Luận văn về thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho phân xưởng cán thép công ty bê tông thép Ninh Bình
Đồ án tốt nghiệp Phần iv thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho phân xuởng cán thép công ty bê tông thép ninh bình Giáo viên hớng dẫn Bùi sỹ lý GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 1 Đồ án tốt nghiệp Chơng 1 Tính sản phẩm cháy 1.1. Địa điểm - Địa điểm công trình : Ninh Bình - Các thông số: Bảng 1.1: Các thông số tính toán Các thông số tính toán Mùa tính toán t ( 0 C) v (m/s) Mùa Đông 16.9 2.6 Mùa Hè 29 2.4 1.2.Thành phần nhiên liệu Nhiên liệu tiêu thụ là Than cám thành phần nhiên liệu: Bảng 1.2: Thành phần nhiên liệu C P (%) H P (%) O P (%) N P (%) S P (%) A P (%) W P (%) 69 2.88 2.59 0.88 0.9 16 2.7 1.3.Giới thiệu về nguồn thải Bảng 1.3: Các thông số nguồn thải Nguồn thải B (kg/h) D (mm) t ( 0 C) h 1 (m) h 2 (m) h 3 (m) Nguồn 700 550 160 24 32 40 2.1.Các công thức tính toán sản phẩm cháy và tính sản phẩm cháy ở điều kiện chuẩn (t=0 0 C, p=760mmHg). Công thức tính toán và kết quả đợc tổng kết trong bảng số 4: Bảng 1.4 :Tính toán sản phẩm cháy ở điều kiện chuẩn GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 2 Đồ án tốt nghiệp Đơn vị: m 3 chuẩn/kgNL TT Đại lợng tính toán Kí hiệu Công thức tính toán Kết quả 1 Lợng kk khô lý thuyết cần cho quá trình cháy V 0 V 0 =0,089C p +0,264H p -0,0333(O p -S p ) 6.8335 2 Lợng kk ẩm thuyết cầncho quá trình cháy (d=16) V a V a =(1+0,0016d)V 0 7.0085 3 Lợng kk ẩm thực tế với hệ số kk thừa =1,3 - 1,35 V t V t = .V a 9.4614 4 Lợng SO 2 V SO2 V SO2 = 0,683.10 -2 .S p 0.0061 6 Lợng CO 2 trong SPC V CO2 V CO2 = 1,853.10 -2 .(1-).C p 1.2146 7 Lợng H 2 O trong SPC V H2O V H2O =0,111.H p +0,0124.W p +0,0016d.V t 0.5954 8 Lợng N 2 trong SPC V N2 V N2 = 0,8.10 -2 .N p +0,79.V t 7.4816 9 Lợng O 2 trong kk thừa V O2 V O2 = 0,21.(-1).V a 0.5151 10 Lợng SPC tổng cộng V SPC V SPC = V SO2 +V CO +V CO2 +V H2O +V N2 +V O2 9.8772 Bảng 1.5 Lợng khói thải và tải lợng của ống khói TT Đại lợng tính toán Đơn vị Kí hiệu Công thức tính toán Kết quả 1 Lợng SPC ở ĐK chuẩn m 3 /s L C L C =V SPC .B/3600 1.92056 2 Lợng SPC ở ĐK thực tế m 3 /s L T L T =L C (273+t khoi )/273 3.04617 3 Lợng khí SO 2 SO2 =2,926kg/m 3 chuẩn g/s M SO2 M SO2 =(10 3 .V SO2 .B. SO2 )/3600 3.4973 4 Lợng khí CO CO =1,25kg/m 3 chuẩn g/s M CO M CO =(10 3 .V CO .B. CO )/3600 15.6388 5 Lợng khí CO 2 CO2 =1,977kg/m 3 chuẩn g/s M CO2 M CO2 =(10 3 .V CO2 .B. CO2 )/3600 466.928 6 Lợng bụi tro bụi