hiết kế hệ thống xử lý kh thari từ nhà máy nhiệt điện công suất 30 000 m3

Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý phát thải từ nhà máy nhiệt điện công suất 30000m /hDANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTPhan Thị Bích Phư]ng... Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý phát thải từ nhà máy nh

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA SINH

HỌC – MÔI TRƯỜNG

SVTH : PHAN THỊ BÍCH PHƯỢNG -

2009210482 CAO THỊ THANH NGÂN - 2009210065

TP.HCM, tháng 09 năm 2023

Trang 2

Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý phát thải từ nhà máy nhiệt điện công suất 30000m /h

LỜI C!M ƠN

C r0t nhi2u con đư8ng đ9 đi đ:n th;nh công nhưng th=y cô l; ngư8i hướng dAnchBng em đi đ:n con đư8ng đBng đDn nh0t, chBng em xin phFp b;y tH lIng cJm ơn sâusDc đ:n các th=y cô trong Khoa Sinh hPc v; Môi trư8ng – Trư8ng ĐẠI HỌC CÔNG

em ho;n th;nh đư]c đ^ án c_ng như giBp chBng em ti:p thu đư]c vô v;n ki:n thac mới

Dm bJn thân chBng em đZ nn ldc h:t sac nhưng với ki:n thac cIn c hạn coa m[nh

nh0t

Cuối cmng, em xin kính chBc quý Th=y, Cô trư8ng Đại HPc Công Thương Th;nhPhố H^ Chí Minh đư]c d;o d^i sac khob, th;nh công v; hạnh phBc

Em xin chân th;nh cJm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GI!NG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trường: Đại Học Công Thương TP.HCM

Trang 3

Th8i gian l;m đ^ án từ ng;y… tháng… đ:n ng;y… tháng…… năm 2023

TP.HCM, ng;y… tháng… năm 2023 GiJng viên hướng dAn

(Ký, ghi rõ hP tên)

Phan Thị Bích Phư]ng

Trang 4

MỤC LỤC

L|I C}M ƠN i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH }NH iv

DANH MỤC HÌNH B}NG v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

L|I MỞ ĐẦU vii

CHƯƠNG 1 T‡NG QUAN VỀ KHÍ TH}I NH MÁY NHIỆT ĐIỆN 1

1.1 VẤN ĐỀ VỀ NĂNG LƯỢNG NÓI CHUNG 2

1.2 PHÂN LOẠI NH MÁY NHIỆT ĐIỆN 3

1.3 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯ|NG DO KHÍ TH}I NH MÁY NHIỆT ĐIỆN GÂY RA 4

CHƯƠNG 2: T‡NG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP V CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 10

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 10

2.1.1 Xử lý bci theo phương pháp khô 10

2.1.2 Thi:t bị lDng bci tĩnh điện: 14

2.2.3 Xử lý theo phương pháp ướt 15

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ SO2 19

2.2.1 Xử lý SO bằng phương pháp h0p thc 192 2.2.2 Các loại vật liệu trong phương pháp h0p phc 28

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ NOX 29

2.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ TH}I NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN 32

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN V ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 36 3.1 Thông số thi:t k:: 36

3.1.1 Thông số đ=u v;o: 36

3.1.2 Yêu c=u đ=u ra: 36

3.2 Phân tích lda chPn công nghệ xử lý: 37

Trang 5

3.2.1 Phân tích: 37

3.2.2 Lda chPn công nghệ xử lý: 38

3.3 Đ2 xu0t quy tr[nh công nghệ: 39

3.3.1 Đ2 xu0t quy tr[nh công nghệ: 39

3.3.2 Thuy:t minh quy tr[nh công nghệ: 40

3.3.3 Ước lư]ng hiệu quJ xử lý: 41

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 42

CHƯƠNG 5: TÍNH KINH TẾ 43

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 44

T I LIỆU THAM KH}O 45

PHỤ LỤC 45

B}NG VẼ 45

Trang 6

DANH MỤC HÌNH !NH

H[nh 2.1 các dạng bu^ng lDng bci 20

H[nh 2.2 Sơ đ^ coa thi:t bị Cyclone 21

H[nh 2.3 Sơ đ^ hệ thống lPc tBi vJi 22

H[nh 2.4 Thi:t bị lPc tĩnh điện 24

H[nh 2.5 Sơ đ^ lPc bci tĩnh điện 25

H[nh 2.6 Bu^ng phun hoặc thmng rửa khí rnng 26

H[nh 2.7 Thi:t bị Venturi 28

H[nh 2 8 Sơ đ^ hệ thống xử lý khí SO2 theo quá tr[nh sunfidin 32

H[nh 2.9 Sơ đ^ hệ thống xử lý SO2 bằng amoniac 33

H[nh 2.10 tháp phun rnng 34

H[nh 2.11 tháp đệm 35

DANH MỤC HÌNH B}N

Trang 7

BJng 1.1 Hệ số phát thJi ch0t gây ô nhiễm coa nh; máy nhiệt điện 6BJng 2.1 Lư]ng nước lý thuy:t tính bằng m c=n c đ9 h0p thc 1 t0n SO2 đ:n trạng thái3

bZo hIa ang với nhiệt độ v; n^ng độ SO2 khác nhau trong khí thJi 19BJng 3.1 N^ng độ C coa các thông số ô nhiễm trong khí thJi công nghiệp nhiệt điện 37

Trang 8

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Trang 9

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề:

Dưới sd tác động coa công cuộc đổi mới đ0t nước, Việt Nam đZ c nhqng phát tri9nvư]t bậc v2 mPi mặt N2n kinh t: đ0t nước đang đư]c xây ddng theo hướng côngnghiệp, h.a, hiện đại h.a Công nghiệp phát tri9n l; cơ sở đ9 quá tr[nh đô thị h.a đư]cđẩy nhanh Theo thống kê tính đ:n nay Việt Nam c 758 đô thị, trong đ hai đô thị đặcbiệt trPng đi9m l; H; Nội v; th;nh phố H^ Chí Minh, cJ nước c 5 đô thị trdc thuộctrung ương v; 10 đô thị loại 1 Dân số ở các đô thị theo đ c_ng ng;y c;ng tăng

