Đồ án Xử lý khí thải nhà máy sản xuất xi măng 15000m3/h

Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h LỜI MỞ ĐẦU Hiện vấn đề ô nhiễm không khí tác hại sức khoẻ người nói riêng hệ sinh thái nói chung trở thành vấn đề xúc nhân loại Vì quốc gia có chương trình hành động riêng để bảo vệ môi trường đồng thời có chương trình hành động chung giới với mục đích đẩy lùi hiểm họa môi trường có khả xảy hành tinh Môi trường không khí nước ta khu công nghiệp, đặc biệt nhà máy sản xuất hoá chất, vật liệu xây dựng, khí tồn dấu hiệu đáng lo ngại Phần lớn nhà máy xí nghiệp chưa trang bị hệ thống xử lý bụi khí độc hại Nên thải vào bầu khí lượng khổng lồ bụi chất độc hại làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường không khí Vì thế, chọn đề tài làm đồ án xử lý không khí Dựa kiến thức học trường để lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng Q = 15000 m3/h SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn i Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h LỜI CẢM ƠN Trong học tập trường Đại học Tài nguyên Môi trường TP Hồ Chí Minh, bảo giảng dạy nhiệt tình Quý thầy cô, đặc biệt giảng viên Khoa Môi trường truyền đạt cho lý thuyết kinh nghiệm thực tế suốt thời gian học tập trường Trong thời gian thực đồ án xử lý khí thải, nhận hướng dẫn nhiệt tình giảng viên ngành Công nghệ Môi trường, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên Đặc biệt, chân thành gửi lời cảm ơn đến giảng viên PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn – người trực tiếp hướng dẫn thực đồ án Do có hạn chế mặt nhận thức lý luận thời gian nghiên cứu kinh nghiệm nên tránh sai sót trình báo cáo, mong nhận góp ý Quý thầy cô để báo cáo đồ án xử lý khí thải hoàn thiện SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ii Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Trân trọng TP Hồ Chí Minh, Ngày……tháng… năm Xác nhận giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iii Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Trân trọng ! TP Hồ Chí Minh, Ngày……tháng… năm Xác nhận giáo viên phản biện SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iv Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU i LỜI CẢM ƠN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .iv MỤC LỤC .1 DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG .3 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BỤI 1.1 SƠ LƯỢC VỀ BỤI: 1.2 TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA BỤI: 1.3 BỤI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG: CHƯƠNG 16 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 16 2.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI KHÔ .16 CHƯƠNG 24 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 24 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN 24 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 25 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý bụi xi măng 26 3.2.2 Thuyết minh 26 CHƯƠNG V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .31 5.1 KẾT LUẬN 31 5.2 KIẾN NGHỊ: 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 PHỤ LỤC 33 SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng Error: Reference source not found§ Hình 2.1.a Buồng lắng bụi kiểu đơn giản Error: Reference source not found§ Hình 2.1.b Buồng lắng bụi có vách ngăn Error: Reference source not found§ Hình 2.1.c Buồng lắng bụi nhiều tầng .Error: Reference source not found§ Hình 2.2 Cyclone .Error: Reference source not found§ Hình 2.3 Thiết bị lọc bụi tay áo Error: Reference source not found§ Hình 2.4 a Thiết bị lắng “lá sách” Error: Reference source not found§ Hình 2.4 b Thiết bị lắng quán tính kiểu “lá sách” hình chóp cụt Error: Reference source not found§ Hình 2.5 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động Error: Reference source not found§ Hình 2.6 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện Error: Reference source not found§ Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý bụi xi măng Error: Reference source not found§ SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại theo độ bám dính Error: Reference source not found§ Bảng 1.2 Bảng chi tiêu kinh tế ngành xi măng 2007 - 2010 Error: Reference source not found§ Bảng 1.3 Bảng dự báo nhu cầu xi măng đến năm 2020 .Error: Reference source not found§ Bảng 2.1 So sánh thiết bị lọc bụi Error: Reference source not found§ SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên & Môi trường QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ Quyết định TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TT Thông tư WHO Tổ chức Y tế Thế giới SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BỤI 1.1 SƠ LƯỢC VỀ BỤI: 1.1.1 Các khái niệm chung bụi: Các phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) tác dụng dòng khí không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng điều kiện định chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi bụi Bụi gồm hai pha: pha khí pha rắn rời rạc Hạt Bụi có kích thước từ nguyên tử đến nhìn thấy mắt thường, có khả tồn dạng lơ lửng thời gian dài ngắn khác 1.1.2 Phân loại bụi theo nguồn gốc: – Bụi tự nhiên (bụi động đất, núi lửa…) – Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…) – Bụi động vật, người (trên lông, tóc…) – Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…) – Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…) – Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…) 1.1.3 Phân loại theo kích thước hạt bụi: Bụi thô, cát bụi: gồm từ hạt bụi, chất rắn có kích thước hạt lớn 75 Bụi: hạt chất rắn có kích thước nhỏ bụi thô (5-75 trình khí nghiền, tán, đập Bụi hô hấp hạt bụi có kích thước nhỏ 10 vào tận phổi trình hô hấp µm µm hình thành từ ) µmchúng thâm nhập sâu 1.1.4 Phân loại bụi theo tác hại: Theo tác hại bụi phân ra: • Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen) • Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi 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…) SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h 1.2 TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA BỤI: 1.2.1 Tính tán xạ: Kích thước hạt: thông số bụi, chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào thành phần tán xạ bụi Thành phần tán xạ: hàm lượng tính số lượng hay khối lượng hạt thuộc nhóm kích thước khác Nhóm kích thước (nhóm cỡ hạt hay nhóm hạt): phần tương đối hạt có kích thước nằm khoảng trị số xác định coi giới hạn giới hạn Kích thước hạt đặc trưng vận tốc treo (vt, m/s) vận tốc rơi tự hạt không khí 1.2.2 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 dính vào bề mặt thiết bị Bụi có 60 - 70% hạt có đường kính nhỏ 10Error: Reference source not found coi bụi kết dính Bảng 1.1 Phân loại theo độ bám dính Đặc trưng kết dính bụi Tên gọi Không kết dính Bụi xỉ khô, bụi thạch anh (cát khô), bụi sét khô Kết dính yếu Kết dính vừa Kết dính mạnh Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa cháy, bụi than cốc, bụi magezit (MgCO3) khô, tro phiến thạch, bụi apatit khô, bụi lò cao, bụi đỉnh lò Tro bay chết hết, tro than bùn, bụi than bùn, bụi magezit ẩm, bụi kim loại, bụi pirit, oxit chì, kẽm thiếc, bụi xi măng khô, mồ hóng, sữa khô, bụi tinh bột, mạt cưa Bụi xi măng thoát từ không khí ẩm, bụi thạch cao thạch cao mịn, phân bón, supperphotphat kép, bụi clinke, natri chứa muối, bụi sợi, tất loại bụi có kích thước nhỏ 10Error: Reference source not found SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h 4 Hình 2.3 Thiết bị lọc bụi tay áo 2.1.4 Thiết bị lắng quán tính Nguyên lí để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính làm thay đổi chiều hướng chuyển động dòng khí cách liên tục, lặp lặp lại vật cản có hình dáng khác Khi dòng khí đổi hướng chuyển động bụi có sức quán tính giữ hướng chuyển động ban đầu va đập vào vật cản bị giữ lại động rơi xuống đáy thiết bị Một số dạng thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: venture, kiểu chắn uốn cong, kiểu sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lò Ambuco, … Hình 2.4 a Thiết bị lắng “lá sách” SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 19 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 2.4 b Thiết bị lắng quán tính kiểu “lá sách” hình chóp cụt 2.2 PHƯƠNG PHÁP LỌC BỤI ƯỚT: Nguyên tắc phương pháp lọc bụi ướt người ta cho dòng không khí có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường nước) Quá trình tiếp xúc dang hạt (khi nước phun thành hạt nước có kích thước mật độ cao), dạng bề mặt thiết bị có sử dụng lớp đệm (nước chảy bề mặt vật liệu đệm), dạng bọt khí sử dụng tháp sủi bọt hay tháp mâm Các hạt bụi kết dính lại với bị giữ lại dung môi nhờ chế va đạp, tiếp xúc khuêchs tán dòng khí khỏi thiết bị SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 20 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 2.5 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động 2.3 PHƯƠNG PHÁP LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN: Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng hiệu điện cưc cao để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dòng khí Có bước để thực hiên là: Dòng điện làm hạt bụi bị ion hóa Chuyển ion bụi từ bề mặt thu bụi lực điện trường Trung hòa điện tích bụi lắng bề mặt thu Tách bụi lắng khỏi bề mặt thu Các hạt bụi tách áp lực hay nhờ rửa Thiết bị thu hạt nhỏ (1 – 44 Error: Reference source not found) với hiệu cao, đạt tới 99,99% Khi dòng khí chứa nhiều bụi ta đặt ta đặt thiết bị học phía trước đó,lọc bớt lượng bụi thô trước lọc thiết bị tĩnh điện Axit, chất thải, nhiệt độ cao vật chất có tính ăn mòn làm thể làm hư hại thiết bị Thiết bị lắng tĩnh điện ứng dụng trường hợp thu bụi khâu tán than đá bột dùng nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện thép, nghiền xi măng, sản xuất giấy _ kh«ng khÝ s¹ch kh«ng khÝ bôi vµo SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn + 21 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 1.6 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 22 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Bảng 2.1 So sánh thiết bị lọc bụi Thiết bị Cyclone Rửa ướt Lọc tĩnh điện Lọc bụi tay áo Lọc bụi lực quán tính Ưu điểm Nhược điểm - Vốn thấp, phải bảo trì - Sụt áp nhỏ (5 – 15 mmH2O) - Thu bụi khô - Ít chiếm diện tích - Hiệu suất thấp với bụi nhỏ 10Error: Reference source not found - Không thu bụi có tính kết dính - Không sinh nguồn bụi thứ cấp - Sinh cặn bùn,nước thải - Ít chiếm diện tích - Chi phí bảo trì cao nước - Có khả giữ khí rò rỉ ăn mòn thiết bị bụi - Có thể lọc bụi kích thước 0,1Error: Reference source not found - Vốn thấp - Hiệu suất lọc cao, tiết kiệm - Vốn lớn lượng - Nhạy với thay đổi dòng khí - Thu hồi bụi khô - Khó thu bụi với điện bụi ướt trở lớn - Sụt áp nhỏ - Chiếm diện tích lớn,dễ gây - Ít phải bảo trì cháy nổ khí khí - Xử lí lưu lượng lớn bụi cháy - Hiệu suất cao - Cần vật liệu riêng nhiệt độ - Có thể tuần hoàn khí cao - Bụi thu dạng khô - Cần công đoạn rũ bụi phức - Chi phí vận hành thấp, tạp thu bụi dễ cháy - Chi phí vận hành cao vải - Dễ vận hành dễ hỏng - Tuổi thọ giảm môi trường axit, kiềm - Thay túi vải phức tạp - Tổn thất áp suất nhỏ - Hiệu thấp với - Vốn thấp loại bụi có kích thước nhỏ - Thiết bị dễ chế tạo 20µm - Có thể thu bụi có tính - Chiếm diện tích nhiều kết dính SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 23 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h CHƯƠNG LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN Phạm vi sử dụng hợp lý thiết bị lọc bụi phụ thuộc nhiều yếu tố : kích thước hạt bụi, nhiệt độ khí thải, nồng độ ban đầu, điều kiện vận hành,… Do việc lựa chọn thiết bị lọc bụi chủ yếu tiến hành theo cac dẫn sơ sau : - Buồng lắng bụi : cần sử dụng chắn trường hợp bụi thô, thành phần cỡ hạt 50 μm chiếm tỷ lệ cao Ngoài buồng lắng bụi sử dụng cấp lọc thô trước thiết bị lọc tinh đắt tiền khác - Cyclon thường sử dụng