Đồ án thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh

Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGUỒN GỐC KHÍ THẢI, TÁC HẠI VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÍ HỖN HỢP KHÍ H2S VÀ MERCAPTAN CÓ CHỨA BỤI GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1/Bụi Bụi phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) tạo từ trình tự nhiện hay nhân tạo: nghiền, ngưng kết hay phản ứng hoá học….Dưới tác dụng cùa dòng khí chúng trạng thái lơ lững Tùy vào kích thước hạt bụi mà ta gọi:bụi thô, bụi, khói, khói mịn, sương 1.1.2/Các hợp chất lưu huỳnh: khí H2S Mercaptan a/ Khí H2S -Tính chất vật lí:không màu, mùi trứng thối, có tính tẩy màu, tan nước -Tính chất hoá học: mang tính acid có tính ăn mòn mạnh b/ Khí Mercaptan R-SH -Tính chất vật lí: không màu hay có màu vàng có mùi khó chịu.Ví dụ:CH3-SH có mùi cải hành thối - Tính chất hoá học: hợp chất Sulfua tương ứng với rượu hay Phenol nguyên tử Oxi thay nguyên tử S R-OH => R-SH (O S nằm phân nhóm nhóm ) Góc R dạng bậc 1,2,3 Ví dụ : Metyl Mercaptan (Methanethiol) CH3-SH, Etyl Mercaptan (Ethanethiol) CH3CH2-SH , Thio phenol C6H5-SH Các Mercaptan có khối lượng phân tử thấp tan nhiều kiềm khối lượng phân tử tăng độ hoà tan giảm dần NaOH + R-SH -> NaRS + H2O Khi tiếp xúc lâu với kiềm Mercaptan bị oxi hoá đến Disulfua Polysulfua hợp chất khó tan kiềm 1.2 NGUỒN GỐC KHÍ THẢI:H2S VÀ MERCAPTAN H2S Mercaptan chất (NH3, H2S, Mercaptan) dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm mùi không khí a/ Tự nhiên H2S Mercaptan thường xuất trình phân hủy kị khí chất hữu cơ, ví dụ: ao hồ, sông bị ô nhiễm chất hữu sinh hợp chất gây mùi; trình phun trào núi lửa b/ Nhân tạo + Công nghiệp:  Chế biến dầu mỏ (lọc dầu) thải hợp chất hữu chứa lưu huỳnh có mùi hôi: Mercaptan, SOx, H2SO4, H2S, NOx  Nhà máy tơ nhân tạo thải chủ yếu hợp chất hữu gây mùi hợp chất lưu huỳnh: CS2, H2S GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan  Công nghiệp dược: sản xuất thuốc kháng sinh sinh chất như: H2S, Mercaptan, NH3, Metyl Dimetyl sulfua  Sản xuất thuốc trừ sâu: H2S, Mercpatan, NH3, Andehyt amin  Hoá dầu hữu cơ: Mercaptan, NH3, SO2, THC, Aldehyde, acid hữu số chất gây mùi + Nông nghiệp: từ trại chăn nuôi: NH3, H2S, Mercaptan, Amin hữu cơ, Aldehyde hữu Các cở sở nuôi cá, tôm tự phát với mật độ dày chất thải từ cá tôm thức ăn thừa thải vào kênh rạch sinh khí SO2, H2S, NH3, Mercaptan … + Sinh hoạt người:  Xử lí nước thải sinh hoạt: H2S, NH3, Mercaptan, Amin hữu  Xử lí chất thải rắn sinh hoạt:H2S, NH3, CH4, Mercaptan, VOCs, CO2… Ví dụ: Khảo sát mùi hôi từ bãi chôn lấp Gò Cát vòng bán kính 750 m tính từ tâm bãi chôn lấp đến khu dân cư bị ô nhiễm: NH3, H2S, Mercaptan Mức độ ô nhiễm cao nhiều lần so với tiêu chuẩn Việt Nam Số liệu đo Gò Cát năm 2003 TCVN5938-2005 (Chất lượng không khí - Nồng độ tối đa cho phép số chất độc hại không khí xung quanh) H2S (μg/m ) Mercaptan (μg/m3) Số liệu đo năm 2003 798 0,9 – 4,3 TCVN5938-2005 42 50 Ghi Gấp 18,8 lần Chưa vượt chuẩn 1.3.TÁC HẠI CỦA HỖN HỢP KHÍ a/Tác hại bụi - Đối với người: gây ảnh hưởng đến sức khoẻ: hệ hô hấp (gây viêm phổi, ung thư phổi), da giảm tầm nhìn - Đối với tự nhiên:  Có khả ăn mòn vật liệu kết hợp với chất khí có tính ăn mòn  Bụi khả gây hại cho thực vật trừ bụi có tính ăn mòn cao, lắng đọng nhiều làm giảm khả quang hợp cho Ví dụ: bụi xi măng lắp đầy lỗ khí khổng, bao quanh hạt diệp lục làm giảm khả quang hợp, tăng khả nhiễm bệnh, giảm sức sống, giảm khả thụ phấn  Gây ô nhiễm nguồn nước b/ Tác hại H2S Mercaptan - Đối với người: khí gây ô nhiễm mùi: H2S nồng độ thấp gây kích thích lên mắt đường hô hấp H2S nồng độ: +10 - 20 ppm gây chảy nước mắt + 20 -150 ppm: chảy nước mắt, viêm toàn đường hô hấp +150 ppm gây tê liệt khứu giác GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Khi hít thở lượng lớn H2S, Mercaptan gây thiếu hụt Oxi hồng cầu làm ngạt thở, nhiễm độc emzim, làm hư mô thần kinh Thường xuyên tiếp xúc mức gây độc cấp tính gây độc mãn tính với triệu chứng: suy nhược, rối loạn thần kinh hệ tiêu hoá, ngủ, khó tập trung, viêm phế quản 1.4 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ HỖN HỢP KHÍ Ô NHIỄM CÓ CHỨA BỤI 1.4.1 Các phương pháp xử lí bụi: Có phương pháp xử lí bụi chủ yếu : - Phương pháp khô - Phương pháp ướt - Lọc tĩnh điện 1/ Phương pháp xử lí bụi khô: áp dụng cho bụi có tính kết dính Các thiết bị dạng làm việc theo nguyên tắc lắng quán tính lắng trọng lực Có dạng thiết bị chính: Buồng lắng bụi Thiết bị lắng quán tính Cyclone Thiết bị thu hồi bụi xoáy Thiết bị thu hồi bụi động Bảng 1.1: Các thông số đặc trưng thiết bị thu hồi bụi khô Năng xuất tối đa (m3/h) Không giới hạn STT Dạng thiết bị Buồng lắng Cyclon 85000 Thiết bị gió xoáy 30000 Cyclon tổ hợp 170000 Thiết bị lắng quán tính 127500 Thiết