Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia

Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch giaThiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia Thiết kế hệ thông xử lý khí thải CTCP bạch gia

PHỤ LỤC

1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY TÁI CHẾ NHÔM TRỰC

THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN BẠCH GIA 3

1.1 Giới thiệu về nhà máy 3

1.2 Vị trí địa lý 3

1.3 Điều kiện về vi khí hậu 3

1.3.1 Nhiệt độ 3

1.3.2 Chế độ mưa 4

1.3.3 Độ ẩm không khí 4

1.3.4 Chế độ gió 4

1.4 Hoạt động sản xuất và kinh doanh của xí nghiệp 5

1.5 Quy trình công nghệ sản xuất 5

1.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất của công ty cổ phần Bạch Gia 6

1.5.2 Quy trình công nghệ 7

1.6 Hiện trạng môi trường trong xí nghiệp 10

1.6.1 Từ phương tiện vận chuyển 10

1.6.2 Trong quá trình sản xuất 10

1.6.3 Quá trình tiêu thụ nhiên liệu 10

1.7 Các tác động đến con nguời và môi trường 10

1.7.1 Tác động của các chất ô nhiễm không khí 10

1.7.2 Tác động của các chất ô nhiễm nước 13

1.7.3 Tác động của chất thải rắn 15

1.7.4 Tác động đến các điều kiện kinh tế – xã hội khác 15

2 CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ BỤI 16

2.1 Giới thiệu chung về bụi 16

2.1.1 Phân loại theo kích thước có các loại sau 16

2.1.2 Phân loại theo tính kết dính của bụi 16

2.1.3 Theo độ dẫn điện 17

2.1.4 Dựa vào tác động đến sức khoẻ con người 17

2.2 Tính chất của bụi 17

2.2.1 Tính lắng (tính phân tán) 17

2.2.2 Tính nhiễm điện của hạt bụi 17

2.2.3 Tính cháy nổ 17

2.2.4 Tính lắng do nhiệt 17

2.3 Ảnh hưởng của bụi đến môi trường (tác hại của bụi) 19

2.3.1 Ảnh hưởng đến thực vật: 19

2.3.2 Ảnh hưởng đến động vật: 19

2.3.3 Ảnh hưởng đến con người: 19

2.4 Tổng quan về các phương pháp xử lý bụi 20

2.4.1 Độ phân tán các phân tử 20

2.4.2 Tính kết dính của bụi 20

2.4.3 Độ mài mòn của bụi 21

2.4.4 Độ thấm ướt của bụi 21

2.4.5 Độ hút ẩm của bụi 22

2.4.6 Độ dẫn điện của lớp bụi 22

2.4.7 Sự tích điện của lớp bụi 22

2.4.8 Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dễ nổ với không khí 22

2.4.9 Hiệu quả thu hồi bụi 22

2.5 Các phương pháp xử lý bụi khô 23

2.5.1 Buồng lắng bụi 24

2.5.2 Thiết bị tách bụi kiểu quán tính 25

2.5.3 Thiết bị lá xách 25

2.5.4 Thiết bị lọc bụi ly tâm 26

2.5.5 Thiết bị thu hồi bụi kiểu động 31

2.6 Thiết bị lọc bụi 31

2.6.1 Thiết bị lọc bằng túi vải hay ống tay áo 32

2.6.2 Thiết bị lọc sợi 33

2.6.3 Thiết bị lọc hạt 34

2.7 Các phương pháp xử lý bụi ướt 35

Nhược điểm: 35

2.7.1 Thiết bị rửa khí rỗng 36

2.7.2 Thiết bị rửa khí đệm 36

2.7.3 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động 37

2.7.4 Tháp rửa khí với lớp đệm dao động 38

2.7.5 Thiết bị sủi bọt 39

2.7.6 Thiết bị rửa khí va đập quán tính 40

2.7.7 Thiết bị rửa khí li tâm 40

2.7.8 Thiết bị rửa khí với vận tốc cao (thùng ventury) 41

2.8 Thiết bị lọc điện 41

3 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI CHO NHÀ MÁY TÁI CHẾ NHÔM BẠCH GIA 44

3.1 Thông số đầu vào 44

3.1.1 Thành phần tính chất bụi của nhà máy 44

3.2 Lựa chọn mạng lưới đường ống dẫn bụi 46

3.3 Lựa chọn thiết bị xử lý 47

3.4 Đề xuất dây chuyền công nghệ 49

3.5 Thuyết Minh Sơ Đồ Công Nghệ 51

4 Chương IV : Tính Toán thiết bị lọc bụi túi vải 52

4.1 Các thông số thiết kế đặc trưng 52

4.2 Tính toán cân bằng dòng khí ra vào thiết bị 54

4.2.1 Thời gian rũ bụi 56

4.3 Kích thước thiết bị lọc bụi túi vải 57

4.4 Tính toán thân thiêt bị 58

4.4.1 Chọn vật liệu 58

4.4.2 Tính toán giới độ dày giới hạn bền của thân thiết bị 59

4.5 Tính toán đường ống dẫn khí vào đường ống dẫn khí ra 66

4.6 Tính toán ống thải 68

4.6.1 Đường kính ống thải 68

4.6.2 Chiều cao ống thải 69

4.7 Tính toán độ nâng hình hình học của luồng thải theo các phương pháp khác nhau 69

4.7.1 Phương pháp J.Z Holland 69

4.7.2 Phương pháp W.F Davidson 70

4.8 Tính toán chân đỡ 72

4.8.1 Tính khối lượng thiết bị 72

5 CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 84

5.1 Tính toán đặc trưng khí thải 84

5.2 Các vấn đề cần quan tâm khi tính toán thiết bị 85

5.3 Tính toán chi tiêt 90

5.4.1 Phương pháp lắp ống vào nang ống 101

5.4.2 Lựa chọn vòng bù giãn nỡ 102

5.4.3 Lựa chọn cửa tháo nước ngưng 104

5.4.4 Tính toán chiều dày thân và nắp thiết bị 104

6 CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ỐNG DẪN KHÓI THẢI 108 6.1 Mô tả chung hệ thống ống dẫn khí thải 108