trường hợp : • Bụi thô • Nồng độ bụi ban đầu cao > 20 mg/m3 • Không đòi hỏi hiệu lọc cao Khi cần đạt hiệu cao nén đứng cyclon ướt cyclon chùm - Thiết bị lọc ướt sử dụng : • Cần lọc bụi mịn với hiệu tương đối cao • Kết hợp lọc bụi khử độc hại phạm vi có thể, loại khí, cháy có mặt thải • Kết hợp làm nguội khí thải • Độ ẩm thải khỏi thiết bị không gây ảnh hưởng đáng kể thiết bị trình công nghệ liên quan - Thiết bị lọc túi vải sử dụng trường hợp sau : • Cần đạt hiệu lọc tương đối cao • Cần thu hồi bụi có giá trị trạng thái khô • Lưu lượng khí thải cần lọc không lớn • Nhiệt độ thải tương đối thấp phải cao nhiệt độ điểm sương - Thiết bị lọc bụi điện sử dụng : • Cần lọc bụi tinh với hiệu lọc cao • Lưu lượng thải cần lọc lớn • Cần thu hồi bụi có giá trị SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 24 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Do bụi xi măng mịn, đường kính trung bình hạt μm,cần thiết thu hồi bụi dạng khô nên thiết bị xử lý thích hợp thiết bị túi vải dạng tay áo thiết bị lọc điện Tuy nhiên thiết bị tối ưu thiết bị lọc tay áo tái sinh vải lọc nén vì: - Ưu điểm thiết bị lọc túi vải so với thiết bị lọc điện : • Hệ thống xử lý tương đối đơn giản dễ chế tạo • Hiệu xử lý cao • Vận hành gần tự động hoàn toàn giảm số lượng nhân công vận hành • Thiết bị lọc tĩnh điện làm việc áp suất cao 30 – 50 KW khó khăn cho việc nối cấp cung cấp điện • Chi phi lắp điện thiết bị lọc điện cao hẳn so với lọc tay áo có suất  Do ta lựa chọn thiết bị lọc bụi tay áo 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.2.1 Sơ đồ công nghệ: Bụi, khí thải Nhà xưởng Chụp hút bụi Hệ thống ống hút Quạt hút Thùng chứa bụi thu hồi T.B lọc bụi tay áo Hệ thống ống thoát khí Quạt đẩy Ống khói SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 25 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý bụi xi măng 3.2.2 Thuyết minh Bụi khí thải từ nhà xưởng, phận sản xuất phát sinh khí thải thu gom thông qua thiết bị chụp hút bụi Sau đó, bụi khí thải thông qua hệ thống ống hút đến thiết bị lọc tay áo Tại đây, phần hạt bụi giữ lại, rơi xuống đáy thiết bị thu hồi vào thùng chứa bụi Khi bụi bám nhiều bề mặt ống tay áo làm cho sức cản chúng tăng cao gây ảnh hưởng tới suất lọc, người ta tiến hành trình rũ bụi định kì để tránh tắc lọc Khí xuyên qua túi lọc để lên phía đỉnh thiết bị quạt hút hút môi trường thông qua ống khói SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 26 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN MỘT CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Tính toán thiết bị lọc bụi tay áo : ρ k = 1,146(kg / m ) - Nhiệt độ không khí t k = 350C, khối lượng riêng ρ b = 2900(kg / m ) - Nhiệt độ khí bụi tb = 700C, khối lượng riêng - Lưu lượng khí cần lọc Q = 15000 ( m3/h ) - Nồng độ bụi vào thiết bị lọc Cv = 3000 ( mg/m3 ) - V : cường độ lọc, ( m3/m2.h ) Đối với bụi xi măng : v = 100 – 200 ( m3/m2.h ) Chọn v = 120 ( m3/m2.h ) - Nồng độ bụi xi măng cho phép thải môi trường theo QCVN 23 : 2009/BTNMT loại B2 Ctc = 100 mg/m3 Nồng cho phép điều kiện chuẩn : Cr = Ctc x Kv x KCN x K0 = 100 x 0,8 x x 0,75 = 60 ( mg/m3 ) Trong : Kv : hệ số phân vùng đô thị, Kv = 0,8 KCN : hệ số theo trình độ công nghệ thiết bị, xí nghiệp xây dựng vận hành, KCN = K0 : hệ số theo quy mô nguồn thải, ≤ 500 m3/h Q < 20000 m3/h, K0 = 0,75 Ở điều kiện thường với nhiệt độ không khí 350C nồng độ : C r = 60 - : hiệu suất làm việc bề mặt lọc η= - Chọn túi lọc tay áo có : 273 = 53,18(mg / m ) 273 + 35η C v − C r 3000 − 53,18 = = 98,2% Cv 3000 Dt = 150 ( mm ) l = 2,5 ( m ) - Diện tích túi vải lọc : SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 27 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h π Dt 3,14.(0,15) S t = π Dt l + = 3,14.0,15.2,5 + = 1,2(m ) 4 - Diện tích bề mặt lọc : S= Q 15000 = = 131,13(m ) v.