bị thu hồi bụi động 42500 Hiệu xử lí (%) (> 50 µm) 80 – 90% (> 10 µm) 50-80% (2 µm) 90% ( µm) 90% ( µm) 90% (2 µm) Trở lực (Pa) Giới hạn nhiệt độ (oC) 50-130 350-550 250-1500 350-550 Đến 2000 đến 250 750-1500 350-450 750-1500 đến 400 đến 400 Nguồn: Kỹ thuật xử lí chất thải công nghiệp – GSTS Nguyễn Văn Phước a/Buồng lắng bụi Nguyên lí: dựa vào tác dụng lọc trọng trường Bụi lắng không gian hình hộp có B > L có vận tốc theo phương ngang (u) nhỏ , vận tốc theo phương đứng (v) GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Thiết bị hoạt động hiệu trường hợp Tv < Tu => B L ≤ thoả điều kiện bụi bị v u giữ lại thiết bị không bị lôi kéo Cải tiến thiết bị buồng lắng bụi người ta chia buồng lắng làm nhiều tầng nhằm giảm kích thước thiết bị, hiệu suất cao khó vệ sinh thường ta dùng nước phun với áp lực cao Nhìn chung buồng lắng bụi xử lí có hiệu đường kính hạt bụi dp> 50 µm lưu lượng nhỏ Khi hạt bụi có kích thước nhỏ kích thước buồng lắng lớn thời gian lưu lớn b/Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính Nguyên lí: Dựa vào đổi hướng chuyển động dòng khí lặp lặp lại nhiều lần nhiều loại vật cản có hình dạng khác bụi có quán tính lớn hướng chuyển ban đầu, đập vào vật cản hay thành thiết bị động rơi xuống c/ Cylone: loại thiết bị lọc bụi phổ biến Nguyên lí: Lợi dụng lực li tâm chuyển động xoáy thân cyclone làm bụi đập vào thân thiết bị động rơi xuống phễu thu bụi Cấu tạo đơn giản dễ vận hành, công xuất lớn giới hạn hoạt động rộng d/ Lọc bụi Nguyên lí: dùng môi trường xốp để lại hạt bụi dỏng khí thổi qua màng lọc Đặt tính thiết bị : hiệu lọc, sức cản khí động, thời gian chu kì hoạt động trước thay hay hoàn nguyên Hiệu xuất: lọc vải < lọc sợi < lọc hạt Hiệu xuất xử lí theo kích thước hạt phụ thuộc vào cấu tạo màng vật liệu (màng nhỏ hiệu xuất tăng) Theo thời gian lọc trở lực qua thiết bị tăng dần định kì phải rũ bụi hay thay vật liệu lọc Đặt biệt thiết bị lọc sợi ta khó thu hồi bụi 2/Phương pháp xử lí bụi ướt Thu hồi bụi có dp =0,1-100 µm, hiệu xuất 85-99% Nguyên lí: dựa vào tiếp xúc dòng khí chứa bụi với chất lỏng Chất lỏng tưới lên bề mặt thiết bị, dòng khí tiếp xúc màng hạt bụi bị hút màng nước làm bụi tách khỏi khí Hay dòng khí sụt vào nước tạo thành bọt khí làm hạt bụi dính ướt loại khỏi khí Có dạng thiết bị: +Rửa khí trần +Rửa khí đệm +Rửa khí với lớp đệm chuyển động +Sủi bọt +Rửa khí va đập quán tính +Rửa khí li tâm +Rửa khí với vận tốc cao GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Phân loại theo nguyên lí hoạt động: -Buồng phun, buồng rửa khí rỗng -Thiết bị lọc có lớp đệm vật liệu rỗng tưới ướt -Thiết bị lọc với lớp vật liệu đệm di động -Thiệt bị lọc theo nguyên lí va đập quán tính -Thiết bị lọc theo nguyên lí li tâm -Thiết bị lọc Venturi Ưu nhược điểm phương pháp xử lí bụi ướt: *Ưu điểm: + Hiệu xử lí bụi cao + Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1 µm + Có thể sử dụng nhiệt độ cao độ ẩm cao + Nguy hiểm cháy nổ thấp + Cùng với bụi xử lí khí *Nhược điểm: +Bụi thu dạng cặn phải xử lí nước thải, làm tăng giá thành xử lí +Các giọt lỏng có khả bị theo khí với bụi lắng ông dẫn ống hút +Trong trường hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị đường ống vật liệu chống ăn mòn 3/ Phương pháp lọc tĩnh điện Thiết bị phổ biến nước công nghiệp phát triển, đặc biệt ngành công nghiệp: lượng, luyện kim, công nghiệp hoá chất… Nguyên lí: Các phân tử khí ion hoá truyền điện tích âm cho hạt bụi va đập Hạt bụi hút cực dương, đọng lại bề mặt ống hình trụ, điện tích rơi xuống phễu thu bụi Hiệu quả: phụ thuộc vào đường kính hạt bụi, cường độ điện trường, thời gian hạt bụi nằm vùng tác động điện trường Ưu nhược điểm thiết bị lọc điện: *Ưu điểm: +Hiệu xuất thu hồi bụi cao khoảng 99% +Chí phí lượng thấp 0,3 -18 MJ/1000 m3 khí thải +Thu hạt bụi có kích thước < 0,1 µm, nồng độ bụi từ vài gam đến 50 g/cm +Nhiệt độ khí thải đạt đến 800oC +Làm việc áp suất cao hay áp xuất chân không +Có thể điều khiển tự động hoá *Nhược điểm: +Độ nhạy cao nên dù có thay đổi nhỏ giá trị thực giá trị tính toán thông số làm cho hiệu xử lí giảm +Sự cố học dù nhỏ ảnh hưởng đến hiệu thiết bị +Không dùng xử lí chất thải dễ cháy nổ GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 1.4.2.Các phương pháp xử lí khí ô nhiễm Một số phương pháp xử lí: -Phương pháp hấp thụ -Phương pháp hấp phụ -Phương pháp oxi hoá nhiệt có xúc hay xúc tác -Phương pháp ngưng tụ (chủ yếu áp dụng cho thu hồi dung môi hữu có giá trị) -Phương xử lí khí biện pháp sinh học -Pha loãng ( thường áp dụng cho gia đoạn cuối trình xử lí khí) 1/ Phương pháp hấp thụ: trình lôi có chọn lọc cấu tử hỗn hợp khí từ khí thải vào chất lòng (chất hấp thụ) Có loại: hấp thụ vật lí hấp thụ hoá học Các loại thiết bị hấp thụ thường gặp: -Tháp rỗng hay buồng phun, tháp phun -Tháp hấp thụ có vật liệu đệm -Tháp mâm (thiết bị hấp phụ kiểu sủi bọt) Cấu tạo thiết sau cho bề mặt tiếp xúc chất hấp thụ chất bị hấp phụ lớn tốt pha: khí - lỏng Tuy nhiên phân loại thiết bị hấp phụ theo cách tổ chức bề mặt tiếp xúc pha thiết có loại: +Thiết bị hấp phụ bề mặt hay thiết bị chảy tràn +Thiết bị đệm +Thiết bị sủi bọt +Thiết bị phun a/Thiết bị chảy tràn Thiết bị có bề mặt tiếp pha không lớn Xác định diện tích ngang thiết bị Chất hấp thụ chuyển động dạng màng theo đáy phẳng khí ngược dòng Trở lực thuỷ động thấp áp dụng cho sở sản xuất nhỏ dùng để hấp thụ khí dễ hoà tan.Cường độ hoạt động không định vận tốc truyền khối mà định vận tốc giải nhiệt sinh trình hấp thụ Có dạng: ống b/Thiết bị đệm Thiết bị có dạng hình trụ bên chứa vật liệu đệm (vật liệu rỗng) với chiều cao vật liệu đệm vào khoảng 2/3 chiều cao thiết bị Khí ô nhiễm cho từ lên chất hấp thụ cho vào thiết bị qua cấu tưới (thường chuyển động ngược với dòng khí) Ưu điểm: Diện tích bề mặt riêng lớn, kết cấu đơn giản, làm việc môi trường ăn mòn thiết bị áp dụng rộng rãi c/Thiết bị sủi bọt Bề mặt tiếp xúc pha hình thành nhờ phân tán chất hấp thụ dạng tia hay dạng bọt Đối với thiết bị không áp dụng nguyên lí ngược dòng chất lòng khuấy trộn GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan mảnh liệt khí sủi bọt tiếp xúc pha bậc (chỉ áp dụng cho hấp thụ không thuận nghịch) Chế độ vận hành: tạo bọt, tạo tia, ngập lụt d/Thiết bị phun Bề mặt tiếp xúc pha hình thành nhờ phân tán chất lỏng chất khí Hiệu làm việc xác định kích thước giọt lỏng (đường kính giọt lỏng tối ưu 0,5-1 mm) Vì giọt lỏng mịn bị khí lôi Thiết bị hoạt động theo nguyên tắc thuận dòng làm động lực trình giảm Thời gian tiếp xúc pha ngắn nên áp dụng khí dễ hoà tan Ngoài nhược điểm: tiêu hao điện lớn để tạo thành giọt lỏng giá thành đầu tư thiết bị phun sương đắt 2/Phương pháp hấp phụ Hấp phụ tượng tăng nồng độ chất bị hấp phụ lên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) dựa lực số chất rắn số chất có khí Có trình hấp phụ: vật lí hoá học -Hấp phụ vật lí: dựa vào lực liên kết phân tử (lực Vader Waal), trình hấp phụ toả nhiệt Lượng nhiệt toả phụ thuộc vào cường độ lực liên kết phân tử *Ưu điểm: +Quá trình hấp phụ trình thuận nghịch có ý nghĩa quan trọng việc thu hồi hợp chất có giá trị hay hoàn nguyên chất hấp bảo hoà + Lượng chất hấp phụ tăng diện tích tiếp xúc tăng +Tốc độ hấp phụ tăng nhiệt độ giảm, áp suất riêng phần tăng -Hấp phụ hoá học: kết phản ứng hoá học chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ, lực liên kết phân tử mạnh nhiều so với hấp phụ vật lí Đặc tính loại thiết bị tính không thuận nghịch, cần giải thoát khí bị hấp thụ chất hoá học khí bị thay đổi Nguyên tắc chọn lựa chất hấp phụ: +Chất khí ô nhiễm không cháy khó đốt cháy +Khí cần khử có giá trị cần thu hồi +Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp khí thải mà trình khác áp dụng Yêu cầu thiết kế (chọn thiết bị hấp phụ):  Đảm bảo thời gian chu kì làm việc thích hợp  Có xử lí sơ để loại bỏ chất hấp phụ  Xử lí nồng độ ban đầu để bảo vệ lớp vật liệu hấp phụ không bị tải  Phân phối dòng khí vào vật liệu đệm cách đặng  Đảm bảo khả thay hoàn nguyên vật liệu hấp phụ sau đạt trạng thái bảo hoà Phân loại thiết bị: -Theo tính chất làm việc: thiết bị hấp phụ liên tục gián đoạn GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan -Theo trạng thái lớp hấp phụ có loại: chuyển động, đứng yên, tầng sôi (quá trình vận hành khó khăn, bụi sinh mài mòn) 3/Phương pháp oxi hoá nhiệt có xúc xúc tác Phương pháp áp dụng lưu lượng khí lớn, nồng độ chất ô nhiễm dễ cháy lại bé, đặc biệt phương pháp xử lí mùi triệt để Phương pháp thích hợp số trường hợp sau đây: -Phần lớn chất ô nhiễm có mùi khó chịu cháy thay đổi mặt hoá học để biến đổi thành chất có mùi phản ứng oxi hoá nhiệt xảy nhiệt độ thích hợp -Các loại sol khí hữu có khói nhìn thấy ví dụ khói từ lò rang cà phê, lò sản xuất thịt hun khói, lò nung men sứ… -Một số hơi, khí hữu thải trực tiếp vào khí có phản ứng với sương mù gây tác hại cho môi trường Quá trình thiêu đốt có tác dụng phân huỷ hiệu loại chất -Một số loại công nghệ công nghệ khai thác lọc dầu thải nhiều khí cháy kể chất hữu độc hại Phương pháp xử lí hiệu an toàn trường hợp thiêu đốt lửa trực tiếp, thiêu đốt ống khói hay buồng đốt riêng biệt *Ưu nhược điểm thiết bị: +Xử lí khí triệt để 95% ,có số thiết bị đặc biệt xử lí lên tới 99% +Giá thành đầu tư thiết bị cao +Kiểm soát nhiệt độ không tốt tạo chất ô nhiễm độc hại như: Dioxin, Furan +Cần phải lưu ý đến giới hạn cháy nổ +Chỉ xử lí nồng độ chất ô nhiễm nhỏ 4/Phương oxi hoá sinh học: phương pháp xanh sạch, tiềm phát triển tương lai Phương pháp sử dụng vi sinh vật có môi trường xung quanh để hấp phụ, phân huỷ thành phần khí độc hại Ứng dụng: thành phần khí thải có chất có