với hệ số tro bay theo khói a=0,8 g/s M bụi M bụi =10.a.A p .B/3600 24.8889 Bảng 1.6 Tổng hợp số liệu về nguồn thải GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 3 Đồ án tốt nghiệp TT ống khói số KT ống khói T K ( 0 C) L T (m 3 /s) (m/s) Lợng khí bụi thải ra (g/s) h(m) D (mm) M SO2 M CO M CO2 M bụi 1 1 24,32,40 550 160 3.046 12.828 3.497 15.639 466.928 24.889 Chơng 2 GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 4 Đồ án tốt nghiệp Xác định nồng độ các chất độc hại trên mặt đất Để xác định nồng độ cực đại trên mắt đất ta dùng mô hình Gause Mô hình Gause dùng tính toán ô nhiễm không khí cho nguồn điểm và là ngồn cao . Để áp dụng đợc mô hình Gause ta phải sử dụng các giả thiết sau +Giả thiết 1:Các điều kiện ổn định nghĩa là vận tốc gió, chế độ rối cuả khí quyển không thay đổi theo thời gian +Giả thiết 2: Dòng chẩy phải đồng nhất nghĩa là vận tốc gió và chế độ rối của khí quyển không đổi theo thời gian +Giả thiết 3: Chất ô nhiễm có tính trơ ,không xẩy ra phản ứng hoá học không lắng đọng do trọng lợng +Giả thiết 4: Sự phản xạ tuyệt đối của bề mặt đất đối với luồng khói nghĩa là không có hiện tợng mặt đất hấp thụ chất ô nhiễm +Giả thiết 5: Sự phân bố nồng độ trên mặt cắt trực giao với trục gió theo phơng ngang , phơng thẳng đứng tuân theo luật phân bố của Gause +Giả thiết 6: Vận tốc gió không bằng không Khi đã thoả mãn cả 6 giả thiết trên thì ta có thể tính toán nồng độ chất ô nhiễm theo mô hình Gauss. * Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại toạ độ bất kỳ (x,y,z) ( ) ( ) ( ) + + = 2 2 2 2 2 2 2 exp 2 exp. 2 exp. .2 ,, zzy zy HzHzy u M zyxC , (g/m 3 ) * Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất với toạ độ (x,y,0) ( ) ( ) = 2 2 2 2 2 exp. 2 exp. . 0,, zy zy Hy u M yxC , (g/m 3 ) * Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất với toạ độ (x,0,0) ( ) ( ) = 2 2 2 exp. . 0,0, zzy H u M xC , (g/m 3 ) Trong đó : +x, y, z : toạ độ tại các điểm khảo sát so với ống khói, [m] +M: Tải lợng của chất ô nhiễm [g/s] +u:Vận tốc gió của không khí , [m/s] + zy , Hệ số khuyếch tán theo chiều ngang và chiều đứng xác đinh theo biểu đồ +H chiều cao hiệu quả của ống khói [m] Chiều cao hiều quả của ống khói hhH += [m] h: là chiều cao thực tế cuả ống khói [m] h : Độ nâng cao của ống khói [m], theo công thức Stumke: )( 5 65. .5.1 2/3 khoi xqkhoi T TT D u D h += , [m] GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 5 Đồ án tốt nghiệp Với: D: đờng kính miệng ống khói, [m] : vận tốc phụt tại miệng