Thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đà Nẵng

Nhiên liệu được sử dụng tại Công ty cao su Đà Nẵng là dầu FO, với thành phần gồm có: cacbon (Cp), hyđro (Hp), oxy (Op), nitơ (Np), lưu huỳnh (Sp), độ tro (Ap) và độ ẩm (Wp), tổng của toàn bộ các thành phần đúng bằng 100%

Trang 1

Tăi liệu: Docs.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888

Hiện trạng môi trường vă thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đă Nẵng.

PHẦN B – Thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đă Nẵng

8.1.1 Tính toân lượng khí thải độc hại

- Nhiín liệu được sử dụng tại Công ty cao su Đă Nẵng lă dầu FO, với thănh

phần gồm có: cacbon (Cp), hyđro (Hp), oxy (Op), nitơ (Np), lưu huỳnh (Sp), độ tro (Ap)

SVTH : Đinh Thị Việt Hà - Lớp 01MT Trang 1 GVHD: GVC - ThS Nguyễn Thị Lí

Trang 2

Tài liệu: Docs.vn Hỗ trợ : Y!M minhu888

Hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đà Nẵng.

- Có thể tóm tắt các đặc điểm của các nguồn thải theo bảng sau:

TT Các thông số Đơn vị Ống khói số 1 Ống khói số 2 Ống khói số 3

Lượng không khí khô

lý thuyết cần cho quá

Trang 3

Bảng 8.3 Lượng khói thải vă tải lượng câc chất ô nhiễm có trong khói thải

TT Đại lượng tính toân Công thức tính

Kết quả

Lò hơi số 1

Lò hơi số 2

Lò hơi số 3

1 Lưu lượng khói (SPC) ở điíu kiện tiíu

. tc

spc C

m V

C T

t L

(m3/s) 10,421(m3/s) (m3,4513/s)3

Tải lượng khí SO2với

SO2 = 2,926 (kg/

.

10 3 2 2

SO

m V

8,938(g/s) 22,458(g/s) 7,438(g/s)

4 Tải lượng khí CO với = 1,25 (kg/

.

10 3

CO tc

CO m V

(g/s)

22,602(g/s)

7,4845(g/s)5

10 3 2 2

CO

m V

(g/s)

1148,4(g/s)

380,33(g/s)

6 Lượng tro bụi với hệ số tro bay a = 0,45

3600

.

10 p tc

bui

m A a

(g/s) 0,930(g/s) 0,308(g/s)

Bảng 8.4 Nồng độ phât thải của câc chất ô nhiễm

Trang 4

TT Câc chất ô nhiễm Công thức tính toân Đơn vị

Kết quả

Lò hơi số 1

Lò hơi số 2

Lò hơi số 3

T

2 2

L

Mso Cso  mg/m3 2155,1 2155,2 2155,2

Bảng 8.5 TCVN 5939 – 1995, Chất lượng không khí – Tiíu chuẩn khí thải công

nghiệp đối với bụi vă câc chất vô cơ [5]

Giới hạn cho phĩp (mg/m 3 ) đối với loại

cơ sở sản xuất A(đê có trước

ngăy ban hănh tiíu chuẩn)

B(có sau ngăy ban hănh tiíu chuẩn)

1

Bụi khói

Trang 5

8.1.2 Tính toân khuếch tân câc chất ô nhiễm có trong khí thải lò hơi

- Để tính toân phđn bố nồng độ của câc chất ô nhiễm (SO2, CO, CO2, bụi) cótrong khí thải lò hơi thuộc Công ty cao Đă Nẵng, tôi sử dụng công thức tính theo môhình Gauss, [3.30] [2]:

z

2 2

y

2 z

y z)

(x,

2

Hzexp2

yexpv2π

M

Trong đó:

M : Tải lượng chất ô nhiễm, g/s

V : Vận tốc gió trung bình ngoăi trời theo trục x, m/s

z

y , 

 : Hệ số khuyếch tân của khí quyển theo trục ngang y, trục đứng z

z : Chiều cao của mặt phẳng vị trí tính toân, m

H : Chiều cao hiệu dụng của ống khói, m

H = h + ∆H , h lă chiều cao thực của ống khói

∆H lă độ cao phụt lín thẳng của nguồn khí thải

- Để âp dụng mô hình Gauss trong tính toân khuyếch tân chất ô nhiễm, Holland J.Z.đưa ra công thức sau đđy để xâc định độ nđng cao của luồng khói, [3.54] [2]:

T

T T pD 2.68.10 1,5

D : Đường kính của miệng ống khói, m

p : Âp suất khí quyển, millibar (1atm = 1013 mbar)

Tkhói, Txq : lần lượt lă nhiệt độ tuyệt đối của khói vă của không khí xung quanh,K

- Khi tính toân nồng độ ô nhiễm trín mặt đất (z =0), thì công thức trín sẽ trởthănh, [3.33] [2]:

Trang 6

CX,Y,0 =

z

y π.u.

