Đề tài " Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa, Đồng Nai " doc

Đồ án tốt nghiệp ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa, Đồng Nai Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Đức Cảnh Họ tên sinh viên : Trịnh Việt Đức MỤC LỤC GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 1 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG MỞ ĐẦU2 A. Cơ sở hình thành đề tài : 2 B. Mục tiêu của đề tài : 3 C. Nội dung của đề tài : 4 CHƯƠNG I 5 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT FORMALYN 37% - CÔNG TY TNHH GREEN CHEMICAL 5 1.1. Tổng quan về nhà máy : 5 1.1.1.Giới thiệu về nhà máy: 5 1.1.2.Vị trí và quy mô của nhà máy : 5 1.1.3.Cơ cấu tổ chức của nhà máy: 7 1.2. Dây chuyền công nghệ : 8 1.3. Các nguồn phát sinh chất thải tại nhà máy: 11 1.3.1.Khí thải: 11 1.3.2.Nước thải: 13 1.3.3.Chất thải rắn: 14 1.3.4.Các yếu tố khác: 14 CHƯƠNG II 16 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI 16 2.1. Mục đích của việc xử lý khí thải:16 2.2. Các phương pháp xử lý khí thải:17 2.2.1. Phương pháp xử lý bụi: 17 2.2.2. Phương pháp xử lý khí thải độc hại:21 CHƯƠNG III 31 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO NHÀ MÁY 31 3.1. Đề xuất phương án : 31 3.1.1. Tính toán tải lượng khí thải lò hơi : 31 3.1.2. Đề xuất phương án : 33 3.2. Tính toán thiết kế : 35 3.2.1. Cyclon : 35 GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 2 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp 3.2.2. Tháp hấp thụ :38 3.2.3. Quạt công suất : 68 3.2.4. Bể nước tuần hoàn :69 3.2.5. Ong khói : 69 CHƯƠNG IV 73 TÍNH TOÁN KINH TẾ 73 4.1. Kinh phí vận hành (/m3) : 73 4.2. Kinh phí đầu tư : 74 CHƯƠNG V 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 5.1. Kết luận : 76 5.2. Kiến nghị : 76 CHƯƠNG MỞ ĐẦU A. Cơ sở hình thành đề tài : Formalyn 37% là nguyên liệu chính được sử dụng nhiều trong ngành gỗ (90 - 95%), và cũng được sử dụng trong công nghiệp, chất khử trùng mà Việt Nam đang phải nhập khẩu toàn bộ. Khi so sánh với các nước lân cận trong ngành gỗ, có thể thấy được về kỹ thuật Việt Nam không hề thua kém, nhưng lại kém hơn về nguồn nguyên vật liệu cũng như trang thiết bị máy móc liên quan. Trong đó có thể kể đến kỹ thuật tạo ra keo mang tính nhiệt và rắn từ phản ứng của Formalyn 37% với phenol, melamine - một kỹ thuật đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất veneer, MDF, PARTICLE BOARD,… Trong khi đối với Formalyn 37% và một số các loại keo khác, thời gian hữu hiệu càng lúc càng ngắn sẽ kéo theo sự giảm xuống rõ nét của chất lượng sản phẩm. Hiện nay, trong toàn bộ lượng Formalyn 37% và hơn 80 - 85% lượng một số keo khác nhập khẩu thì phần lớn hiệu lực thời gian sử dụng đã hết. Và dù cho chất lượng thấp như vậy, với các mác nhập khẩu, các loại keo trên vẫn được bán ra với giá rất đắt. GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 3 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp Chính những điều này đã kéo theo chất lượng của các loại keo được chế tạo tại Việt Nam từ Formalyn 37% càng có chất lượng rất kém, hầu hết thời gian sử dụng đã hết hạn. Do vậy sản xuất Formalyn tại Việt Nam có thể giải quyết được các vấn đề nêu trên bằng sản phẩm chất lượng cao, giá thành thấp, cung cấp đến khách hàng trong thời gian ngắn nhất… và đủ sức cạnh tranh với các nước lân cận. Tuy nhiên, nhà máy sản xuất Formalyn 37% còn mắc phải một số khó khăn như chưa giải quyết triệt để vấn đề gây ô nhiễm môi trường, nhất là chưa giải quyết được lượng khí thải của nhà máy, làm cho môi trường không khí của KCN vốn đã ô nhiễm lại càng ô nhiễm hơn. Đồ án "Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi - Công ty TNHH Green Chemical - nhà máy sản xuất Formalyn 37% - KCN Long Bình - TP.Biên Hòa - Đồng Nai" được hình thành trên yêu cầu thực tế của công ty, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và tạo tiền đề cho sự phát triển ngành sản xuất Formalyn. B. Mục tiêu của đề tài : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi - Công ty TNHH Green Chemical -Nhà máy sản xuất Formalyn 37% - KCN