khả phân huỷ sinh học *Ưu điểm: +Thiết bị đơn giản vận hành đơn giản +Không sinh chất ô nhiễm +Quá trình xảy nhiệt thường an toàn +Vốn dầu tư ban đầu chi phí vận hành thấp phương pháp khác +Lượng lượng cần thiết thấp *Nhược điểm: +Chỉ hiệu chất ô nhiễm đặc trưng +Gây ăn mòn đường ống thiết bị +Nhạy với nhiệt độ, nồng độ nước +Khó kiểm soát nước tạp chất ô nhiễm cao GVHD:Dư Mỹ Lệ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan +Không thể điều chỉnh trình chủ động (trực tiếp) mà phụ thuộc vào giá thể vi sinh ảnh hưởng trình xử lí phương pháp thường sử dụng kết hợp với số phương khác 5/Phương pha loãng: phương pháp nhằm làm giảm nồng độ chất ô nhiễm khối lượng chất ô nhiễm không thay đổi ta áp dụng phương pháp không quan tâm đến bảo vệ môi trường phương pháp làm tăng nồng độ chất ô nhiễm môi trường 1.5.CƠ SỞ LÍ THUYẾT XỬ LÍ HỖN HỢP KHÍ KHÍ HYDROSURFUR VÀ MERCAPTAN CÒ CHỨA BỤI Trên thực tế phương pháp áp dụng để xử lí hỗn hợp này: - Hấp thụ - Hấp phụ - Phát tán Ngoài khí Mercaptan chiếm tỉ lệ lớn phương pháp ta áp dụng thêm phương pháp là: phương pháp oxi hoá nhiệt phương pháp sinh học a/ Phương pháp hấp thụ Đối với hỗn hợp khí H2S R-SH ta dùng dung dịch hấp thụ sau: + Na2CO3, (NH4)2CO3, K2PO4, NaOH (sửa vôi), NH3 + Narti thioasenat Na4As2S6O b/ Phương pháp hấp phụ Các chất có khả hấp phụ H2S R-SH là: +Than hoạt tính hấp phụ lượng lưu huỳnh chứa than khoảng 200 – 520 kg/m + Hydroxit sắt + Zeolit, oxit kẽm, oxit đồng c/ Phương pháp ôxi hoá nhiệt: phương pháp ta phải kiểm soát trình oxi nhiệt chặt chẽ dễ sinh chất ô nhiễm thứ cấp nguy hiểm d/ Phương pháp sinh học: chất H2S R-SH sử dụng làm chất cho vi sinh Đây phương pháp tiềm tương lai Hầu hết nguồn gốc sinh khí ô nhiễm xuất phát từ nhà máy sản xuất công nghiệp ta yêu cầu hệ thống xử lí đầu hệ thống đạt tiêu chuẩn TCVN5839-2005 (Chất lượng không khí – Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp bụi chất vô cơ) GVHD:Dư Mỹ Lệ 10 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan C d = 18,2.10 −6 kghh / m = 18,2.10 −6 kg H2S / m3 khí trơ Chọn than hoạt tính có khối lượng riêng đổ đống ρthan = 500 kg/m3 đường kính trung bình than de = 0.004 m Nồng độ H2S bão hoà ứng với po (áp suất riêng phần H2S đầu vào), ta có a*o= 0,033 kgH2S /kg than ∗ C x = a 0∗ ρ than = 0,033.500 = 16,5 kgH2S/m3 than Hệ số b phụ thuộc tỉ số nồng độ khối lượng chất ô nhiễm đầu cuối pha khí C yc 10,01.10 −6 = = 0,45 18,2.10 −6 C yd Tra bảng b= 0,15 ( Sổ tay trình thiết bị hoá chất Tập2- Bảng 8.3) Hệ số truyền khối ky Do trình hấp phụ đẳng nhiệt biểu diễn dạng phương trình Langmuir Sh = 1,36 Re 0.54 Sh = k y d e2 D v d Re = hh e γ Do suy ra: k y = 1,6 , 54 D.v hh γ 0,54 d e0, 46 Trong công thức: de: đường kính trung bình than hoạt tính hấp phụ D: hệ số khuyếch tán chất bị hấp phụ nhiệt độ trình (m2/s) vhh: vận tốc dòng khí vào tháp hấp phụ (m/s) γ: độ nhớt động học khí (m2/s) ky: hệ số truyền khối (m/s) vhh = 0,42 m/s de = 0,004 m μhh 30oC =1,854.10-5 N.s/m2 γ = µ hh 1,854.10 −5 = = 1,5894.10 −5 m2/s ρ hh 1,16648 T=303oK VH2S = 32,9.10-3 m3/kmol Vkk = 29,9.10-3 m3/kmol P = at GVHD:Dư Mỹ Lệ 24 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 1/ 4,3.10 −7 T 1,5  1  D= + 1/ 1/  P (V H S + Vkk )  M H S M kk    4,3.10 −7 3033 /  1 D= +  1/ 1/  1.(32,9 + 29,9 )  34 29  1/ k y = 1,6 0,9088.10 −4.042 0,54 (1,5894.10 ) −5 , 54 ∗ Vậy τ = τ = Cx v hh C d 0.004 0, 46 m2/s = 0,9088.10 −4 m2/s = 0,45 m/s ∗ Cx H −b kyCd 16,5 0,42.18,2.10 −6 H − 0,15 16,5 = 1469 H − 213 giây 0,45.18,2.10 −6 Với H (m) chiều cao lớp than hấp phụ khí H2S, ta chọn H = 0,5 m Ứng với chiều cao lớp than H = 0,5 m τ = 681846= 189 Do lớp than hấp phụ khí R-SH ta phải thêm chiều cao lớp than ∆H = 20%.H = 0,2.0,5 = 0,1 m Vậy chiều cao tổng cộng lớp than Hthan = 0,5 +0,1 = 0,6 m Lưu lượng khí xử lí chu kì hoạt động V(m3) V= Q τ =1200.189 = 226800 m3 Khối lượng than cần thiết cho chu kì hấp phụ M than πDt2 π 12 = Hρ than = 0,6.500 = 235,62 ≈ 236 kg than 4 3.1.4.Nhiệt hấp phụ C d = 18,2mgH S / m C c = 8,19mgH S / m Lượng khí xử lí chu kì hấp phụ: V = 766548m Lượng khí H2S chu kì ( ) G H S = 226800 18,2.10 −6 − 8,19.10 −6 = 2,27 kgH S Gthan Lượng than chu kì hấp phụ = 236kgthan Thể tích H2S hấp phụ kg than GVHD:Dư Mỹ Lệ 25 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan a= 2,27 22,4 = 0,0063lH S / kg 236 34 Nhiệt hấp phụ tích phân: q = ma n Đối với than hoạt tính hệ số: m = 3,65.10 n = 0,928 Vậy q = 3,65.10 3.( 0,0063) 0,928 = 33,12 J / kgthan Lượng nhiệt phát sinh chu kì hấp phụ: Q = q.