Với xu hướng công nghiệp hoá - hiện đại hoá, các nh; máy KCN ng;y c;ng mPclên KFo theo đ l; các v0n đ2 v2 xử lý khí thJi c_ng đư]c quan tâm H=u h:t các nh;máy, KCN thư8ng c một lư]ng khí thJi lớn vô cmng độc hại như: các lI đốt rác côngnghiệp, nh; máy xử lý hoá ch0t, n^i hơi, nh; máy gạch, nh; máy cao su, đặc biệt l; khíthJi từ các nh; máy nhiệt điện, gây nên nhqng Jnh hưởng nặng n2 đ:n đ8i sống sinhhoạt coa con ngư8i v; t[nh h[nh ô nhiễm môi trư8ng không khí xung quanh

Khi ô nhiễm môi trư8ng không khí ng;y c;ng tăng, con ngư8i phJi đối mặt vớinhqng căn bệnh quái ác như ung thư phổi, viêm m_i dị ang, viêm đư8ng hô h0p v; cáccăn bệnh khác Không nhqng vậy, chính con ngư8i c_ng phJi đối mặt với nhqng thiêntai, bZo l_ do việc ô nhiễm môi trư8ng gây nên Th8i ti:t thay đổi th0t thư8ng, t=ng ô zon

bị Jnh hưởng, Trái Đ0t ng;y c;ng n.ng lên khi:n cho băng tan, bZo l_ thư8ng xuyên xJyra Đây c lp l; nhqng cJnh báo tới chính con ngư8i v2 một Trái Đ0t ng;y c;ng ônhiễm

Chính v[ th:, đ9 bJo vệ sac khHe con ngư8i, tránh Jnh hưởng môi trư8ng sống th[việc đ=u tiên l; phJi c hệ thống xử lý khí thJi độc hại trước khi chBng thJi ra môitrư8ng

2 Mục tiêu:

Thi:t k: hê W thống xử lý khí thJi từ nh; máy nhiệt điện c công su0t 30.000 m3/hnhằm đJm bJo ch0t lư]ng đ=u ra bJo vê W cho môi trư8ng v; bJo vê W sac khHe cô Wng đ^ng

3 Nội dung thực hiện:

- Tổng quan ngu^n gốc, tính ch0t đặc trưng, khJ năng gây ô nhiễm coa khí thJinhiệt điện

- Tổng quan v2 các phương pháp xử lý bci v; khí thJi coa nh; máy nhiệt điện

Trang 10

- Tính toán mô Wt số thi:t bị chính, thi:t bị phc trong sơ đ^ công nghê W xử lý khí thJi

- Tính toán kinh t:

- Sơ đ^ công nghệ, bJn vp chi ti:t thi:t bị trên Autocad (2 – 3 bJn vp)

4 Các phương pháp thực hiện:

- Phương pháp tổng h]p t;i liệu: tham khJo từ báo cáo giJi tr[nh kỹ thuật xử lý

- Phương pháp tính toán: Phân tích th;nh ph=n, chs số c trong khí thJi đ9 đưa ra phương pháp xử lý Sử dcng công thac tính toán các công tr[nh đơn vị trong hệ thống xử

lý, dd trm kinh phí xây ddng, chi phí vận h;nh v; bJo dư\ng hệ thống

- Phương pháp đ^ hPa: Dda trên các t;i liệu tham khJo, sử dcng ph=n m2m Autocad đ9 mô tJ sơ đ^ công nghệ xử lý khí thJi từ nh; máy nhiệt điện

5 Thời gian thực hiện:

- từ 13/09/2023 đ:n 27/12/2023

CHƯƠNG 1 T\NG QUAN VỀ KH TH!I NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Nh; máy nhiệt điện-Ti:ng Anh l; Thermal Energy Power plant, l; nh; máy sử dcngcác nguyên liệu h.a thạch như than đá, khí đốt hoặc nhiên liệu sinh hPc, năng lư]ng hạtnhân, năng lư]ng mặt tr8i… đ9 cung c0p nhiệt năng cho nước tạo ra hơi nước l;m quaytuabin v; tạo ra dIng điện Ph=n hơi nước sau khi đi qua tuabin sp đư]c ngưng tc v; thuh^i đ9 tái sử dcng cho các chu tr[nh ti:p theo

Trang 11

H[nh 1 1 Nh; máy nhiệt điện

Ưu đi9m coa nh; máy nhiệt điện l; th8i gian xây ddng ngDn, sử dcng nguyên liệu

rb ti2n, cho y:u l; than đá Quan trPng l; c th9 xây ddng tại nhqng vị trí g=n các khucông nghiệp Tuy nhiên, c_ng t^n tại không ít như]c đi9m l; giá th;nh cao, th8i giankhởi động chậm, hiệu su0t th0p v; nh0t l; Jnh hưởng lớn đ:n t[nh trạng ô nhiễm môitrư8ng

Tại Việt Nam, nh; máy nhiệt điện đ=u tiên đư]c xây ddng tại H; Nội bởi chínhquy2n Pháp Sau đ., v;o nhqng năm 80 – 90 coa th: kỷ 20 đZ c nhi2u nh; máy vớicông su0t lớn đư]c xây ddng C th9 k9 đ:n một số nh; máy lớn như: nhiệt điện V_ngÁng, nhiệt điện Duyên HJi, nhiệt điện Long PhB, nhiệt điện Vĩnh Tân…

