đề tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT VỎ HẠT ĐIỀU VỚI CÔNG SUẤT 10KG/H pot

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM VIỆN KHCN & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG  Đồ án môn học KỸ THUẬT KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TIẾNG ỒN Tên đề tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT VỎ HẠT ĐIỀU VỚI CÔNG SUẤT 10KG/H GVHD : Trần Thị Hiền SVTH : Nhóm 1 Lớp : CDMT 10 TP. HCM, tháng 11 năm 2010 1 Danh sách thành viên nhóm 1. Nguyễn Minh Hiền 08220701 2. Dương Thị Loan Anh 08116471 3. Lê Nam Cường 08209771 4. Lê Thành Đạt 08242501 5. Võ Thị Trung Hậu 08240741 MỤC LỤC 2 3 LỜI MỞ ĐẦU Như ta đã biết thời đại ngày nay là thời đại công nghiệp hóa; hiện đại hóa đất nước, cuộc sống ngày càng nhộn nhịp, dân số thế giới ngày càng tăng thì đòi hỏi sản phẩm sản xuất từ các ngành công nghiệp, nông nghiệp cũng phải tăng để phục vụ nhu cầu của cuộc sống. Bên cạnh những lợi ích mà con người đạt được thì cũng kèm theo đó là một số hiểm họa phát sinh từ các quá trình hoạt động của các công ty xí nghiệp và đặc biệt là hoạt động của các khu công nghiệp đã thải ra bầu trời một lượng khí độc ô nhiễm đáng kể như (SO x , NO x , CO x , HCl, H 2 SO 4 , H 2 S….). Các loại khí độc này là một trong những nguyên nhân làm ảnh hưởng mạnh đến sức khỏe của con người và động vật, gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính, mưa axit, làm mất cân bằng hệ sinh thái,… Do vậy để giảm được những mối hiểm họa đó, giúp cho môi trường sinh thái được trong lành thì cần có những biện pháp, những quy trình xử lý có hiệu quả. Nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt các hậu quả môi trường không thể lường trước được. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU 1.1. Giới thiệu chung về ngành chế biến hạt điều Như ta đã biết, Việt Nam hiện đã có gần 400.000 ha trồng điều, 300.000 ha đã đưa vào khai thác, tập trung vào các tỉnh miền Trung – Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ, năm nay cho sản lượng khoảng 350.000 tấn. Đặc biệt, tỉnh Bình Dương hiện có tốc độ phát triển diện tích trồng điều nhanh nhất, từ 65.000 ha trong năm 2000 lên 110.000 ha vào cuối năm 2004 và là tỉnh hiện đứng đầu cả nước về diện tích, sản lượng hạt điều thô (năm 2004 đạt 97.000 tấn trong tổng số 350.000 tấn) cùng với trên 70 cơ sở, nhà máy chế biến. Ngoài ra vùng trồng điều còn tập trung tại một số tỉnh như Bình Phước (170.000 ha), Bình Thuận (16.000 ha), Bình Định (14.000 ha), Bà Rịa – Vũng Tàu (12.000 ha). Tại các vùng này trồng điều phát triển khá mạnh và chiếm khoảng 2/3 diện tích điều cả nước. Cây điều có nguồn gốc từ Brazil, thân cao. Hạt điều được nhiều người biết đến nhất trên thị trường thế giới, hạt điều được bao phủ bằng vỏ hạt chứa rất nhiều dầu ăn mòn, phần này thường được gọi là hạt, nó gắn kết với phần quả. Phần hạt chỉ chiếm khoảng 10% tổng khối lượng cả quả. Hầu hết các nước sản xuất điều đều chỉ chế biến phần hạt mà không chú ý đến phần quả, chủ yếu chỉ lấy từ phần vỏ lụa trở vào. Hạt điều lần đầu tiên được Ấn Độ xuất khẩu vào năm 1992 và 1925, với khối lượng trên 1000 tấn mỗi năm. Ngày nay, hạt điều đã trở thành một mặt hàng quan trọng trong thương mại thế giới với khối lượng xuất khẩu trên 100. 