η 120.98,2 - Số túi vải lọc : n= 131,13 = 110 1,2 túi - Chọn số túi thiết kế bao gốm túi hoàn lưu 112 túi S = St x n = 1,2 x 112 = 134,4 (m2) - Trở lực thiết bị : ∆ p = A x Trong : A : hệ số thực nghiệm, loại vải, kể đến độ bào mòn, bẩn… A = 0,25 – 2,5 n : hệ số thực nghiệm, n = 1,25 – 1,3 A = 0,25; n = 1,25 =>p = 0,25 x 1201,25 = ∆ 99,29 N/m2 = 10,12 mH2O A = 2,5; n = 1,3 =>p = 2,5 x 1201,3 = ∆ 1261,47 N/m2 = 128,6 mH2O - Chọn thiết bị lọc túi vải có hệ thống khí nén kiểu xung lực để giũ bụi - Tính thời gian lọc : Vận tốc khí ống tay áo : = W∞ 0,018 (m/s) Nồng độ bụi vào thiết bị lọc tay áo : Cb = 3.10-3 (kg/m3) Tỉ lệ thể tích bụi/thể tích hỗn hợp bụi : Cp = C b 3.10 −3 = = 1,035.10 −6 (m / m ) ρb 2900 Ta có : W∞2 0,018 1,146 = = 1,472.10 −7 ∆p 1261,47 ρk SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 28 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Tra đồ thị ( đồ thị 22 – Air Pollution Control Equipment ), ta xác định tỉ số : v.t = 3.1010 db Với v : hệ số nhớt động học, v = 15,95.10-6m2/s => Thời gian lọc : t= 3.1010.(5.10 −6 ) = 2302,2( s ) = 38,37 15,95.10 −6 phút - Chọn máy nén : Thời gian rũ bụi ngắn, thường vài giây thiết bị rũ bụi khí nén Ta chọn thời gian rũ bụi 5s Quá trình rũ bụi điều khiển tự động valve điện tử gắn trực tiếp hàng ống dẫn khí ( tám hàng ống dẫn khí, hàng gồm có 14 ống thổi thẳng vào túi vải ) Lưu lượng rũ bụi cho túi vải vào khoảng 4l/s, áp suất 5atm Lưu lượng cho lần rũ bụi : Q = 14 x = 56 (l/s) = 201,6 (m3/h) Một chu kỳ rũ bụi cho hàng túi 40 phút Nguyên tắc rũ bụi : sau rũ bụi cho hàng thứ xong, sau phút valve khí hàng thứ hai hoạt động, rũ bụi cho hàng thứ hai Quá trình lặp lặp lại hàng túi vải cuối cùng, chu kỳ rũ bụi cho hàng thứ lại bắt đầu Lượng khí nén phút : V = Q x t = 56 x x 60 = 6720 (l) = 6,72 (m3) Ta chọn máy nén có thông số sau : - Áp suất : 5atm - Lưu lượng khí nén : 201,6 m3/h - Chọn vải tổng hợp để làm túi vải - Phân bố túi lọc tay áo : x 14 ( túi theo hàng ngang, 14 theo hàng dọc ) - Lượng hệ khí vào thiết bị làm : Gv = Q x= 15000 x 1,146 = 17707,8 ρk (kg/h) - Nồng độ bụi hệ khí tính theo phần trăm khối lượng vào thiết bị tay áo : SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 29 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h yv = C v 0,003 = = 0,262(%) ρ k 1,146 - Nồng độ bụi hệ kín tính theo phần trăm khối lượng thiết bị tay áo: y r = y v (1 − η ) = 0,262.(1 − 0,982) = 0,00472(%) - Lượng khí khỏi thiết bị : Gr = GV 100 − y v 100 − 0,262 = 17707,8 = 17662,2(kg / h) 100 − y r 100 − 0,00472 Lưu lượng khí hoàn toàn : G s = GV 100 − y v 100 − 0,262 = 17707,8 = 17616(kg / h) 100 100 Lượng bụi thu : Gb = Gv – Gr = 17707,8 – 17662,2 = 45,6 (kg/h) - Phân bố túi vải làm hàng, hàng gồm 14 túi - Chọn khoảng cách : + Giữa túi 80 mm + Giữa hàng 80 mm + Giữa ống tay áo đến mặt thiết bị 80 mm - Diện tích bề mặt thiết bị : ST = [2 x (4 x 0,15 + x 0,08)] x [2x (7 x 0,15 + x 0,08)] = 6,76 (m2) - Kích thước thiết bị : + Chiều dài : 3380 mm + Chiều ngang : 2000 mm + Chiều cao = phần thân + phần phễu thu bụi + chiều cao lại = 3850 + 1150 + 500 = 5500 mm + Đường kính qui đổi : Dt = 2,93 (m) SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 30 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h CHƯƠNG V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Xử lý ô nhiễm bụi từ công đoạn sản xuất xi măng vấn đề cần thiết nhằm giải ô nhiễm bụi gây Trên sơ lý thuyết kết hợp thực nghiệm, đồ án tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi xi măng thiết bị lọc túi vải Nồng độ bụi sau xử lý đảm bảo nhỏ tiêu chuẩn cho phép trước thải vào môi trường Để xử lý bụi nhằm giảm thiểu ô nhiễm cho môi trường, biện pháp kỹ thuật tính toán, việc thường xuyên giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho công nhân nhà máy đòi hỏi phải thực thường xuyên thông qua vận động, tuyên truyền giáo dục, chế độ khen thưởng hợp lý công tác bảo vệ môi trừng chung cho nhà máy 5.2 KIẾN NGHỊ: Trong trình vận hành, yêu cầu người vận hành phải thực quy trình thường xuyên vệ sinh thiết bị máy móc để hệ thống hoạt động đạt hiệu