Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất bột oxit kẽm Việt Bắc thuộc công ty liên doanh kim loại màu Việt Bắc

MỤC LỤCMỞ ĐẦU8CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN111.1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY KẼM VIỆT BẮC – THÁI NGUYÊN111.1.1. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÔNG TY111.1.2. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ CỦA CƠ SỞ111.1.3. CÁC HẠNG MỤC XÂY DỰNG CỦA CƠ SỞ111.1.4. QUY MÔ, CÔNG SUẤT, THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ SỞ111.1.5. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT121.1.6. NGUYÊN LIỆU, NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG141.1.7. NGUỒN GỐC PHÁT SINH CHẤT THẢI141.1.8. BIỆN PHÁP QUẢN LÝ, XỬ LÝ CHẤT THẢI151.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÍ THẢI VÀ BỤI TẠI NHÀ MÁY KẼM VIỆT BẮC161.2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÍ THẢI161.2.1.1. Phương pháp hấp thụ161.2.1.2. Phương pháp hấp phụ171.2.1.3. Phương pháp thiêu đốt181.2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ BỤI191.2.2.1. Thu bụi theo phương pháp khô191.2.2.2. Thu bụi theo phương pháp ướt221.2.2.3. Thu bụi theo phương pháp khác24CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHUNG, THÔNG GIÓ CỤC BỘ THU KHÍ THẢI272.1. TÍNH NHIỆT THỪA272.1.1. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN272.1.2. TỐN THẤT NHIỆT:272.1.2.1. Cấu tạo kết cấu bao che:272.1.2.2. Tính hệ số truyền nhiệt K của kết cấu:272.1.2.3. Kiểm tra nhiệt trở yêu cầu282.1.2.4. Tính nhiệt trở thực302.1.2.5. Tính diện tích kết cấu bao che:312.1.2.6. Tổn thất nhiệt qua kết cấu:322.1.2.7. Tốn thất nhiệt do rò gió:342.1.3. TÍNH TỎA NHIỆT:362.1.3.1. Tỏa nhiệt do người:362.1.3.2. Tỏa nhiệt do thắp sáng tính chung cho cả mùa đông và mùa hè:372.1.3.3. Tỏa nhiệt từ động cơ tính chung cho cả mùa đông và mùa hè:372.1.3.4. Tỏa nhiệt từ lò quay:392.1.4. THU NHIỆT BỨC XẠ MẶT TRỜI:422.1.4.1. Thu nhiệt do bức xạ mặt trời422.1.4.2. Thu nhiệt qua cửa kính:422.1.4.3. Bức xạ nhiệt qua mái:432.1.5. TỔNG HỢP LƯỢNG NHIỆT THỪA TRONG PHÒNG. LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ:432.1.5.1. Lượng nhiệt thừa trong phòng:432.1.5.2.Tính toán thông gió tự nhiên cho phân xưởng.442.1.5.3.Tính toán thông gió cục bộ cho phân xưởng462.2.ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THÔNG GIÓ492.3TÍNH TOÁN THỦY LỰC. HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ.512.3.1.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHUNG512.3.1.1.Vạch tuyến cho hệ thống thông gió chung:512.3.1.2.Tính toán thuỷ lực cho hệ thống thông gió chung:522.3.1.3.Tính toán buồng phun ẩm:522.3.1.4.Lựa chọn các chi tiết trong buồng phun ẩm và tính toán tổn thất áp lực:522.3.2.TÍNH TOÁN THỦY LỰC HỆ THỐNG HÚT CỤC BỘ522.3.2.1.Vạch tuyến hệ thống hút cục bộ522.3.2.2.Tính toán thủy lực cho hệ thống hút cục bộ:532.3.2.3.Chọn quạt và động cơ:53CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI553.1. TÍNH HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ NUNG553.1.1. THÔNG SỐ TÍNH TOÁN:553.1.2. TÍNH TOÁN CÁC SẢN PHẨM CHÁY:553.1.3. TÍNH TOÁN LƯỢNG KHÓI THẢI VÀ TẢI LƯỢNG CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÓI:553.1.4. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ CỰC ĐẠI, NỒNG ĐỘ TRÊN MẶT ĐẤT:563.2. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI TẠI LÒ QUAY THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN583.2.1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI583.2.2. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI:593.2.2.1. Dữ liệu đầu vào593.2.2.2. Tính số lượng túi vải:593.2.2.3. Tính số lượng valve rung giũ603.2.2.4. Tính toán và lựa chọn kích thước buồng lọc613.2.2.5. Khối lượng bụi thu được của thiết bị lọc bụi túi vải623.2.2.6. Tính toán đường ống623.2.2.7. Trở lực thiết bị lọc bụi:633.2.2.8.Chọn quạt :633.2.2.9.Tính toán cơ khí643.2.3.TÍNH TOÁN THÁP HẤP THỤ SO2653.2.3.1.Thông số đầu vào:653.2.3.2.Tính toán tháp hấp thụ663.2.4.TÍNH TOÁN THÁP HẤP PHỤ CO703.2.4.1.Số liệu đầu vào và phương trình cân bằng vật chất703.2.4.2.Đường kính tháp và khối lượng than hoạt tính cần dùng để hấp phụ723.2.4.3.Chiều cao tháp hấp phụ733.2.4.4.Các thiết bị phụ trợ743.2.5.TÍNH TOÁN ỐNG KHÓI743.2.5.1.Đường kính ống khói743.2.5.2.Chiều cao ống khói743.3. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI TẠI LÒ QUAY THEO PHƯƠNG ÁN SO SÁNH753.3.1.TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CYCLONE773.3.1.1.Xác định đường kính cyclone , vận tốc tối ưu773.3.1.2.Các kích thước chi tiết của cyclone ЦH24783.3.1.3.Xác định đường kính giới hạn của hạt bụi793.3.1.4.Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của cyclone803.3.1.5.Hiệu quả lọc theo khối lượng của hệ thống813.3.1.6.Khối lượng bụi thu trong 1 ngày813.3.1.7.Tính toán đường ống trong nhóm cyclone823.3.1.8.Tổn thất áp suất trong cyclone823.3.1.9.Chọn quạt823.3.1.10.Tính toán cơ khí833.3.2.TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ THẢI843.4. KHÁI TOÁN KINH TẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI NHÀ MÁY843.4.1. KHÁI TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ843.4.1.1. Thống kê khối lượng đường ống và thiết bị843.4.1.2. Tổng chi phí gia công và lắp đặt hệ thống thông gió853.4.1.3. Chi phí lắp đặt hệ thống883.4.2. KHÁI TOÁN THIẾT BỊ CYCLONE883.4.2.1. Thống kê khối lượng thiết bị883.4.2.2. Tính toán giá thành thiết bị883.4.3. KHÁI TOÁN THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI893.4.3.1. Thống kê khối lượng thiết bị và đường ống893.4.3.2. Tính toán giá thành thiết bị893.4.4.KHÁI TOÁN THÁP HẬP THỤ SO2913.4.5.KHÁI TOÁN THÁP HẬP PHỤ CO923.4.6.KHÁI TOÁN ỐNG KHÓI933.4.7.CHI PHÍ VẬN HÀNH MỘT NĂM TÍNH CHO TOÀN HỆ THỐNG93KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ96DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO97 DANH MỤC HÌNHHình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất của nhà máy20Hình 2.1: Biểu đồ đường cong gió vào và đường cong gió ra53Hình 2.2: Sơ đồ tính toán chụp hút mái đua53Hình 2.3: Sơ đồ không gian hệ thống thông gió chungkết hợp với buồng phun ẩm58Hình 2.4: Sơ đồ không gian hệ thống hút cục bộ tại máy nghiền và máy trộn60Hình 2.5: Sơ đồ không gian hệ thống hút cục bộlò nung60Hình 3.1: Sơ đồ quy trình xử lý khí thải phương án chọn65Hình 3.2. Phương trình đường cân bằng và đường làm việc của quá trình hấp thụ73Hình 3.3: Sơ đồ quy trình xử lý khí thải phương án so sánh82 DANH MỤC BẢNGBảng 1.1: Các nguồn phát thải trong quá trình hoạt động của chi nhánh.13Bảng 2.1: Thông số tính toán27Bảng 2.2: Hệ số truyền nhiệt (K)28Bảng 2.3: Nhiệt trở yêu cầu của kết cấu.29Bảng 2.4: Nhiệt trở thực tế của kết cấu30Bảng 2.6: Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa đông32Bảng 