Trang 7

8.1.2.2 Tính chiều cao hiệu quả của ống khói

- Theo công thức tính của Holland, độ nđng cao của vết khói ∆H được thểhiện trong bảng 8.8

Bảng 8.8 Kết quả tính toân độ nđng cao của vệt khói thải

Ống khói số Mùa [m] D [m/s] w [m/s] u T khói

Bảng 8.9 Chiều cao hiệu quả của ống khói

Trang 8

Chiều cao hiệu quả

Ống khói số 1

H (m) 22,363 32,589 24,402 22,211 28,927 24,119

8.1.2.3 Tính toân phđn bố câc chất ô nhiễm

- Để tính nồng độ cực đại Cmax trín mặt đất, ta có thể sử dụng công thức [3.35][2]:

2

H ) (C max

- Âp dụng câc công thức trín với hướng gió Bắc – Đông Bắc (về mùa đông)

vă Đông – Đông Nam (về mùa hỉ), ta có kết quả tính toân phđn bố nồng độ SO2, CO,

CO2, bụi được thể hiện trong câc bảng sau:

Trang 9

Bảng 8.11 Nồng độ câc chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn

ống khói 1 thuộc lò hơi số 2 văo mùa hỉ vă mùa đông

ỐNG KHÓI SỐ 1 Mùa hỉ Mùa đông

Câc chất ô nhiễm SO2 CO CO2 BUI SO2 CO CO2 BUI Khoả

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 6,10-51 6,10-51 3,10-49 2,10-52 5,10-51 5,10-51 3,10-49 2,2,10-52

200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,752 0,757 38,463 0,031 0,698 0,702 35,673 0,029

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 4,10-15 4,10-15 2,10-13 2,10-16 4,10-15 4,10-15 2,10-13 1,5,10-16

300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,699 0,704 35,756 0,029 0,643 0,647 32,868 0,027

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 8,6.10-08 8,6,10-08 4,10-06 4,10-09 8,10-08 8,10-08 4,10-06 3,310-09

400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,532 0,535 27,202 0,022 0,487 0,491 24,922 0,020

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 4,10-05 4,10-5 0,0020 2,10-6 0,0000 4,10-5 0,0018 1,5,10-6

500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,401 0,403 20,485 0,017 0,366 0,369 18,738 0,015

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,001 0,001 0,035 3,10-5 0,001 0,001 0,032 2,6,10-5

600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,308 0,310 15,765 0,013 0,282 0,284 14,407 0,012

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,003 0,003 0,157 0,000 0,003 0,003 0,143 0,000

700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,243 0,245 12,444 0,010 0,222 0,224 11,366 0,009

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,007 0,007 0,376 0,000 0,007 0,007 0,344 0,000

800 C 1 (x)

(mg/m 3 ) 0,197 0,198 10,055 0,008 0,180 0,181 9,180 0,007

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,012 0,013 0,639 0,001 0,011 0,011 0,584 0,000

Trang 10

900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,162 0,163 8,289 0,007 0,148 0,149 7,566 0,006

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,017 0,017 0,889 0,001 0,016 0,016 0,812 0,001

1000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,136 0,137 6,952 0,006 0,124 0,125 6,344 0,005

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,021 0,022 1,094 0,001 0,020 0,020 0,998 0,001

1100

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,116 0,116 5,916 0,005 0,106 0,106 5,398 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,024 0,024 1,244 0,001 0,022 0,022 1,135 0,001

1200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,100 0,100 5,098 0,004 0,091 0,092 4,651 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,026 0,026 1,342 0,001 0,024 0,024 1,224 0,001

1300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,087 0,087 4,441 0,004 0,079 0,080 4,052 0,003

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,027 0,027 1,397 0,001 0,025 0,025 1,274 0,001

1400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,076 0,077 3,906 0,003 0,070 0,070 3,563 0,003

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,028 0,028 1418 0,001 0,025 0,025 1,294 0,001

1500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,068 0,068 3,463 0,003 0,062 0,062 3,159 0,003

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,028 0,028 1,414 0,001 0,025 0,025 1,290 0,001

1600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,060 0,061 3,093 0,003 0,055 0,056 2,822 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,027 0,027 1,393 0,001 0,025 0,025 1,270 0,001

1700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,054 0,055 2,781 0,002 0,050 0,050 2,537 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,027 0,027 1,359 0,001 0,024 0,024 1,240 0,001

1800 C 1 (x)

(mg/m 3 ) 0,049 0,049 2,515 0,002 0,045 0,045 2,294 0,002

Trang 11

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,026 0,026 1,318 0,001 0,023 0,024 1,202 0,001

1900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,045 0,045 2,286 0,002 0,041 0,041 2,085 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,025 0,025 1,271 0,001 0,023 0,023 1,159 0,001

2000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,041 0,041 2,088 0,002 0,037 0,037 1,904 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,024 0,024 1,222 0,001 0,022 0,022 1,115 0,001

Bảng 8.12 Nồng độ các chất ô nhiễm trên mặt đất với trục hướng gió đi qua chân

ống khói 2 thuộc lò hơi số 2 vào mùa hè và mùa đông

Khoảng

cách

x(m) 100

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,002 0,002 0,091 7,10-5 0,012 0,012 0,091 0,001

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 9,24,10-53 5,10-51 4,10-546,10-526,10-52 5,10-51 2,6,10-53

200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,456 0,459 23,301 0,019 0,733 0,738 23,301 0,030

