi thu được ở cyclone trong cùng 1 ngày (Một ngày làm việc trong 8h)

𝑚 = 𝐺 𝑏 × 8 = 8,73 × 8 = 69,84 𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦 Thể tích bụi thu được ở cyclone trong 1 ngày:

Tính toán trở lực của cyclon

2 = 318,27(𝑁/𝑚 2 ) Trong đó: 𝜌 𝑘 =1,146 kg/m 3 : Khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 35 o C Tốc độ quy ước:

3.2.3 Tính toán cơ khí cho Cyclone

Thiết bị làm việc ở môi trường ăn mòn, nhiệt độ làm việc ở 35℃, áp suất làm việc P

Chọn vật liệu là thép không gỉ

Cách chế tạo: hàn tay bằng hồ quang điện, kiểu hàn: hàn giáp mối 2 bên

Ký hiệu thép: CT3 (chọn theo bảng XII.4 trang 309, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất – tập 1)

Bảng 7 Bảng thông số vật liệu thép

Tên gọi Ký hiệu Giá trị Đơn vị

Giới hạn chảy 𝜎 𝑐 240 × 10 6 𝑁/𝑚 2 Độ dãn tương đối 𝛿 25 %

Chiều dày tấm thép b 4 – 20 mm

Hệ số an toàn bền kéo: 𝜂 𝑘 = 2,6

Hệ số an toàn bền chảy: 𝜂 𝑐 = 1,5

Xác định ứng suất cho phép của thép CT3

Theo giới hạn bền: (CT XIII.3 trang 356, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất – tập 1)

2,6 × 1 = 146,15 × 10 6 (𝑁/𝑚 2 ) Theo giới hạn chảy: (CT XIII.4 trang 356, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất – tập 1)

Ta lấy giới hạn nhỏ hơn trong 2 ứng suất cho phép ở trên làm ứng suất cho phép tiêu chuẩn

Hệ số bền mối hàn 𝜑: thân hình trụ dọc, hàn tay bằng hồ quang điện, hàn giáp mối hai bên, đường kính D = 500 mm

→ Hệ số bền mối hàn 𝜑ℎ = 1,0 (Bảng XIII.8 Giá trị hệ số bền hàn của thân hình trụ, trang 362 - Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập 2)

Hệ số hiệu chỉnh: 𝜂 = 1(thiết bị thuộc nhóm 2 loại II) (Bảng XIII.2 Giá trị của hệ số điều chỉnh 𝜂 – trang 356 – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập 2)

9,81 × 10 4 × 1 = 1489,81 > 50 Chiều dày tối thiểu của thân cyclone:

2 × 146,15 × 10 6 × 1= 0,17 𝑚𝑚 Trong đó: 𝐷 𝑡 : đường kính trong của cyclone, 𝐷 𝑡 = 500 𝑚𝑚

Chọn hệ số bổ sung để quy tròn kích thước:

- C1: hệ số bổ sung do bào mòn hóa học, trong thời hạn sử dụng thiết bị là 15 năm so với tốc độ ăn mòn 0,1 mm/năm, C1 = 1 mm

- C2: hệ số bổ sung do bào mòn cơ học, C2 = 0,4 mm

- C3: hệ số bổ sung do sai âm (Bảng XIII.9 Các loại thép tấm - trang 364 – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập 2), C3 = 0,12 mm

Bề dày thực của thân thiết bị:

Kiểm tra lại ứng suất thành thiết bị theo áp suất thử tính toán Áp suất thử Pth được tính theo công thức (Bảng XIII-5- trang 358, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất – tập 1)

𝑃 𝑡ℎ = 1,5 × 𝑃 = 1,5 × 9,81 × 10 4 = 14,715 × 10 4 (𝑁/𝑚 2 ) Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử tính toán (CT XIII.26 trang 365, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất – tập 1)

1,2 = 316,67 × 10 6 (𝑁/𝑚 2 ) > 𝜎 Vậy thân cyclone có bề dày S = 2mm thỏa điều kiện bền và áp suất làm việc

Tính kích thước thùng chứa bụi

Chọn thùng chứa bằng inox

Chọn thời gian vệ sinh thùng chứa bụi là 8h

Chọn đường kính thùng chứa: dt = 0,5m

Cửa vào có nắp bích để bịt kín gắn vào thiết bị nhờ đoạn ống nối bằng thép CT3

- Bích nối cửa vào (số lượng 2)