2.7: Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa hè33Bảng 2.9: Tỏa nhiệt do động cơ38Bảng 2.11: Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò nunglúc mở trống39Bảng 2.12: Bảng tổng kết lượng nhiệt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò.39Bảng 2.14: Tổng lượng nhiệt tỏa ra của lò nung40Bảng 2.15: Tính toán lượng bức xạ nhiệt truyền qua mái42Bảng 2.16: Bảng tổng kết nhiệt.43Llò = 3360.6 (m3h); Lxq = 341.87(m3h); γlò = 0.25 (kgm3); γxq = 0.15 (kgm3)46Bảng 2.18: Tổng kết nhiệt lượng tỏa ra từ lò nung46Bảng 2.20: Tổng lượng nhiệt tỏa ra từ các máy47Bảng 3.1: Thông số tính toán.54Bảng3.2:Thành phần trong than cám54Bảng 3.3: Bảng nồng độ các chất ô nhiễm54Bảng 3.4: Bảng thống kê kết quả nồng độ chất ô nhiễm.55Bảng 3.5: Hiệu quả lọc theo cỡ hạt ()78Bảng 3.6: Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi78Bảng 3.7: Tổng chi phí gia công và lắp đặt đường ống hệ thống thông gió82Bảng 3.8: Tổng chi phí gia công và lắp đặt phụ tùng đường ống83Bảng 3.9: Giá thành thiết bị cyclone86Bảng 3.10: Giá thành thiết bị lọc bụi túi vải87

1 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG  Tính cấp thiết của đề tài, lý chọn đề tài: Sự tiến khoa học kĩ thuật thúc đẩy mạnh mẽ phát triển ngành sản xuất công nghiệp, làm cho xã hội loài người biến đổi rõ rệt Các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, trại chăn nuôi hình thành tất phát triển hướng tới tạo sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu người đem lại điều kiện sống tốt Nhưng bên cạnh thải loại chất thải khác làm cho môi trường ngày trở nên xấu Các chất thải có tác động xấu tới người, sinh vật, hệ sinh thái, công trình nhân tạo Nếu môi trường tiếp tục suy thoái dẫn đến hậu nghiêm trọng cho loài người Vì việc bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động có hại chất ô nhiễm vấn đề toàn cầu Một vấn đề đáng quan tâm ô nhiễm môi trường không khí diễn khu công nghiệp, khu chế xuất Vì việc xử lý bụi khí thải trình sản xuất bước quan trọng bảo vệ môi trường không khí Đối với ngành sản xuất kimloại nói chung ngành sản xuất bột oxit kẽm nói riêng, việc phát sinh bụi khí thải lớn, việc xử lý khí thải trước xả vào môi trường việc làm bắt buộc nhằm bảo vệ môi trường Đơn vị sản xuất mà đồ án em quan tâm nhà máy sản xuất bột oxit kẽm kẽm Việt Bắc Việc xử lý bụi khí thải cho công ty việc làm cần thiết để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường, đảm bảo cho sức khỏe cán công nhân viên phát triển bền vững Vì vậy, em chọn đề tài nghiên cứu là: “Thiết kế hệ thống thông gió xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất bột oxit kẽm Việt Bắc thuộc công ty liên doanh kim loại màu Việt Bắc” Mục tiêu của đồ án: Tính toán, thiết kế hệ thống thông gió xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất bột oxit kẽm Việt Bắc thuộc công ty liên doanh kimloại màu Việt Bắc phù hợp với đặc điểm nhà máy đảm bảo quy chuẩn hành - Đề xuất phương án thông gió, lựa chọn tính toán phương án thiết kế hệ thống thông gió cho nhà máy - Đề xuất phương án thiết kế hệthống xử lý khí thải cho nhà máy - Tính toán phương án thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy - Khái toán kinh tế cho phương án thông gió lựa chọn Khái toán kinh tế cho phương án xử lý khí thải cho nhà máy Nội dung nghiên cứu: - Khảo sát thu thập số liệu liên quan đến nhà máy: quy mô, công suất, dây chuyền