ống khói, [m/s] T khói : nhiệt độ khói thải, [ o K] T xq : nhiệt độ môi trờng xung quanh, [ o K] u: vận tốc không khí, [m] Bảng 2.1: Chiều cao hiều quả. Chiều cao hiệu quả Phơng pháp tính stumke Mùa Hè 1 24 3.046 550 12.828 2.4 7.752 31.752 32 3.046 550 12.828 2.4 7.752 39.752 40 3.046 550 12.828 2.4 7.752 47.752 Mùa Đông 1 24 3.046 550 12.828 2.6 7.440 31.440 32 3.046 550 12.828 2.6 7.440 39.440 40 3.046 550 12.828 2.6 7.440 47.440 Bảng 2.2 :Xác định x tại vị trí C max Xác định X max Mùa Hè 1 24 31.752 22.452 38.999 334 32 39.752 28.109 48.621 427 40 47.752 33.766 58.206 522 Mùa Đông 1 24 31.440 22.232 38.624 330 32 39.440 27.889 48.247 424 40 47.440 33.545 57.834 519 Bảng 2.3 Nồng độ so 2 vào Mùa Hè GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 6 Đồ án tốt nghiệp Nồng độ SO2 mùa Hè Khoảng cách(m) ống khói số Nồng độ mg/m 3 h1 h2 h3 24m 32m 40m 100 1 C (x) 0.00058 0.00000 0.00000 200 1 C (x) 0.10505 0.02482 0.00424 300 1 C (x) 0.19073 0.09573 0.04118 334 1 C (x) 0.19498 0.11055 0.05521 C (x)max ứng với h 1 =16m 400 1 C (x) 0.18627 0.12385 0.07516 427 1 C (x) 0.17941 0.12492 0.08021 C (x)max ứng với h 2 =24m 500 1 C (x) 0.15833 0.12065 0.08652 522 1 C (x) 0.15175 0.11808 0.08687 C (x)max ứng với h 3 =32m 600 1 C (x) 0.13045 0.10734 0.08456 700 1 C (x) 0.10743 0.09273 0.07744 800 1 C (x) 0.08929 0.07956 0.06908 900 1 C (x) 0.07508 0.06841 0.06104 1000 1 C (x) 0.06388 0.05916 0.05385 1100 1 C (x) 0.05496 0.05152 0.04761 1200 1 C (x) 0.04776 0.04520 0.04225 1300 1 C (x) 0.04189 0.03994 0.03768 Bảng 2.4 Nồng độ so 2 vào Mùa Đông Nồng độ SO2 mùa Đông GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 7 Đồ án tốt nghiệp Khoảng cách(m) ống Nồng độ h1 h2 h3 Ghi chú 24m 32m 40m 100 1 C (x) 0.00064 0.00000 0.00000 200 1 C (x) 0.10190 0.02438 0.00422 300 1 C (x) 0.18028 0.09103 0.03940 330 1 C (x) 0.18353 0.10341 0.05119 C (x)max ứng với h 1 =16m 400 1 C (x) 0.17437 0.11635 0.07086 424 1 C (x) 0.16864 0.11712 0.07492 C (x)max ứng với h 2 =24m 500 1 C (x) 0.14752 0.11268 0.08099 519 1 C (x) 0.14232 0.11062 0.08123 C (x)max ứng với h 3 =32m 600 1 C (x) 0.12122 0.09992 0.07885 700 1 C (x) 0.09967 0.08614 0.07203 800 1 C (x) 0.08275 0.07380 0.06415 900 1 C (x) 0.06953 0.06340 0.05661 1000 1 C (x) 0.05913 0.05479 0.04990 1100 1 C (x) 0.05085 0.04769 0.04409 1200 1 C (x) 0.04417 0.04182 0.03911 1300 1 C (x) 0.03873 0.03694 0.03486 Bảng 2.5 Nồng độ co vào Mùa Hè Nồng độ CO mùa Hè Khoảng cách(m) ống Nồng độ h1 h2 h3 24m 32m 40m GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 8 Đồ án tốt nghiệp 100 1 C (x) 0.00260 0.00002 0.00000 200 1 C (x) 0.46975 0.11097 0.01898 300 1 C (x) 0.85287 0.42807 0.18415 334 1 C (x) 0.87188 0.49436 0.24688 C (x)max ứng với h 1 =16m 400 1 C (x) 0.83292 0.55382 0.33610 427 1 C (x) 0.80226 0.55860 0.35868 C (x)max ứng với h 2 =24m 500 1 C (x) 0.70801 0.53952 0.38687 522 1 C (x) 0.67858 0.52802 0.38844 C (x)max ứng với h 3 =32m 600 1 C (x) 0.58333 0.48000 0.37812 700 1 C (x) 0.48041 0.41465 0.34629 800 1 C (x) 0.39928 0.35575 0.30889 900 1 C (x) 0.33574 0.30589 0.27294 1000 1 C (x) 0.28567 0.26453 0.24079 1100 1 C (x) 0.24577 0.23039 0.21288 1200 1 C (x) 0.21359 0.20213 0.18894 1300 1 C (x) 0.18731 0.17859 0.16847 Bảng 2.6 Nồng độ co vào Mùa Đông Nồng độ CO mùa Đông Khoảng cách(m) ống Nồng độ h1 h2 h3 24m 32m 40m 100 1 C (x) 0.00286 0.00002 0.00000 GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 9 Đồ án tốt nghiệp 200 1 C (x) 0.45568 0.10901 0.01888 300 1 C (x) 0.80615 0.40706 0.17616 330 1 C (x) 0.82068 0.46243 0.22892 C (x)max ứng với h 1 =16m 400 1 C (x) 0.77972 0.52029 0.31687 424 1 C (x) 0.75408 0.52373 0.33501 C (x)max ứng với h 2 =24m 500 1 C (x) 0.65968 0.50389 0.36218 519 1 C (x) 0.63640 0.49466 0.36324 C (x)max ứng với h 3 =32m 600 1 C (x) 0.54208 0.44682 0.35258 700 1 C (x) 0.44571 0.38519 0.32210 800 1 C (x) 0.37003 0.33002 0.28684 900 1 C (x) 0.31091 0.28349 0.25316 1000 1 C (x) 0.26439 0.24500 0.22315 1100 1 C (x) 0.22737 0.21326 0.19716 1200 1 C (x) 0.19753 0.18702 0.17490 1300 1 C (x) 0.17318 0.16519 0.15590 Bảng 2.7 Nồng độ co 2 vào Mùa Hè Nồng độ CO2 mùa Hè Khoảng cách(m) ống Nồng độ h1 h2 h3 24m 32m 40m 100 1 C (x) 0.0776 0.0005 0.0000 200 1 C (x) 14.0254 3.3132 0.5667 GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc 10 [...]... khi xử lý nồng độ bụi giảm xuống ta có tải lợng ô nhiễm của bụi tại thời điểm cha xử lý là : Mbụi =24,9(g/s) Sau khi xử lý tải lợng ô nhiễm của bụi còn lại : 24,9 24,9.0,8= 4,98(g/s) Thay vào công thức tính toán theo mô hình Gauss ta có : Cx = 31,7522 H 2 M 2 4,98 2 e 2 z = e 2.22,452 = 2,774.10-4(g/m3) tơng đ u. y z 3,14.2, 4.39.22, 452 ơng 0,277(mg/m3) nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép là 0,3(mg/m3) Vậy hệ. .. 