1.1 VẤN ĐỀ VỀ NĂNG LƯỢNG NÓI CHUNG

Năng lư]ng đ.ng vai trI h:t sac quan trPng trong đ8i sống xZ hội coa chBng ta, xZhội ng;y c;ng phát tri9n th[ nhu c=u sử dcng năng lư]ng ng;y c;ng cao

Tiêu thc năng lư]ng trên th: giới gia tăng liên tcc, từ năm 1976 đ:n năm 2006 tổngmac tiêu thc năng lư]ng trên thê giới tăng từ khoJng 6 tỷ t0n đổi đổi ra d=u (TQD) lênđ:n 12 TQD Trong đ năng lư]ng hoá thạch chi:m 80% tổng lư]ng năng lư]ng nêutrên, năng lư]ng sinh khối chs chi:m khoJng 10%, cIn lại l; 10% năng lư]ng điện sơc0p, ngu^n năng lư]ng n;y đư]c sJn xu0t g^m 55% l; năng lư]ng tái tạo m; cho y:u l;thuỷ điện, cIn 45% l; năng lư]ng hạt nhân KhoJng từ nhqng năm 2000, mac tiêu thc

Trang 12

năng lư]ng hoá thạch tăng trưởng ng;y c;ng cao, đặc biệt cmng với sd tăng trưởng kinht: coa các nước đang phát tri9n

Hiện tại, Việt Nam c tổng công su0t điện than đang vận h;nh l; 17GW, trong đ.đư]c bổ sung trong năm 2018 l; 1,8GW Bên cạnh đ., Việt Nam đang c tới 33GW đangtrong giai đoạn ti2n thi công, trong số n;y đZ c 10GW đư]c c0p phFp Trong 5 năm quacông su0t điện than tăng 75%, tương đương 13GW Đây l; tốc độ tăng nhanh nh0t trong

số các nước c quy mô công su0t điện than trên 4GW Dd ki:n đ:n năm 2030, Việt Nam

sp c hơn 70 nh; máy nhiệt điện than với tổng công su0t 55.300MW Vốn hn tr] cho các

dd án n;y đ:n cho y:u từ Trung Quốc, Nhật BJn v; H;n Quốc Đáng chB ý, trong khicác ngân h;ng Nhật BJn c chính sách thDt chặt t;i chính cho các dd án điện than, ngu^nvốn từ Trung Quốc đang tăng mạnh, c đ:n khoJng 14GW điện than đư]c r.t vốn từTrung Quốc Như vậy, trong vIng 10 năm tới, Việt Nam sp tăng ít nh0t g0p hai l=n hiệnnay v2 số lư]ng nh; máy v; tổng công su0t nhiệt điện than

Tiềm năng năng lượng ở Việt Nam:

Việt Nam l; một trong nhqng nước Đông Nam Á đang c tốc độ tăng trưởng GDPnhanh, từ 6,5-7% hằng năm, kFo theo nhu c=u năng lư]ng dd báo tăng trung b[nh11%/năm Bối cJnh n;y tạo ra nhi2u cơ hội mới trong ng;nh năng lư]ng, đặc biệt l;năng lư]ng tái tạo nhằm đJm bJo phát tri9n b2n vqng trong tương lai

Việt Nam c vị trí thuận l]i, c mạng lưới sông ngIi d;y đặc, độ dốc cao, l; đi2ukiện thuận l]i trong việc phát tri9n các công tr[nh thoy điện Ngo;i ra cIn c các b9 tr=mtích, t;i nguyên khoáng sJn than vô cmng d^i d;o, C l]i cho các công tr[nh nhiệt điệntạo ra năng lư]ng

Dda trên nhi2u l]i th: v2 địa lý v; thiên nhiên, sp giBp cho Việt Nam cho động hơntrong việc đJm bJo ngu^n năng lư]ng phcc vc cho phát tri9n kinh t:

Việt Nam c_ng thuộc danh sách các nước c ti2m năng lớn đ9 đ=u tư thêm cácngu^n năng lư]ng tái tạo mới như điện mặt tr8i, điện gi., điện sinh khối, điện song bi9nv; khí sinh hPc Biogas bên cạnh các ngu^n năng lư]ng sẵn c như điện khí td nhiên h.alHng LNG (Liquefied Natural Gas), thoy điện v; điện than

1.2 T\NG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN

1.2.1 phân loại nhà máy nhiệt điện

Nh; máy nhiệt điện đốt nhiên liệu bằng hqu cơ c th9 chia ra các loại sau:

* Phân loại theo loại nhiên liệu sử dcng:

- Nh; máy nhiệt điện đốt nhiên liệu rDn

Trang 13

- Nh; máy nhiệt điện đốt nhiên liệu lHng

- Nh; máy nhiệt điện đốt nhiên liệu khí

- Nh; máy nhiệt điện đốt hai hoặc ba loại nhiên liệu trên (hnn h]p)

* Phân loại theo tuabin quay máy phát:

- Nh; máy nhiệt điện tuabin hơi

- Nh; máy nhiệt điên tuabin khí

- Nh; máy nhiệt điện tuabin khí - hơi

* Phân loại theo dạng năng lư]ng c0p đi:

- Nh; máy nhiệt điện ngưng hơi: chs cung c0p điện

- Trung tâm nhiệt điện: cung c0p điện v; nhiệt

* Phân loại theo k:t c0u công nghệ:

- Nh; máy điện ki9u khối

- Nh; máy điện ki9u không khối

* Phân loại theo tính ch0t mang tJi:

- Nh; máy nhiệt điện phc tJi gốc, c số gip sử dcng công su0t đặt hơn 5.10 gi83

- Nh; máy nhiệt điện phc tJi giqa, c số giHi sử dcng công su0t đặt khoJng 4).103 gi8

(3 Nh; máy nhiệt điện phc tJi định, c số giHi sử dcng công su0t đặt khoJng 1500 gi81.2.2 Nhà máy nhiệt điện đốt than:

Quá trình công nghệ sản xuất điện:

Điện đư]c sJn xu0t khi năng lư]ng cơ hPc đư]c khai thác v; sử dcng đ9 quay

máy nhiệt điện l; do các ngu^n nhiên liệu khác nhau Một số thi:t k: thích sử dcng thuậtngq trung tâm năng lư]ng hạn bởi v[ các cơ sở đ chuy9n đổi h[nh thac coa năng lư]ng

từ nhiệt năng th;nh điện năng Một số nh; máy nhiệt điện c_ng cung c0p năng lư]ng

Trang 18

1.3.2 Các tác hại của khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than

Như đZ n.i ở trên, khí thJi nh; máy nhiệt điện bao g^m các khí thJi như CO, CO ,2

SO3, SO , NO v; tro bci Dưới đây l; tác hại coa từng loại khí thJi:2 x

Tác hại từ tro bụi

Bci v; tro c trong dIng khí thJi nh; máy nhiệt điện t^n tại dưới dạng các hạt bci

c kích thước nhH hơn 10µm ChBng c th9 đi v;o sâu bên trong cơ th9 con ngư8i thôngqua đư8ng hô h0p V; gây nên viêm th;nh ph: quJn, viêm đư8ng hô h0p Các hạt bcinhH hơn < 2,5µm c th9 đi sâu v;o tận trong phổi v; gây ra căn bệnh viêm phổi N:u hítphJi tro bci trong th8i gian d;i c th9 gây nên bệnh ung thư phổi

Một số trư8ng h]p phổ bi:n khi ti:p xBc với bci đ l;:

- !nh hưởng tới đường hô hấp: Các bệnh viêm m_i, viêm ph: quJn, viêm phổi,hen suyễn, ung thư phổi

- !nh hưởng tới đường tiêu hoá: sâu răng, giJm men răng, viêm dạ d;y, viêmđư8ng ruột, rối loạn tiêu hoá, giJm khJ năng h0p thc ch0t dinh dư\ng…

- !nh hưởng tới da: tro v; bci bẩn c th9 bám trên da v; gây ra kích ang da, viêm

da, tDc ln chân lông v; sinh ra mcn nhPt, lở loFt,…

- !nh hưởng tới thị giác: khi con ngư8i ti:p xBc trdc ti:p với bci bẩn, dễ d;ngkhi:n cho mDt bị kích ang gây sưng đH, đau mDt, chJy nước mDt, N:u ti:p xBclâu ng;y c th9 gây giJm thị ldc, viêm giác mạc,…

Tro bci không chs Jnh hưởng tới sac khob con ngư8i, m; cIn Jnh hưởng tới hệ sinhthái xung quanh Với lư]ng bci bẩn lớn đư]c thJi ra từ nh; máy nhiệt điện c th9 đPnglại trên cây cối N:u không c nước mưa l;m trôi lớp bci bẩn n;y th[ cây cối sp bị ngăncJn quá tr[nh quang h]p gây nên sd chậm phát tri9n coa cây cối Đối với nhqng khu vdcnuôi c0y nông nghiệp c th9 l;m tổn th0t tới mma vc

Đối với khí quy9n, khi bci tích tc ng;y c;ng nhi2u, l;m ô nhiễm b=u khí quy9n, cJntrở t=m nh[n v; Jnh hưởng tới ch0t lư]ng đ8i sống coa con ngư8i

Tác động tới con người:

SO2 xâm nhập qua đư8ng hô h0p v; đư8ng tiêu hoá v; c khJ năng xâm nhập v;o

hệ tu=n ho;n Gây nên nhqng tác động x0u tới sac khob con ngư8i

Ngo;i ra, khi SO ti:p xBc với bci c th9 tạo th;nh các hạt axit vô cmng nhH Với2

nhqng hạt bci axit nhH hơn 2-3µm c th9 xâm nhập trdc ti:p v;o các huy:t mạch coa conngư8i Ngo;i ra, SO cIn c th9 ti:p xBc với da v; gây ra nhqng chuy9n đổi hoá hPc.2

Trang 19

Từ đ dAn đ:n nhqng tác hại như h;m lư]ng ki2m trong máu giJm đi, amoniac bịthoát ra ngo;i qua đư8ng nước tiêu, Jnh hưởng tới tuy:n nước bPt SO c th9 ng0m v;o2

máu v; gây ra các phJn ang hoá hPc dAn đ:n việc rối loạn chuy9n hoá protein v; đư8ng.Gây nên các t[nh trạng như thi:u vitamin C, vitamin B, ac ch: enzym oxydase, bi:n đổi

Fe2+ ở dạng hIa tan th;nh Fe3+ k:t toa, gây ra tDc nghpn mạch máu, giJm khJ năng vậnchuy9n oxy coa h^ng c=u, co hẹp thanh quJn, kh thở…

Tác động tới thực vật:

Các loại thdc vật như địa y v; rêu cdc kỳ nhạy cJm với SO ChBng c th9 l;m Jnh2

hưởng tới sd sinh trưởng coa rau quJ ở n^ng độ 0.03ppm, gây ra độc kinh niên từ n^ng

độ 0.15-0.3ppm, v; từ 1-2ppm c th9 gây ra ch0n thương lá cây sau khi ti:p xBc.Tác động tới môi trường:

SO2 ở ngo;i không khí dễ bị oxy hoá v; phJn ang với nước mưa Gây nên các trậnmưa axit Jnh hưởng x0u tới môi trư8ng Khi mưa axit rơi xuống mặt đ0t sp l;m rửa trôicác dư\ng ch0t, chBng mang kim loại độc hại chJy xuống ao h^ L;m m0t cân bằng độ

pH coa ao h^ v; l;m ô nhiễm ngu^n nước, Jnh hưởng tới môi trư8ng sống coa sinh vậtsinh sống dưới nước

