Đồ án môn học Đề tài tính toán và thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ lưu lượng 25000 m :h với nồng 3 Độ bụi 1200 mg:nm

NOI DUNG VA NHIEM VU - Lựa chọn công nghệ hợp lý - Tính toán các công trình don vi trong hệ thống xử lý - Vẽ các công trình chính trong hệ thông 3.. KHOA CÔNG NGHE HOA HOC VA THUC PHAM

Chuyên nghành: Công nghệ kỹ thuật môi trường

GVHD: TS TRAN ANH KHOA

SVTH:

1 Vang Quéc Khang MSSV: 19150057

TP Hồ Chí Minh, tháng 6 năm

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẢM Độc lập - Tự do — Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ ĐỎ ÁN MÔN HỌC

Họ và tên sinh viên: Văng Quốc Khang MSSV: 19150057

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Tưởng MSSV: 19150102

1 TÊN ĐÈ TÀI: Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ lưu lượng 25000 m3/h voi nồng độ bụi 1200 mg/Nm°

2 NOI DUNG VA NHIEM VU

- Lựa chọn công nghệ hợp lý

- Tính toán các công trình don vi trong hệ thống xử lý

- Vẽ các công trình chính trong hệ thông

3 THỜI GIAN THỰC HIỆN: Từ 23/03/2022 — 20/6/2022

4 CÁN BỘ HƯỚNG DÂN: TS Trần Anh Khoa

Đơn vị công tác: Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp Hồ Chí Minh

Tp HCM, ngày tháng .năm 2022

CÁN BỘ HƯỚNG DÂN

KHOA CÔNG NGHE HOA HOC VA THUC PHAM

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Tên đề tài: Tính toán và thiết kế hệ thông xử lý bụi gỗ lưu lượng 25000 m3⁄h với nồng

PHIẾU NHAN XÉT HƯỚNG DẪN ĐỎ ÁN MÔN HỌC

(Đồ án xử lý khí thải) Người nhận xét: TS Trần Anh Khoa

Cơ quan công tác: Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp Hồ Chí Minh

Sinh viên được nhận xét MSSV

Văng Quốc Khang 19150057

Vang mat > 50% cac budi gap giáo viên hướng dân và 05

trễ tiễn độ công việc so với yêu cầu > 4 lần ,

Vang mat 50% - 30% các buốồi gặp giáo viên hướng 1

dẫn và trễ tiền độ công việc so với yêu cầu | - 4 lần

1 Vang mat trén 10 - 30% cac budi gap giáo viên hướng Ls

dẫn Tích cực trong làm việc, đúng tiền độ yêu cầu

Có mặt đây đủ các buôi gặp giáo viên hướng dân

Tích cực trong làm việc, đúng tiễn độ yêu cầu, có

Giải thích được về SÐCN nhưng không trình bày

0.5

được chức năng nhiệm vụ của từng công trình

Diễn giải chỉ tiệt được chức năng nhiệm vụ của từng 1

công trình và SĐCN

Diễn giải chỉ tiết được chức năng nhiệm vụ của từng

công trình và SĐCN nhưng chưa giải thích được cách

tính toán, chưa trình bày bản vẽ rõ ràng, đúng kỹ thuật L5

Diễn giải chỉ tiệt được chức năng nhiệm vụ của từng

công trình và SĐCN và giải thích được cách tính toán, 2

Trinh bay thuyết minh theo format chuân, nhưng còn

nhiều lỗi : đề mục không rõ ràng, bảng biểu, hình vẽ

không được đánh số, nhiều lỗi chính tả, đánh máy 0.5

Trinh bay thuyết mình theo format chuân nhưng còn 075

một vài lỗi nhỏ

Trinh bay thuyét minh theo format chuan, rõ ràng, i

logic

Cơ sở và đề xuất quy trình công nghệ xử lý Max 1

Trỉnh bày không đây đủ cơ sở lựa chọn công nghệ

(tổng quan PP xử lý, thành phân tính chất chất thải,

vấn đề môi trường cần được giải quyết) và đề xuất

công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu 0.25

nhuoc diém)

Trinh bay đây đủ cơ sở lựa chọn công nghệ nhưng đê

xuất công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ 05

dé, ưu nhược điềm) :

Trinh bay đây đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuat

công nghệ xử lý phù hợp nhưng thuyết minh chưa rõ 075

ràng, chính xác

Trinh bay day đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuât

công nghệ xử lý phù hợp (thuyêt minh, sơ đồ, ưu

nhugc diém)