6.2 Phụ kiện ống trên các tuyến ống nhánh 110

6.3 Tính toán các tuyến ống nhánh từ ống khói tới tuyến ống chính 111

6.4 Phụ kiện tuyến ống chính 115

6.5 Tính toán tuyến ống chính 117

6.6 Tính toán tổn thất áp suất của thiết bị lọc bụi tay áo và thiết bị giải nhiệt 125

6.6.1Tổng tổn thất của hệ thống 125

6.7 Chọn Quạt 125

7 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127

7.1 Tài liệu tiếng việt 127

7.2 Tài liệu tiếng Anh 127

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Nhiệt độ không khí trung bình theo tháng tại trạm quan trắc tp Vũng

Tàu 4

Bảng 1-2: Định mức nhu cầu nguyên liệu 7

Bảng 1-3: Thiết bị công nghệ 9

Bảng 2-1: Tỉ lệ phần trăm của bụi theo kích thước 18

Bảng 2-2: Tỉ lệ lắng bụi cao lanh trên đường hô hấp 18

Bảng 2-3: Tốc độ hút bụi ở điện thế 3000V 19

Bảng 2-4: Các loại bụi 21

Bảng 2-5: Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô 23

Bảng 2-6:Nồng độ bụi cho phép ứng dụng xiclon phụ thuộc đường kính xiclon 29 Bảng 3-1: Thành phần dầu vỏ hạt điều 44

Bảng 3-2: Phân cấp cỡ hạt theo phần tram khối lượng 46

Bảng 3-3: Hiệu quả của thiết bị, giáo trình xử lý khí thải Trần Ngọc Chấn 48

Bảng 4-1: Thông số lọc bụi túi vải chất liệu Polyester chống ẩm thông thường xuất sứ Hàn Quốc 52

Bảng 4-2: Tính chất vật lý của khói từ 0-300oC 54

Bảng 4-3: Tính chất cơ lý của thép CT33 59

Bảng 4-4: Bảng tra giá trị hiệu số hiệu chỉnh  đối với các nhóm thiết bị khác nhau 61

Bảng 4-5: Bảng hệ số an toàn bền của một số vật liệu cơ bản được chế tạo bằng các phương pháp phổ biến hiện tại 61

Bảng 4-6: Kích thước tiêu chuẩn của thép tấm trên thị trường 64

Bảng 4-7: Áp suất thử của một số thiết bị với phương pháp chế tạo khác nhau dựa trên áp suất làm việc của thiết bị 65

Bảng 5-1: Tính chất vật lý của khói 85

Bảng 5-2: Vận tốc cho phép của một số lưu chất trong thiết bị giải nhiệt 87

Bảng 5-3: Thông số hoạt động của môi chất sử dụng trong thiết bị truyền nhiệt88 Bảng 5-4:Sổ tay quá Trình thiết bị trong công nghiệp và thực phẩm NXB Khoa Học Kĩ Thuật năm 2008 PGS TSKH Nguyễn Bin Phụ lục III trang 934 89

Bảng 6-1: Thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí (A0A1A2A3) 111

Bảng 6-2: Bảng thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí (B0B1B2B3) 112

Bảng 6-3: Bảng thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí (C0C1C2C3C4) 113

Bảng 6-4: Bảng thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí (D0D1D2D3D4) 114

Bảng 6-5: Bảng thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí (E0E1E2E3E4) 117

Bảng 6-6: Bảng thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí đoạn (F0F1F2) 118

Bảng 6-7: Bảng thống kê các chi tiết có trên ống dẫn khí đoạn (G0G1G2G3G4) 119

Bảng 6-9: Bảng tính thuỷ lực hệ thống ống dẫn khí 124

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Sản phẩm thực tế tại công ty 5

Hình 1-2: Quy trình sản xuất của nhà máy 6

Hình 2-1: Buồng lắng bụi 24

Hình 2-2: Thiết bị lắng bụi quán tính 25

Hình 2-3: Thiết bị lá xách 26

Hình 2-4: Các dạng xyclon chủ yếu 29

Hình 2-5: Thiết bị thu bụi kiểu gió xoáy 30

Hình 2-6: Thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo 32

Hình 2-7: Thiết bị rửa khí trần rỗng có vòi phun 36

Hình 2-8: Tháp đệm phun tưới nước ngang và có vật đệm 37

Hình 2-9: Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động 38

Hình 2-10: Bộ lọc bụi có bọt 39

Hình 2-11: Thiết bị thu hồi bụi va đập quán tính 40

Hình 2-12: Thiết bị tách bụi kiểu xyclon màng ướt 40

Hình 2-13: Thiết bị ventury với bộ thu giọt bên ngoài 41

Hình 2-14: Thiết bị lọc bụi bằng điện 42

Hình 3-1: Sơ đồ công nghệ đề xuất hệ thống xử lý khí thải công ty cổ phần Bạch Gia 49