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 2,5,10-15 1,10-13 1,10-16 0,000 4,10-15 1,10-13 1,6,10-16

300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,888 0,894 45,416 0,037 1,062 1,069 45,416 0,044

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 1,1,10-7 6,10-6 4,10-9 0,000 1,10-7 6,10-6 5,4,10-9

400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,891 0,896 45,544 0,037 0,954 0,960 45,544 0,039

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 6,6,10-5 0,003 3,10-6 0,000 7,10-5 0,003 3,10-6

Trang 12

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,001 0,001 0,066 5,10-5 0,001 0,001 0,066 5,4,10-5

600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,636 0,640 32,543 0,026 0,627 0,631 32,543 0,026

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,006 0,006 0,324 0,000 0,006 0,006 0,324 0,000

700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,526 0,530 2,922 0,022 0,509 0,512 26,922 0,021

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,016 0,016 0,814 0,001 0,015 0,015 0,814 0,001

800

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,439 0,442 22,442 0,018 0,419 0,421 22,442 0,017

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,028 0,028 1,426 0,001 0,027 0,027 1,426 0,001

900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,370 0,372 18,911 0,015 0,350 0,352 18,911 0,014

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,040 0,040 2,029 0,002 0,038 0,038 2,029 0,002

1000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,315 0,317 16,115 0,013 0,296 0,298 16,115 0,012

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,050 0,050 2,536 0,002 0,047 0,047 2,536 0,002

1100

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,271 0,273 13,881 0,011 0,254 0,256 13,881 0,011

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,057 0,057 2,919 0,002 0,053 0,054 2,919 0,002

1200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,236 0,238 12,074 0,010 0,220 0,221 12,074 0,009

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,062 0,063 3,178 0,003 0,058 0,058 3,178 0,002

1300 C 1 (x)

(mg/m 3 ) 0,207 0,209 10,596 0,009 0,192 0,194 10,596 0,008

Trang 13

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,065 0,066 3,332 0,003 0,061 0,061 3,332 0,003

1400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,183 0,184 9,373 0,008 0,170 0,171 9,373 0,007

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,067 0,067 3,403 0,003 0,062 0,062 3,403 0,003

1500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,163 0,164 3,463 0,007 0,151 0,152 3,159 0,006

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,067 0,067 1,414 0,003 0,062 0,062 1,290 0,003

1600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,146 0,147 3,093 0,006 0,135 0,136 2,822 0,006

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,066 0,066 1,393 0,003 0,061 0,061 1,270 0,003

1700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,132 0,133 2,781 0,005 0,122 0,123 2,537 0,005

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,065 0,065 1,359 0,003 0,060 0,060 1,240 0,002

1800

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,120 0,121 2,515 0,005 0,110 0,111 2,294 0,005

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,063 0,063 1,318 0,003 0,058 0,058 1,202 0,002

1900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,109 0,110 2,286 0,005 0,100 0,101 2,085 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,061 0,061 1,271 0,003 0,056 0,056 1,159 0,002

2000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,100 0,101 2,088 0,004 0,092 0,092 1,904 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,058 0,059 1,222 0,002 0,054 0,054 1,115 0,002

Trang 14

Bảng 8.12 Nồng độ chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn ống

khói thuộc lò hơi số 1 văo mùa hỉ vă mùa đông

C 3 (x,y) (mg/m3 ) 2,10

-51 1,96,10-51 1,10-49 8,10-532,10-512,10-51 1,10-49 8,3,10-53

200

C 3 (x) (mg/m3) 0,490 0,493 25,036 0,020 0,462 0,465 23,632 0,019

C 3 (x,y) (mg/m3 ) 3,10

-15 2,6,10-15 1,3,10-13 1,10-162,10-15 2,10-5 1,10-13 1,10-16

300

C 3 (x) (mg/m3) 0,516 0,519 26,390 0,021 0,478 0,481 24,463 0,020

C 3 (x,y) (mg/m3 )

6,10-8 6,4,10-8 3,2,10-6 3,10-9 6,10-8 6,10-8 3,10-6 2,4,10-9

400

C 3 (x) (mg/m3) 0,411 0,414 21,041 0,017 0,379 0,381 19,373 0,016

C 3 (x,y) (mg/m3 ) 3,10

-5 3,1,10-5 0,002 1,10-6 3,10-5 3,10-5 0,001 1,2,10-6

500

C 3 (x) (mg/m3) 0,317 0,319 16,210 0,013 0,291 0,293 14,876 0,012

C 3 (x,y) (mg/m3

-5 0,001 0,000 0,025 2,10-5

600

C 3 (x) (mg/m3) 0,247 0,249 12,635 0,010 0,226 0,228 11,574 0,009

C 3 (x,y) (mg/m3 )

700

C 3 (x) (mg/m3) 0,197 0,198 10,054 0,008 0,180 0,181 9,199 0,007

C 3 (x,y) (mg/m3

Trang 15

800

C 3 (x) (mg/m3) 0,160 0,161 8,166 0,007 0,146 0,147 7,466 0,006

C 3 (x,y) (mg/m3 )