ρ than = 33,12.236 = 7816 J = 7,816 KJ Lượng nhiệt phát sinh hấp thụ bởi: than, vỏ thiết bị khí.Giả sử lượng nhiệt phát sinh suốt trình hấp phụ làm nóng than ∆T = o Q 7,816 = = 2,93.10 −8 C C p ρ V 1,01.10 1,16648.766548 Vậy than sau hấp phụ hết chu kì nhiệt độ tăng lên không đáng kể bỏ qua nhiệt hấp phụ 3.2.TÍNH CƠ KHÍ CHO THÁP HẤP PHỤ THAN HOẠT TÍNH CÓ LỚP HẤP ĐỨNG YÊN VÀ LÀM VIỆC GIÁN ĐOẠN Từ kết tính toán phần 3.1, ta có thông số tháp hấp phụ: Đường kính tháp hấp phụ: Dt = m Chiều cao lớp than: H = m Thông thường tỉ số H/D = 3/2 – Chọn H/D = Vậy chiều cao tháp hấp phụ Ht = m Do hỗn hợp khí cần xử lí có tính ăn mòn hỗn hợp khí có độ ẩm nên ta chọn thân, đáy nắp thiết bị hấp phụ làm thép không rĩ Theo tính chất học thép (Tra từ Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất – Tập Bảng VII.6) Ta có thép không rỉ S = 4-20 mm σk = 450.10-6 N/m2 σc =240.10-6 N/m2 ρ = 7,85 kg/m3 [σ] = 130.10-6 N/m2 Hệ số hiệu chỉnh η = ( Bảng XIII.2 - Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất Tập 2) Hệ số an toàn thép không rỉ nk = 2.6 nc = 1.6 (Bảng XIII.3 - Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất T2) GVHD:Dư Mỹ Lệ 26 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Ứng suất cho phép [σ k ] = σ k η = 450 = 173,08 N/mm2 nk 2,6 [σ c ] = σ c η = 240 = 146 N/mm2 nc 1,6 [σ ] = min{[σ k ], [σ c ]} = 146 N/mm2 Áp suất làm việc thân thiết bị: Plv = at =0,1 N/mm2 Do Dt = 1000 mm tra bảng XIII.8 - Sổ tay trình thiết bị hoá học.Tập2.Ta có: ϕ h = 0,95 1/ Tính chiều dày thân [σ ] ϕ = 146 0.95 > 25 Ta có: h p 0,1 Nên chiều dày thân thiết bị: Dt P 1000.0,1 S' = = = 0,36 mm 2.[σ ]ϕ h 2.146.0,95 Chọn S = mm (Sách: Thiết kế tính toán chi tiết thiết bị hoá chất Tác giả: Hồ Lê Viên) chiều dày tối thiểu thiết bị có D > 700 mm Vậy chiều dày thân: S = mm Kiểm tra lí thuyết vỏ mỏng: (Hệ số ăn mòn: Ca = mm) S − Ca − = = 0,003 < 0,1 (thoả thiết vỏ mỏng) Dt 1000 Kiểm tra áp suất cho phép: [ P] = 2.[σ ]ϕ h ( S − C a ) = 2.146.0,95.(4 − 1) = 0,83 > 0,1 N/mm2 (thoả ) Dt + ( S − C a ) 1000 + Vậy thân thiết bị có : Chiều dày S = mm Chiều cao thân thiết bị Ht =2 – 2.0,275 = 1,45 m Đường kính tháp hấp phụ Dt = m Khối lượng thép không rỉ tiêu tốn cho thân tháp là: ( ) ( ) m1 = π Rn2 − Rt2 H t ρ thepCT = π 0,504 − 0,5 1,45.7.85.10 = 144 kg thép không rỉ 2/Tính chiều dày đáy nắp Chọn đáy nắp làm thép không rỉ đáy nắp có cấu tạo theo elip tiêu chuẩn Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất.Tập -Bảng XIII.10 elip có gờ Dt = 1000 mm GVHD:Dư Mỹ Lệ 27 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan ht = 250 mm h = 25 mm Diện tích bề mặt 1,16 m2 Đáy nắp có đục lỗ tăng cứng hoàn toàn k = Chiều dày đáy nắp elip Dt p D 1000.0,1 1000 S' = t = = 0.38 mm 3,8[σ ] kϕ h − p 2ht 3,8.146.1.0,95 − 0.1 2.0,25 Do ta chọ S day = S nap = S than = mm Kiểm tra thuyết vỏ mỏng: S − Ca − = = 0,003 < 0,1 (thoả thuyết vỏ mỏng) D 1000 Kiểm tra áp suất: [ p ] = 2.[σ ]ϕ h ( S − C a ) = 2.146.0,95.(6 − 1) = 0,83 > 0,1N / mm Dt + ( S − C a ) 1000 + (6 − 1) Khối lượng đáy (nắp) elip: mnắp = mđáy = 36 g thép không rỉ (Bảng XIII.11- Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất.Tập 2) Vậy tổng khối lượng đáy nắp thiết bị : m2 = 2.36= 72 kg thép không rỉ 3.3.CÁC CHI TIẾT PHỤ CHO THÁP HẤP PHỤ 3.3.1.Đường kính ống 1/ Đường kính ống dẫn khí vào tháp hấp phụ Q = 1200 m3/h = 0.3333 m3/s Khí trong ống dẫn quạt có vận tốc – 15 m/s (Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất - tập 1) Vận tốc khí ống vk = 10 m/s dk = 0,3333 = 200.6mm ≈ 200 mm 0,785.10 Chiều ống L = 130 mm(Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất - Tập 2.Bảng XIII -32) Chọn ống có đường kính 200 mmvà có chiều dày mm 2/ Đường kính ống dẫn khí Tương tự ống dẫn khí vào có đường kính 200 mm chiều dày S = 10 mm, L = 130 mm 3/ Đường kính dẫn nhiệt vào tháp tiến hành tái sinh than hoạt tính GVHD:Dư Mỹ Lệ 28 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan dhơi nước = 100 mm S = mm L = 120 mm 4/ Đường kính dẫn nước ngưng tụ dngưng tụ = 50 mm S = mm L = 50 mm 5/ Đường kính ống nhập liệu tháo liệu Chọn d = 250 mm Chiều dày S = 10 mm L = 140 mm 3.3.2.Tính lưới đỡ vật liệu a/ Lưới tinh Số lượng Do than có kích thước hạt trung bình de = 0,004 m, ta chọn mắc lưới có kích thước 2x2 mm bề dày lưới mm b/ Lớp lưới đỡ than Đường kính m Đường kính 0,98 m Chiều rộng bước 20 mm Bề dày lưới 20 mm Khối lượng thép không rỉ cho lưới đở m = 24,53 kg 3.3.3Tính bích nối thiết bị đường ống Ta có loại bích nối sau: - Bích nối đáy, nắp với thân thiết bị - Bích nối ống dẫn khí vào thiết bị hấp phụ - Bích dẫn nhiệt - Bích dẫn nước ngưng tụ - Bích cửa nhập liệu tháo liệu Tra bảng XIII.27 (Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất Tập ) Các bích làm thép CT3 bích không tiếp xúc với khí ô nhiễm a/ Bích nối đáy ,nắp với thân thiết bị Số lượng gồm bích liền thép Ta có: Dt = 1000 mm P = 0.1 N/mm2.Nên tra bảng ta có: - Đường kính Do = 1013 mm - Đường kính bích D =1140 mm - Đường kính tâm bulong Db = 1090 mm GVHD:Dư Mỹ Lệ 29 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan - Đường kính mép vát DI = 1060 mm - Đường kính bulong db = M20 - Số bulong Z = 24 - Chiều cao bích h = 20 mm Khối lượng bích (gần đúng) π  M b1 = 4. 