Hình 3-2: Bản vẽ P&ID mô tả sơ đồ công nghệ của hệ thống xử lý khí thải công ty cổ phần Bạch Gia được thực hiện trong đề tài 50

Hình 3-3 : Bản vẽ ô tả sơ bộ hệ thống ống dẫn khí thải từ 4 ống khói hiện có đến khu vực xử lý 51

Hình 4-1: Hình thép tấm CT3 59

Hình 4-2: Bản vẽ chi tiết kết cấu tấm đỡ túi lọc 73

Hình 4-3: Mô hình tấm giữ túi lọc được vẽ bằng autodesk inventor 74

Hình 4-4: Kết quả phân tích khối lượng bằng phương pháp MESH trong Inventor 74

Hình 4-5: Bản vẽ chi tiết cấu tạo thân thiết bị và ảnh mô phỏng 3d thân thiết bị 75

Hình 4-6: Kết quả tính toán từ Inventor cho vỏ thân thiết bị lọc bụi tay áo 76

Hình 4-7: Bản vẽ chi tiết cấu tạo phễu thu bụi và ảnh mô phỏng 3d phễu thu bụi 77

Hình 4-8: Kết quả tính toán từ Inventor cho Phễu thu bụi thiết bị lọc bụi tay áo 78

Hình 4-9: Bản vẽ chi tiết cấu tạo khung túi vải và ảnh mô phỏng 3d khung túi vải 79

Hình 4-10: Kết quả tính toán từ Inventor cho khung túi vải thiết bị lọc bụi tay áo 80

Hình 4-11: Ảnh mô phỏng 3d cho nắp thiết bị và quả tính toán từ Inventor cho khung túi vải thiết bị lọc bụi tay áo 81

Hình 4-12: Các khung lọc, tấm giữ khung học và hệ thống vòi phun khí nén rung rũ túi 82

Hình 5-1: Xếp ống theo hình lục giác Hình 5-2: Xếp ống theo hình tròn 92

Hình 5-3: Giản đồ xác định độ đen của H2O 97

Hình 5-4: Giản đồ xác định độ đen của CO2 98

Hình 5-5: Các phương pháp lắp ống vào mang ống 101

Hình 5-6: Lắp mạng ống vảo vỏ thiết bị bằng phương pháp hàn 102

Hình 5-7: Hình lắp mạng ống vảo vỏ thiết bị bằng phương pháp bulong 102

Hình 5-8: Một số kết cấu bù giãn nỡ 103

Hình 5-9: Cấu tạo chi tiết cửa tháo nước ngưng 104

Hình 5-10: Chi tiết nắp thiết bị hình elip và thông số tính toán 104

Hình 5-11: Bản vẽ chi tiết thiết kế tháp giải nhiệt 107

Hình 5-12: Mô phỏng 3D tháp giải nhiệt 107

Hình 6-1: Tuyến ống dẫn khí chính từ 4 ống khói của 4 lò nấu nhôm tới hệ thỗng xử lý khí hải tập trung Mô hình bằng Autodesk Fibracation EST MEP DUST EXTRACT 108

Hình 6-2: Bản vẽ mô tả ngoặc 900 nhiều đốt sử dụng trong thiết kế 110

Hình 6-3 Bản vẽ mô tả phễu thu hẹp sử dụng trong thiết kế 110

Hình 6-4: Bản vẽ mô tả ống nối nhánh (segment branch) thu hẹp sử dụng trong

thiết kế 110

Hình 6-5: Bản vẽ mô tả tuyến ống (A0A1A2A3) 111

Hình 6-6: Bản vẽ mô tả tuyến ống (B0B1B2B3) 112

Hình 6-7: Bản vẽ mô tả tuyến ống (C0C1C2C3) 113

Hình 6-8: Bản vẽ mô tả đoạn ống (D0D1D2D3) 114

Hình 6-9: Bản vẽ mô tả ngoặc 900 nhiều đốt sử dụng trong thiết kế 115

Hình 6-10: Bản vẽ mô tả ngoặc 900 nhiều đốt sử dụng trong thiết kế 115

Hình 6-11: Bản vẽ mô tả phễu thay đổi tiết diện tròn sang vuông trong thiết kế 115

Hình 6-12: Bản vẽ mô tả cụm chi tiết bao gồm phễu thay đổi tiết diện ( tapper) , phễu thay đổi tiết diện 90o(bendtaper) và phễu phân phối khí 116

Hình 6-13: Bản vẽ mô tả tuyến ống (E0E1E2E3E4) 117

Hình 6-14: Bản vẽ mô tả tuyến ống (F0F1F2) 118

Hình 6-15: Bản vẽ mô tả tuyến ống ( G0G1G2G3G4) 119

Hình 6-16: Bản vẽ chi tiết mô tả đoạn ống( H0, H1, H2, H3, H4 ,H5,H6,H7) từ lọc bụi túi vải đến quạt hút , ống khói 120