000 tấn/năm. Các nước xuất khẩu chủ yếu là Tanzania, Kenya, 5 Mozambique, Brazil và Nigieria. Các nước nhập khẩu chủ yếu là Mỹ, Nga, Anh, Bắc Ai len, Đức, Đông Âu, Úc và Canada. Phần quả ít khi được chế biến, mặc dù nó có rất nhiều hương thơm, nếu so sánh với các loại trái cây khác thì nó là một trong những loại chứa nhiều vitamin C nhất. Một quả cam chỉ chứa khoảng 50mg vitamin C. Kỹ thuật sản xuất nước điều cũng rất đơn giản, sản phẩm đễ được thị trường trong cũng như ngoài nước chấp nhận, nước điều có thể sử dụng ở nồng độ tự nhiên hoặc cô đặc đến 60 o Brix. Điều được thu hoạch khi đã chín, lúc này phần nhân đã phát triển hoàn toàn. Đều chín tự động rụng xuống, thu nhặt và chuyển ngay đến nhà máy chế biến. Nước quả phải được trích trong vòng 6 giờ sau khi thu nhặt, nếu không sẽ dễ bị nhiễm khuẩn và có thể làm giảm chất lượng và thay đổi mùi vị nước điều thành phẩm. Hiệu suất chiết nước điều là khoảng 80%, với nồng độ dung dịch là khoảng 12 o Brix. Nước điều rất giàu tanin do vậy ta chỉ nên tiến hành trích nước quả khi quả đã chín hoàn toàn thì hàm lượng tanin mới giảm. 1.2. Tình hình chế biến hạt điều ở Việt Nam Gần đây xuất hiện nhiều nhà máy chế biến điều nhân đủ các loại quy mô. Các công ty thương mại cũng nhảy vào khai thác.Hiện nay cả nước đã có 90 nhà máy chế biến hạt điều với 300.000 công nhân chế biến và tổng vốn đầu tư khoảng 1.000 tỉ đồng, đó là chưa kể đến sự góp mặt của hàng trăm lò của tư nhân. Hiện nay năng lực chế biến của toàn bộ các nhà máy chế biến và các lò của tư nhân cần tối thiểu khoảng 500.000 tấn/năm, nhưng sản lượng trong nước chỉ ở mức tối đa 350.000 tấn/năm. Tình trạng thiếu nguyên liệu trầm trọng đã đẩy các nhà máy chế biến lao vào cuộc “tử chiến” tranh mua nguyên liệu bằng mọi giá, mọi lúc, mọi nơi. Hậu quả là trong mùa làm ăn 6 năm nay, giá đầu vào của các nhà máy cao hơn đầu ra, chất lượng nguyên liệu bị giảm sút, tình trạng thua lỗ đang treo lơ lửng trên đầu doanh nghiệp. Nhiều năm qua các doanh nghiệp chế biến điều Việt Nam gần như chỉ làm mỗi một việc là nóc tách từ hạt điều thô ra nhân để đóng thùng xuất khẩu. Hiện nay, phần lớn các nhà máy chế biến hạt điều Việt Nam có quy mô nhỏ, sản xuất kết hợp giữa cơ khí và thủ công. Hiện có ít doanh nghiệp đầu tư vào sản phẩm nhân điều tinh chế, do đó sản phẩm hạt điều chế biến sẵn trên thị trường còn đơn điệu, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng. 1.3. Quy trình chế biến hạt điều 1.3.1. Chế biến nước điều Nguyên tắc: nước điều phải được trích ly không quá 6 giờ sau khi rơi khỏi cây, và được bảo quản trong thùng gỗ để tránh bị phân hủy. Tách hạt: ngay khi đến xưởng, quả điều được lấy ra khỏi thùng gỗ và chuyển đến băng tải, tại đây ta tiến hành tách cuống bằng thủ công. Tay mang găng cao su, dùng hai ngón tay day và kéo hạt ra khỏi quả. Quả và hạt được đưa qua sàng rung, tại đây hạt nhỏ hơn rơi xuống còn lại quả chuyển đến một bộ phận khác. Rửa: do khi rơi quả điều có dính đất và quá trình tách bóc bằng tay, quả điều có thể bị bẩn do vậy phải rửa với nước clo (5ppm), ban đầu rửa khuấy đảo sau cùng phun nước áp lực lớn. Trích nước quả: quả điều được chuyển đến một máy ép trên băng tải cao su sau đó đưa ngược trở lại một mâm bằng thép. Phần xơ được đưa ra ngoài ở cuối vít đùn, nước lắng lại ở đáy máy ép, nước quả lúc này có rất nhiều xơ nhỏ. Xơ rơi khỏi vít đùn có thể được đưa đến một máy ép thứ 2 để thu hồi hết nước điều, nước cũng có thể được thêm vào trong máy ép thứ 2. 