Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone

Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt của lò sấy bằng hệ thống cyclone

Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Mục lục MỤC LỤC HÌNH MỞ ĐẦU I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện với phát triển nước, Đồng Tháp phát triển ngày Các khu công nghiệp, thương mại ngày mở rộng, thị trường dịch vụ sôi động, dịch vụ vận tải, du lịch, lưu trú,…đáp ứng tốt nhu cầu khách hàng, đồng thời góp phần cải thiện thiện đời sống người dân Song song lượng khí thải sinh hoạt động người gia tăng đáng kể Tình trạng khí thải nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp… vấn xúc xã hội ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người môi trường sống Không khí bị ô nhiễm nhiều nguồn khác nhau:  Nguồn tự nhiên: núi lửa, động đất, cháy rừng, phấn hoa, sương mù, quang hóa  Nhân tạo: công nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, tác nhân gây ô nhiễm Như biết, người nhịn ăn tuần, nhịn uống – ngày, thật khó nhịn thở phút Không khí cần cho hô hấp trình trao đổi vật chất khác người, sinh vật, thực vật Khi người biết lao động môi trường bị tác động đáng kể, chất ô nhiễm tích lũy môi trường ngày nhiều, vượt khả tự làm môi trường Vì thế, nguồn không khí bị ô nhiễm ảnh hưởng trực tiếp đến khỏe người, hủy hoại dần hệ sinh thái: bệnh da, mắt, đặc biệt đường hô hấp; giảm chất lượng nước, cạn kiệt nguồn thủy sản, làm chua đất, giảm diện tích rừng Ngoài ra, không khí bị ô nhiễm phá hủy công trình xây dựng vật liệu kiến trúc, làm giảm vẻ mỹ quan công trình xây dựng Dự án Nhà máy xay xát lúa, lúa, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên hoạt động loại hình sản xuất: • Xay xát lúa, công suất 80 tấn/ngày • Lau bóng gạo, công suất 800 tấn/ngày • Ép trấu tạo viên, công suất 300 tấn/ngày Trong đó, bụi phát sinh dự án bao gồm khâu bên hoạt động sản xuất phân xưởng, hoạt động từ lò sấy đốt than đá Lò sấy không hoạt CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm không khí động vào mùa khô Chỉ có vào mùa mưa, gạo nhập liệu có độ ẩm cao nên sử dụng nóng từ lò sấy để sấy gạo Khi nhà máy vận hành lò đốt than đá nhiệt độ định phát sinh lượng khí thải đáng kể Khí thải trình vận hành lò đốt than đá chủ yếu bụi, SO2, NOx, CO sinh trình đốt nhiên liệu (than đá) Bụi có kích thước dao động từ vài micromet tới vài trăm micromet Trước thực trạng đòi hỏi người phải có ý thức bảo vệ môi trường, ý thức mối quan hệ “phát triển kinh tế” “bảo vệ môi trường” Vấn đề “phát triển bền vững” không xa lạ mối quan tâm không riêng đặc biệt nước đà phát triển nước ta Do đó, đề tài: “Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt lò sấy hệ thống cyclone.” thực với mong muốn góp phần hạn chế trạng ô nhiễm môi trường cách kinh tế hiệu I.2 MỤC TIÊU ĐỒ ÁN  Mục tiêu chung: Nhằm giảm thiểu tác động đến mức thấp bụi đến môi trường, sức khỏe cho người dân xung quanh Góp phần bảo vệ môi trường Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp xanh - - đẹp  Mục tiêu cụ thể: Tính toán, thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay lúa, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên Lai Vung – Tổng công ty lương thực Miền Bắc công đoạn từ lò sấy đốt than đá I.3 NỘI DUNG ĐỒ ÁN  Đánh giá tổng quan trạng môi trường khu vực dự án  Xác định nguồn phát sinh bụi nhà máy xay lúa, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên Lai Vung – Tổng công ty lương thực Miền Bắc  Các phương pháp xử lý bụi  Lựa chọn thiết bị tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy  Vẽ vẽ kỹ thuật I.4 ĐỐI TƯỢNG THỰC HIỆN Bụi phát sinh từ công đoạn từ lò sấy than đá I.