Hình 6-17: Mặt đứng của tuyến ống dẫn khí tới cụm thiết bị xử lý ………….121

Hình 6-18: Mặt bằng tuyến ống dẫn khí tới cụm thiết bị xử lý………122

Hình 6-19: Mặt đứng và isometric tuyến ống dẫn khí tới cụm thiết bị xử lý 123

DANH MỤC MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

1 Tapper: Phễu thay đổi tiết diện (mở rộng hoặc thu hẹp, thay đổi tiết diệt từ tròn sang vuông hoặc vuông sang tròn

2 Bend Taper 900, Phễu thay đổi tiết diện có kết hợp ngoặc 900

3 Segment branch: Ống nhánh phân đoạn

4 Segment Bend 900: ngoặc 900 phân đoạn

5 ELFBOP: elevation from bottom of pipe cao độ tính từ đáy của ống

MỞ ĐẦU

 Đặt vấn đề – Mục tiêu đồ án tốt nghiệp

Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường là chủ đề nóng bỏng được sự quan tâm và ủng hộ của nhiều nước trên thế giới

Một trong những vấn đề đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam

là cải thiện môi trường đang bị ô nhiễm do các chất độc hại phát sinh từ nền công nghiệp

và hoạt động sản xuất Điển hình như các ngành công nghiệp cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, y dược, luyện kim xi mạ, vật liệu xây dựng, đặc biệt là các ngành liên quan đến tái chế như tái chế nhôm, thép, nhựa thải Việc áp dụng công nghệ cao trong lĩnh vực này còn gặp nhiều khó khăn do các rào cản về kinh tế và lợi nhuận nên ngành này hiện đang có mức phát thải cao những hợp chất độc hại cần phải xử lý Trong những năm gần đây, tình hình kinh tế đã có những bước phát triển mạnh mẽ, sự tăng dân số đã làm ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường sinh thái tự nhiên về các mặt như: khí thải, tiếng ồn, rác thải… và vấn đề cần quan tâm nhiều hơn là khí thải công nghiệp Hiện nay trong thành phố, mỗi ngày với lượng khí thải khổng lồ được đổ ra các nhà máy xí nghiệp trong thành phố mà chưa qua xử lý, điều đó đã dẫn đến sự ô nhiễm môi trường tự nhiên nghiêm trọng Đa số các xí nghiệp chưa có hệ thống xử lý khí thải, dẫn đến lượng khí thải thải ra môi trường không khí và mang nhiều chất độc hại cho môi trường

 Thiết kế thiết bị xử lý bụi cho nhà máy tái chế nhôm Bạch Gia

 Vạch tuyến đường ống thu gom bụi từ nơi phát sinh đến hệ thống xử lý

 Tính toán thủy lực đường ống, cân bằng trở lực đường ống

 Giảm sự mài mòn máy móc, tăng hiệu suất sử dụng, giảm chi phí bảo trì máy móc

 Bảo đảm sự làm việc chính xác và liên tục của các thiết bị công nghệ

 Giới hạn của đề tài

 Tổng quan về bụi và các phương pháp xử lý bụi

 Đề xuất công nghệ xử lý khí thải của nhà máy

 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý trong phạm vi cho sẵn

1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY TÁI CHẾ NHÔM

TRỰC THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN BẠCH GIA

Nhà máy tái chế nhôm Bạch Gia được hình thành từ năm 2008 trực thuộc công ty

cổ phần Bạch Gia, công ty được thành lập bới những người có kinh nghiệm hơn 10 năm trong lĩnh vực tái chế nhôm phế thải thành thanh nhôm nguyên liệu phục vụ thị trường

tp HCM và các tỉnh lân cận

Công ty được đầu từ với dây chuyền và kĩ thuật của công nghệ của CHLB ĐỨC cho ra sản phẩm đạt chất lượng với quá trình kiềm soát chất lượng sản phẩm nghiêm ngặt

1.2 Vị trí địa lý

Nhà máy chế tái chế nhôm trực thuộc Công ty cổ phần Bạch Gia nằm trên trục Quốc lộ 51 cách trung tâm Thành Phố 55km, từ ngã ba Mỹ Quân rẽ trái đi vào khoảng 15km

Địa điểm: ấp Phước Thạnh xã Mỹ Xuân, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, Việt Nam với diện tích khuôn viên là 7500m2

Về địa hình nhà máy xây trên vùng đất cao ráo, xung quanh là khu vực rừng tràm

Chế độ nhiệt độ tại khu vực Tp.HCM tương đối điều hòa Biên độ dao động nhiệt

độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng trên 30C Tuy nhiên, biên độ dao động nhiệt trong một ngày đêm tương đối lớn khoảng từ 7 – 90C Trong trường hợp có gió Bắc mạnh biên độ nhiệt có thể tăng lên tới 10 – 120C

Bảng 1-1: Nhiệt độ không khí trung bình theo tháng tại trạm quan trắc tp Vũng Tàu

(Nguồn số liệu: Phân viện Nghiên cứu Khí tượng - Thủy văn phía Nam)

1.3.2 Chế độ mưa

Vị trí nhà máy nằm trong vùng chịu ảnh hưởng khí hậu chung của Tp.HCM có hai mùa mưa nắng rõ rệt Mùa nắng kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4, còn mùa mưa kéo dài

từ tháng 5 đến tháng 10

Lượng nước mưa trung bình khoảng 1.859,4mm/năm Lượng nước mưa của ngày

có mưa lớn nhất là 183mm Mưa chủ yếu tập trung vào các tháng 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 hằng năm, chiếm khoảng 95% lượng mưa cả năm