7 Lọc: nếu muốn, phần vỏ còn trong nước điều có thể tách ra bằng thiết bị tách ly tâm. Diệt khuẩn theo phương pháp Pasteur và thu hồi hương: nước quả được diệt khuẩn theo phương pháp Pasteur trong thiết bị trao đổi nhiệt ở nhiệt độ 85 – 90 o C trong vài giây và bơm ngay đến thiết bị bốc hơi nhanh gắn với hệ thống thu hồi hương, trong khi nhiệt độ còn thấp, một số chất ngưng tụ dễ bay hơi vẫn còn trong trạng thái ngưng tụ. Các chất dễ bay hơi này là hương thơm đặc trưng của nước điều. Trong giai đoạn diệt khuẩn một số enzyme không mong muốn sẽ bị làm mất hoạt tính và một số hương thơm bị mất đi trong quá trình bay hơi sẽ được thu hồi. Nồng độ hương của sản phẩm sẽ cao hơn từ 500- 1000 lần so với nước điều tự nhiên. Bay hơi: nước điều có thể được cô đặc từ 12 o lên 16 o Bix bằng thiết bị bay hơi bề mặt, thiết bị bay hơi tuần hoàn hoặc thiết bị bay hơi ly tâm. Các loại thiết bị bay hơi đều sử dụng cánh khuấy hoặc được khuấy đảo nhằm tránh sự phân hủy nhiệt. Để tiết giảm hơi nước (dùng để gia nhiệt) ta nên dùng thiết bị bay hơi hai cấp. Làm lạnh: nước điều phải được làm lạnh ngay khi nó ra khỏi thiết bị bay hơi, do ở nhiệt độ cao có thể làm thay đổi hương thơm. Làm lạnh trong thiết bị làm lạnh vỏ áo có cánh khuấy. Các loại thùng chứa này cũng được dùng để chứa sản phẩm nước điều trước khi đóng gói, với dung tích 200 lít. Mỗi lô đều có tỳ lệ Brix/axít, độ pH, hương như nhau. Đóng gói: nước điều cô đặc được đóng thùng ở -8 o C trong túi PE 200 lít đặt trong thùng thép. Thùng được đặt trên cân và đổ đầy nước điều vào cho đến khối lượng 250 kg. Đóng kín túi PE lại và đặt thùng vào vị trí, mỗi thùng đều phải gắn phiếu ghi đầy đủ các thông số: trọng lượng cuối cùng, tỷ lệ Brix/axit, pH, Brix và số lô. 8 Sấy khô phần bã: bã sau khi ra khỏi máy ép được sấy khô và ép lại thành từng khối để làm thức ăn gia súc. 1.3.2. Chế biến điều nhân Tồn trữ: hạt điều sau khi tách khỏi quả phải được phơi khô hoặc chế biến ngay. Hạt điều được phơi ngoài sân phơi dưới ánh nắng mặt trời, bề dày lớp phơi không quá 10 cm. Thời gian phơi phải trên 1 ngày, sau đó mới có thể cất giữ trong suốt mùa thu hoạch. Làm sạch và phân kích cỡ: hạt điều phải được làm sạch trước khi phân loại kích thước. Mỗi loại được chứa trong một loại thùng khác nhau và chế biến theo từng loại một. Điều hòa độ ẩm: nếu muốn tồn trữ hạt điều theo từng loại kích cỡ khác nhau thì nó phải được điều hòa độ ẩm trước khi mang ra chế biến, điều hòa độ ẩm bằng cách phun nước vào trong 10 phút sau đó xả, tiếp tục làm vài lần cho đến khi hạt điều hấp thu đủ lượng nước cần thiết. Nếu hạt điều không qua tồn trữ mà chế biến ngay thì không cần phải điều hòa độ ẩm trước khi chế biến. Nướng hạt và ly tâm: hạt điều phải được nướng theo từng kích thước khác nhau để tất cả các hạt đều đồng nhất, ngược lại thì những hạt nhỏ sẽ bị quá lửa hoặc cháy trước khi các hạt khác vừa nướng đủ lửa. Công đoạn nướng hạt có thể được thực hiện bằng chính