2,774.10-4(g/m3) tơng đ u. y z 3,14.2, 4.39.22, 452 ơng 0,277(mg/m3) nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép là 0,3(mg/m3) Vậy hệ thống xử lý khí đạt yêu cầu không khí sạch đi r a d 2 1 3 không khí bẩn đi vào 4 5 3 2 Thông số kĩ thuật của xiclon Liot khô N0 8 Số D(mm) d(mm) 8 1035 495 GVHD: Bùi Sỹ Lý Vận tốc Sức cản Hiệu (m3/h) hiệu Luluợng vào,vk(m/s) thuỷ lực quả lọc 12-18 (kG/m2) 25-50 bụi 70-80% 8830-12.500... C(x)max ứng với h3=32m Chơng 3 nhận xét và đa ra phơng án xử lý Qua bảng tính và đồ thị ta thấy nguồn gây ô nhiễm là bụi với nồng độ Cx của nguồn là : 1,388 (mg/m3) vợt quá nồng độ cho phép là 0,3(mg/m3) Với tỷ lệ vợt là : H = 1,388 0,3 = 78% 1,388 Ta chọn xử lý bụi bằng xiclon liot khô Với lu lợng LT=3.046(m3/s) tơng đơng LT=10966(m3/h) GVHD: Bùi Sỹ Lý 14 SVTH: Cao Minh Ngọc Đồ án tốt nghiệp Với lu lợng... trở lực của hệ thống bằng :64,4(kG/m2) Theo lu lợng và cột áp ta chọn đợc quạt 4 70 N0 7 có các thông số cơ bản nh sau : - Lu lợng 11.000(m3/h) Cột áp 70(kG/m2) Tốc độ quay 900(v/p) Hiệu suất = 0,65 % +Thông số kích thớc kĩ thuật của quạt N0 H 7 805 c4 630 h 200 b b1 b2 b3 b4 b5 613 504 707 541 311 690 c 453 c1 344 c2 490 c3 65 l 605 Trọng lợng kg (không kể động cơ) 366 GVHD: Bùi Sỹ Lý A 496 Miệng... 9.6168 8.5641 7.5586 6.6626 5.8867 5.2221 4.6546 C(x)max ứng với h1=16m C(x)max ứng với h2=24m C(x)max ứng với h3=32m Bảng 2.9 Nồng độ bụi vào Mùa Hè Khoảng cách(m) ống 100 200 300 334 1 1 1 1 GVHD: Bùi Sỹ Lý Nồng độ bụi mùa Hè Nồng h1 h2 độ 24m 32m C(x) 0.00413 0.00003 C(x) 0.74760 0.17661 C(x) 1.35732 0.68127 C(x) 1.38758 0.78677 12 h3 40m 0.00000 0.03021 0.29307 0.39291 C(x)max SVTH: Cao Minh Ngọc Đồ... 0.60177 0.55111 0.49159 0.43437 0.38321 0.33879 0.30069 0.26812 C(x)max ứng với h2=24m C(x)max ứng với h3=32m Bảng 2.10 Nồng độ bụi vào Mùa Đông Khoảng cách(m) ống 100 200 300 330 1 1 1 1 GVHD: Bùi Sỹ Lý Nồng độ bụi mùa Đông Nồng h1 h2 độ M 32m C(x) 0.00455 0.00003 C(x) 0.72521 0.17348 C(x) 1.28297 0.64783 C(x) 1.30610 0.73595 13 h3 40m 0.00000 0.03005 0.28036 0.36432 C(x)max ứng với SVTH: Cao Minh... 10.3391 9.2225 8.1491 7.1892 6.3559 5.6411 5.0301 C(x)max ứng với h1=16m C(x)max ứng với h2=24m C(x)max ứng với h3=32m Bảng 2.8 Nồng độ co2 vào Mùa Đông Khoảng cách(m) ống 100 200 300 1 1 1 GVHD: Bùi Sỹ Lý Nồng độ CO2 mùa Đông Nồng h1 h2 độ 24m 32m C(x) 0.0853 0.0005 C(x) 13.6052 3.2546 C(x) 24.0692 12.1536 11 h3 40m 0.0000 0.5637 5.2597 SVTH: Cao Minh Ngọc Đồ án tốt nghiệp 330 400 424 500 519 600 700... 490 c3 65 l 605 Trọng lợng kg (không kể động cơ) 366 GVHD: Bùi Sỹ Lý A 496 Miệng thổi A1 C5 Số lỗ 566 134 16 16 D 904 Miệng hút D1 B6 944 30 Số lỗ 16 SVTH: Cao Minh Ngọc Đồ án tốt nghiệp GVHD: Bùi Sỹ Lý 17 SVTH: Cao Minh Ngọc