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN • • Thu thập số liệu sẵn có bụi nhà máy (trong báo cáo ĐTM nhà máy) Trên sở thu thập số liệu có sẵn kết hợp với tài liệu liên quan Từ đó, tính toán, thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay lúa, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên Lai Vung – Tổng công ty lương thực Miền Bắc CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm không khí CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC DỰ ÁN II.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN II.1.1 Điều kiện địa lý, địa chất a) Vị trí địa lý Dự án có tổng diện tích 37.500 m2 nằm địa bàn Tổ 58, ấp Hòa Tân, xã Tân Hòa, huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp • Phía Tây Bắc giáp: Doanh nghiệp xăng dầu Nguyên Phước, cách 100m • Phía Đông Nam giáp: đất vườn, cách nhà dân gần 5m • Phái Tây Nam giáp: sông Hậu • Phía Đông Bắc giáp: Quốc lộ 54, cách nhà dân gần 20m • Phía bắc giáp với đường số 10, giáp với công ty TNHH Thái Sơn b) Địa hình thổ nhưỡng Xã Tân Hòa có mẫu chất đơn giản tạo cho xã quyxddaats tương đối đồng Xã có mẫu chất sau: • Đặc điểm địa chất xã Tân Hòa mang cấu trúc chung huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp vùng ĐBSCL, loại trầm tích trẻ sông biển • Loại đất hình thành từ trầm tích sông (aQ3IV) phân bổ ven sông lớn hình thành đất phù sa chiếm hầu hết diện tích xã Một diện tích nhỏ trầm tích có chứa phèn nằm sâu giáp xã Long Thắng Từ đặc điểm địa chất địa hình tạo nên lớp vỏ thổ nhưỡng thể cấu trúc đất đai khác vùng xã Từ bố trí sử dụng đất khác II.1.2 Điều kiện khí tượng thủy văn a) Điều kiện khí tượng Dự án nằm vành đai nội chí tuyến bắc bán cầu, gần xích đạo khí hậu nóng ẩm ôn hòa, có hai mùa mưa nắng rõ rệt:  Mùa mưa từ tháng đến tháng 11  Mùa khô từ tháng 12 đến tháng CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Các trình lan truyền, phát tán chuyển hóa chất ô nhiễm môi trường phụ thuộc vào yếu tố:  Nhiệt độ không khí  Độ ẩm không khí  Nắng xạ mặt trời  Chế độ mưa  Gió ảnh hưởng gió  Độ bền vững không khí Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm: 26,8oC Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất: 26-31oC Tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất: 21-23,8oC Biên độ dao động trung bình: 6,8oC Nắng Là vùng có số nắng cao (208h/tháng) Tháng có số nắng cao 9,1 h/ngày Bốc tập trung lớn vào tháng 3, 4, 5, Lượng bốc trung bình – mm/ngày, cao – mm/ngày Bức xạ mặt trời Bức xạ tổng cộng bình quân 155,0 Kcal/km2/năm Bức xạ trực tiếp: 82 Kcal/cm2/năm Bức xạ khuếch tán: 72 Kcal/cm2/năm Bức xạ hấp thụ: 29 Kcal/cm2/năm Chế độ mưa Mùa mưa tháng đến tháng 11, lượng mưa chiếm 90- 92 % lượng mưa năm, tập trung tháng tháng 10 (30 – 40% lượng mưa năm), lại mùa khô chiếm – 10% lượng mưa năm Lượng mưa trung bình 1.518,6 mm/năm Từ tháng bắt đầu mưa nhiều tập trung cao độ vào tháng 9, 10 ảnh hưởng đến thu hoạch lúa hè thu đông Độ ẩm không khí tương đối Độ ẩm bình quân năm 82,5% Bình quân thấp vào mùa khô 50,3% Trong tháng tháng thấp có độ ẩm 32,0% Chế độ gió Thịnh hành theo hướng Tây Nam Đông Bắc (tháng - 11), có gió chướng (tháng 2, 4), cá biệt mùa mưa có gió lốc xoáy Tốc độ gió bình quân năm 2,2m/s Tốc độ gió mạnh với tần suất 1%: 41m/s Hướng gió chủ đạo Tây Nam thổi theo hướng sông Hậu Do đó, giúp triệt tiêu ảnh hưởng chất ô nhiễm đến hộ dân xung quanh Độ bền vững khí Độ bền vững khí định khả phát tán chất ô nhiễm lên cao Để xác định độ bền vững khí dựa vào tốc độ gió SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG CBHD: PHẠM VĂN TOÀN Đồ án xử lý ô nhiễm không khí xạ mặt trời vào ban ngày độ che phủ mây vào ban đêm theo bảng phân loại Pasquill Đối với khu vực, độ bền vững vào ngày nắng, tốc độ gió nhỏ A, B, ngày có mây C, D Ban đêm độ bền vững khí loại A, B, C hạn chế khả phát tán chất ô nhiễm lên cao xa Khi tính toán thiết kế hệ thống xử lý ô nhiễm không khí cần tính cho điều kiện phân tán bất lợi (loại A) tốc độ gió nguy hiểm Bảng 2.1: Phân loại độ bền vững khí (pasquill, 1961) Bức xạ ban ngày Độ che phủ mây ban đêm Tốc độ gió 10 m (m/s) Mạnh Trung bình Yếu Ít mây Nhiều mây (Biên độ 60) (Biên độ 35 - 60) (Biên độ 15 - 35) > 4/8 < 3/8 6 D D D D D Nguồn: Báo cáo Đánh giá tác động môi trường dự án Nhà máy xay xát luá, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên Ghi chú: A - Rất không bền vững B - Không bền vững loại trung bình C - Không bền vững loại yếu D - Trung hòa E - Bền vững yếu F - Bền vững loại trung bình b) Điều kiện thủy văn Chịu tác động yếu tố: lũ, mưa nội đồng thủy triều biển đông, hàng năm hình thành mùa rõ rệt: mùa lũ trùng với mùa mưa mùa kiệt trùng với mùa khô  Chế độ thủy văn mùa kiệt: Mùa kiệt nối tiếp sau mùa lũ từ tháng 12 đến tháng năm sau Chế độ thủy văn sông, kênh chịu tác động trực tiếp thủy triều biển Đông, mực nước giảm dần đến tháng 1, trở bắt đầu thấp mặt ruộng, từ số khu vực phía Nam lợi dụng thủy triều tưới tiêu tự chảy Biên độ tháng mùa kiệt lớn, biên độ bình quân từ 0,4-1,7m Chênh lệch mực nước lớn nhỏ bình quân tháng mùa kiệt cao  Chế độ thủy văn mùa lũ: CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Xã Tân Hòa nằm vùng ngập nông huyện theo tài liệu thống kê vòng 50 năm nay, lũ 1961 xem lũ lớn sau đến lũ 2000 Nghiên cứu lũ nhằm kiểm soát lũ, né tránh, lợi dụng lũ chung sống với lũ phục vụ sản xuất, ổn định đời sống nhân dân vùng lũ Đối với trồng trọt, lúa cần xem xét thời vụ, giống lúa để có biện pháp xây dựng công trình để bảo vệ an toàn lúa Hè Thu lúa Thu Đông, vườn ăn trái Lũ theo hai hướng, chủ yếu từ sông Hậu theo trục kênh rạch chảy vào xã Dòng chảy lũ kênh rạch thời kỳ đầu tập trung lòng dẫn, sau vượt qua bờ bao tràn đồng, hướng chảy lũ theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Xã có lũ sớm, lũ vụ lũ muộn Năm 1994 lũ đến sớm từ đầu tháng gây bất lợi lớn cho vụ Hè Thu Lũ năm 2011 mang tính chất lịch sử vòng 80 năm qua, vượt tiêu chuẩn thiết kế bờ bao bảo vệ lúa Hè Thu Lũ vụ nối tiếp sau lũ đầu vụ thường xuyên xuất đỉnh vào tháng tháng 10 Lũ lớn thường xuất đỉnh (một đỉnh cao đỉnh phụ) Thời gian xuất lũ lớn thường -6 năm lần, gần liến tiếp xảy lũ lớn khai thác, đầu tư sở hạ tầng thượng nguồn chỗ Xã Tân Hòa nằm vùng ngập nông, độ ngập sâu 1,2m, ngập nông 200 µm: bụi thô  Theo tác hại:  Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen);  Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, ban… (bụi bông, gai, phân hóa học, số tinh dầu gỗ…)  Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, chất phóng xạ…)  Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…) III.1.3 Tính tán xạ Kích thước hạt thông số bụi, chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào thành phần tán xạ bụi Trong trình đông tụ, hạt ban đầu liên kết với thiết bị đông tụ nên chúng to dần Do kỹ thuật lọc bụi kích thước Stock có ý nghĩa quan trọng Đó đường kính hạt hình cầu có vận tốc lắng chìm hạt hình cầu, chất keo tụ CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Thành phần tán xạ hàm lượng tính số lượng hay khối lượng hạt thuộc nhóm kích thướng khác Kích thước hạt đặc trưng vận tốc treo (vt, m/s) – vận tốc rơi tự hạt không khí không chuyển động III.1.4 Tính bám dính Tính bám dính hạt xác định xu hướng kết dính chúng Độ kết dính hạt tăng làm cho thiết bị lọc bị nghẽn sản phẩm lọc Kích thước hạt nhỏ chúng dễ bám vào bề mặt thiết bị Bụi có (60 ÷ 70)% hạt có đường kính nhỏ 10 µm coi bụi kết dính (mặc dầu hạt kích thước lớn 10 µm mang tính tản rời cao) III.1.5 Tính mài mòn Tính mài mòn bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại vận tốc khí nồng độ bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước mật độ hạt Tính mài mòn bụi tính đến chọn vận tốc khí, chiều dày thiết bị đường ống dẫn khí chọn vật liệu ốp thiết bị III.1.6 Tính thấm Tính thấm nước có ảnh hưởng định đến hiệu thiết bị lọc kiểu ướt, đặc biệt thiết bị làm việc có tuần hoàn Khi hạt khó thấm tiếp xúc với bề mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc Ngược lại hạt dễ thấm chúng không bị nhúng chìm hay bao phủ hạt lỏng, mà bề mặt nước Sau bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn hạt, hiệu lọc giảm hạt tiếp tục tới gần chất lỏng, kết va đập đàn hồi với hạt nhúng chìm trước đó, chúng bị đẩy trở lại dòng khí Các hạt phẳng dễ thấm so với hạt có bề mặt không Sở dĩ hạt có bề mặt không hầu hết bao bọc vỏ khí hấp thụ cản trở thấm Theo đặc trưng thấm nước vật liệu rắn chia thành nhóm:  Vật liệu lọc nước: dễ thấm nước (canxi, thạch cao, phần lớn silicat khoáng vật oxi hóa, halogennua kim loại kiềm);  Vật liệu kị nước: khó thấm nước (grafit, than, lưu huỳnh);  Vật liệu kị nước tuyệt đối (parafin, nhựa teflon, bitum) III.1.7 Tính hút ẩm Các tính chất bụi xác định trước hết thành phần hóa học chúng kích thước, hình dạng độ nhám bề mặt hạt bụi Nhờ tính hút ẩm tính hòa tan mà bụi lọc thiết bị lọc kiểu ướt CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm không khí III.1.8 Tính mang điện Tính mang điện (còn gọi tính nạp điện) bụi ảnh hưởng đến trạng thái bụi đường ống hiệu xuất bụi (đối với thiết bị lọc điện, thiết bị lọc kiểu ướt…) Ngoài tính mang điện ảnh hưởng đến an toàn cháy nổ tính dính bám bụi III.1.9 Tính cháy nổ Bụi cháy bề mặt tiếp xúc với nguồn oxi không khí phát triển mạnh (1 m2/g) có khả tự bốc cháy tạo thành hỗn hợp nổ với không khí Cường độ nổ bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học tính chất nhiệt bụi, vào kích thước hình dạng hạt, nồng độ chúng không khí, vào độ ẩm thành phần khí, kích thước nhiệt độ nguồn cháy vào hàm lượng tương đối bụi trơ III.2 CÁC THIẾT BỊ XỬ LÍ BỤI III.2.1 Buồng lắng bụi a) Cấu tạo nguyên lí làm việc Cấu tạo buồng lắng đơn giản – không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều lần so với tiết diên đường ống dẫn khí Nguyên lí chung phương pháp dựa vào thay đổi tốc độ đột ngột dòng khí làm cho động dòng khí giảm, làm cho lượng hạt bụi giảm chúng có khối lượng lớn nên tác dụng trọng lực trái đất chìm xuống đáy phòng lắng Buồng lắng bụi ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60-70 trở lên Tuy vậy, hạt có kích thước nhỏ bị giữ lại buồng lắng Một vài ứng dụng thiết bị dùng lò vôi, lò đốt nhà máy chế biến thức ăn gia súc Hình 3.1 Buồng lắng bụi a) buồng lắng bụi kiểu đơn giản b) buồng lắng bụi có vách ngăn c) buồng lắng bụi nhiều tầng b) Ưu điểm 10 CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG 10 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Hình 3.8 Thiết bị sủi bọt 18 CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG 18 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI CHO CÔNG ĐOẠN ĐỐT THAN ĐÁ TỪ LÒ HƠI CỦA NHÀ MÁY IV.1 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT IV.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất Hình 4.1: Qui trình công nghệ lau bóng gaọ IV.1.2 Nhu cầu nguyên liệu, nhiên liệu Bảng 4.1 Nhu cầu nguyên, nhiên liệu STT 19 Loại nhiên liệu ĐVT Số lượng Lúa tấn/tháng 2.080 Gạo lức tấn/tháng 20.800 Trấu tấn/tháng 7.800 Quạt thổi Bảng 4.2: Bảng tổng hợp nhu cầu nhiên liệu Loại nhiên liệu ĐVT Số lượng STT Điện Kw/tháng 700.000 – 800.000 Nước m3/tháng 200 Than đá kg/1 sản phẩm 20 – 30(*) (Nguồn: Công ty Cổ phần Nam Tiến, 2011) IV.1.3 Tác động bụi  Bụi phát sinh trình hoạt động sản xuất nhà máy: chủ yếu từ phân xưởng xay xát, phân xưởng lau bóng, phân xưởng ép trấu tạo viên Bụi phát sinh nhiều gây bệnh lý liên quan đến phổi, quan hô hấp gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe Rửa ngược công nhân  Bụi phát sinh trình hoạt Hệ động lò sấy đốt than đá: bụi phát sinh từ lò sấy chủ thống yếu trình đốt than đá cung cấp xử nhiệt cho lòthải Bụi phát sinh trình có lý nước bụi thô (bụi có kích thướt lớn) bụi mịn (bụi có kích thướt nhỏ) Bụi khói thải lò đốt than đá có kích thước hạt từ μm tới 500 μm Lượng bụi phát sinh môi trường bên Tháp