900

C 3 (x) (mg/m3) 0,132 0,133 6,757 0,005 0,121 0,122 6,175 0,005

C 3 (x,y) (mg/m3

1000

C 3 (x) (mg/m3) 0,111 0,112 5,682 0,005 0,102 0,102 5,191 0,004

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1100

C 3 (x) (mg/m3) 0,095 0,095 4,846 0,004 0,087 0,087 4,425 0,004

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1200

C 3 (x) (mg/m3) 0,082 0,082 4,182 0,003 0,075 0,075 3,818 0,003

C 3 (x,y) (mg/m3

1300

C 3 (x) (mg/m3) 0,071 0,072 3,648 0,003 0,065 0,066 3,330 0,003

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1400

C 3 (x) (mg/m3) 0,063 0,063 3,211 0,003 0,057 0,058 2,931 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3

1500

C 3 (x) (mg/m3) 0,056 0,056 2,850 0,002 0,051 0,051 2,601 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3

Trang 16

1600

C 3 (x) (mg/m3) 0,050 0,050 2,547 0,002 0,045 0,046 2,324 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1700

C 3 (x) (mg/m3) 0,045 0,045 2,291 0,002 0,041 0,041 2,091 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3

1800

C 3 (x) (mg/m3) 0,041 0,041 2,073 0,002 0,037 0,037 1,891 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1900

C 3 (x) (mg/m3) 0,037 0,037 1,885 0,002 0,034 0,034 1,720 0,001

C 3 (x,y) (mg/m3 )

2000

C 3 (x) (mg/m3) 0,034 0,034 1,722 0,001 0,031 0,031 1,571 0,001

C 3 (x,y) (mg/m3 )

- Nồng độ hỗn hợp SO2 trín mặt đất của khí thải từ lò hơi 1 vă lò hơi 2:

+ Với trục toạ độ x,y,z có gốc O trùng với chđn ống khói của lò hơi số 1 văhướng gió trùng với trục OX, nồng độ hỗn hợp được tính toân theo công thức:

C1hh= C1x+ C2(x,y) (mg/m3)+ Với trục toạ độ x,y,z có gốc O trùng với chđn ống khói của lò hơi số 2 văhướng gió trùng với trục OX, nồng độ hỗn hợp được tính toân theo công thức:

C2hh= C2x+C1(x,y) ( mg/m3 )

Trang 17

Bảng 8.13 Nồng độ các chất ô nhiễm tổng hợp từ nguồn thải 1và nguồn thải 2 với

trục gió thổi của nguồn 1 vào mùa hè và mùa đông

Trang 18

8.1.2.4 Mức độ ô nhiễm của khí thải lò hơi

- Từ các tính toán nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi với nhiênliệu đốt là dầu FO (Chương 2) theo hệ số ô nhiễm do cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ(US.EPA) xây dựng vàkết quả nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải được thể hiệntrong bảng 3.2 (chương 3), thì chỉ có SO2 vượt tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5939 –1995) khoảng 1,92 lần và các kết quả thu được bảng 8.4 cho thấy so với TCVN 5939–1995 (bảng 8.5) thì SO2 trong khí thải tại miệng ống khói của cả hai lò hơi trong công

ty đều vượi tiêu chuẩn cho phép 1,44 lần, còn CO thì vượt tiêu chuẩn cho phép1,45lần

- Để tính được mức độ ô nhiễm của khí thải trên mặt đất ảnh hưỡng đến môitrường không khí xung quanh, ta dựa vào bảng 8.15

Bảng 8.15 TCVN 5937:1995 – Tiêu chuẩn chất lượng không khí xunh quanh (giá

trị giới hạn các thông số cơ bản trong không khí xung quanh, mg/m3), [5]

TT Thông số Trung bình 1 giờ Trung bình

Trang 19

8.1.2.4 Biểu đồ thể hiện sự phđn bố nồng độ khí thải lò hơi

ỐNG KHÓI SỐ 1 ỐNG KHÓI SỐ 2 ỐNG KHÓI SỐ 3

Trang 20

Trang 21

BIỂU ĐỒ CCO = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

BIỂU ĐỒ CCO = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 22

BIỂU ĐỒ ChhCO = f(X,Y,D,H) THEO TRỤC

Trang 23

Trang 24

BIỂU ĐỒ ChhCO2 = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

GIÓ MÙA ĐÔNG

Trang 25

BIỂU ĐỒ CBỤI = f (X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 26

BIỂU ĐỒ ChhBỤI = f(X,Y,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 27

8.1.3.1 Tính chất vă tâc hại của khí SO 2

- Khí SO2 được sinh ra từ quâ trình đốt nhiín liệu có chứa lưu huỳnh như than,dầu FO, dầu DO Khí SO2 lă loại khí không mău, không chây, có vị hăng cay, do quâtrình quang hóa hay do sự xúc tâc khí SO2 dễ dăng bị oxy hóa biến thănh SO3 trong khíquyển Khí SO2, SO3 (gọi chung lă SOx) lă những khí độc hại không chỉ đối với sứckhỏe con người, động thực vật mă còn tâc động lín câc vật liệu xđy dựng, câc côngtrình kiến trúc Chúng lă những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gđy

co giật ở cơ trơn của khí quản Ở nồng độ lớn hơn sẽ gđy tăng tiết dịch niím mạcđường khí quản Khi tiếp xúc với mắt chúng có thể tạo thănh axit SOx có thể xđmnhập văo cơ thể con người qua câc cơ quan hô hấp hoặc câc cơ quan tiíu hóa sau khiđược hòa tan trong nước bọt Vă cuối cùng chúng có thể xđm nhập văo hệ tuần hoăn.Khi tiếp xúc với bụi, SOx có thể tạo ra câc hạt axit nhỏ, câc hạt năy có thể xđm nhậpvăo câc huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2 - 3 μm SOm SO2 có thể xđm nhậpvăo cơ thể của người qua da vă gđy ra câc chuyển đổi hóa học, kết quả của nó lă hăm