1.3.3 Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối của khu vực dao động từ 75 – 85%, cao nhất vào mùa mưa khoảng

83 – 87% và thấp vào mùa khô từ 67 – 69%

1.3.4 Chế độ gió

Hướng gió chủ đạo từ tháng 5 đến tháng 9 là hướng Tây Nam, với tần suất 70%, tốc độ khoảng 1,2 – 1,3m/s Từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau là hướng Đông Bắc có tần suất 60%, với tốc độ khoảng 1,18 – 1,44m/s Từ tháng 2 đến tháng 5 có gió Đông Nam, tốc độ gió trung bình năm là 1,36m/s

Khí tượng môi trường thành

phố Vũng Tàu

Phường VII, TP Vũng Tàu

10022’ 107005’

1.4 Hoạt động sản xuất và kinh doanh của xí nghiệp

Công ty Cổ Phần Bạch Gia chuyên sản xuất các sản phẩm nhôm thỏi hợp kim theo các tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS H5202 - 1986 (ẠC4A, AC4B, ), JIS H2212-

1990 (ADC10, ADC12 ), Anh (LM12, LM24 ), Mỹ (A356, A380 ) dùng cho ngành đúc áp lực nhôm Ngoài ra Công ty cũng sản xuất các sản phẩm nhôm thỏi hợp kim theo tiêu chuẩn của khách hàng.Với công suất ước tính là 2500 tấn/năm

Hình 1-1: Sản phẩm thực tế tại công ty

Phương thức mua bán của xí nghiệp: sỉ, lẻ, đại lý ký gửi Xí nghiệp tổ chức một mạng lưới đại lý ở Tp.HCM và các tỉnh lận cận phía Nam Ngoài ra còn có một số cửa hàng ở các địa phương khác tùy theo nhu cầu của khách hàng

1.5 Quy trình công nghệ sản xuất

Chính sách của công ty là chấp nhận sự thay đổi và nâng cao cải tiến công nghệ theo thời gian Với tiêu chí này, chúng tôi có thể thích ứng và biến hóa linh động với

sự thay đổi của công nghệ cũng như sự phát triển của thế giới

Để đảm bảo chất lượng sản phẩm qui trình sản xuất như sau:

Nguyện liệu được phân loại → Nấu chảy →Tinh chế →Quản lý chất lượng chất lượng sản phẩm → làm sạch →đúc ra sản phẩm

Ngoài ra, Để nâng cao chất lượng sản phẩm, công ty đã trang bị hệ thống máy phân tích các thành phần kim loại Spectromax của Đức làm tăng độ chính xác

1.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất của công ty cổ phần Bạch Gia

Hình 1-2: Quy trình sản xuất của nhà máy

Nguyên liệu (nhôm phế liệu, vỏ lon, vỏ động cơ, ruột dây điện, nhôm thỏi)

Phân loại, chưa vào các khu riêng biệt

Làm sạch sơ bộ (loại

bỏ tạp chất, dầu nhớt bằng vòi xịt áp suất cao hong khô tự nhiên)

Định lượng nhôm thải cho mỗi lần nung

Lò nung (loại một cửa

hở, nhập liệu bằng

tay)

Rót nhôm lỏng vào khuôn

Làm sạch bề mặt, phân loại

Đạt Đóng tải,

nhập kho

Khói thải, nhiệt thừa cần

xử lý trước khi phát thải

HTXL khí thải

Tái sử dụng làm nguyên nhiệu

1.5.2 Quy trình công nghệ

 Nguyên vật liệu sản xuất

Nguyên liệu chính: Là phế liệu nhôm Được phân loại theo thành phần và phẩm chất có nguồn gốc từ động cơ, chi tiết nhà cửa, đồ gia dụng, phế liệu sản xuất của các ngành gia công

Nguyên liệu phụ là phụ gia chống vón cục, giảm nhiệt độ nóng chảy và tang tính cứng tính bóng bề mặt khoảng 80kg/ngày (2.92 tấn/năm) nhập từ Đức hoặc Nhật Nhiên liệu là dầu hạt điều khoảng 240lit/ngày dùng để vận hành lò nung Nhu cầu

về điện là 850 kwh/tháng Nhu cầu về nuớc 30 m3/ngày

STT

Nguyên vật liệu

Đơn vị tính

Định mức cho 1 tấn sản phẩm

Bảng 1-2: Định mức nhu cầu nguyên liệu

(Nguồn: Tham khảo báo cáo sản xuất hàng quý tại công ty)

 Quy trình công nghệ:

Quy trình công nghệ hiện áp dụng tại nhà mày cũng khá đơn giản Các lò nung nhôm kiểu hở 1 cửa nạp liệu, 1 cửa tháo xỉ, 1 cửa đảo nhôm phế liệu sau khi được phân loại

định lượng và điều chỉnh chất lượng nhôm với các sản phẩm tương ứng theo đơn hàng Hiện tại nhà máy có 4 lò nung, mỗi lò nung hoạt động 3 ca liên tục mỗi ca kéo dài 3 giờ mỗi mẻ nung sẽ cho được khối lượng nhôm thành phầm một tấn

Nhôm sau khi được định lượng được nạp liệu bằng tay vào lò đốt với xảng xúc và xe gầu Trong quá trình nung có thể bổ sung thêm nhôm thỏi nguyên liệu để tang cường độ cứng và chất lượng thành phẩm của nhôm