Long Bình - TP.Biên Hòa - Đồng Nai. C. Nội dung của đề tài : " Tổng quan về nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty TNHH Green Chemical. ¢ Tổng quan về nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty TNHH Green Chemical. ¢ Khảo sát hiện trạng về công nghệ sản xuất và các nguồn thải nói chung, khí thải nói riêng của nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty TNHH Green Chemical. " Tổng quan về các phương pháp xử lý khí thải. " Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty TNHH Green Chemical. GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 4 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp ¢ Từ các số liệu về nguồn thải thu thập được tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty TNHH Green Chemical. ¢ Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý khí thải. " Kết luận và kiến nghị. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT FORMALYN 37% - CÔNG TY TNHH GREEN CHEMICAL 1.1. Tổng quan về nhà máy : 1.1.1.Giới thiệu về nhà máy: Nhà máy sản xuất Formalyn 37% - công suất 120 tấn/ngày của công ty TNHH Green Chemical có mục đích chính thay thế hàng nhập khẩu, được cung cấp nhiều trong ngành chế biến gỗ (90 - 95%) đang phát triển ở nước ta và cũng được sử dụng trong công nghiệp, chất khử trùng. 1.1.2.Vị trí và quy mô của nhà máy : " Tên nhà máy : Nhà máy sản xuất Formalyn 37% thuộc công ty TNHH Green Chemical. GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 5 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp " Địa chỉ : lô C-5, đường số 7 - KCN Long Bình - Tp.Biên Hòa - Tỉnh Đồng Nai. " Quy mô diện tích : 16416 m2. " Đại diện : Ông. HWANG JUN GU - Giám đốc. " Tổng mức đầu tư: 14.000.000 USD. " Số lượng CBNV của nhà máy khoảng 100 người, tùy theo từng giai đoạn số lượng công nhân sẽ thay đổi để phù hợp với tình hình hoạt động của nhà máy. " Nhà máy làm việc 3 ca/ngày. " Vị trí địa lý : Địa điểm của nhà máy tại lô C-5, Khu công nghiệp Loteco, đường số 7, phường Long Bình, TP.Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Địa điểm này nằm trong quy hoạch dành cho khu công nghiệp thuộc tỉnh Đồng Nai, cách thành phố Hồ Chí Minh 30 km nên khá thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu cũng như sản phẩm. Mặt khác, nơi nay cũng thuộc vùng tam giác trọng điểm phát triển kinh tế ( Thành Phố Hồ Chí Minh - Đồng Nai - Bà Rịa Vũng Tàu) của khu vực phía Nam, rất có ý nghĩa đối với sự phát triển hoạt động sản xuất của dự án về lâu dài. Trong khu vực nhà máy không có dân sinh sống, khu dân cư gần nhất cũng có khoảng cách đủ xa để đảm bảo vệ sinh môi trường. Xung quanh khu vực nhà máy là các nhà máy khác, một số đang tiến hành hoạt động xây dựng các dự án của các ngành công nghiệp khác. Một số đã đi vào hoạt động. Về giao thông vận tải cũng khá thuận lợi do khu vực nhà máy nằm ở trung tâm của các đầu mối giao thông quan trọng như: đường sắt, đường bộ, đường thủy. GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 6 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp 1.1.3.Cơ cấu tổ chức của nhà máy: SƠ ĐỒ TỔ CHỨC Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức của nhà máy 1.2. Dây chuyền công nghệ : Hình 1.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất Formalyn 37% GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 7 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp " Mô tả các công đoạn trong dây chuyền sản xuất: 1. Methanol: từ bồn chứa, methanol được chuyển đến bồn xử lý (methanol service tank) thông qua máy bơm methanol (methanol transfer pump), sau đó methanol theo thiết bị ống dẫn bơm (methanol feed pump) được đưa đến máy làm cô đặc (evaporator), lượng methanol được đưa tới tùy thuộc vào sức chứa của máy làm cô đặc (evaporator). 2. Tại thiết bị cô đặc (evaporator), methalnol được cô đặc lại, sau đó được đun nóng 1 lần nữa bằng thiết bị đun nóng methanol (methanol heater); trong quá trình chảy ra sẽ phát sinh khí gas methanol, khí gas ngưng tụ này (condensation) được nén lại, sau đó trộn lẫn với không khí ở 1 tỷ lệ nhất định GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 8 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp đã được điều chỉnh một cách chính xác trước đó tại thiết bị trộn (mixer). 