BIỂU ĐỒ C hhBỤI = f (X,Y,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 28

lượng kiềm trong mâu giảm, amoniac bị thoât qua đường tiểu vă có ảnh hưởng đếntuyến nước bọt Hầu hết dđn cư sống quanh khu vực nhă mây do tiếp xúc thườngxuyín với không khí có nồng độ SO2, SO3 cao nín đều mắc bệnh đường hô hấp

- SOx bị oxy hóa ngoăi không khí vă phản ứng với nước mưa tạo thănh axitsulfuric hay câc muối sulfate gđy hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phâttriển thực vật Khi tiếp xúc với môi trường có chứa hăm lượng SO2 từ 1- 2 ppm trongvăi giờ có thể gđy tổn thương lâ cđy Đối với câc loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa

y, hăm lượng 0,15 - 0,30 ppm có thể gđy độc tính cấp Sự có mặt của SOx trong khôngkhí ẩm còn lă tâc nhđn gđy ăn mòn kim loại, bí tông vă câc công trình kiến trúc SOx

lăm hư hỏng, lăm thay đổi tính năng vật lý, lăm thay đổi mău sắc vật liệu xđy dựngnhư đâ vôi, đâ hoa, đâ cẩm thạch, phâ hoại câc tâc phẩm điíu khắc như tượng đăi, sắt,thĩp vă câc kim loại khâc ở trong môi trường khí ẩm, nóng vă bị nhiễm SOx thì bị han

gỉ rất nhanh SOx cũng lăm hư hỏng vă giảm tuổi thọ câc sản phẩm vải, nylon, tơ nhđntạo, đồ bằng da vă giấy…

8.1.3.2 Câc phương phâp xử lý

a Lăm sạch khí thải bằng phương phâp hấp thụ

Đđy lă quâ trình thu hút chọn lọc một hay một số thănh phần của hỗn hợp khíbằng chất thu hút thể dịch, gọi lă chất hấp thụ Hấp thụ lă quâ trình quan trọng để xử lýkhí vă được ứng dụng trong rất nhiều quâ trình khâc Hấp thụ trín cơ sở của quâ trìnhtruyền khối, được mô tả vă tính toân dựa văo phđn chia 2 pha (cđn bằng pha, khuếchtân)

- Cơ chế của quâ trình có thể chia thănh 3 bước:

+ Khuếch tân câc phđn tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bềmặt của chất lỏng hấp thụ Nồng độ phđn tử ở phía chất khí phụ thuộc văo cả 2 hiệntượng khuếch tân:

Khuếch tân rối: có tâc dụng lăm nồng độ phđn tử được đều đặn trong khối

khí

Khuếch tân phđn tử: lăm cho câc phđn tử khí chuyển động về phía lớp biín.

Trang 29

* Trong pha lỏng củng xảy ra hiện tượng tương tự:

Khuếch tán rối: được hình thành để giữ cho nồng độ được đều đặn trong toàn

bộ khối chất lỏng

Khuếch tán phân tử: làm dịch chuyển các phân tử đến lớp biên hoặc tử lớp

biên đi vào pha khí

+ Thâm nhập và hoà tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ

+ Khuếch tán chất khí đã hoà tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòngchất lỏng hất thụ Quá trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa chất hấp thụ vàchất bị hấp thụ trong pha khí

- Các yếu tố ảnh hưởng:

+ Thiết bị hấp thụ được sử dụng khá nhiếu khi lưu lượng dòng khí lớn vànồng độ các khí độc hại khá cao Ngoài ra, khi áp dụng phương pháp này đạt hiệu quảkinh tế cao có thể thu hồi các chất để tuần hoàn hay chuyển sang công đoạn sản xuất racác sản phẩm khác Có hai phương thức: hấp thụ vật lí (các phần tử hấp thụ khôngphản ứng với chất hấp thụ), hấp thụ hóa học (các phần tử bị hấp thụ có phản ứng tạohỗn hợp hóa học mới)

+ Hiệu suất của quá trình thụ thuộc các yếu tố:

 Lưu lượng, thành phần, tính chất, nhiệt độ… của khí thải

 Tính chất, chất lượng chất hấp thụ

 Thời gian sử dụng chất hấp thu trong quá trình

 Các yếu tố khác như: nhiệt độ, áp suất…

- Chất hấp thụ với nguyên tắc có thể sử dụng bất kỳ loại nào miễn sao có thểhoà tan được thành phần tách ra từ dòng khí Tuy nhiên những chất hấp thụ côngnghiệp áp dụng trong quá trình làm sạch liên tục dòng khí thải cần thoả mãn một sốyêu cầu sau:

Trang 30

+ Có khả năng hoăn nguyín tốt

+ Có tính ổn định nhiệt hóa học

+ Không có tâc động ăn mòn đến thiết bị, không độc hại với con người.+ Có giâ thănh rẻ vă dễ kiếm trong sản xuất công nghiệp

- Yíu cầu của thiết bị:

Hiệu quả vă khả năng cho khí đi qua, trở lực thấp (<3000 pa), kết cấu dơngiản vă vận hănh thuận tiện, khối lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trongquâ trình hấp thụ Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗi khí bịgiảm xuống Khi hấp thụ hóa học trong thâp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa lă trín bềmặt phđn chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quâ trình truyền khối

Có câc loại thiết bị hấp thụ được sử dụng thông dụng:

1a Thiết bị lọc khí rỗng tốc độ cao

+ Yíu cầu người vận hănh phải có kỹ thuật cao

1b Thiết bị rửa khí có lớp đệm

- Ưu điểm:

+ Hiệu quả xử lý cao: sử dụng dung dịch kiềm khử H2SO4, SO3, SO2 đến

của Specialists I.N.C)

+ Vận hănh đơn giản, dễ dăng sửa chữa thay thế

+ Giâ thănh thiết bị chấp nhận được

Trang 31

- Nhược điểm:

+ Khó khăn trong khđu rửa vật liệu đệm

+ Phđn phối nước phải đều

+ Năng suất sử dụng trong một khoảng khống chế

1c Thiết bị khử khí kiểu sủi bọt

- Lăm sạch khí thải hút từ bể tẩy rửa có hơi vă son khí acid, muối…Sử dụngcâc đĩa lọc khí, gồm nhiều đơn nguyín ghĩp lại nín dễ dăng lắp đặt vă thay đổi theonhu cầu xử lý

- Có thể sử dụng trong một khoảng giới hạn năng suất lớn: 3000-90000 m3/h

b Lăm sạch khí thải bằng phương phâp hấp phụ

- Đđy lă quâ trình hút chọn lọc một hay một số thănh phần của hỗn hợp khíhay dung dịch bằng vật thể rắn Những chất hấp phụ được âp dụng trong kỹ thuật xử lýkhí thải có sự phât triển bề mặt bín trong rất lớn vă chúng cần phải đâp ứng một sốyíu cầu sau:

+ Kết cấu đơn giản, chất hấp phụ không bị vỡ

+ Được âp dụng cho khi năng suất nhỏ vă vừa

- Nhược điểm:

Trang 32

+ Phải sử dụng nhiều thiết bị, thời gian lăm việc chỉ chiếm 1/3 - 1/4 chu kỳlăm việc chung

+ Hệ thống đóng mở câc giai đoạn phức tạp gđy khó khăn cho người vậnhănh

+ Hiệu quả lăm việc của thiết bị không cao bởi vì vận tốc khí qua thiết bịnhỏ (khoảng 0,15 - 0,35 m/s)

2b Thâp hấp phụ hoạt động liín tục

- Ưu điểm:

+ Điều chỉnh quâ trình tinh vi hơn

+ Có thể sử dụng kết cấu tối ưu vă kích thước tối ưu cho từng đoạn củathiết bị

+ Quâ trìng thực hiện liín tục

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp

+ Chất hấp phụ bị măi mòn nín cần phải xử lý bụi

+ Cường độ hấp thụ do vận tốc khí nhỏ vă không có sự xâo trộn mênh liệtchất hấp phụ

4b Thiết bị lăm sạch khí thải bằng trao đổi ion

Trang 33

Là quá trình hấp thụ phân tử, có sự phản ứng hóa học của phân tử khí với chấttrao đổi ion, có thể xảy ra sự hoà tan của một số chất khí vào trong nước (nếu trongnước có chất trao đổi ion) Những chất trao đổi ion có đồng thời tính chất của chất hấpphụ rắn lẫn tính chất của chất hấp phụ lỏng

- Ưu điểm:

+ Vận tốc khí xử lý lưu thông cao 7000 – 10000 m3/h cho 1 m2 bề mặtphin lọc

+ Hiệu quả xử lý cao 97 - 99%

+ Vật liệu sợi trao đổi hàn nguyên được nhiều lần

+ Có thể xử lý được nhiều chất khí độc hại trong cùng một thời gian làmviệc

- Nhược điểm:

+ Giá thành đầu tư ban đầu cao

+ Yêu cầu công tác vận hành phải có kỹ thuật cao

+ Vận tốc khí qua bộ lọc trao đổi cần phải thấp

5b Xử lý khí thải bằng phương pháp xúc tác nhiệt

Bản chất của phương pháp này là thực hiện các tương tác hóa học nhằmchuyển các chất khí độc thành sản phẩm khác với sự có mặt của chất xúc tác đặc biệt.Thường dùng trong các trường hợp khí thải của các quá trình công nghệ không thể thuhồi hoặc tái sinh được

- Ưu điểm:

+ Hiệu quả xử lý cao

+ Chuyển được các chất độc thành các chất độc ít hơn (các phương phápkhác không làm được)