giải nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân Bảng 4.3 Các thông số khí thải lò sấy đốt than đá nhà máy Các chất ô nhiễm Nồng độ ô nhiễm QCVN 19:2009/BTNMT (cột B) (mg/m3) (mg/m3) Kp = 1,0 ; Kv = 1,0 Bụi 3.107 200 SO2 3.055 500 NOx 284 850 CO 4.765 1000 IV.1.4 Kiểm soát ô nhiễm không khí từ khí thải lò sấy: Khí thải lò đốt củi trấu chứa nhiều chất ô nhiễm bụi, CO, SO x, NOx vượt tiêu chuẩn cho phép Do vậy, chủ dự án áp dựng biện pháp giảm thiểu khí tác động đến môi trường Cụ thể sau: Hình 4.2 Sơ đồ biện pháp xử lý khí thải lò sấy IV.2 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN IV.2.1 Đề xuất phương án Tuần hoàn Bảng 4.3 Bảng đề xuất phương án ST 20 Phương án Ưu điểm Khuyết điểm T Lọc bụi túi vải Hiệu suất cao Thu hồi bụi dạng khô Dễ vận hành Có thể tuần hoàn khí Chi phí vận hành thấp,có thể thu bụi dễ cháy Cần vật liệu riêng nhiệt độ cao Cần công đoạn rũ bụi phức tạp Chi phí vận hành cao vải dễ hỏng Tuổi thọ giảm môi trường axit,kiềm Thay túi vải phức tạp Lọc bụi tĩnh điện Hiệu suất lọc cao, thời gian lọc ngắn, tiết kiệm lượng Chiếm diện tích lớn Dễ ứng dụng rộng rãi Sử dụng nguồn điện với hiệu điện cao (u = 50000V) Làm việc môi trường có nhiệt độ cao ăn mòn hóa học Chỉ sử dụng dòng điện chiều Thu hồi bụi khô bụi ướt Lọc bụi có kích thước nhỏ (1- Rất nguy hiểm phận cách điện không 44 μm) đảm bảo an toàn Tự động hóa khí hóa hoàn toàn Chi phí cao Buồng thu bụi cyclone Hiệu suất cao Thu bụi dạng khô Rẻ tiền Chế tạo đơn giản Không thu hồi bụi kết dính Hiệu vận hành bụi có kích thước nhỏ μm Làm việc tốt áp suất cao Có thể làm việc nhiệt độ cao (đến 500 0C) Trở lực cố định không lớn (250 – 1500 N/m2) Không có phần chuyển động IV.2.2 Lựa chọn phương án Bảng 4.4: Tính chất bụi khí thải từ lò đốt than đá Thời gian hoạt động Chỉ vào mùa mưa Nguyên liệu đốt Than đá 21 Tháp g Thành phần phát sinh chất ô nhiễm Kích thước hạt bụi Công nhân bụi số khí thải CO, SO2, NOx μm - 500 μm Thường không đào tạo trường lớp  Nếu dựa yếu tố thành phần tính chất nguồn thải lựa chọn thiết bị đề xuất lẽ thiết bị thỏa mãn điều kiện Nhưng thiết bị xử lý xử lý nguồn ô nhiễm phát thải từ viếc sấy đốt vào mùa mưa, lò sấy hoạt động vào mùa mưa Vậy nên Cyclone phương án tốt việc xử lý, đảm bảo yêu cầu nhà máy đặc điểm sau: Bảng 4.5: Ưu điểm cyclone Ít chiếm diện tích thiết bị “ lọc bụi tĩnh điện) Khi hoạt động lâu tiết kiệm lượng túi vải Đơn giản Sau sử dụng hết mùa mưa bão dưỡng lâu Làm việc cao Diện tích Năng lượng Vân hành Bảo dường Hiệu suất Biện luận: Đồng thời thích hợp cho việc thu bụi từ hoạt động đốt nhiên liệu trấu bụi có kích thước lớn, cyclone làm việc nhiệt độ cao (đến 500 0C) Có khả thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt cyclone Thu hồi bụi dạng khô Trở lực cố định không lớn ( 250 – 1500N/m 2) Làm việc tốt áp suất cao Chế tạo đơn giản Hiệu suất thu bụi cao Và Hiệu xử lý không phụ thuộc vào thay đổi nồng độ Thoát môi trường  Vì phương án lựa chọn để xử lý bụi cho lò sấy thiết bị Cyclone IV.3 TÍNH TOÁN CYCLONE Ống k ♦ Các thông số tính toán: Trước tính toán, thiết kế thiết bị lọc bụi dạng ly tâm – cyclone, ta có thông số sau: - Lưu khí cần lượng làm Q = 19152 (m3/h) = 5,32 (m3/s) - Khối lượng riêng không khí điều kiện làm chuẩn ρokk = 1,18 (kg/m3) - Khối lượng riêng không khí điều kiện làm việc ρ kk = 1,18* = = 1,393 (kg/m3) - Nhiệt độ không khí Tkk = 31 (oC) - Nhiệt độ khí cần làm T = 80 (oC) 22 1,18* - Hiệu suất thu bụi cyclone = 95 (%) - Nồng độ bụi vào cyclone: C = 3107 (mg/m3) - Khối lượng riêng hạt bụi điều kiện chuẩn: ρb = 833 (kg/m3) - Kích thước bụi phổ biến dao động: 5-100 μm Chọn kích thước để thiết kế 10 μm Kích thước (μm) 60 %Khối lượng 1,2 11,5 20,8 15,5 45 Nguồn: Hoàng Kim Cơ Tính toán kỹ thuật lọc bụi làm khí NXB khoa học kỹ thuật IV.3.1 Tính toán cyclone đơn Bảng 4.6 Tính toán cyclone đơn STT Các thông số Giá trị Chọn loại