Tinh toán, thiết kề công trình Max 2

Kết quả sai trên 50% nội dung tính toán 0.5

Kết quả sai từ 50% - 30% nội dung tính toán, công 1

thức tính toán

Kết quả sai từ 30% - 10% cac bang tính, công thức

1.5 tính toán

Hiéu r6 tat ca cac bang tính và các công thức tính 2

toan (sai <10%)

Bán vẽ không thông nhat giữa bản vẽ và thuyết mình, 05

bản vé so sai

Bán vẽ chính xác ở mức đường nét cơ bản, kích 1

thước và hình vẽ mô tả đúng so với tính toan

Ban thuật thê hiện đây đủ các chị tiết thiết kẽ, đường Ls

KHOA CÔNG NGHE HOA HOC VA THUC PHAM

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỎ ÁN MÔN HỌC Người nhận xét: L2 202212212 nh sàn

Cơ quan công {ÁC: nee cee cae tee ee ten bee abt eters nee nena

Độc lập - Tự do — Hạnh phúc

Sinh viên được nhận xét: MSSV

Tên đề tài: Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ lưu lượng 25000 m?⁄h với nồng

Trình bày thuyết minh không theo ƒormat chuẩn, không 05

Trinh bay thuyét minh theo format chuan, nhung con nhiéu

lỗi : đề mục không rõ ràng, bảng biểu, hình vẽ không được 1

đánh số, nhiễu lỗi chỉnh tả, đánh máy

Trinh bày thuyết minh theo format chuẩn nhưng còn zmộf vài 1.5

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, rõ rang, logic 2

Cơ sở và đề xuất quy trình công nghệ xử lý Max 2

Trình bày &hông đầy đủ cơ sở lựa chọn công nghệ (/ổng

quan PP xử lý, thành phân tính chất chất thải, vấn đề môi 05

trường cần được giải quyết) và đề xuất một công nghệ xử lý :

phù hợp (thuyết mình, sơ đỗ, ưu nhược điểm)

Trình bày không đây đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuất

bai công nghệ xử lý phù hợp (thuyết mình, sơ đỗ, tu nhược 1

điểm)

Trình bày day đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuất hai

công nghệ xử lý phù hợp nhưng thuyết mình chưa rõ ràng, 15

chính xác

Trình bày đây đủ cơ sở lựa chọn công nghệ và đề xuất hai

công nghệ xử lý phù hợp (thuyết mình, sơ đổ, ưu nhược 2

Ban vẽ không thông nhat gitra ban vé va thuyét minh, s6

lượng bản vẽ không đủ tât cả cac céng trinh don vi, <50% 05

đúng kỹ thuật 70% - 90%

Các bản vẽ kỹ thuật thê hiện đây đủ các chỉ tiết thiết kê, đảm

bảo có thê thi công thực tê, đường nét rõ ràng, đúng kỹ thuật 3

90%)

LOI CAM ON

Lời đầu tiên của đồ án môn học này, em xin gửi lòng biết ơn chân thành đến thầy

TS Trần Anh Khoa là giảng viên trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian em làm Đồ

án môn hoc Thay da rất tận tình, ti mi sửa đỗ án và truyền đạt những kinh nghiệm cho

em Em cảm on Thay rat nhiều

Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô của bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Môi trường cũng như các thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, các thây cô đã tận tình giúp đỡ đề em có điều kiện hoàn thành tốt Đồ án môn học kỳ này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, người thân đã giúp đỡ, đồng hành cùng em

trong suốt khoảng thời gian em học tập và là Đồ án môn học

Do thời gian và trình độ của bản thân còn hạn chế nên Đồ án môn học của em vẫn

còn nhiều thiếu sót, rất mong quý thầy cô chỉ bảo trong buổi bảo vệ đề em rút ra được những bài học và kinh nghiệm cho quá trình học tập, làm việc sau này Lời sau cùng, chúng em chúc tất cả quý thầy cô ngày càng đôi đào sức khỏe và gặt hái được nhiều thành công trong cuộc sống

MUC LUC

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE BUL.eessscssssesssssessssssssesssessseeseseeesvsssessessessesseneessvessnesseess 1 1.1 Khái niệm chung 1 ăằ.ằ.ằằ :aa 1 I8 >6 8 na Ẽ.ă.ăăäằ,ằằ Ẽ 1

1.2.1 Theo nguồn gỐc - c1 n1 E1 1110112111111 2122 T11 12111 121 ng Hee 1

1.2.2 Theo kích thước hat DụI - cccccccceseeeesnsnsettscceseseecceccceeteeeeceeceeceseeeenaa 1 I8 8 mẻ 2

1.3 Tính chất hóa, lý của Đụi - ST 1 E111 2121211 12111 tre 2

1.3.8 Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp để nô với không khí -2- se: 5