Tác hại của khí NO2

NO2 c khí m;u nâu đH, mmi cay v; gDt, loại khí n;y kích thích mạnh tới đư8ng hôh0p v; c khJ năng phá huỷ mô t: b;o phổi, l;m viêm hPng, chJy nước m_i sau khi ti:pxBc

Nồng độ càng cao thì ảnh hưởng càng mạnh như sau:

Ở 0.06ppm n:u con ngư8i ti:p xBc lâu d;i c th9 gây ra các bệnh v2 phổi

Ở 1ppm c th9 gây Jnh hưởng tới các loại thdc vật nhạy cJm, gây ra hiệu ang nh;kính

Từ 5ppm trdc ti:p gây ra các Jnh hưởng x0u tới đư8ng hô h0p

100ppm c th9 gây tử vong trong ít phBt

Khí CO

Khí CO c th9 Jnh hưởng tới sac khob con ngư8i, đặc biệt đối với phc nq mangthai v; nhqng ngư8i c ti2n sử mDc bệnh tim mạch Khi ti:p xBc với khí CO c th9 l;mcJn trở quá tr[nh vận chuy9n Oxy từ máu đ:n các mô mạch

Ở n^ng độ 5ppm c th9 gây ra đau đ=u, ch.ng mặt

Từ 10-250ppm gây ra các tổn hại cho hệ tim mạch v; c th9 gây ra tử vong.Nhi2u nghiên cau chs ra rằng nhqng ngư8i mDc bệnh v2 tim mạch dễ bị căng thẳngkhi n^ng độ CO trong máu tăng cao

Như vậy, khí thJi nh; máy nhiệt điện đốt than t^n tại các loại khí vô cmng độc hại.ChBng Jnh hưởng trdc ti:p tới sac khob, môi trư8ng v; đ8i sống coa con ngư8i v; độngthdc vật c_ng như b=u khí quy9n coa Trái Đ0t V[ đặc trưng coa khí thJi nh; máy nhiệt

Trang 20

điện đốt than cho y:u phc thuộc v;o th;nh ph=n v; tính ch0t coa nhiên liệu, nên khí thJicho y:u mang theo bci, SO v; NO Do đ., c=n c biện pháp xử lý triệt đ9 lư]ng khí2 X

thJi n;y trước khi chBng đi ra môi trư8ng

CHƯƠNG 2: T\NG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

Khái niệm về bụi:

Bci l; một hệ thống g^m 2 pha:

+ Pha rDn r8i rạc g^m các hạt c kích thước trong khoJng từ kích thước nguyên tửđ:n kích thước nh[n th0y đư]c bằng mDt thư8ng, c khJ năng t^n tại lơ lửng trong cáckhoJng th8i gian d;i ngDn khác nhau

+ Pha khí c_ng g^n ác hệ vật ch0t r8i rạc từ các hạt th9 rDn, th9 lHng t^n tại lơ lửngtrong th8i gian d;i không hạn định Tốc độ lDng ch[m coa các hạt n;y l; r0t bF, kíchthước hạt bF g=n bằng kích thước nguyên tử, các hạt lớn nh0t c kích thước từ 0,2 – 1µ.Phân loại bci theo kích thước hạt:

+ Kh.i: g^m các hạt vật ch0t c th9 rDn hoặc lHng đư]c tạo trong quá tr[nh đốt cháy

Nhqng hạt c Jnh hưởng lớn tới sac khHe con ngư8i l; hạt c kích thước � < 10

µm gPi l; bci hô h0p ChBng c th9 thâm nhập sâu v;o tận phổi trong quá tr[nh hô h0p

Trang 21

2.1.1 Xử lý bụi theo phương pháp khô

Nguyên tắc xử lý:

Xử lý bci bằng phương pháp khô l; phương pháp không sử dcng dung dịch ch0t lHngtrong việc xử lý bci, các công đoạn xử lý bci bằng nhqng thi:t bị khô không c sd tácđộng coa dung dịch Phương pháp n;y thư8ng đư]c sử dcng cho các loại bci c tính ch0tkhô

a Buồng lắng:

Bu^ng lDng l; một không gian dạng h[nh hộp chq nhật c ti:t diện ngang lớn hơnnhi2u l=n so với ti:t diện coa đư8ng ống dẩn khí v;o, nhằm giJm vận tốc dIng khí xuốngr0t nhH khi đi v;o bu^ng lDng V[ vậy, các hạt bci c đo th8i gian lDng xuống đáy thi:t bịdưới tác dcng coa trPng ldc v; đư]c giq lại ở đ m; không bị dIng kh.i mang theo.Bu^ng lDng đư]c ang dcng đ9 lPc bci thô, hạt bci c kích thước lớn hơn 50µm

Hình 2.1 các dạng buồng lắng bụiNgu^n: (sách Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải

Tập 2, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2001)Nguyên lý lắng bụi bằng trọng lực:

Bu^ng lDng bci với vách ngăn hoạt động dda trên nguyên lý lDng bci bằng trPng ldc.Khi dIng khí chaa bci chuy9n động từ đư8ng ống đi v;o bu^ng lDng bci, khí v; bci spchuy9n động chậm lại, tạo đi2u kiện cho các hạt bci lDng lại dưới tác dcng coa trPng ldc

Ưu điểm:

ki:m như gạch, xi măng

phía sau, tổn th0t áp su0t nhH

Nhược điểm:

Trang 22

b Thiết bị lọc bụi ly tâm (Cyclone):

Thi:t bị lPc bci ly tâm hay cIn gPi l; xiclon C c0u tạo g^m thân h[nh trc trIn, phíadưới thân h[nh trc c phễu thu bci v; dưới cmng l; ống thu bci

Nguyên lý hoạt động:

- Không khí mang bci đi v;o ở ph=n trên coa thi:t bị theo đư8ng ống c phương ti:ptuy:n với thân h[nh trc, v[ vậy dIng khí v;o chuy9n động theo đư8ng xoDn ốc từ trênxuống Nh8 v;o ldc ly tâm m; các hạt bci c xu hướng ti:n v2 phía th;nh ống r^i vachạm v;o đ., m0t động năng v; rơi xuống phễu hang bci Khi dIng khí chạm v;o đáyphễu th[ bị dội ngư]c lên nhưng vAn giq đư]c chuy9n động xoáy ốc v; đi ra ngo;i theođư8ng ống thoát khí đư]c lDp cmng trcc với thân thi:t bị

Đ9 c đư]c hiệu su0t lPc bci cao ngư8i ta thư8ng bố trí hai hay nhi2u xiclon theo ki9umDc nối ti:p, song song hoặc theo ki9u chmm

Hình 2.2 Sơ đồ của thiết bị Cyclone

xử lí khí thải Tập 2, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2001.)

Ưu diểm: C0u tạo đơn giJn, giá th;nh th0p, chi phí vận h;nh bJo dư\ng th0p, c khJnăng l;m việc liên tcc, c th9 ch: tạo bằng nhi2u loại vật liệu khác nhau tmy v;o yêu c=unhiệt độ áp su0t

Nhược điểm: Hiệu su0t th0p đối với hạt bci c kích thước nhH hơn 5µm; D9 bị m;imIn n:u bci c độ cang cao, Hiệu su0t sp giJm n:u bci c độ k:t dính cao

Trang 23

c Thiết bị lọc bụi bằng vật liệu lọc (Lọc túi vải):

Môi trư8ng lPc hay cIn gPi l; vật liệu lPc hay lưới lPc Đư]c c0u tạo từ một hoặcnhi2u lớp s]i m; mni s]i đư]c xem l; c ti:t diện trIn nằm cách nhau từ 5-10 l=n so vớikích thước coa hạt bci

Nguyên lý hoạt động:

- Đưa dIng không khí lAn bci đi v2 nơi c t0m vJi lPc

- Khi đ:n nơi một số hạt bci sp bị m0t vận tốc v; rơi xuống phễu

- Hạt bci lớn hơn sp bị khe giqa các s]i vJi giq lại trên b2 mặt vJi

- Các hạt bci nhH khác bị bám lại v[ các hạt bci trước đZ l;m d;y lên

Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống lọc túi vải

và xử lí khí thải Tập 2, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội,2001)

Một hệ thống lPc bci tBi vJi ho;n chsnh sp c 12 th;nh ph=n chính như sau:

quá tr[nh lPc khí

Trang 24

sạch tBi bci

hệ thống

Ngo;i ra c_ng sp cIn r0t nhi2u sJn phẩm phc khác đ9 đưa hệ thống v;o vận h;nh như:Van quay, van trư]t, vít tJi, bộ lPc tách nước, bộ đo chênh áp, xi lanh khí nFn, cJm bi:nchống cháy, …

Ưu điểm của hệ thống lọc bụi túi vải

- Ch0t liệu tmy thuộc v;o yêu c=u sử dcng: vJi lPc bci thư8ng, vJi lPc bci chịu nước,vJi lPc bci chịu nhiệt,…

- Hệ thống lPc bci tBi vJi chịu đư]c sd thay đổi môi trư8ng khi nhiệt độ tăng cao v;môi trư8ng c h.a ch0t ăn mIn

- C khJ năng lPc bci tốt v; ngay sau khi r_ bci, bJo đJm hiệu quJ lPc cao

- Giq đư]c khJ năng cho khí xuyên qua tối ưu

- Hoạt động ổn định

- Chi phí bJo dư\ng th0p

- Chi phí thi công, chi phí vật tư thi:t bị rb

- Chi phí vận h;nh th0p

- Thu h^i đư]c bci ở dạng khô nên c khJ năng tái sử dcng

- Thi:t bị chịu đư]c nhiệt độ cao, chịu ăn mIn

- tốn ít diện tích đ9 xây ddng

- Th8i gian sử dcng d;i

2.1.2 Thiết bị lắng bụi tĩnh điện:

Thi:t bị c c0u tạo g^m một dây kim loại nhẵn, c ti:t diện nhH, đư]c căng theo trcccoa ống kim loại nh8 c đối trPng Dây kim loại đư]c nạp dIng điện một chi2u c điệnth: cao khoJng (50-100) kV, cIn gPi l; cdc âm hay cdc ion h.a coa thi:t bị Cdc dương l;ống kim loại đư]c bao quanh cdc âm v; nối đ0t hay cIn gPi l; cdc lDng

Ngo;i ra cIn c thi:t bị lPc bci tĩnh điện ki9u t0m, l; loại thi:t bị m; cdc dương l; cáct0m dạng bJng đư]c đặt song song hai bên các cdc âm

Nguyên lý hoạt động: Hệ thống lPc bci tĩnh điện hoạt động dda trên nguyên lý ionh.a v; tách bci ra khHi không khí khi chBng đi qua vmng c điện trư8ng lớn Khi các hạtbci nhH, nhẹ bay lơ lửng trong không khí đư]c đưa qua bu^ng lPc c đặt các t0m lPc.Trên các t0m lPc đư]c c0p điện cao áp một chi2u từ v;i chcc đ:n 100kV đ9 tạo th;nh mộtđiện trư8ng c cư8ng độ lớn

Trang 25

Hình 2.4 Thiết bị lọc tĩnh điện

Hình 2.5 Sơ đồ lọc bụi tĩnh điện

Ưu điểm:

Nhược điểm:

bị ăn mIn, hư hHng trong đi2u kiện khí thJi c chaa hơi axit hay ch0t ăn mIn; Không th9lPc bci m; khí thJi c chaa các ch0t d9 cháy nổ, c điện trở su0t quá cao