cyclone: SN11 Chọn đường kính cyclone: D = 500 (mm) => Bán kính vỏ cyclon: Kích thước cửa vào: =2÷3 3/ - Chiều cao cửa vào h (tra bảng 2.4 Kỹ thuật môi trường, trang 28): Chiều rộng cửa vào: Vì Chọn đường kính ống xả = – => d = 0,59 x 0,5 = 0,295 (m) (tra bảng 2.4 Kỹ thuật môi trường, trang 28): => Bán kính ống xả khí ra: 23 Chọn đường kính lỗ tháo d1 = 0,35 x 0,5 = 0,175 (m) bụi (tra bảng 2.4 Kỹ thuật môi trường, tr.28) Đường kính trung bình cyclone: dtb =>Bán kính trung bình Chiều dài ống nối ( tra bảng 2.4 Kỹ thuật môi trường, trang 28): l = 0,6 x 0,5 = 0,3 (m) o Góc nghiêng nắp ống nối α =11 (tra bảng 2.4 Kỹ thuật môi trường, trang 28) Tốc độ ban đầu dòng khí ống dẫn vào vE (m/s): vE = = 10 Tốc độ trung bình dòng khí Vtb = (0,7÷1).vE =0,7 x vE =0,7 x 184,722 = 129,305 cyclone Vtb: (m/s) 11 Tốc độ góc vòng quay cyclone: ω= = = 760,617 (rad/s) µ: hệ số nhớt động lực khí thải nhiệt độ t0 = 00 C (Theo GS Trần Ngọc Chấn Ô nhiễm không khí xử lý khí thải.) với µ00C = 17,17.10-6 (Ns/m2) v hệ số nhớt động học không khí điều kiện làm việc: Áp suất khí : Khối lượng riêng hạt bụi điều kiện chuẩn: 24 P0kk = 1atm=101325 (Pa) = 833 (Kg/m3) Áp suất khí vào thiết bị: ptb= 400 mmHg = 53328 Pa (do thiết bị hút nên áp suất âm) Nhiệt độ khí điều kiện làm việc: tkt = 80 0C Khối lượng riêng bụi điều kiện làm việc ( 80 0C) = 983,274 kg/m3 Thời gian t để hạt bụi từ thành ống thoát khí đến thành thiết bị: ) 12 Giả sử cyclone làm việc theo chế độ -5 lắng dòng ( Re < 0,2 ) đường kính dgt = 10 m = 10 m hạt nhỏ lắng được: Tốc độ lắng lý thuyết trường hợp ly tâm: w= = =25,645 (mm/s) -5 Đường kinh hat bụi có phần trăm lớn db = 10 μm = 10 m khí thải φ: Hệ số hình dạng hạt: (hạt hình cầu) φ2: hệ số lưu ý đến độ nhớt (φ2 = 1) 25 = = 0,988 Yh: nồng độ bụi (kg/m3) β= yh ρ h 0.0031 (kg/m3) = 0.0113 (kg/m3) ρb : khối lượng riêng hỗn hợp xem (kg/m3) Wt= w.φ.φ1.φ2 = 25,645.0,988=25,337 (mm/s) > Tốc độ lắng thực: 13 Xác định thời gian lắng: t0 = 14 Thể tích phần làm việc cyclone: = Vx = Q t0 = 5,32 0,004= 0,0213 (m3) Chiều cao phần hình trụ cyclone: H1.= 15 k: hệ số dự trữ chiều cao Kiểm tra bề mặt lắng : 16 F1 > F2 : Bề mặt cyclone tính thỏa lớn bề mặt lắng đạt yêu cầu = = 0,213 (m) k = 1,25 0,17.1,357 = 0,228 (m2) F1 = 2π rtb H1 = F2 = (m2) = Kiểm tra chiều cao dòng hỗn hợp chuyển động: h0= (m) 17 = =0,413 ho = 0,413(m) > H1 = 0,213 (m)  Nên cyclone đơn không đạt yêu cầu xử lý nguồn thải nên ta phải chuyển sang thiết kế cyclone tổ hợp IV.3.2 Tính Cyclone tổ hợp: Chọn đường kính cyclone D = 250 mm thu độ bụi d > 10µm Vận tốc tối ưu: v= 4,5 (m/s) Chọn vận tốc tối ưu: vtu 26 Lưu lượng cho cyclone con: qtư = vtu 0,785 D2 ( m3/s) = 4,5 0,785 0,252 = 0,22 (m3/s) Số cyclone con: n= = = 24,182 Chọn số cyclone là: 25 cyclone Vận tốc thực tế cyclone con: v thực = = = 4,337 (m/s) Tổn thất áp suất cyclone tổ hợp: ΔP thiết bị = ξ ρkk = 85.1,393 = 1113,356 (N/m2) ξ: hệ số tổn thất áp suất ( hay hệ số trở lực) Với cyclone có chi tiết định hướng kiểu xoắn ξ = 85, kiểu hoa hồng với góc nghiêng 30o 25o ξ = 65 ξ = 90 Cyclone tổ hợp có 24 đơn nguyên bố trí thành hàng, với hàng có đơn nguyên loại cánh hướng dòng dạng trục vít hàng Kích thước cyclone con: Bảng 4.7 Kích thước cyclone STT 27 Kích thước Giá trị (mm) K= 1460 Kích thước buồng cyclone Khoảng cách từ thành cyclone đến tâm hàng cyclone đầu tiên Khoảng cách hai tâm cyclone M = 280 Chiều cao thân phiễu cyclone B = 370 Khoảng cách từ vai đỡ đến đáy cyclone A = 120 N = 170 Hình ảnh Chiều cao phần hình trụ cyclone C = 700 Chiều cao toàn phần cyclone H = 1200 Chiều cao từ đáy ống dẫn khí đến miệng vỏ trụ cyclone E = 490 Chiều rộng vai đỡ ống dẫn khí F = 275 10 Đường kính cyclone đơn nguyên d = 254 11 Đường kính ống dẫn khí d1 = 159 12 Đường kính đáy nón cyclone đơn nguyên d2 = 80 13 Bế dày cyclone đơn nguyên δ = 10 d1 E Chiều cao ống dẫn khí vào: H I= = 14 - Q: Lưu