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN QUY TRÌNH XỬ LÝ BỤI GỖ -22:525:555c222c 6 2.1 Cơ sở lựa chọn cộng nghệ Ặ 2L 0 0 202221112111 12112 2111151118111 0111 181128111 key 6

2.2 Đề xuất sơ đồ công nghệ 0 c1 1121212121 11H n1 re 6

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KÉ HỆ THÓNG XỬ LÝ KHÍ THÁI 8

3.1 Các thông số ban đầu cần thiết cho tính toán 52 5c 122111 E2 EEgHegrrưeg 8

3.2 Tinh toan thiét bi ð 1910122227 8

3.2.1 Thiết kế cyclone ccccccccccccsscssesscsessvsscssesvssesevsessnsevsssnsevsussusevsesisevsevsseeseveesanees 8

3.2.2 Xác định đường kính giới hạn của hat Đụi 2 2c 222 2222222122 9

3.2.3 Hiệu suất xử lý của cyclone - -s- sc sct Ex ExEE111 0121111 121tr 10

3.3 Tính toán thiết bị lọc túi vải - +: 222222211 2221112211112711211112.112111 11.1 ae 10

3.3.1 Các thông số tính toán túi vải: cc c1 T H1 HH HH HH ug 11

3.3.2 Thiết kế túi vải s2 c2 2v 22211122111121111211112.11112 11.11 13

3.4 Tính toán tôn thất áp lực trên đường ống dẫn vào thiết bị 5c csccc se: l6 3.4.1 Tén that áp lực trong đường ống trước cyclone sen hen ro l6

3.4.2 Ton that áp lực trong đường ống sau cyclone (nối cyclone với túi vải) 18 3.4.3 Tốn that áp lực trong đường ống dẫn sau thiết bị lọc túi vải (trước quạt hut) 19

3.5 Tính toán quạt húT - c1 221122112 1211121 111511111111 118111011 1111181111111 111111 ca 20

3.6 Tính toán Ống khói - -c- tT SE 112112111211 21211 1112111 ngu He re 20

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊỊ 22- s25 E2 tt Erctrrrrrrren 22 4.1 KẾT LUẬN 55c 212 T2 t1 H111 n1 ng tre 22 4.2 KIÊN NGHỊ s2 5s 213 2E 12 12112211 11222 1 E1 E12 tt tt tre 22

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 5-2 s S2 12E15151151551 1155211151121 E1EEEEEsxeg 23

DANH MUC CAC TU VIET TAT

CHUONG 1: TONG QUAN VE BUI 1.1 Khái niệm chung về bụi

- Các phan tir chat ran thé roi rac (vụn) có thể được tạo ra trong các quá trình

nghiên, ngưng kết và các phản ứng hóa học khác nhau Dưới tác dụng của các dòng khí, chúng chuyên thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi

- Bụi là một hệ thông 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 đài ngắn khác nhau

- Bụi bay có kích thước tir (0,001+10) um bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc không theo định luật Stoke Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương nặng cho cơ quan

hô hấp, nhất là khi phối nhiễm bụi thạch anh (Silicose) do hit thở phải không khí chứa bụi boxit silic lâu ngày

- Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10um, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật newton với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi này thường gây tốn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, đị ứng

1.2 Phân loại bụi

1.2.1 Theo nguồn gốc

- Bụi hữu cơ tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa )

- Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, phấn hoa )

- Bụi động vật (len, lông, tóc )

- Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement )

- Bụi kim loại (sắt, đồng, chi )

- Bụi hỗn hợp (do đúc )

1.2.2 Theo kích thước hạt bụi

- Bụi thô, cát bụi (grit): chứa các hạt có kích thước 1-200 wm Co kha nang lang nhanh trong không khí

- Khói (fume): sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu, là các hạt mịn có kích thước 0.,01- I jum

- Suong mu (mist): la cac hat long có kích thudéc nho hon 10 wm

- Sol khí: là các hạt có kích thước nhỏ hơn 10 um

- Thu bụi theo phương pháp khô: các thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các

cơ chế khác nhau: trọng lực (các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyên động của dòng khí hoặc nhờ vách ngăn) và ly tâm (các cyclone đơn, nhóm và tở hợp, các thiết bị thu hồi bụi xoáy và động)

1.2.3 Theo tác hại

- Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen )

- Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nôi ban (bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinh dầu gỗ )

- Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ )

- Bụi gây xơ hóa phôi (thạch anh, quặng amiăng )