 Chọn bích liền bằng thép hình chữ nhật

 Chiều dài trong: Lt = 320 mm

 Chiều dài ngoài: Ln = 380 mm

 Chiều rộng trong của bích: Wt = 100 mm

 Chiều rộng ngoài của bích: Wn = 150 mm

 Đường kính mép vát: D1 = 120 mm

- Bích nối cửa tháo bụi (số lượng 1) Đường kính tương đương:

Chọn bích liền bằng thép để nối thiết bị (tra bảng XIII.27 trang 417 Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất – tập 2)

 Đường kính trong: Dt = 195 mm

 Đường kính ngoài: Do = 200 mm

 Đường kính ngoài của bích: D = 320 mm

 Đường kính tâm bulong: Db = 250 mm

 Đường kính mép vát: D1 = 346 mm

- Bích nối thân cyclone hình trụ và thân hình nón (số lượng 1)

Chọn bích liền bằng thép để nối thiết bị (tra bảng XIII.27 trang 417 Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất – tập 2)

 Đường kính trong: Dt = 504mm

 Đường kính ngoài: Do = 511mm

 Đường kính ngoài của bích: D = 630mm

 Đường kính tâm bulong: Db = 580mm

 Đường kính mép vát: D1 = 550mm

Chọn chân đỡ cạnh thép nối hàn bằng tay

 𝐷 𝑛 : đường kính ngoài của thân cyclone, 𝐷 𝑛 = 500 + (2 × 2) = 504𝑚𝑚 = 0,504𝑚

 𝐷 𝑡 : đường kính trong của thân cyclone, 𝐷 𝑡 = 0,5𝑚

 H: chiều cao của thân cyclone, H = 1,1m

 𝜌: : khối lượng riêng của thép CT3,  = 7850 kg/m 3

4 ) × 7850 = 20,40 𝑘𝑔 Khối lượng bụi: mbụi = 69,84 kg

- Trọng lượng mỗi tai treo:

4 = 329,86 𝑁 = 0,033 × 10 4 𝑁 Nội suy Bảng XIII.36 Tai treo thiết bị thẳng đứng – trang 438 – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất – tập 2 ta chọn được tai treo ứng với tải trọng 0,2510 4 N

Bảng 8 Bảng thông số kỹ thuật của tai treo

Lọc túi vải

Lưu lượng khí cần lọc Q = 1500 m 3 /h = 25 m 3 /min

Nồng độ bụi vào thiết bị Cv = 821,023 mg/m 3

Nhiệt độ khí bụi vào tb = 35 o C

Khối lượng riêng của không khí khô ở 35 o C: ρk = 1,15 kg/m 3

Khối lượng riêng của bụi ρb = 1000 kg/m 3

Nhiệt độ không khí ra tk = 35 o C

Nồng độ bụi ra khỏi thiết bị túi vải theo QCVN 09 – 2009, loại B

CTC = 200 mg/m 3 ở điều kiện chuẩn ( 0 o C và áp suất bằng 760 mmHg)

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

C max : Nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm trong khí thải của cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ thải ra môi trường không khí, mg/Nm 3

C TC : Giá trị nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm theo QCVN 09 – 2009

K p : Hệ số theo lưu lượng nguồn thải

Bảng 9 Hệ số Kp theo lưu lượng

Lưu lượng nguồn thải (m 3 /h) Giá trị hệ số K p

K v : Hệ số vùng, khu vực, nơi có cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ

Bảng 10 Hệ số phân vùng Kv

Phân vùng Giá trị hệ số K v

Nội thành đô thị loại đặc biệt (1) và đô thị loại I (1); rừng đặc dụng (2); di sản thiên nhiên, di tích lịch sử văn hóa được xếp hạng (3); cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ có khoảng cách ranh giới đến khu vực này dưới 02 km

Nội thành, nội thị đô thị loại II, III, IV (1); Vùng ngoại thành đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I có khoảng cách đến ranh giới cách khu vực này dưới 02 km

Khu công nghiệp,; đô thị loại IV (1); vùng ngoại thành, ngoại thị đô thị loại II,III,IV có khoảng cách đến ranh giới nội thành, nội thị lớn hơn hoặc bằng 02 km; cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ có khoảng cách đến ranh giới các khu vực này dưới 02 km (4)