Việc bổ sung phụ gia là chất giảm nhiệt nóng chả, phụ gia gốc silic nhằm tăng tính cứng, độ bóng bề mặt và khả năng chống vón cục của nhôm lỏng Trong quá trình nung 1 lượng lớn xỉ nung được sinh ra chiếm khoảng 20%-30% khối lượng nguyên liệu đầu vào Khi xỉ được sinh ra lần đầu sẽ được tháo xỉ sang lò đảo bên cạnh quá trình này được làm hoàn toàn bằng tay không có phương tiện cơ giới, tự động hay bán

tự đông nào can thiệp Xỉ sau đó được để nguội và được đưa ngược vào lò nung để nấu lần 2, việc tái nung sẽ chiết rút được khoảng 5%-8% khối lượng nhôm

Sau khi tái nung lần 2 lớp xỉ nổi trên bề mặt sẽ được loại bỏ bằng tay sử dụng các xẻng hốt chịu nhiệt

Nhôm lỏng sau khi hoàn thành được múc bằng các gầu múc và được đổ vào hệ thống khuôn được phủ bột mahetit chống dính và làm bóng bề mặt, quá trình rót cần có

nhiều kinh nghiệm để tránh tạo bọt khí trong nhôm và làm rổ bề mặt nhôm

Nhôm sau đó được làm nguội bằng hệ thống quạt cưỡng bức khoảng 30 phút sau khi làm nguội nhôm được tháo khỏi khuôn và được kiểm tra sơ bộ bằng mắt thường và kiểm tra chi tiết tại phòng thí nghiệm để xác định các thông số vật lý và hoá học của khối nhôm

Sau khi thoả mãn các yêu cầu theo tiêu chuẩn định trước nhôm thỏi được đóng thành kiện mỗi kiện 1 tấn và được lưu trữ trong kho chờ ngày xuất kho

2 Cầu trục ngang Trọng lượng: 2 tấn; động cơ 125 HP 1

3 Lò nung 1 cửa Thép – kích thước: 4 x 4 x 2 m 4

5 Gầu nâng liệu Động cơ 30 HP – năng suất 136

1.6 Hiện trạng môi trường trong xí nghiệp

Nguồn gốc – đặc trưng nguồn gây ô nhiễm không khí

Xí nghiệp nằm tại khu vực đã có sẵn một số nhà máy nên chất lượng môi trường không khí đã bị ô nhiễm

1.6.1 Từ phương tiện vận chuyển

Các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu và thành phẩm ra vào ô tô xe tải, các động cơ đốt dầu xăng, cẩu … vận chuyển tại nhà máy phát sinh một lượng khí thải gây

ô nhiễm không khí như bụi, khí độc (SO2, CO, NOx, CO2, hydrocacbon, Pb, …), tiếng

ồn

1.6.2 Trong quá trình sản xuất

Hiện tại, xí nghiệp đang sản xuất với công suất là 12 tấn/ngày (khoảng 3000 tấn/năm) Bụi sinh ra từ nạp liệu, phân loại, khu vực bốc dỡ và tiếp nhận nguyên liệu, thành phẩm, phụ gia khu vực lò nung, khu vực tháo xỉ, vận chuyển xỉ lò

Từ các xe cẩu, xúc trong quá trình nạp liệu sinh ra khí thải chứa bụi, SO2, CO,

NOx, CO2, hydrocacbon…Các loại mô tơ, quạt, máy nén khí… gây ồn

1.6.3 Quá trình tiêu thụ nhiên liệu

Hàng năm xí nghiệp tiêu thụ khoảng 27 tấn dầu bôi trơn; 3,6 tấn mỡ công nghiệp; 1.500 tấn xăng dầu Lượng nhiên liệu này chủ yếu phục vụ các hoạt động giao thông vận tải và bảo dưỡng các thiệt bị của nhà máy Nguồn ô nhiễm gây ra do đốt nhiên liệu trong hoạt động giao thông vận tải là nguồn phân tán, nên trong khuôn viên xí nghiệp không đáng kể

1.7 Các tác động đến con nguời và môi trường

1.7.1 Tác động của các chất ô nhiễm không khí

Ô nhiễm không khí nói chung sẽ tác động đến cơ thể con người và động vật trước hết qua đường hô hấp, tác động trực tiếp lên mặt, da của cơ thể Chúng thường gây các chứng bệnh như ngạt thở, viêm phù phổi, một số chất khác sẽ gây kích thích một số bệnh như ho, lao phổi, suyễn …Tùy thuộc vào nồng độ, mức độ độc hại của các chất gây ô nhiễm mà ảnh hưởng của nó đến sức khỏe cộng đồng khác nhau

Bụi gây nhiều tác hại khác nhau nhưng trong đó tác hại đối với sức khỏe con người

là quan trọng nhất Về sức khỏe, bụi có thể gây tổn thương đối với mắt, da hoặc hệ tiêu hóa (một cách ngẫu nhiên), nhưng chủ yếu vẫn là sự xâm nhập của hạt bụi vào phổi do hít thở