dầu của vỏ hạt, dầu vỏ phun ra khi gia nhiệt. Nhiệt độ nướng khoảng 185 – 190 o C trong vòng 1.5 phút, tỷ lệ dầu vỏ hạt với hạt điều là khoảng 30/50. Sau khi nướng, hạt phải được làm nguội bằng cách xịt nước lạnh, sau đó ly tâm để trích bỏ phần dầu vỏ hạt còn sót lại. 9 Tách vỏ: quá trình tách vỏ đã loại bỏ dầu bằng cách đập vào đầu hạt, hạt sẽ bị vỡ ra theo đường nứt tự nhiên. Trung bình mỗi ngày một công nhân tách vỏ có thể tách được 7 kg nhân, hay tương đương với 27 kg hạt nướng, hay 32 kg hạt thô, hay 10 hạt một phút. Một điều hết sức quan trọng là khi tiến hành tách vỏ không được để cho nhân bị vỡ, hạt điều nguyên sẽ có giá cao hơn trên thị trường. Tro của võ sẽ bám vào tay và dụng cụ nhằm tránh sự phá hỏng nhân và làm hại da tay do dầu từ vỏ hạt. Dầu vỏ hạt kết hợp với tro của vỏ sẽ được tách ra dễ dàng khỏi nhân. Sấy khô và lột vỏ lụa: để dễ dàng lột vỏ lụa khỏi nhân, hạt điều phải được sấy khô thì khi đó mới có thể lột vỏ lụa bằng dao gỗ hoặc thép hoặc bằng các phương pháp cơ giới khác. Làm khô trên mâm bằng không khí nóng, thiết bị làm khô được gia nhiệt bằng vỏ hạt đốt cháy. Dầu vỏ hạt điều có thể được trích ra trong khi nướng hạt, nó có thể được bán với giá cao dùng làm nguyên liệu sản xuất nhựa resin dùng cho thắng xe tải. Phân loại và đóng gói: hạt điều được phân loại theo nhiều loại khác nhau dựa vào kích thước, màu sắc, độ vỡ của nhân. Nhân hạt được đóng trong thùng thiếc, mỗi thùng nặng 11.25 kg. Thùng thiếc được đóng kín hút chân không và bơm khí CO 2 vào. 10 [...]... PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI 2.1 Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ Trong phương pháp hấp phụ, chất khí phản ứng với chất rắn hấp phụ Phản ứng xảy ra khi các phân tử, nguyên tử tiếp xúc với bề mặt chất rắn, bố trí trong thiết bị Quá trình hấp phụ có thể là quá trình vật lý hoặc hóa học Hiệu quả hấp phụ tùy thuộc vào nhiều yếu tố: - Sự hấp phụ lý tính sẽ xảy ra dưới nhiệt độ thích hơp và trong một điều. .. tinh không khí sạch cho hệ thống cấp không khí b Thiết bị hấp phụ lớp dày Loại này sử dụng lớp than hoạt tính có bề dày > 1,3 cm để làm lớp hấp phụ - Đến thiết bị ngưng Phạm vi sử dụng thiết bị hấp phụ Thiết bị hấp phụ được sử dụng trong nhiều trường hợp như tái sinh methyl chlorofom từ thiết bị làm màng Khí sạch Khí bẩn thuộc phim ảnh, tái sinh hơi cồn từ kho chứa rượu, lọc sạch khí thải lò đốt Hình... khử hơi H 2SO4 từ sản xuất hóa chất, hơi H2S từ khí thiên nhiên và lọc dầu, khí clo từ sản xuất hoá học, các halogen, CO2, NO2 và hạt từ các quá trình công nghệ H 2SO4, HCl từ quá trình mạ kim loại 2.3 Xử lý khí thải bằng phương pháp đốt Xử lý ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt hoặc còn gọi là đốt cháy sau được áp dụng khá phổ biến trong trường hợp lượng khí thải lớn mà nồng độ chất ô nhiễm cháy được lại... giữa khí và dung dịch Chuyển động của dòng khí trong thiết bị thường ở dạng xoáy Loại thiết bị này áp dụng cho các khí khó tan vì có mùi khó chịu, có hiệu quả với các hạt chất lỏng > 10µm Đồng thời cũng dùng để xử lý bụi Thiết bị rữa khí Bao gồm 2 buồng: Chất hấp thụ đi vào một buồng ở phía trên và có một dòng phun (của dung dịch) vào không khí Dòng chất lỏng phun tia này sẽ hòa tan