1,14 − 1.013 0,02.7,85.10  = 134,86 kg thép TC3 4  ( ) b/ Bích nối ống dẫn khí vào Số lượng bích Có dk = 200 mm - Đường kính Do = 219 mm - Đường kính bích D =290 mm - Đường kính tâm bulong Db = 255 mm - Đường kính mép vát DI = 232 mm - Đường kính bulong db = M16 - Số bulong Z = - Chiều cao bích h = 22 mm Khối lượng bích (gần đúng) π  M b = 4. 0,29 − 0,219 0,022.7,85.10  = 19,61 kg thép TC3 4  ( ) c/ Bích nối ống dẫn nhiệt Số lượng bích Có dk = 100 mm - Đường kính Do = 108 mm - Đường kính bích D =205 mm - Đường kính tâm bulong Db = 170 mm - Đường kính mép vát DI = 148 mm - Đường kính bulong db = M16 - Số bulong Z = - Chiều cao bích h = 18 mm Khối lượng bích (gần đúng) π  M b = 2. 0,205 − 0,108 0,018.7,85.10  = 6,74 kg thép TC3 4  ( ) d/ Bích nối ống dẫn nước ngưng tụ Số lượng bích Có dk = 50 mm - Đường kính Do = 57 mm GVHD:Dư Mỹ Lệ 30 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan - Đường kính bích D =140 mm - Đường kính tâm bulong Db = 110 mm - Đường kính mép vát DI = 90 mm - Đường kính bulong db = M12 - Số bulong Z = - Chiều cao bích h = 16 mm Khối lượng bích (gần đúng) π  M b = 2. 0,14 − 0,0.057 0,016.7,85.10  = 3,23 kg thép TC3 4  ( ) e/ Bích nối cửa nhập liệu tháo liệu Số lượng bích Có dk = 250 mm - Đường kính Do = 273 mm - Đường kính bích D = 390 mm - Đường kính tâm bulong Db = 335 mm - Đường kính mép vát DI = 365 mm - Đường kính bulong db = M16 - Số bulong Z = 12 - Chiều cao bích h = 24 mm Khối lượng bích (gần đúng) π  M b = 4. 0,29 − 0,273 0,024.7,85.10  = 5.66 kg thép TC3 4  ( ) 3.3.4.Tính chân đỡ a/ Chân đỡ Số lượng chân đở làm thép CT3 Trọng lượng toàn tháp hấp phụ: ∑m = m than + ∑ mtbi = 236 + (144 + 72 + 134,86 + 19,61 + 3,23 + 6,74 + 5,66) = 622,1 kg Tải trọng đặt đặt lên chân đỡ: G= ∑ m.g = 622,1.9,81 = 2034 N 3 Tra bảng XIII.35 (Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất.Tập 2) L = 110 mm B = 80 mm B1 = 95 mm B2 = 110 mm H = 180 mm h = 120 mm GVHD:Dư Mỹ Lệ 31 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan s = mm l = 40 mm d = 18 mm Bề mặt đở F = 85,5.10-4 m2 Tải trọng cho phép lên bề mặt đỡ q = 0,29.106 N/m2 Khối lượng thép CT3 chân đỡ: m = 11,94 ≈ 12 kg thép CT3 3.4.CÁC THIẾT BỊ PHỤ CHO HỆ THỐNG XỬ LÍ (QUẠT HÚT, ỐNG KHÓI, CYCLONE) 3.4.1.Cyclone Ta có lưu lượng khí thải đầu vào: Q = 1200 m3/h = 0,3333 m3/s Chọn vận tốc qui ướt cyclone: ω q = 2,5 m/s Đường kính cyclone: D= Q = 0,785.ω q 0,3333 = 0,41 m 0,785.2,5 Chọn cyclone có D = 0,4 m Vận khí cyclone: Q 0,3333 ω= = = 2,6 m/s 0,785.D 0,785.0,4 Các thông số chế tạo cyclone theo loại IIH15: - Chiều cao cửa vào: a = 0,66.D = 0,66.0,4 = 0,26 m - Chiều cao ống tâm có mặt bích: h1 = 1,74D = 1,74.0,4= 0,7 m - Chiều cao phần hình trụ: h2 = 2,26D = 2,26.0,4 = 0,91 m - Chiều cao phần hình nón: h3 = 2D = 2.0,4 = 0,8 m - Chiều cao phần bên ống tâm: h4 = 0,3D = 0,3.0,4 = 0,12 m - Chiều cao chung: H = 4,56.D = 4,56.0,4 = 1,824 m - Chiều dài ống vào: l = 0,6D = 0,6.0,4 = 0,24 m - Chiều cao phần bên ống tâm: h4 = 0,3.D = 0,3.0,4 = 0,12 m - Đường kính ống tháo ra: d1 = 0,6.D = 0,6.0,4 = 0,24 m - Đường kính cửa tháo bụi: d2 = 0,4D = 0,4.0,4 = 0,16 m - Chiều rộng cửa tháo bụi: b1/b2 = 0,26D/0,2D = 0,26.0,4/0,2.0,4 = 0,104/0,08 - Độ nghiên cửa vào; α = 15 - Trở lực cyclone ξ = 105 Cyclone chế tạo từ thép không rỉ có chiều dày S = mm Khối lượng cyclone có phần là: vỏ ngoài, ống tâm Khối lượng thép không rỉ cần thiết để chế tạo cyclone khoảng: mcyclone = (π 0,4.1,824 + π 0,7.0,24).4.10 −3.7,85.10 = 88,54 ≈ 89 kg thép không rỉ GVHD:Dư Mỹ Lệ 32 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Tổn thất áp suất qua cyclone: ∆p cyclone = ξ ρ v 1,1665.2,6 = 105 = 413,99 N/m2 2 3.4.2.Quạt hút Số lượng quạt.Vị trí đặt sau cyclone tháp hấp phụ Lưu lượng Q = 1200 m3/h = 0.3333 m3/s a/Quạt hút đặt sau cyclone Q.∆p Công suất quạt hút: N = Kw 1000η Hiệu suất quạt hút η = 0.6 ∗ Tổn thất áp lực ∆p = ∆p cyclone + ∆p1 ∆p cyclone : tổn thất áp lực khí qua cyclone (N/m2) ∆p1∗ : tổn thất toàn hệ thống đường ống dẫn (N/m2), giả sử tổn thất áp lực đường ống không đáng kể Công suất quạt hút N = 0,3333.413,99 = 0,23Kw 1000.0,6 Công suất động điện N dc = k N Với k hệ số dự trữ k = 1,1-1,15 N dc = k N = 1,12.0,23 = 0,336 Kw = 0,45 Hp -> cộng suất động Chọn quạt có công suất 0,5 Hp b/Quạt hút đặt sau tháp hấp phụ Tổn thất áp lực dòng qua lớp lưới đở Vận tốc dòng khí qua lớp lưới: giả sử diện tích khí qua 50 % diện tích bề mặt tháp khí qua lớp lưới có vận tốc v = 0,42.2 = 0,84 m/s.Khối lượngriêng khí ρ = 1,6645 kg/m3 hệ số tổn thất cục qua lớp lưới v ρ 0,84 21,6645 = 17,62(N/m2) ∆p1 = 3.