Trang 34

Được âp dụng khâ phổ biến trong sản xuất sơn, trong quâ trình điều chế một

số sản phẩm hóa, điện hóa vă điện tử, trong công nghiệp hóa dầu, sản xuất methanol

có nhiệt độ sôi thấp

8b Phương phâp sinh hóa – vi sinh

Lợi dụng câc vi sinh vật trong môi trường xung quanh (đất, nước, không khí,

…) để hấp thụ, phđn huỷ câc khí thănh phần độc hại có trong dòng khí

C C η

V

R V

- Nếu sử dụng câc dung môi khâc để hấp thụ hoăn toăn SO2 lă rất khó, giâthănh cao, khó tâi sinh vă việc thiết kế thiết bị cũng không đơn giản

- Vậy ta chọn phương phâp hấp thụ với dung môi hấp thụ lă dung dịch sữavôi

Trang 35

8.2 Tính toán, thiết kế thiết bị xử lý SO 2 trong khí thải lò hơi

Tại công ty cao su Đà Nẵng có 2 xưởng năng lượng, xưởng năng lượng cho xínghiệp ô tô (gồm có 4 lò hơi) và xưởng năng lượng cho xí nghiệp xe đạp – xe máy vàđắp lốp (gồm có 3 lò hơi)

- Xưởng năng lượng số 1 thuộc xí nghiệp ô tô:

+ Hai lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ, khí thải được dẫn ra ống khói số 1 có đườngkính D = 900 mm

+ Hai lò hơi loại 10 tấn hơi/giờ, khí thải được dẫn ra ống khói số 2 có đườngkính D = 1000 mm

- Xưởng năng lượng số 2 thuộc xí nghiệp xe đạp – xe máy và đắp lốp:

+ Một lò hơi loại 1,8 tấn hơi/giờ, hai lò hơi loại 2,5 tấn hơi/giờ, cùng thảikhí thải ra ống khói số 3 có đường kính D = 600 mm

* Để xử lý khí SO2 trong khói thải lò hơi ta dùng thiết bị scrubber có lớp vật liệuđệm có phun dung dịch sữa vôi (Ca(OH)2), phương pháp xử lý ở đây là dùng Ca(OH)2

hấp thụ khí SO2 có trong khói thải, lớp vật liệu đệm là các khâu rasching nhằm mụcđích tăng khả năng tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ và khí SO2 Hiệu suất xử lý củaloại thiết bị này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

- Chiều dày lớp vật liệu đệm, nếu chiều dày lớn quá thì tổn thất qua thiết bị sẽtăng

- Vận tốc chuyển động trong mặt cắt ngang của scrubber

- Phụ thuộc vào cường độ phun dung dịch hấp thụ

Để xử lý khí thải cho các lò hơi, dùng 3 Scrubber:

- Một Scrubber xử lý khí thải cho hai lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ, khí thải sau xử

Trang 36

Hai xưởng năng lượng nằm câch nhau 200 m

8.2.1 Tính toân Scrubber xử lý khí thải cho 2 lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ thuộc xưởng năng lượng số 1

8.2.1.1 Tính toân thiết bị Scruber

- Cơ sở cho quâ trình tính toân thiết bị scruber lă:

+ Lưu lượng khí thải cần xử lý L1 = 4,168 (m3/s) = 15005 (m3/h)

+ Thời gian lưu của khí thải trong thiết bị, τ = 1  3 s, chọn τ1 = 1,5 s.+ Vận tốc dòng khí thải chuyển động trong scrubber, v=1  4m/s

Ta chọn v1 = 2 (m/s)

Từ câc cơ sở trín ta tính thiết bị xử lý khí SO2 như sau:

+ Thể tích của thâp: V1 = L1 τ1 = 4,168  1,5 = 6,252(m3)

+ Chiều cao của thiết bị: H1 = V1α  τ1 = 2  1,5= 3(m)

+ Tiết diện ngang của thiết bị: F1 =

4 084 , 2 π

.4 F

- Từ kinh nghiệm thực tế có thể chọn câc thông số sau:

+ Chiều cao lớp vật liệu đệm, hđ = 0,7 (m)

+ Chiều cao từ mĩp trín của lớp vật liệu đệm đến tấm chắn nước,

hvc = 1 (m)

+ Chiều cao phun mưa, hm = 0,8(m)

+ Chiều cao lớp chắn nước, hcn = 0,2 (m)

+ Khoảng câch từ miệng văo đến tấm chắn nước bằng 0,4 (m)

+ Chiều cao hình phễu, hp =0,92 (m)

+ Khoảng câch từ mĩp trín hình phễu đến miệng ống văo chọn bằng0,3 (m)

+ Khoảng câch từ mĩp trín tấm chắn nước đến nắp trín scruber bằng

0,8 (m)

Trang 37

+ Tấm phđn phối khí có chiều dăy 25 mm trín đó có khoan lỗ với đườngkính lỗ d = 10 mm Khoảng câch giữa tđm câc lỗ lă 20 mm

thănh lớp dăy 700 mm trín tấm đục lỗ với diện tích lỗ chiếm 76% diện tích bề mặt.Một m3 loại khđu sứ có kích thước như trín chứa khoảng 50.000 khđu với tổng diệntích xung quanh lă 220 m2 vă trọng lượng khoảng 570 kg