hoặc lôi kéo các hạt. .. kính đưa nước vào (d) mm 5,17 7 Đường kính giọt nước đi vào thiết bị (dn) mm 7,9 8 Hiệu suất thiết bị (η) % 90,9 9 Đường kính ống dẩn nước vào và ra (Dn) m 0,23 10 Công suất quạt (Nb) W 0,53 11 Công suất bơm (Nq) W 3,7 4.2 Tính toán tháp hấp phụ Chọn η = 90% 31 Theo QCVN 02:2008 / BTNMT chất lượng không khí Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với các chất hữu cơ, nồng độ cho phép của CO, Cc=100(mg/m3),... hại cho môi trường Quá trình thiêu đốt có tác dụng phân hủy rất hiệu quả các loại chất này - Một số loại công nghệ như công nghệ khai thác và lọc dầu thải ra rất nhiều khí cháy được kể cả những chất hữu cơ rât độc hại Phương pháp xử lý hiệu quả và an toàn nhất cho trường hợp này là thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp, thiêu đốt ngay bên trong ống khói hoặc bằng buồng đốt riêng biệt Phương pháp này dùng... hoặc lôi kéo các hạt chất lỏng Phần khí không ngưng tụ đi vào buồng dưới và thoát ra ngoài Thiết bị khuấy Trong thiết bị này chứa một bộ phận khuấy để tạo nên xoáy Dòng khí và dòng chất lỏng dựa vào theo chiều ngược nhau ở thành thiết bị - Phạm vi ứng dụng các thiết bị hấp thụ Trong thiết hấp thụ được sử dụng nhiều cho việc khử SO 2 trong khí thải do đốt dầu, than và từ lò nấu kim loại; khử hơi H 2SO4... pháp lọc Để thu gom và lọc bụi trước khi thải khí ra ngoài, ta dùng các thiết bị lọc theo nguyên lí cơ học, hạt bụi chuyển động trong không khí, có khối lương và vận tốc nào đó, ta thay đổi vận tốc chuyển động của dòng để tách các hạt bụi ra khỏi hỗn hợp khí và bụi Theo nguyên lý này, ta chế tạo các buồn lắn bụi kiểu quán tính, các thiết bị lọc kiểu li tâm, với nhiều cỡ to nhỏ và các loại khác nhau,... cần thiết ∆Pk = 0 Vậy: ∆P = 0,15 + 33 + 9810 + 294,3 = 10137,45 N / m 2 25  Tính công suất quạt ly tâm: N= ρkk QH 0,8396.0,504.1 = = 5,3.10 −4 kW 1000η 1000.0,8  Tính công suất bơm: N = QHρg 0,504.0,6.1.9,81 = = 3,7.10 −3 kW 1000η 1000.0,8 4.1.2 Lưu lượng dung môi hấp thụ Lưu lượng khí đầu vào: Gđ =V.fhh Với: V thể tích hổn hợp khí V=Qk.3600=0,504.3600=1814,4(m3/h) = Trong đó: To là nhiệt độ pha khí. .. nhiệt độ pha khí ở đk đang xét 300+273 MSO2, Mtr phân tử gam của SO2 và không khí PSO2 áp suất riêng phần của SO2 trong 1m3 không khí Mà nồng độ ban đầu SO2 là 55,2(mg/m3) Đổi ra [SO2]đ= =0,075141 36g/m3 26  PSO2=1,17.10-3 Ptr: áp suất riêng phần của khí trơ Po: áp suất của hổn hợp khí ở đk chuẩn =760mmHg Ptr=Po-Ps02=760-4,18.10-8=760  4.1.3 Tính bề dày thân o Thiết bị làm việc ở 70 C 2 lv Áp suất làm . HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM VIỆN KHCN & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG  Đồ án môn học KỸ THUẬT KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TIẾNG ỒN Tên đề tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT VỎ. từ vỏ hạt. Dầu vỏ hạt kết hợp với tro của vỏ sẽ được tách ra dễ dàng khỏi nhân. Sấy khô và lột vỏ lụa: để dễ dàng lột vỏ lụa khỏi nhân, hạt điều phải được sấy khô thì khi đó mới có thể lột vỏ. hơi cồn từ kho chứa rượu, lọc sạch khí thải lò đốt Hình 2.1: Tháp hấp phụ 2.2. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ Cho khí thải tiếp xúc với chất lỏng, các khí này hoặc được hòa tan trong chất lỏng,