3. Không khí là một nguyên liệu quan trọng trong quá trình này. Bằng cách sử dụng thiết bị thổi không khí (Roots Blower), không khí sẽ được đưa vào với áp lực và lưu lượng nhất định, sau đó tại thiết bị trộn, để giảm thiểu sự ngưng tụ trong quá trình pha trộn, không khí được nung nóng bằng thiết bị nung nóng không khí (Air heater) rồi mới cho kết hợp với methanol gas. 4. Hơi nước (Steam) là vật chất quan trọng thứ 3. Tại thiết bị trộn, hơi nước, không khí và methanol gas được pha trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định, hạn chế tối đa lượng thừa lại của các chất trên trong thành phẩm. Bằng cách này sẽ làm cho giá thành sản xuất Formalyn thấp, nâng cao chất lượng thành phẩm. 5. Hỗn hợp Air, Methanol, Steam dưới tác động của chất xúc tác (Granular Type Catalyst) ở nhiệt độ 630 - 6500C sẽ tạo thành phản ứng khử (Dehydrog Enation), tạo thành Formaldehyde Gas, nhiệt độ tỏa ra sau phản ứng nhanh chóng được làm nguội (Quenching) trong nồi hơi (Boiler) để thu hồi năng lượng, và hạn chế phản ứng phụ (Side reaction). 6. Năng lượng thu hồi trên sẽ được chuyển hóa thành dạng hơi nước (steam), đưa đến các thiết bị có sử dụng hơi nước trong quy trình để được tái sử dụng như một nguồn năng lượng (có tác dụng tiết kiệm năng lượng). 7. Khí gas đã được làm lạnh nói trên sẽ thu hồi lại Formaldehyde Gas được hấp thụ vào nước, 1 phần chuyển thành nhiệt hấp thụ (Absorption Heat). Tại thiết bị chuyển đổi nhiệt thành tấm (Plate Type Heat Exchanger), bằng cách chuyển đổi nhiệt sang nước, nâng cao khả năng hấp thụ, hiệu quả của các thiết bị được nâng cao, đồng thời đề phòng các sự cố khác tác động đến môi trường. GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 9 SVTH : Trịnh Việt Đức Đồ án tốt nghiệp 8. Formaldehude Gas đã hấp thụ vào nước được cho vào bình chứa, điều chế ở một nồng độ cần thiết, rồi đưa vào bình chứa thành phẩm để bảo quản sử dụng. 1.3. Các nguồn phát sinh chất thải tại nhà máy: 1.3.1.Khí thải: Trong giai đoạn hoạt động của nhà máy có phát sinh ô nhiễm về không khí, nguồn gốc gây ô nhiễm không khí bao gồm 2 nguồn chính sau: 1.3.1.1. Ô nhiễm khí thải từ lò hơi: Theo Cơ quan quản lý môi trường của Mỹ (USEPA), hệ số ô nhiễm của các khí thải đặc trưng do đốt dầu FO (3%S) cho trong bảng (3 loại khí thải đặc trưng là SO2, NO2,CO và bụi) : Bảng 1.1: Hệ số ô nhiễm của một số khí khi dùng dầu FO Chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm khi dùng dầu FO (g/1000l dầu) SO2 54000 NO2 9600 CO 500 Bụi 2750 (Nguồn: USEPA) Lượng dầu FO sử dụng là 150 l/h cho một lò hơi 2 tấn. Căn cứ theo bảng trên ta có thể tính được tải lượng các chất ô nhiễm, từ đó ta có thể tính được nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi như sau: Bảng 1.2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi Chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm (g/h) Lưu lượng khí thải (m3/h) Nồng độ các chất ô nhiễm (mg/m3) TCVN 5939:2005 (mg/m3) SO2 8100 3281.025 2468.74 500 NO2 1440 3281.025 438.89 580 CO 75 3281.025 22.86 1000 Bụi 412.5 3281.025 12.57 200 GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 10 SVTH : Trịnh Việt Đức [...]... trên cho thấy trong khí thải từ lò hơi chỉ có SO2 là vượt tiêu chuẩn TCVN 5939:2005 nhiều lần,các khí còn lại và bụi đều nằm trong khoảng cho phép Do đó sơ đồ xử lý khí thải được chọn là: Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống xử lý khí thải Hình3.2: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý khí thải Khí thải từ lò hơi được thu gom và theo đường ống dẫn khí đến Cyclon Tại Cyclon, một lượng bụi trong khí thải sẽ được giữ... 1.3.2.Nước thải: 1.3.2.1 Nước thải sản xuất: Trong quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy, chủ đầu tư cho biết công nghệ sản xuất keo này không phát sinh nước thải 1.3.2.2 Nước thải sinh hoạt: " Nguồn phát sinh: từ các nhà làm việc, các khu nhà vệ sinh, nhà ăn, căn tin… " Lượng nước thải ước tính khoảng 6 m3/ngày " Nước thải sinh hoạt được gom và xử lý bằng bể tự hoại, sau đó được xử lý tiếp bằng... Đức 24 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG III ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO NHÀ MÁY 3.1 Đề xuất phương án : 3.1.1 Tính toán tải lượng khí thải lò hơi : Theo Cơ quan quản lý môi trường của Mỹ (USEAP), hệ số ô nhiễm của các khí thải đặc trưng do đốt dầu FO (3%S) cho trong bảng sau: (4 loại khí thải đặc trưng là SO2, NO2, CO và bụi) Chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm khi dùng dầu FO (g/1000l... ra hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp Long Bình 1.3.2.3 Nước thải là nước mưa: Nước mưa được thu gom bằng hệ thống riêng sau đó qua hệ thống thoát nước và được đào thải vào hệ thống thoát nước chung của khu công nghiệp Long Bình 1.3.3.Chất thải rắn: o Trong giai đoạn hoạt động của Nhà máy sẽ phát sinh chất thải rắn từ các nguồn: Rác thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên Nhà máy. .. Rác thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên Nhà máy Rác thải do hoạt động sản xuất của Nhà máy chủ yếu là bao bì, dẻ lau dính hóa chất, cặn hóa chất không còn sử dụng v.v Dầu nhớt thải của lò hơi, máy phát điện dự phòng, cặn xử lý vệ sinh công nghiệp lò hơi theo định kỳ v.v o Tải lượng chất thải rắn: Chất thải rắn sinh hoạt của 100 công nhân ước tính 25 kg/ngày chủ yếu là các chất hữu cơ, bao bì, ny... 2.2 Các phương pháp xử lý khí thải: GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh SVTH : Trịnh Việt Đức 14 Đồ án tốt nghiệp Xử lý khí thải là làm cho nồng độ các chất độc hại trong khí thải giảm tới mức độ tối thiểu trong phạm vi cho phép trước khi thải vào môi trường xung quanh hoặc để giữ lại những thành phần giá trị từ dòng khí đưa nó trở lại vào quá trình công nghệ để tiếp tục sử dụng Các khí thải thuộc loại vô... yêu cầu sau: " Có đủ khả năng hấp thụ cao " Có tính chọn lọc cao theo quan hệ với thành phần cần được tách ra " Có thể có tính bốc hơi nhỏ " Có những tính chất động học tốt " Có khả năng hoàn nguyên tốt " Có tính ổn định nhiệt hóa học " Không có tác động ăn mòn nhiều đến thiết bị " Có giá thành rẻ và dễ kiếm trong sản xuất công nghiệp o Ta thấy rằng không có chất hấp thụ nào thỏa mãn được tất cả các... nghiệp Kết quả cho thấy công ty sử dụng dầu FO với hàm lượng 3%S thì nồng độ SO2 trong khí thải vượt tiêu chuẩn TCVN 5939:2005 rất nhiều lần, các khí còn lại và bụi đều nằm trong khoảng cho phép 1.3.1.2 Ô nhiễm do khí thải máy phát điện: Theo tài liệu hướng dẫn đánh giá nhanh nguồn phát thải của WHO, đối với trường hợp đốt dầu DO (1%S) không được điều khiển thì lưu lượng khí thải là 25 m3/kgDO Hệ số... Hình 2.4: Thiết bị hấp phụ Dòng khí thải đi vào thiết bị từ ống 1 Khi dòng khí thải đi qua các lớp vật liệu hấp phụ 2, khí thành phần trong hỗn hợp khí thải được bám giữ trên các bề mặt của các hạt vật liệu còn không khí sạch được xả ra ngoài qua ống 3 Vật liệu hấp phụ được áp dụng trong kỹ thuật xử lý khí thải có sự phát triển bề mặt bên trong rất lớn và chúng cần phải đáp ứng một số yêu cầu : " Có khả... thụ khí độc hại bằng phương pháp rửa khí thường là các tháp rửa khí, dòng khí thải đi vào thiết bị qua ống 1, chất lỏng được phun thành các hạt nhỏ chuyển động ngược với hướng chuyển động của dòng khí thải (hoặc theo hướng cắt ngang) Các hạt nhỏ li ti tiếp xúc với khí thải và hấp thụ khí độc hại trong khí thải, các lớp vật liệu đệm 2 làm tăng diện tích tiếp xúc giữa 2 pha, giúp tăng hiệu quả của thiết . Đồ án tốt nghiệp ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP. Biên Hòa, Đồng Nai Giáo viên hướng. của đề tài : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi - Công ty TNHH Green Chemical -Nhà máy sản xuất Formalyn 37% - KCN Long Bình - TP. Biên Hòa - Đồng Nai. C. Nội dung của đề tài. không khí của KCN vốn đã ô nhiễm lại càng ô nhiễm hơn. Đồ án " ;Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi - Công ty TNHH Green Chemical - nhà máy sản xuất Formalyn 37% - KCN Long