Vùng 5 Nông thôn miền núi 1,4

 Cmax = 200 × 1 × 0,8 = 160 mg/m 3 Ở điều kiện thường t = 35 o C, nồng độ ra:

35+273 = 154,805 mg/m 3 Hiệu suất làm việc của thiết bị: (theo công thức 9-18, trang 315, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn)

3.3.1 Tính toán kích thước lọc túi vải

Chọn loại túi vải tổng hợp Đường kính D = 125 – 300 mm, chọn D = 200 mm = 0,2 m

Diện tích một túi vải

3.3.2 Tính toán kích thước thiết bị

Chọn hiệu suất bề mặt lọc: η = 96%, vận tốc lọc là 0,9 m/min

Diện tích bề mặt lọc S = 𝑄

- Chọn số túi là 24 túi => 6 hàng, 4 túi/hàng

- Thiết kế 7 hàng, mỗi hàng 4 túi (dự trữ một hàng)

Khoảng cách giữa các túi (ngang dọc như nhau): 100 mm

Khoảng cách từ túi vải ngoài đến thành thiết bị: 100 mm

Chọn chiều cao phễu xả bụi = 690 mm

Chiều cao van trái khế thu bụi = 410 mm

Chiều cao thùng chứa bụi = 500 mm

Chọn chiều cao phía trên túi vải = 400 mm

Chọn chiều cao phía dưới túi vải = 200 mm

Chiều cao lan can = 800 mm

Chiều rộng thang bảo trì = 500 mm

Chiều rộng ngăn chứa bình nén khí và van rũ bụi = 300 m

Chiều cao ngăn chứa bình nén khí và van rũ bụi = 600 m

Vậy chiều cao thiết bị lọc túi vải:

H = 800 + 400 + 2000 + 200 + 690 +410 + 500 = 5000 mm = 5 m Chiều dài của thiết bị túi vải:

L = 100 × 6 + 100 × 2 + 200 × 7 + 500 = 2700 mm = 2,7 m Chiều rộng của thiết bị túi vải:

Lượng hệ khí vào ống tay áo:

Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào thiết bị lọc tay áo (% khối lượng) yv = 𝐶 𝑏

Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi thiết bị (% khối lượng) yr = yv (1 – η) = 0,07 × (1 – 0,8114) = 0,0132 % Lượng hệ khí ra khỏi thiết bị

Lượng khí sạch hoàn toàn

100 = 1723 kg/h Lưu lượng hệ khí đi ra khỏi thiết bị

Năng suất của thiết bị lọc theo lượng khí sạch hoàn toàn

Gb = Gv – Gr = (1724 – 1723) x 24 = 24 kg/ngày Thể tích bụi thu được trong một ngày

Chọn máy nén khí dùng để rung rũ bụi

Chọn áp suất chịu tải của 1 túi vải: P = 5 atm

Chọn thiết bị lọc bụi túi vải có hệ thống phụt khí nén xung lực để rũ bụi Chọn thời gian rũ bụi 1 hàng là 3 giây

Thời gian giữa hai lần rũ bụi là t = 2 phút

Thể tích của một túi vải:

𝑉 1 : Thể tích một túi lọc (m 3 )

D: đường kính của túi vải (m), D = 0,2 m

L: chiều dài của túi vải (m), L = 2 m

→ Thể tích một hàng túi vải lọc:

Ta có: PV = nRT Trong đó:

P là áp suất khối khí (atm)

V là thể tích khối khí (m 3 ) n là số mol khối khí

R là hằng số khí (J/mol.K)

T là nhiệt độ khối khí (K)

Do lượng khí nén cần sử dụng để rũ bụi ở mỗi ống túi vải bằng với thể tích của nó nên với điều kiện ở áp suất 5atm (nhiệt độ, khối lượng riêng không đổi), nên:

Thể tích khí nén cho mỗi lần giũ bụi:

5 = 0,0503 m 3 Lưu lượng khí nén cho mỗi lần giũ bụi:

Do hiệu suất của thiết bị lọc bụi túi vải là 81,14% Do đó hàm lượng bụi mà túi vải lọc được là:

𝐶𝑣 = 81,14% × 821,023 = 666,178 mg/m 3 Lượng bụi còn lại sau xử lý:

So với QCVN 19:2009/BTNMT thì sau xử lý nồng độ bụi ra đạt yêu cầu của tiêu chuẩn

Sau khi rũ bụi cho hàng thứ nhất xong, sau 2 phút valve khí tại hàng thứ hai sẽ hoạt động rũ bụi cho hàng túi thứ hai Quá trình này sẽ lặp đi lặp lại cho tới hàng túi vải cuối cùng Khi đó một chu kỳ rũ bụi mới cho hàng thứ nhất lại bắt đầu

Bảng 11 Thông số thiết kế và kích thước thiết bị túi vải

Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Kích thước thiết bị túi vải L x B x H mm 5000 x 1600 x 2700 Đường kính túi vải D mm 200

Chiều dài túi vải L mm 2000

Khoảng cách giữa các túi vải mm 100

Đường ống dẫn bụi

Chọn đường ống dẫn khí có tiết diện tròn và làm bằng thép mỏng, chọn vận tốc dòng khí trong ống: vt = 16,67 m/s

- Đường ống trước thiết bị cyclone:

- Đường ống từ cyclone đến thiết bị lọc túi vải:

- Đường ống từ thiết bị lọc túi vải ra ống khói:

3.4.2 Tổn thất áp lực lên đường ống

- 𝜌 𝑘 : khối lượng riêng của không khí ở 35℃, 𝜌 𝑘 = 1,146 (𝑘𝑔/𝑚 3 )

- 𝐷v: đường kính ống dẫn bụi vào thiết bị cyclone và lọc túi vải, 𝐷v = 0,2 (m)

- 𝑣𝑘: vận tốc khí trong đường ống dẫn bụi vào lọc túi vải, 𝑣𝑘= 16,67 (m/s)

- 𝜇 100 𝑜 𝐶 : độ nhớt động học của bụi ở 100 𝑜 𝐶, 𝜇 100 𝑜 𝐶 = 21,79 × 10 −6 (Pa.S)

- 𝜌 𝑘 : khối lượng riêng của không khí ở 35℃, 𝜌 𝑘 = 1,146 (𝑘𝑔/𝑚 3 )

- 𝐷v: đường kính ống dẫn bụi vào thiết bị cyclone và lọc túi vải, 𝐷v = 0,2 (m)

- 𝑣𝑘: vận tốc khí trong đường ống dẫn bụi vào lọc túi vải, 𝑣𝑘= 16,67 (m/s)

- 𝜇 35 𝑜 𝐶 : độ nhớt động học của bụi ở 35 𝑜 𝐶, 𝜇 35 𝑜 𝐶 = 1,89 × 10 −5 (Pa.S)

Do Regh < Re < Ren (theo bảng II.14, sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hóa chất tập 1, trang 379) nên:

Tổn thất áp lực trên đường ống nối nguồn thải với thiết bị cyclone:

- Chọn ống dẫn bụi là ống thép nguyên và ống hàn trong điều kiện ít ăn mòn → 𝜀 0,2 (theo bảng II.15, sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hóa chất tập 1, trang

- Do chế độ chảy rối nên α = 1

Tổn thất áp lực trên đường ống nối thiết bị cyclone với thiết bị lọc túi vải:

- Chọn ống dẫn bụi là ống thép nguyên và ống hàn trong điều kiện ít ăn mòn → 𝜀 0,2 (theo bảng II.15, sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hóa chất tập 1, trang

- Do chế độ chảy rối nên α = 1

Tổn thất áp lực trên đường ống nối thiết bị lọc túi vải với ống khói:

- Chọn ống dẫn bụi là ống thép nguyên và ống hàn trong điều kiện ít ăn mòn

→ 𝜀 = 0,2 (theo bảng II.15, sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hóa chất tập 1, trang 381)

- Do chế độ chảy rối nên α = 1.

Chọn quạt hút

Lưu lượng chọn quạt Qr 00 m 3 /h

Tổn thất áp lực của hệ thống:

- Loại : quạt ly tâm hút bụi

- Mã sản phẩm: CF.OX495

- Kiểu: Nối trực tiếp, dây đai - puly

- Nhiệt độ dòng khí cho phép: 0 – 150 0 C

Ngày đăng: 27/03/2024, 23:13

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w