cao nâng tuổi thọ công trình Nhà máy cần có cán chuyên trách đào tạo vận hành hệ thống theo quy trình định Khi gặp cố cần liên hệ với đơn vị có chuyên môn để giải Ngoài nhà máy cần cập nhật liên tục sách luật bảo vệ môi trường để thực theo yêu cầu nhằm hạn chế tác hại đến môi trường xung quanh Mặc dù hiệu suất lọc thiết bị lọc bụi tay áo cao cần kết hợp với biện pháp xử lý khác Cyclon, thiết bị lọc tĩnh điện nhằm hạn chế tối đa chất ô nhiễm ảnh hưởng đến môi trường SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 31 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] : Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất - tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [2]: Trần Ngọc Chấn – Ô Nhiễm Không khí Xử Lý Bụi – Tập [3]: Bài giảng thầy Biện Văn Tranh [4]: QCVN 23: 2009/ BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp sản xuất xi măng SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 32 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h PHỤ LỤC Bản vẽ sơ đồ công nghệ Bản vẽ mặt cắt công nghệ hoàn chỉnh Bản vẽ chi tiết thiết bị lọc bụi tay áo SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 33 [...]... xi măng, sản xuất giấy _ 4 kh«ng khÝ s¹ch ra 2 1 kh«ng khÝ bôi vµo SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn + 3 5 21 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi của nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 1.6 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 22 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi của nhà máy sản xuất xi măng lưu... nghiền xi măng SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 13 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi của nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h 1.3.4 Đặc trưng ô nhiễm bụi và khí thải của các nhà máy sản xuất xi măng: Đặc trưng ô nhiễm từ hệ thống sản xuất đến môi trường không khí là ô nhiễm bụi (bụi than, đá sét, đá than, thạch cao, xỷ pirit, xi măng và bụi đốt dầu MFO), khí. .. 30 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi của nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h CHƯƠNG V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Xử lý ô nhiễm bụi từ công đoạn sản xuất xi măng là vấn đề cần thiết nhằm giải quyết ô nhiễm do bụi gây ra Trên cơ sơ lý thuyết kết hợp thực nghiệm, đồ án đã tính toán và thiết kế hệ thống xử lý bụi xi măng bằng thiết bị lọc túi vải Nồng độ bụi sau khi xử. .. 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.2.1 Sơ đồ công nghệ: Bụi, khí thải Nhà xưởng Chụp hút bụi Hệ thống ống hút Quạt hút Thùng chứa bụi thu hồi T.B lọc bụi tay áo Hệ thống ống thoát khí sạch Quạt đẩy Ống khói SVTH: Phan Thanh Dũng GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 25 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi của nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý bụi xi măng 3.2.2... Đóng bao Bụi, ồn 8 Bụi Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi của nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng  Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Quá trình sản xuất xi măng trải qua các công đoạn sạu: – Gia công nguyên liệu: Đá vôi, đất sét, thạch cao, phụ gia xi măng được đập sấy đạt tiêu chuẩn (150 - 300 mm) và sau đó đưa vào xilo hoặc lò chứa SVTH:... thải độc hại nếu như nó không được xử lý thì gây ra những tác động sau: - Bụi: Bụi xi măng chủ yếu là bụi lơ µ lửng ( ... 13 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h 1.3.4 Đặc trưng ô nhiễm bụi khí thải nhà máy sản xuất xi măng: Đặc trưng ô nhiễm từ hệ thống sản. .. 25 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý bụi xi măng 3.2.2 Thuyết minh Bụi khí thải từ nhà xưởng, phận sản. .. 30 Đồ án xử lý khí thải Lựa chọn phương án xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng lưu lượng 15000 m3/h CHƯƠNG V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Xử lý ô nhiễm bụi từ công đoạn sản xuất xi măng