lượng khí cần lọc cyclone chùm, m3/s I = 624 - n: số lượng cyclone dãy ngang so với chiều chuyển động dòng khí - vvào: vận tốc dòng khí vào tiết diện sống dãy cyclone đơn nguyên đầu tiến v vào = 10 – 14 m/s Chọn vvào = 14 (m/s) Kích thước cyclone tổ hợp: Bảng 4.8 Kích thước cyclone tổ hợp 28 C D B A STT Kích thước Giá trị (mm) Khoảng cách hai cyclone 30 Chiều dài thiết bị 1460 Chiều rộng thiết bị 1460 Hình ảnh K II H2 d Chiều cao thiết bị: H=H1+H2 H = 5470 + H1: chiều cao chân thiết bị : H H1 = 2500 + H2: chiều cao phần thân thiết bị : N H1 H2 = 2970 Hiệu xử lý: Chọn hiệu suất xử lý 95% Cvào = 3107( mg/m3) - Q = 19152 (m3/h) - Nồng độ bụi sau xử lý Cra = 3107 – (3107x95%) = 155,35 (mg/m3) Lượng bụi thu M = QxC = 19152* 0.0031 = 59,3712 (kg/h) CHƯƠNG V KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ V.1 KẾT LUẬN Dựa vào công nghệ sản xuất, tính chất, thành phần nguyên vật liệu, phụ liệu, nhiên liệu tất loại máy móc, thiết bị dùng trình sản xuất, Chủ đầu tư nhận thấy: - Mức độ, qui mô tác động nêu dựa dự án hoạt động có tính chất tương tự dự án nên khả thi đáng tin cậy; 29 - Chủ đầu tư nhận dạng đánh giá hầu hết tác động xấu ảnh hưởng đến môi trường dựa mức độ qui mô xác định trước đó; - Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm dự kiến thực đưa sở tài liệu nghiên cứu, thực nghiệm có tính xác cao đáng tin cậy Với việc sử dụng lượng than đá sử dụng 1000 kg/giờ làm nhiên liệu đốt cho lò sấy phát sinh lượng bụi lớn vơi nồng độ cao (3107 mg/m3), kích thước hạt bụi dao động lớn (5 – 500 μm) Với việc sử dụng thiết bị Cyclone xử lý khâu theo lý thuyết với hiệu suất 95% đạt được: Thì nồng độ bụi giảm Cyclone Cvào = 3107 mg/m Cra = 155,35 mg/m3 Quy chuẩn cho phép QCVN 19:2009/BTNMT(cột B) 200 mg/m3 phù hợp xả thải V.2 KIẾN NGHỊ Sau lưu lượng khí thải qua Cyclone lượng bụi xử lý thu gom lại Bên cạnh dòng khí thải mang khí COx, SOx, NOx Do nên thiết kế gắn thêm cột trung hòa để dòng khí tiếp xúc để giảm nồng độ khí ô nhiễm K II H2 d N H H1 Tại cột trung hòa, …sinh trình cháy bị kiềm trung hòa Khí làm đưa khỏi hệ thống qua ống thông khí Nhà đầu tư cần nâng cấp, áp dụng tự động hóa vào dây chuyền sản xuất Chủ sơ hữu lao động cần tổ chức buổi tập huấn vệ sinh an toàn lao động cho công nhân Các quan chức cần nghiêm ngặt việc xả thải nhà máy 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Trần Ngọc Chấn, 2004 Ô nhiễm không khí xử lý khí thải NXB Khoa học kỹ thuật Hoàng Kim Cơ, Trần Hữu Uyển, Lương Đức Phẩm, Lý Kim Bảng, Dương Đức Hồng, 2001 Kỹ thuật môi trường NXB Khoa học kỹ thuật Phạm Văn Toàn Giáo trình ô nhiễm không khí ĐTM nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạp, ép trấu tạo viên Chủ đầu tư: Chi nhánh Lai Vung – Tổng Công ty lương thực Miền Bắc 31 32 [...]... (Nguồn: Công ty Cổ phần Nam Tiến, 2011) IV.1.3 Tác động của bụi  Bụi phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy: chủ yếu từ các phân xưởng xay xát, phân xưởng lau bóng, phân xưởng ép trấu tạo viên Bụi phát sinh nhiều gây ra những bệnh lý liên quan đến phổi, cơ quan hô hấp và gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe Rửa ngược của công nhân  Bụi phát sinh quá trình hoạt Hệ động lò sấy đốt than... THANH TÙNG 18 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI CHO CÔNG ĐOẠN ĐỐT THAN ĐÁ TỪ LÒ HƠI CỦA NHÀ MÁY IV.1 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT IV.