Những hạt bụi có tác hại nhất đối với sức khỏe con người là khi chứng có thể thâm nhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hấp — tức những hạt có kích thước nhỏ hơn 10um Người ta gọi cở bụi này là bụi hô hấp

Phôi nhiễm bụi là một vấn đề lớn trong bệnh lý nghề nghiệp trong khoảng vài chục năm trở lại đây, chiếm khoảng 40-70% bệnh nghề nghiệp nội thương Vài số liệu thống

kê cho ta thấy rõ tính chất trầm trọng và yêu cầu phòng chống cấp bách bệnh này Ở Mỹ,

từ 1950-1955 đã phát hiện được 12.763 công nhân bi mac bệnh phổi nhiễm bụi đá (silicose), có 75% bệnh nhân tuổi hơn 50 Ở Việt Nam qua điều tra cho thấy thợ mỏ tỷ lệ mắc bệnh phôi nhiễm bụi than và đá là 0,7-3,5%, thợ lò gạch chịu lửa ở Thanh Trì và Cầu

Duong mac silicose tir 10,2-12,9%, tho lam fibrocement nhiém bụi amiant là 5,5% 1.3 Tính chất hóa, lý của bụi

- Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống lọc bụi phụ thuộc đáng kể vào các

tính chất lý — hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi Sau đây sẽ trình bày sơ lược các tính chất lý — hóa cơ bản của bụi ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của hệ

thông loc va là cơ sở đề chọn thiết bị lọc

- Mật độ không thực là tỷ số khối lượng các hạt và thể tích mà hạt chiếm chỗ, bao

gồm các lỗ nhỏ, các khe hồng và không đều Các hạt nguyên khối, phẳng và các hạt ban

đầu có mật độ không thực trong thực tế trùng với mật độ thực Những hạt như thé dé loc

trong thiết bị lọc quán tính hơn so với thiết bị lọc lỗ rỗng do khối lượng bằng khối lượng thực nên chúng ít bị tác dụng lôi kéo của không khí sạch thoát ra từ thiết bị lọc Trái lại

các hạt có mật độ không thực thấp để lọc trong các thiết bị lọc như ống val, bang vật liệu xốp vì chúng để bị nước hoặc vải lọc giữ lại Mật độ không thực thường có trị số nhỏ hơn

so với mật độ thực thường thấy ở bụi có xu hướng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mỗ hóng,

oxit cua cac kim loai mau

1.3.2 Tinh tan xa

thành phan tán xạ của bụi Trong quá trình đông tụ, các hạt ban đầu liên kết với nhau

trong thiết bị đông tụ nên chúng to dần Do đó trong kỹ thuật lọc bụi kích thước Stoc có ý nghĩa quan trọng Đó là đường kính của hạt hình cầu có vận tốc lắng chìm như hạt nhưng không phải hình cầu, hoặc chất keo tụ Thành phân tán xạ là hàm lượng tính bằng số lượng hay khối lượng các hạt thuộc nhóm kích thướng khác nhau Kích thước hạt có thé được đặc trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) — là vận tốc rơi tự do của hạt trong không khí không chuyền động

1.3.3 Tính dính kết của bụi

- Các hạt có xu hướng kết đính vào nhau, với độ kết dính cao bụi có thẻ dẫn tới

tình trạng bệ nghẹt một phân hay toàn bộ thiết bị tách bụi Do đó đối với các thiết bị lọc,

người fa thường thiết lập giới hạn sử dụng theo độ kết dính của hạt bụi Kích thước hạt

bụi càng nhỏ thi chúng cảng để bị bám vào bề mặt thiết bị Với những bụi có (60-70) % hạt có đường kính nhỏ hơn 10 um thi rat đễ dẫn đến dính bết, còn bụi có nhiều hạt trên 10

um thi để trở thành tơi xốp

1.3.4 Tính mài mòn

- Độ mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại khi cùng vận tốc khí và cùng nồng độ bụi Độ mài mòn của bụi phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích

thước và mật độ của hạt Khi tính toán thiết kế phải tính đến độ mài mòn của bụi

1.3.5 Độ thấm ướt của bụi

- Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của

các thiết bị tách bụi kiểu ướt, đặc biệt là các thiết bị làm việc ở chế độ tuần hoản Theo tính chất thắm ướt các vật liệu rắn, được chia làm 3 nhóm:

- Vật liệu lọc nước: dễ thắm nước (canxi, thạch cao, phan lớn silicat và khoáng vật

được oxy hóa, halogenua của kim loại kiềm)

- Vật liệu ky nước: khó thắm nước (grafit, than, lưu huỳnh)