công nghệ sản xuất, thông số đầu vào, đặc điểm nguồn thải… - Đề xuất phương án, lựa chọn tính toán phương án thiết kế hệ thống thông gió cho nhà máy - Đề xuất tính toán phương án thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy - Khái toán kinh tế cho phương án thông gió lựa chọn - Khái toán kinh tế cho phương án xử lý khí thải cho nhà máy - Thể vẽ Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thu thập tài liệu: đọc sách, tham khảo tài liệu Phương pháp kế thừa: kế thừa thiết kế sáng tạo có hiệu cao vận hành quản lý Phương pháp thống kê: thu thập xử lý số liệu thành phần đặc tính khí thải Phương pháp đồ họa: sử dụng autocad để thể thiết kế Phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế Phương pháp mô hình hóa Dự kiến kết nghiên cứu: - Kết quả: đề xuất tính toán phương án thiết kế hệ thống thông gió, xử lý khí thải lựa chọn phương án phù hợp cho nhà máy Sản phẩm bao gồm: • thuyết minh đầy đủ • vẽ tổng mặt nhà máy • vẽ mặt thông gió • vẽ sơ đồ công nghệ xử lí khí • vẽ chi tiết thiết bị xử lí khí bụi Cơ sở tài liệu: Tổng hợp tài liệu nhà máy cung cấp, thu thập, nghiên cứu tài liệu sách báo, tạp chí, công trình nghiên cứu nước ngành sản xuất bột oxit kẽm tài liệu liên quan tới đề tài Các tài liệu sử dụng tham khảo nêu đầy đủ danh mục tài liệu tham khảo CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1.TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT OXIT KẼM VIỆT BẮC 1.1.1.THÔNG TIN CHUNG VỀ CÔNG TY Đại diện: Ông Vũ Hồng Minh Chức vụ: Giám đốc Địa chỉ: Khu công nghiệp nhỏ Điềm Thụy, Xã Điềm Thụy, Huyện Phú Bình, Tỉnh Thái Nguyên Điện thoại: 646787 Fax: 848109 Mã số thuế: 4600379820 1.1.2.VỊ TRÍ ĐỊA LÝ CỦA CƠ SƠ Nhà máy sản xuất bột oxit kẽmViệt Bắc thuộc công ty liên doanh kim loại màu Việt Bắc nằm địa bàn xã Điềm Thụy, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên với diện tích 11.199m2có ranh giới tiếp giáp sau : Phía Bắc giáp xã Thượng Đình Phía Nam giáp xã Nga My Phía Đông giáp xã Nhã Lộng Phía Tây giáp xã Hồng Tiến, Phổ Yên huyện Phổ Yên 1.1.3.CÁC HẠNG MỤC XÂY DỰNG CỦA CƠ SƠ Công ty hoạt động từ năm 2006 với diện tích mặt 11.199m2(các hạng mục trình bày phụ lục 1A) 1.1.4.QUY MÔ, CÔNG SUẤT, THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ SƠ Số lượng lao động trực tiếp nhà xưởng: 60 người Số người lao động khu hành chính: 20 người Diện tích đất: 11.199m2 Tổng công suất sản xuất: 10000 sản phẩm/năm = 1.39 tấn/h Nhà máy hoạt động ca/ngày, mỗi ca 8h 1.1.5.CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THAN ĐÁ NGHIỀN SÀNG ([...]... động sản xuất Khí thải phát sinh tại lò nung Các khí độc hại như SO 2, CO, NOx… phát sinh từ các phương tiện di chuyển nội bộ chạy bằng xăng dầu gây ra - Biện pháp xử lí bụi và khí phát sinh trong quá trình hoạt động của nhà máy Trong dây chuyền công nghệ sản xuất bột oxit kẽm ta sẽ bố trí các hệ thống lọc và thu hồi bụi Hệ thống này vừa hạn chế rơi vãi nguyên vật liệu vừa khống chế lượng bụi và khí thải. .. là nước rửa máy móc thiết bị sẽ được đưa vào tank chứa nước và bể lắng rồi quay vòng toàn bộ lại sản xuất Nước mưa chảy tràn Nước mưa sẽ được thu gom vào hệ thống rãnh thoát nước của công ty, trên hệ thống có các hố ga lắng cát sỏi và chất lơ lửng và bố trí các song chắn rác Nước mưa này sẽ được dẫn vào hệ thống cống chung Chất thải khí, bụi Nguồn phát sinh khí thải và bụi của nhà máy từ các hoạt... sinh