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất Hình 4.1: Qui trình công nghệ lau bóng gaọ IV.1.2 Nhu cầu nguyên liệu, nhiên liệu Bảng 4.1 Nhu cầu nguyên, nhiên liệu STT 19 Loại nhiên liệu ĐVT Số lượng 1 Lúa tấn/tháng 2.080 2 Gạo lức tấn/tháng 20.800 3 Trấu tấn/tháng 7.800 Quạt thổi Bảng 4.2:... phương án được lựa chọn để xử lý bụi cho các lò sấy bằng thiết bị Cyclone IV.3 TÍNH TOÁN CYCLONE Ống k ♦ Các thông số tính toán: Trước khi tính toán, thiết kế thiết bị lọc bụi dạng ly tâm – cyclone, ta có các thông số sau: - Lưu khí cần lượng làm sạch Q = 19152 (m3/h) = 5,32 (m3/s) - Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện làm chuẩn ρokk = 1,18 (kg/m3) - Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện... phát sinh quá trình hoạt Hệ động lò sấy đốt than đá: bụi phát sinh từ lò sấy chủ thống yếu là do quá trình đốt than đá cung cấp xử nhiệt cho lòthải hơi Bụi phát sinh trong quá trình này có cả lý nước bụi thô (bụi có kích thướt lớn) và bụi mịn (bụi có kích thướt nhỏ) Bụi trong khói thải lò hơi đốt than đá có kích thước hạt từ 5 μm tới 500 μm Lượng bụi này phát sinh ra môi trường bên ngoài Tháp giải... thiết bị: H=H1+H2 4 H = 5470 + H1: chiều cao chân thiết bị : H H1 = 2500 + H2: chiều cao phần thân thiết bị : 5 N H1 H2 = 2970 Hiệu quả xử lý: Chọn hiệu suất xử lý 95% Cvào = 3107( mg/m3) - Q = 19152 (m3/h) - Nồng độ bụi sau xử lý Cra = 3107 – (3107x95%) = 155,35 (mg/m3) Lượng bụi thu được trong 1 giờ M = QxC = 19152* 0.0031 = 59,3712 (kg/h) CHƯƠNG V KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ V.1 KẾT LUẬN Dựa vào công nghệ... mắc song song với nhau nhằm làm tăng hiệu quả lọc của tập hợp thiết bị 11 CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG 11 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí Một vài ứng dụng quan trọng của loại thiết bị này là trong các nhà máy xi măng, công nghiệp sắt thép, nghiền lúa gạo, thực phẩm, nhà máy nhựa đường, lọc dầu b) Ưu điểm  Rẻ tiền  Chế tạo đơn giản  Thu bụi ở dạng khô  Làm việc tốt ở áp suất cao  Không... khỏe của người dân Bảng 4.3 Các thông số về khí thải trong lò sấy đốt than đá của nhà máy Các chất ô nhiễm Nồng độ ô nhiễm QCVN 19:2009/BTNMT (cột B) (mg/m3) (mg/m3) Kp = 1,0 ; Kv = 1,0 Bụi 3.107 200 SO2 3.055 500 NOx 284 850 CO 4.765 1000 IV.1.4 Kiểm soát ô nhiễm không khí từ khí thải lò sấy: Khí thải lò hơi đốt củi trấu chứa rất nhiều chất ô nhiễm như bụi, CO, SO x, NOx đều vượt tiêu chuẩn cho phép... than đá sử dụng 1000 kg/giờ làm nhiên liệu đốt cho lò sấy đã phát sinh một lượng bụi lớn vơi nồng độ cao (3107 mg/m3), kích thước hạt bụi dao động lớn (5 – 500 μm) Với việc sử dụng thiết bị Cyclone xử lý trong khâu này theo lý thuyết với hiệu suất 95% thì sẽ đạt được: Thì nồng độ bụi sẽ giảm như sao Cyclone Cvào = 3107 mg/m 3 Cra = 155,35 mg/m3 Quy chuẩn cho phép QCVN 19:2009/BTNMT(cột B) là 200 mg/m3... mưa Nguyên liệu đốt Than đá 21 Tháp g Thành phần phát sinh chất ô nhiễm Kích thước hạt bụi Công nhân bụi và một số khí thải CO, SO2, NOx 5 μm - 500 μm Thường không đào tạo trường lớp  Nếu dựa trên yếu tố thành phần cũng như tính chất của nguồn thải thì chúng ta có thể lựa chọn 3 thiết bị đề xuất trên bởi lẽ hầu như 3 thiết bị đều thỏa mãn điều kiện Nhưng thiết bị xử lý ở đây chỉ xử lý nguồn ô nhiễm... khá cao III.2.5 Thiết bị lọc hạt a) Cấu tạo và nguyên lí làm việc Hình 3.5 Thiết bị lọc hạt vật liệu rời chuyển động Chú thích: 1.Hộp nạp vật liệu rời 2 Bộ nạp liệu 3 Lớp lọc 4.Cửa chắn 5 Hộp xuất vật liệu 6 Khí bụi 7 Khí sạch ra +) Thiết bị lọc bụi dạng hạt: cũng giống như các thiết bị lọc túi vải, có hai dạng thiết bị lọc hạt 14 CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG 14 Đồ án xử lý ô nhiễm không ... bụi nhà máy xay lúa, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên Lai Vung – Tổng công ty lương thực Miền Bắc  Các phương pháp xử lý bụi  Lựa chọn thiết bị tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy. .. tính toán, thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay lúa, lau bóng gạo, ép trấu tạo viên Lai Vung – Tổng công ty lương thực Miền Bắc CBHD: PHẠM VĂN TOÀN SVTH: TRƯƠNG THANH TÙNG Đồ án xử lý ô nhiễm... nước ta Do đó, đề tài: Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy xay xát lúa, lau bóng gạo, ép trấu viên công đoạn đốt lò sấy hệ thống cyclone. ” thực với mong muốn góp phần hạn chế trạng ô nhiễm