ξ = 3.10 2 Tổn thất áp lực qua lớp than hoạt tính  v  ∆p = 0,37.H    100  1, 56 Tính vận tốc qua lớp than; GVHD:Dư Mỹ Lệ 33 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan - Vật tốc dòng khí qua lớp than: v = 0,42 m/s = 82,68 ft/min - Chiều cao lớp than H= 0,6 m = 23,62 in Tổn thất áp lực qua lớp than: 1, 56  82,68  ∆p3 = 0,37.39,37  = 6,5 inH2O = 1,62.103 N/m2  100  Vậy tổn thất áp suất ∆p = ∆p1 + ∆p =17,62 + 1,62.103 = 1637,6 N/m2 Vậy công suất quạt hút là: Q.∆p 0,3333.1637,6 N= = ≈ 0,91 Kw 1000.η 1000.0,6 Công suất động điện N dc = k N Với k hệ số dự trữ k= 1,1-1,15 N dc = k N = 1,15.0,91 = 1,05 Kw = 1,4 Hp -> cộng suất động Chọn quạt có công suất 1,5 Hp 3.3.3.Ống khói -Tải lượng phát tán chất ô nhiễm lưu lượng khối lượng H2S đầu tháp hấp phụ: M = GcH2S = 2,73.10-6 kgH2S/s = 2,73.10-3 gH2S/s Chiều cao tối thiểu ống khói: H = (C A.M F m.n cp − C nen )( Q.∆t ) 1/ Trong đó: - A: hệ số ổn định khí Đối với Việt Nam A = 200-240 - M: tải lượng phát tán chất ô nhiễm phát tán (g/s) - F: hệ số khuếch đại chất khuếch tán Đối với chất khí F = - Ccp: nồng độ chất ô nhiễm cho phép chất ô nhiễm sau phát tán lấy tiêu chuẩn khí thải công nghiệp Ccp = 7,5 mg/m3 = 7,5.10-3 g/m3 Giả sử xung quanh nhà máy thải khí H2S Cnen = - Q: lưu lượng khí thải Q = 0,3333 m3/s - ∆t = t khoi − t xq Do thiết bị hoạt động vùng đẳng nhiệt chênh lệch nhiệt độ khí thải môi trường xunh quanh không đáng kể nên bỏ qua - m.n = H = 240.2,73.10 −3.1.1 ( 0,0075 − 0)( 0,3333.1) / = 11,22 m Xây ống khói có chiều cao khoảng H = 15 m GVHD:Dư Mỹ Lệ 34 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG IV TÍNH KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÍ VÀ QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG GVHD:Dư Mỹ Lệ 35 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 4.1.CHI PHÍ LẮP ĐẶT 4.1.1.Tháp hấp phụ Thành phần Tháp hấp phụ Vật liệu Thép không rỉ Thép CT3 Thép không rỉ Thép không rỉ Thép không rỉ Khối lượng (kg) 216 170,1 6,41 6,41 2,96 Ống dẫn khí vào Ống dẫn khí Ống dẫn nhiệt Ống dẫn Thép không rỉ 0,31 nước ngưng tụ Ống nhập liệu Thép không rỉ 6,41 Ống tháo liệu Thép không rỉ 6,41 Than de = mm 236 Tổng Chi phí phụ (10% tổng) Tổng chi phí sơ Tiền chế tạo = tổng chi phí sơ Tổng chi chi phí cho việc lắp đặt tháp hấp phụ Đơn giá 60.000 10.000 60.000 60.000 60.000 Tiền (triệu đồng) 12,96 1,71 0,39 0,39 0,18 60.000 0,02 60.000 60.000 50.000 0,39 0,39 11,8 28,23 2,823 31,053 31,053 62,106 Đơn giá 60.000 60.000 Tiền (triệu đồng) 5,34 2,04 7,38 0,738 8,118 8,118 16,238 4.1.2.Cyclone Thành phần Vật liệu Ccyclone Thép không rỉ Thép không rỉ Phễu thu bụi Tổng Chi phí phụ (10% tổng) Tổng chi phí sơ Chi phí gia công Tổng chi phí cho cyclone Khối lượng (kg) 89 34 4.1.3.Ống khói Ống khói cao H = 15 m có đường kính cổ ống khói D = 0,6 m.Giá thành để xây ống khói 17 triệu đồng 4.1.4.Quạt hút Quạt hút có cộng suất 1,5 Hp giá thành khoảng triệu Quạt hút có cộng suất 0,5 Hp giá thành khoảng 2,5 triệu 4.1.5 Chi phí cho hệ thống ống thu gom khí thải chế tạo từ thép không rỉ bích: khoảng 15 triệu GVHD:Dư Mỹ Lệ 36 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Vậy tổng số tiền lắp đặt = 62,106 + 16,238 +17 + + 2,5 + 15= 117,844 triệu 4.2.CHI PHÍ VẬN HÀNH VÀ QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG - Điện cho quạt (tổng công xuất cho quạt 1,5 Kw), ngày nhà máy vận hành hệ thống xử lí ca tiền điện 6,48 triệu -Tiền tái sinh than hoạt tính: sau khoảng thời gian 189 (khoảng 47 ca hệ thống hoạt động) ta tiến hành tái sinh than hoạt tính nhiệt.Chi phí tái sinh than hoạt tinh gồm phần: chi phí nước tạo lượng tạo nhiệt Định kiểm tra chất lượng khí thải đầu có đạt theo yêu cầu đầu hay không, không đạt tìm nguyên nhân khắc phục cố TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/Trần Ngọc Chấn - Ô nhiễm không khí kỹ thuật xử lí khí thải + Ô nhiễm không khí tính khuyếch tan chất ô nhiễm.Tập GVHD:Dư Mỹ Lệ 37 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan + Cơ học bụi phương pháp xử lí bụi Tập + Lý thuyết tính toán công nghệ xử lí khí độc hại Tập 2/Đinh Xuân Thắng - Ô nhiễm không khí 3/Hoàng Kim Cơ - Tính toán kỹ thuật lọc bụi làm khí 4/Vũ Bá Minh - Quá trình thiết bị công nghệ hoá học thực phẩm / Truyền khối.Tập 5/Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Dinh Văn Hùng, Phạm Văn Thơm - Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất.Tập 1, 6/Hồ Lê Viên - Thiết kế tính toán chi tiết thiết bị hoá chất 7/Dư Mỹ Lệ - Bài giảng môn “Ô nhiễm không khí” môn “ Kỹ thuật xử lí ô nhiễm không khí” 8/Nguyễn Văn Phước, Dương Thị Thành, Nguyễn Thị Thanh Phượng - Kỹ thuật xử lí chất thải công nghiệp 9/Trịnh Văn Dũng - Quá trình thiết bị công nghệ hoá học.Bài tập Truyền Khối 10/Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Tươi, Trần Xoa – Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá học.Tập 1,2 11/Nguyễn Văn Phước - Bài giảng môn “ Quá trình công nghệ môi trường II” 12/Trần Hùng Dũng, Nguyễn Văn Lục, Vũ Bá Minh - Hoàng Minh Nam – Các trình học 13/Sổ tay hoá lý 14/Nguyễn Duy Động - Thông gió kỹ thuật xử lí khí thải 15/Sổ tay Peery 16/C David cooper, F G.Alley - Air pollution control GVHD:Dư Mỹ Lệ 38 [...]