nước thải Chủ yếu là nước thải tại khu văn phòng, nước thải sau nhà vệ sinh Nước thải tại khu nhà vệ sinh sẽ được làm sạch cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó được dẫn vào hệ thống xử lý nước thải tập trung của nhà máy để xử lý, nước thải sau xử lý sẽ thải ra môi trường nước mặt của khu vực dưới sự cho phép của UBND huyện Phú Bình với giấy phép số 101/GP-UBND cấp ngày 15/09/2011 Nước sản xuất chủ... phát sinh thải ra môi trường Ngoài việc xử lý bụi tại các khu vực trên để bảo vệ môi trường ta còn cần bố trí hệ thống thông gió chung và thông gió cục bộ cấp không khí sạch mát cho công nhân làm việc Tăng cường trang bị bảo hộ lao động cho công nhân 12 1.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÍ THẢI VÀ BỤI TẠI NHÀ MÁY KẼM VIỆT BẮC 1.2.1.CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÍ THẢI Khí thải chủ... KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÍ THẢI Khí thải chủ yếu của nhà máy sản xuất bột oxit kẽm là SO2, CO, phát sinh trong quá trình sản xuất Để xử lý các chất ô nhiễm dạng khí có thể sử dụng một trong những phương pháp và thiết bị kèm theo được giới thiệu sau đây: 1.2.1.1.Phương pháp hấp thụ Nguyên lý của phương pháp này là do khí thải tiếp xúc với chất lỏng, khi đó các khí này hoặc được hòa tan trong chất lỏng hoặc... của phương pháp này tùy thuộc vào diện tích tiếp xúc bề mặt giữa khí thải và chất lỏng, thời gian tiếp xúc, nồng độ môi trường hấp thụ và tốc độ phản ứng giữa các chất hấp thụ và khí Thiết bị dùng trong phương pháp hấp thụ là một thiết bị trong đó dung dịch hấp thụ và dòng khí sẽ đi qua Thiết bị hấp thụ gồm một số loại chủ yếu: - Tháp đệm - Tháp đĩa - Tháp phun - Loại bề mặt - Loại màng  Ưu điểm: Rẻ,... bùn  tăng chi phí xử lý nước thải Dòng khí thoát khỏi thiết bị có độ ẩm cao và có thể mang theo những giọt lỏng làm han gỉ đường ống, ống khói và các bộ phận khác Nếu khí thải có tính ăn mòn, cần bảo vệ thiết bị và hệ thống bằng vật liệu chống ăn mòn a Thiết bị rửa khí trần: Hiệu quả xử lý: - Hiệu quả cao đối với bụi: d ≥10µm Kém hiệu quả đối với bụi: d< 5µm Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2.5 lần... cửa mà không khí lọt vào a: hệ số phụ thuộc vào cấu tạo của cửa (2.9) 29 g (kG/mh): lượng không khí lọt vào nhà qua một mét chiều dài của khe cửa phụ thuộc vào tốc độ gió, g = lượng gió rò tổng cộng (m 3/hm) × khối lượng riêng của không khí (kg/m3) Khối lượng riêng của không khí : 1,29 (kg/m3) C(kcal/kG.0C) : Nhiệt dung riêng không khí, C = 0.24 (kcal/kG.0C) (0C) : Nhiệt độ tính toán trong nhà tùy theo... vật lý Hiệu quả của thiết bị hấp phụ phụ thuộc vào các yếu tố như diện tích bề mặt chất hấp phụ cũng như khả năng năng hấp phụ của các chất được chọn Thiết bị hấp phụ thường được sử dụng khi cần thu hồi khí thải, hoặc để khử các khí có chất mùi trong công nghệ thực phẩm, thuộc da, các dung dịch hữu cơ,…  Ưu điểm: Điều chỉnh quá trình tốt hơn Có thể sử dụng kết cấu tối ưu và kích thước tối ưu cho. .. thấp cho việc thu gom bụi 0.1 ÷ 0.5 kW/h cho 1000 m 3 khí + Có thể thu gom các hạt bụi có kích thước 0.1 – 100 µm (và nhỏ hơn ) khi nồng độ trong không khí từ vài gam đến 50 g/m3 + Nhiệt độ khí làm việc có thể cao hơn 5000C - Nhược điểm: + Độ nhạy cao + Không sử dụng cho loại bụi dễ cháy nổ do có xuất hiện các tia lửa điện + Dễ hư hỏng cơ khí trong vùng hoạt tính của thiết bị - Phân loại: + Theo kết