Trang 26

2.2.3 Xử lý theo phương pháp ướt

Nguyên tDc coa phương pháp lPc bci ướt l; cho dIng khí mang bci ti:p xBc trdc ti:pvới ch0t lHng m; thông thư8ng l; nước Quá tr[nh ti:p xBc c th9 ở dạng hạt (khi nướcđư]c phun th;nh các hạt nước c kích thước nhH v; mật độ cao) Bci sp bị ch0t lHng giqlại v; tách ra khHi dIng khí dưới dạng bmn, cIn dIng không khí sạch sp bị đi ra khHi thi:t

bị Trong quá tr[nh xử lý bci bằng phương pháp ướt c th9 k:t h]p xử lý một số ch0t ô

thJi ra môi trư8ng Các thi:t bị tách bci ướt thư8ng đư]c bố trí các vIi phun nước ở các

vị trí thích h]p tuỳ từng loại thi:t bị

Một số thi:t bị đư]c sử dcng đ9 tách bci theo phương pháp ướt l;: Cyclon ướt,ventury ướt, thi:t bị lPc bci c đĩa chaa nước soi bPt, thi:t bị lPc bci c lớp đệm bằng vậtliệu rnng đư]c tưới nước, bu^ng phun-thmng rửa khí rnng, thi:t bị lPc bci ki9u ướt c tácđộng va đập quán tính

a) Thiết bị rửa khí trần

-Thi:t bị rửa khí tr=n l; tháp đang, thư8ng l; h[nh trc m; trong đ c sd ti:p xBc giqakhí v; các giPt lHng (đư]c tạo ra bởi các vIi phun) Theo hướng chuy9n động coa khí v;lHng, tháp tr=n chia ra ngư]c chi2u, cmng chi2u v; tưới ngang

Hình 2.6 Buồng phun hoặc thùng rửa khí rỗng

Nguồn: (hình 10.1 sách Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí và xử lí

Trang 27

khí thải Tập 2, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2001)Nguyên lý hoạt động: Khí đi từ dưới lên xuyên qua lớp vật liệu rnng, khi ti:p xBc vớib2 mặt ướt coa lớp vật liệu rnng th;nh ph=n ô nhiễm ở dạng rDn sp bị giq lại cIn khí sạchthoát ra ngo;i Ph=n cặn rDn bị nước cuốn trôi xuống thmng chaa v; đư]c xJ định kỳ dướidạng bmn

-Tháp tr=n đạt hiệu quJ xử lý cao đối với hạt bci c d≥10µm v; kFm hiệu quJ khi bci

-Tháp rửa khí đệm l; tháp với lớp đệm đổ đống hoặc đư]c sDp x:p theo trật td xácđịnh ChBng đư]c ang dcng đ9 thu h^i bci dễ dính ướt, nhưng với n^ng độ không cao v;khi k:t

h]p với quá tr[nh h0p thc do lớp đệm hay bị bịt kín nên loại thi:t bị n;y ít đư]c sử dcng.-Đ9 đJm bJo độ dính ướt coa b2 mặt lớp đệm, chBng thư8ng đư]c đ9 nghiêng 7 ÷ 100

-Hiệu quJ xử lý bci phc thuộc v;o nhi2u y:u tố như: cư8ng độ tưới, n^ng độ bci, độphân tán Hiệu quJ thu h^i bci c kích thước d ≥ 2µm trên 90% Thdc t: hạt c kíchthước

(2÷5) µm đư]c thu h^i 70% cIn hạt lớn hơn (80÷90) %

c) Thiết bị rửa khí vận tốc cao (thiết bị rửa khí Venturi)

-Đ9 l;m sạch khí khHi bci c kích thước (1 ÷ 2) µm v; nhH hơn, ngư8i ta ang dcngcho y:u các thi:t bị rửa khí c vận tốc lớn

-Nguyên lý hoạt động: dIng khí bci chuy9n động với vận tốc (70 ÷ 150) m/s đập v\nước th;nh các giPt cdc nhH Độ xoáy rối cao coa dIng khí v; vận tốc tương đối giqa bciv; giPt lHng lớn thBc đẩy quá tr[nh lDng bci trên các giPt lHng

Trang 28

Hình 2.7 Thiết bị Venturi

Nguồn: (Internet https://tuilocbui.com)-Loại thi:t bị n;y dễ bị tDc khi bci bám d;y các khâu đệm N đư]c sử dcng nhi2u khidmng lPc bci th0m ướt tốt v; đặc biệt trong các trư8ng h]p lPc bci kèm theo l;m nguội v;h0p thc khí

150m/s

Ưu-như]c đi9m coa phương pháp tách bci ướt:

Ưu điểm:

phương pháp khô

Nhược điểm:

Hấp thụ vật lý: v2 thdc ch0t chs l; sd hIa tan các ch0t bị h0p thc v;o trong dungmôi h0p thc, ch0t khí hIa tan không tạo ra h]p ch0t h.a hPc với dung môi, n chi thay

Trang 29

đổi trạng thái vật lý từ th9 khí bi:n th;nh dung dịch lHng (quá tr[nh hIa tan đơn thu=ncoa ch0t khí trong ch0t lHng)

Hấp thụ hóa học: trong quá tr[nh n;y ch0t bị h0p thc sp tham gia v;o một số phJnang h.a hPc với dung môi h0p thc Ch0t khí độc hại sp bi:n đổi v2 bJn ch0t h.a hPc v;trở th;nh ch0t khác

b Dung dịch hấp thụ:

Hấp thụ khí SO bằng nước2

H0p thc khí SO bằng nước l; một trong nhqng phương pháp đơn giJn đư]c áp dcng2

sớm nh0t đ9 loại bH khí SO trong khí thJi, nh0t l; trong kh.i thJi các loại lI công2

nghiệp

Hệ thống xử lý khí SO bằng nước bao g^m 2 giai đoạn:2

1- H0p thc khí thJi chaa SO bằng cách phun nước v;o trong dIng khí th;i hoặc2

cho khí thJi đi qua một lớp vật liệu đệm (vật liệu rnng) c tưới nước – scrubơ;

2- GiJi thoát khí SO ra khHi ch0t h0p thc đ9 tái sử dcng nước sạch v; thu h^i2

SO2 (n:u c=n)

N^ng độ hIa tan coa khí SO trong nước giJm khi m; nhiệt độ nước tăng cao, v[2

vậy nhiệt độ coa nước c0p v;o hệ thống dmng đ9 h0p thc khí SO phJi đo th0p CIn đ9 tái2

sử dcng nước, giJi thoát khí SO khHi nước th[ nhiệt độ coa nước phJi cao.2

Cc th9 l; khi ở nhiệt độ 100°c th[ SO bay hơi ra một cách ho;n to;n v; trong dIng2

khí thoát ra sp c lAn cJ hơi nước V; bằng phương pháp ngưng tc ngư8i ta sp thu đư]ckhí SO với độ đậm đặc r0t cao s= 100% đ9 dmng v;o mcc đích sJn xu0t axit sunfuric.2

bZo hIa ang với nhiệt độ v; n^ng độ SO2 khác nhau trong khí thJi

Trang 30

(Nguồn: trang 93 sách Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí và

xử lí khí thải Tập 3, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2016.)Thdc t:, lư]ng nước dmng phJi lớn hơn một ít so với lư]ng nước lý thuy:t v[ khinước sau khi ra khHi thi:t bị h0p thc , luôn không th9 đạt mac bZo hIa khí SO trong n 2

Khi giJi h0p thc th[ c=n phJi đun n.ng một lư]ng nước r0t lớn tac phJi c=n c mộtngu^n c0p nhiệt (hơi nước) công su0t lớn Đây l; một kh khăn

Ngo;i ra, n:u muốn sử dcng lại nước cho quá tr[nh h0p thc th[ nước đ phJi đư]cl;m nguội xuống g=n 10°C – tac phJi c=n đ:n ngu^n c0p lạnh Đây c_ng l; v0n đ2 khôngđơn giJn v; r0t tốn kFm

Từ các như]c đi9m n.i trên, phương pháp h0p thc khí SO bằng nước n;y chs áp2

dcng đư]c khi:

N^ng độ ban đ=u coa khí thJi c n^ng độ SO tương đối cao;2

Khi c sẵn ngu^n c0p nhiệt (hơi nước) với giá rb;

Khi c sẵn ngu^n nước lạnh;

C th9 xJ đư]c nước thJi tha c0p c chaa tương đối nhi2u axit ra sông ngIiTrư8ng h]p khí thJi chaa nhi2u SO như trong công đoạn n0u quặng sunfua kim2

loại coa công nghiệp luyện kim m;u chẳng hạn, n^ng độ SO trong khí thJi c th9 đạt 2 –2

12%, ngư8i ta c th9 xử lý khí SO bằng nước k:t h]p với quá tr[nh oxy h.a SO bằng2 2

ch0t xBc tác

nhưng nghiên cau ang dcng trong công nhgiệp mới đư]c thdc hiện g=n đây cho y:u l; docác nh; khoa hPc công nghệ coa Liên Xô c_

magiê Trong thi:t bị h0p thc xJy ra các phJn ang sau:

Trang 31

Độ hIa tan coa sunfit magiê trong nước bị giới hạn, nên lư]ng dư ở dạng

l; 1:10 Độ pH ở đ=u v;o l; 6,8 – 7,5; cIn ở đ=u ra l; 5,5–6,0

sJn xu0t axit sunfuric

Ưu điểm:

Nhược điểm:

thơm như anilin C6H5NH2, toluđin CH3C6H4NH2, xyliđin (CH3)2C6H3NH2, v; anilin C6H5N(CH ) 3 2

đimety-Quá tr[nh xử lí theo phương pháp trên l; quá tr[nh sunfidin: đimety-Quá tr[nh n;y đư]c cáchZng công nghiệp h.a ch0t v; luyện kim coa Đac nghiên cau v; áp dcng ở nh; máy

trong kh.i thJi dao động trong phạm vi 0,5 ÷ 8%, trung b[nh l; 3,6% Ch0t h0p thc l; hnnh]p xylidin v; nước ts lệ ≈ 1:1

nghiên cau v; áp dcng ở nhi2u các nh; máy luyện kim

Quá tr[nh sunfidin: Ch0t h0p thc đư]c sử dcng l; hnn h]p xylidin v; nước theo tỷ lệ1:1

2C6H3(CH ) NH3 2 2 + SO2 ⇔ 2C6H3(CH )2NH3 2 SO2

Trang 32

h0p thc sp c hiệu quJ hơn dmng xylidin

Hình 2 8 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 theo quá trình sunfidin

(Nguồn: trang 112 sách Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí và

SO2 đư]c h0p thc trong dung dịch amoniăc hoặc dmng dung dịch sunfit – bisunfitamon.V[ amoniăc v; khí SO trong dung dịch nước sp c phJn ang với nhau v; tạo2

th;nh muối trung gian amoni sunfit, sau đ muối amoni sunfit lại tác dcng ti:p với

SO2 v; H O đ9 tạo ra muối amoni bisunfit, theo các phJn ang sau:2

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống xử lý phát thải từ nhà máy nhiệt điện công suất 30000m3/h
Tác giả	Phan Thị Bích Phượng, Cao Thị Thanh Ngân
Người hướng dẫn	THS Phạm Ngọc Hoa
Trường học	Trường Đại Học Công Thương TP.HCM
Chuyên ngành	Sinh Học – Môi Trường
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2023
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	5,12 MB