... Mỹ Lệ 11 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ GVHD:Dư Mỹ Lệ 12 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 2.1.CÁC THỐNG SỐ KHÍ THẢI ĐẦU VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ ĐẦU RA 2.1.1.Thông số khí thải đầu vào +Lưu lượng khí thải: Q = 1200... kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan quá trình tái sinh sẽ đưa vào hệ thống xử lí nước thải Định kì ta thay thay lớp than hoạt tính mới sau khi than đã mất hoạt tính sau nhiều lần tái sinh GVHD:Dư Mỹ Lệ 17 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ GVHD:Dư Mỹ Lệ 18 Tên đồ án: ... giữa khí thải và môi trường xunh quanh không đáng kể nên có thể bỏ qua - m.n = 1 H min = 240.2,73.10 −3.1.1 ( 0,0075 − 0)( 0,3333.1) 1 / 3 = 11,22 m Xây ống khói có chiều cao khoảng H = 15 m GVHD:Dư Mỹ Lệ 34 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG IV TÍNH KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÍ VÀ QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG GVHD:Dư Mỹ Lệ 35 Tên đồ án: ... 6836,458 8935,912 10044,909 10931,459 20 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Hình 3.1 :Đường hấp phụ đẳng nhiệt của H2S ở nhiệt độ 30 oC Theo yêu cầu đầu ra của khí thải thì H2S còn 7,5 mg/m3 thì qua hệ thống yêu cầu xử lí khoảng 60% nồng độ khí thải đầu vào.Giả sử qua tháp hấp phụ ta xử lí 60%(10,92 mg/m3) khí ô nhiễm nhưng tháp hấp phụ có hiệu... quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất - Tập 2.Bảng XIII -32) Chọn ống có đường kính 200 mmvà có chiều dày 5 mm 2/ Đường kính ống dẫn khí ra Tương tự như ống dẫn khí vào có đường kính 200 mm và chiều dày S = 10 mm, L = 130 mm 3/ Đường kính dẫn hơi quá nhiệt vào tháp tiến hành tái sinh than hoạt tính GVHD:Dư Mỹ Lệ 28 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan... đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 2.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN Cơ sở chọn lựa công nghệ dựa trên các yêu cầu sau: - Hiệu đạt được theo yêu cầu của hệ thống xử lí - Khả thi về mặt kĩ thuật: chế tạo, bảo trì, vận hành - Khả thi về mặt kinh tế Trong thành phần khí thải có chứa bụi và H2S, Mercaptan do đó quá trình xử sẽ tiến qua các bước sau: Bước1: Xử. .. Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan Bước 2 : Xử lí H2S và Mercaptan ( hỗn hợp có tính acid vì cả 2 chất này đều có khả năng cho ion H+) a/Các phương pháp có thể xử lí được hỗn hợp khí này: hấp thụ, hấp phụ, oxi hoá nhiệt, hấp phụ sinh học, phát tán Trong đó phương pháp hấp phụ được ưu tiên lựa chọn vì: + Lưu lượng khí cần xử lí Q= 1200 m3/h là dạng lưu lượng... chiều dày đáy và nắp Chọn đáy và nắp làm bằng thép không rỉ và đáy nắp có cấu tạo theo elip tiêu chuẩn Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất.Tập 2 -Bảng XIII.10 thì đối với elip có gờ Dt = 1000 mm GVHD:Dư Mỹ Lệ 27 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan ht = 250 mm h = 25 mm Diện tích bề mặt trong 1,16 m2 Đáy và nắp có đục lỗ và được tăng... TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH 2.3.1 Sơ đồ công nghệ: Bản vẽ số 01 2.3.2Thuyết minh qui trình công nghệ Khí thải thông qua hệ thống ống thu khí từ các khu vực sản xuất của nhà máy vào giai đoạn sinh ra khí ô nhiễm cần xử lí được thu gom về một đường chung đưa về hệ thống xử lí chung Đầu tiên khí thải đưa vào hệ thống cyclone thu hồi bụi khoảng 80%-90% lượng bụi Sau đó khí bẩn được đưa vào tháp hấp... TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ GVHD:Dư Mỹ Lệ 18 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan 3.1.CÔNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG XỬ LÍ: THÁP HẤP PHỤ GIÁN ĐOẠN CÓ LỚP HẤP PHỤ (THAN HOẠT TINH) ĐỨNG YÊN 3.1.1 .Thiết lập đường đẳng nhiệt hấp phụ của H2S Dựa vào đường hấp phụ đẳng nhiệt Benzen ở 20oC (Sổ tay quá trình và công nghệ hoá chất - Tập 2) V a 2∗ = a1∗ 1 (3.1) V2 ... Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ GVHD:Dư Mỹ Lệ 18 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn. .. Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ GVHD:Dư Mỹ Lệ 12 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý. .. án: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi hỗn hợp lưu huỳnh Disulfur-Mercaptan CHƯƠNG IV TÍNH KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÍ VÀ QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG GVHD:Dư Mỹ Lệ 35 Tên đồ án: Thiết kế hệ