+ Lớp chắn nước lăm từ câc tấm tôn mỏng ghĩp lại với nhau, với bề dăy lă

200 mm

- Cấu tạo của scruber được thể hiện trín bản vẽ sau:

8.2.1.2 Tính toân lượng dung dịch hấp thụ

Quâ trình khử SO2 trong Scruber diễn ra câc phản ứng sau:

K

S 10 G

β: hệ số khử SO2 trong khói thải, β = 0,77

μm SOS, μm SOCaO: phđn tử gam của S vă CaO, μm SOS = 32 g; μm SOCaO = 40 g

K: tỷ lệ CaO nguyín chất, chọn K = 0,85

Nín:

974 , 45 32

85 , 0

56 9 , 2 77 , 0 10

- Lượng cặn khô thu được trong quâ trình xử lý:

Trang 38

 CaSO 3 0 , 5 H 2 O CaSO 4 2 H 2 O   CaO S

p

M

S 10

Trong đó:

Gcặn: lượng cặn khô thu được (kg/tấn dầu)

M : phđn tử gam của câc chất có ký hiệu chđn tương ứng

0 , 83 129 0 , 17 172 1 0 , 85 45 , 974 32

9 , 2 77 , 0 10

- Vậy, lượng cặn thu được: Gc = Gcặn × B = 102,015 × 0,558 = 56,924 (kg/h)

- Lượng nước tuần hoăn từ Scruber về lại bể chứa:

+ Lượng nước tiíu thụ trong phản ứng (1) được xâc định theo công thức:

2 ) OH ( Ca 2 ) OH ( Ca

O 2 H O

2 H ) 1

mCa(OH)2: lượng vôi sử dụng trong 1 giờ, dựa văo phương trình (1)

ta có được lượng vôi sữa sử dụng trong 1 giờ lă33,899 kg

246 , 8 899 , 33 74

18

2 ) 1

) 2 ( O 2 H O 2 H ) 2

246 , 8

2 ) 2

+ Lượng nước tiíu thụ ở phản ứng (3) được xâc định theo công thức:

3 CaSO SO3

Ca

O 2 H O

2 H ) 3

M

M 2

Với:

MH2O, MCaSO3 lần lượt lă phđn tử gam của H2O vă CaSO3

Trang 39

mCaSO3 lă lượng CaSO3 sinh ra trong 1 giờ, dựa văo phản ứng (2)

ta có mCaSO3 = 54,971 kg/h

491 , 16 971 , 54 120

18 2

2 ) 3

* Như vậy, lượng nước tuần hoăn từ Scruber về lại bể chứa sẽ lă:

O 2 H ) 2 ( O 2 H ) 3 ( O 2 H ) 1 ( O 2 H

614 , 20 123 , 4 491 , 16 246 , 8

m H2O

8.2.1.3 Tính toân tổn thất cột âp của không khí khi đi qua scruber

- Tổn thất cột âp qua scruber chủ yếu lă qua lớp vật liệu lọc ΔPP1 (kg/m2), vălớp vật liệu rỗng để chắn nước ΔPP2 (kg/m2)

+ Tổn thất qua lớp vật liệu lọc được tính theo công thức [6-27][1]:

Hm: chiều cao mưa, m Hm = 0,8(m)

 : chiều dăy lớp vật liệu lọc, m  = 0,7 (m)

v : vận tốc không khí trín tiết diện ngang của scruber, m/s v = 2(m/s)

- Thay câc số liệu văo công thức trín, ta có:

ΔPP  (kg/m2)Trong đó:

c

δ : Bề dăy lớp vật liệu rổng chắn nước, m δ c=0,2 m

4 1,88 2 0,2 33 1,88 v c 33δ 2 ΔPP      (kg/m2)

- Tổn thất cột âp của không khí khi đi qua scrubber:

Ps = ΔPP1 + ΔPP2

Trang 40

= 110,4 + 24 = 134,4 ( kg/m2)

= 1318,5 (pa)

8.2.1.4 Tính toân tổn thất cột âp của khí thải trín hệ thống ống dẫn từ lò hơi đến quạt hút

* Đoạn 1 – 2: có lưu lượng L = 7488 m3/h, l = 7 m

- Chọn vận tốc không khí lă v = 16,6 m/s Theo phụ lục 9 – Thông gió vă xử

lý khí thải Ta tìm được đường kính ống dẫn D mm, tổn thất âp suất đơn vị R (pa/m),

âp suất động Pđ (pa) Như sau:

* Đoạn 2 – 3: có lưu lượng L = 15000 m3/h, l = 2,25 m

- Chọn vận tốc không khí lă v = 17,6 m/s Theo phụ lục 9 – Thông gió vă xử

lý khí thải Ta tìm được đường kính ống dẫn D mm, tổn thất âp suất đơn vị R (pa/m),

âp suất động Pđ (pa) Như sau:

* Đoạn 4 – 5: có lưu lượng L = 15000 m3/h, l = 5,5 m

Định dạng
Số trang	83
Dung lượng	1,44 MB

Thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đà Nẵng

Tính toân thiết bị Scruber

THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỬ NHIỆT VĂ MÙ