Cần phân biệt tác hại của bụi tan được hoặc không tan được trong nước sau khi lắng đọng trong hệ thống hô hấp Loại bụi của vật liệu có tính ăn mòn hoặc độc tan trong nước mà lắng đọng ở mũi, mồm hay đường hô hấp trên có thể gây tổn thương như làm thủng rách các mô, vách ngăn mũi, v.v… Loại bụi này vào sâu trong phổi có thể bị hấp thu vào cơ thể và gây nhiễm độc hoặc gây dị ứng bằng sự co thắt đường hô hấp như bệnh hen suyễn Đại diện cho nhóm bụi độc hại dễ tan trong nước là muối của chì

Tác động của bụi khói lò đốt

Loại bụi được phát thải từ khu lò nấu nhôm có rất nhiều thành phần do hỗn hơp phế liệu rất phức tạp, nhôm, chất hữu cơ bay hơi, dầu nhớt, bùn đất, sơn, các dung môi khác, bụi chứa gốc dầu, bụi này không thấm ướt nên hệ thống hiện tại chỉ xử lý được 50% nồng độ ô nhiễm, phần còn lại là bụi không thấm ướt cần phải xử lý để đạt quy chuẩn đó là nội dung chính của đề tài

Bụi không thấm ướt không thể lọc bằng các thiết bị rửa khí thông thường, bụi nhẹ

có thể bay rất xa, bám vào công trình, nhà dân, có tác hại cho hô hấp vì kèm theo một lượng lớn chất độc hại hỗn tạp

Tuy nhiên bụi bám trên lá và thân cây làm cho thực vật không quang hợp được

Tác động của khí thải từ các phương tiện vận tải và các động cơ:

Khí thải từ các phương tiện vận tải có chứa bụi than, SOx, NOx, COx, tổng hydrocacbon gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng tới sức khỏe con người và tới sự phát triển của động thực vật Nó cũng có khả năng gây nhiễm bẩn nguồn nước, làm ảnh hưởng đến con người, thú vật sử dụng trực tiếp hay gián tiếp nguồn nước bị ô nhiễm nói trên

 Bụi than vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hóa phổi gây nên những bệnh hô hấp Bụi than tạo thành trong quá trình đốt nhiên liệu có thành phần chủ yếu là các chất hydrocacbon đa vòng, là chất ô nhiễm có độc tính cao vì có

khả năng gây ung thư

 Tác hại của các khí axit như SOx, NOx

 Đối với con người: SOx, NOx là các chất kích thích, khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt tạo thánh các axit Chúng đi vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc hòa tan vào nuớc bọt rồi vào đường tiêu hóa sau đó phân tán vào máu tuần hoàn SOx, NOx khi kết hợp với bụi tạo thành các hạt bụi axit lơ lửng, nếu kích thước nhỏ hơn 2 – 3 m sẽ vào tới phế nang, bị đại thực bào phá hủy hoặc đưa đến hệ thống bạch huyết SO2 có thể nhiễm độc qua da gây sự chuyển hóa làm giảm lượng kiềm dự trữ trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra nước bọt Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hóa protein và đường, thiếu vitamin B và C, ức chế enzym oxydaza Sự hấp thụ lượng lớn SO2 có khả năng gây bệnh cho hệ tạo huyết và tạo ra methemoglobin tăng cường quá trình oxy hóa Fe (II) thành Fe (III)

 Đối với thực vật: các khí SOx, NOx khi bị oxy hóa trong không khí và kết hợp với nước mưa tạo nên mưa axit gây ảnh hưởng tới sự phát triển của cây trồng và thảm thực vật Khi nồng độ SO2 trong không khí khoảng 1 – 2ppm có thể gây chấn thương đối với lá cây sau vài giờ tiếp xúc Đối với các loại thực vật nhậy cảm giới hạn gây độc kinh niên khoảng 0,15 – 0,3ppm Nhậy cảm nhất đối với SO2 là động vật bậc thấp như rêu, địa y

 Đối với vật liệu: sự có mặt của SOx, NOx trong không khí nóng ẩm làm tăng cường quá trình ăn mòn kim loại, phá hủy vật liệu bê tông và các công trình xây dựng, nhà cửa

 Oxyt cacbon (CO) và khí cacbonic (CO2):

CO dễ gây độc do kết hợp khá bền vững với hemoglobin thành cacbonhemoglobin dẫn đến giảm khả năng vận chuyển oxy của máu đến các tổ chức, tế bào

CO2 gây rối loạn hô hấp phổi và tế bào do chiếm mất chỗ của oxy Một số đặc trưng gây độc của CO2:

 Nồng độ CO2, ppm (%) Biểu hiện độc tính

 50.000ppm (5%) Khó thở, nhức đầu

 100.000ppm (10%) Ngất, ngạt thở Nồng độ CO2 trong không khí sạch chiếm 0,03 – 0,06%; nồng độ tối đa cho phép của CO2 là 0,1%

 Hidrocacbons:

Hidrocacbons thường ít gây nhiễm độc mãn tính mà chỉ gây nhiễm độc cấp tính Các triệu chứng nhiễm độc cấp tính là: suy nhược, chóng mặt, say, co giật, ngạt, viêm phổi… Khi hít phải hơi hidrocacbon ở nồng độ 40.000mg/mm3 có thể bị nhiễm độc cấp tính với các triệu chứng như tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, tâm thần, nhức đầu, buồn nôn… Còn với nồng độ 60.000mg/m3 sẽ xuất hiện các cơn co giật, rối loạn tim và hô hấp, thậm chí có thể tử vong

 Tác động của tiếng ồn:

Nhà máy sử dụng thiết bị như quạt hút quạt thổi công suất lớn, máy nâng hang, máy xúc gầu xe beng, máy nén khí gây nên tiếng ồn lớn Tiếng ồn cao hơn tiêu chuẩn cho phép sẽ ảnh hưởng đến công nhân và dân cư vùng xung quanh gây mệt mỏi, mất ngủ… làm giảm năng xuất lao động, mất tập trung tư tưởng dẫn đến tai nạn lao động Ngoài ra, tiếng ồn còn phát sinh từ các loại quạt gắn với các hệ thống lọc bụi và đường vận chuyển xi măng

1.7.2 Tác động của các chất ô nhiễm nước

Các chất hữu cơ:

Các chất hữu cơ chủ yếu trong nuớc thải sinh hoạt là carbohydrate, là hợp chất dể bị

vi sinh vật phân hủy bằng cách sử dụng oxy hòa tan trong nuớc để oxy hóa chất hữu cơ Hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị vi sinh phân hủy được xác định gián tiếp qua thông số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) BOD5 thể hiện nồng độ oxy hòa tan cần thiết để vi sinh vật trong nước phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ Như vậy, nồng độ BOD5 (mgO2/l) tỉ lệ với nồng độ chất

ô nhiễm hựu cơ trong nuớc BOD5 là thông số hiện được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ, đồng thời đánh giá tải lượng đơn vị sinh học của một hệ thống xử lý nước thải Nước bị ô nhiễm hữu cơ sẽ suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ Oxy hòa tan giảm sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh

Theo chuẩn chất lượng nước nuôi cá của FAO quy định nồng độ oxy hòa tan (DO) trong nước phải cao hơn 50% giá trị bão hòa (tức cao hơn 4mg/l ơ 250C) Tiêu chuẩn chất lượng nuớc bề mặt của nhiều Quốc gia cho thấy nguồn nước có giá trị BOD5 > 5mg/l được xem là đã bị ô nhiễm và trên 10mg/l được xem là ô nhiễm nặng

Chất rắn lơ lửng:

Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nuớc) và gây bồi lắng dòng sông

Theo tiêu chuẩn môi trường Việt Nam đối với nguồn nước bề mặt loại A chỉ cho phép nhận nước thải có nồng độ chất rắn lơ lửng 50mg/l, với nguồn nước bề mặt loại B chỉ cho phép nhận nước thải có nồng độ chất rắn lơ lửng 100mg/l

Khi hàm lượng dầu trong nước cao hơn 0,2mg/l nước có mùi hôi không dùng để

ăn uống được mà chỉ dùng cho mục đích sinh hoạt Hàm lượng dầu trong nuớc từ 0,1 – 0,5mg/l sẽ gây giảm năng suất và chất lượng của cá Tiêu chuẩn dầu trong các nguồn nuớc nuôi cá không vượt quá 0,05mg/l, tiêu chuẩn oxy hòa tan phải lớn hơn 4mg/l

Ô nhiễm dầu dẫn đến giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước do giết chết các sinh vật phiêu sinh, sinh vật đáy tham gia vào quá trình tự làm sạch Nước thải nhiễm dầu còn gây cạn kiệt oxy của nguồn nước do che mất mặt thoáng không cho oxy hòa tan

từ không khí vào nguồn nước

Ngoài ra, dầu trong nuớc sẽ bị chuyển hóa thành các hợp chất độc hại khác đối với con nguời và thủy sinh như phenol, các dẫn xuất Clo của phenol Hàm lượng phenol trong nguồn nước cấp cho sinh hoạt không được vượt quá 0,001mg/l, ngưỡng chịu đựng của cá là 10 – 15mg/l Ô nhiễm nguồn nước do dầu và các sản phẩm phân hủy của nó

có thể gây tổn thất rất lớn cho ngành cấp nuớc, thủy sản, du lịch và các ngành kinh tế quốc dân khác

1.7.3 Tác động của chất thải rắn

Trong quá trình hoạt động sản xuất, xí nghiệp có sinh ra một lượng chất thải rắn như các loại guyên liệu sau khi sử dụng xong, các loại rác thải sinh hoạt, một lượng xỉ

lò được thải ra hằng ngày chứa nhiều thành phần kim loại nặng rất độc hại

Nếu không được thu gom sẽ gây tác động xấu cho môi trường đất, nước và đồng thời cũng là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Điều này rất nguy hiểm vì trong đó có thể có các vi trùng gây dịch bệnh

1.7.4 Tác động đến các điều kiện kinh tế – xã hội khác

Sự hình thành và hoạt động của xí nghiệp có ý nghĩa kinh tế – xã hội rất quan trọng cho khu vực và tỉnh Bà rịa -Vũng Tàu Nó tạo ra công ăn việc làm cho người lao động, tạo ra sản phẩm có chất lượng phục vụ trong công trình xây dựng Sự ra đời của xí nghiệp kích thích sự phát triển mạnh mẽ các ngành công nghiệp, nông nghiệp và các dịch vụ khác trong vùng thúc đẩy sự đầu tư vốn của nước ngoài vào Việt Nam

Hoạt động của nhà máy nhìn chung không gây ảnh hưởng xấu đến cảnh quan kiến trúc và nhu cầu giải trí, văn hoá của khu vực Nếu xí nghiệp không quan tâm đúng mức đến việc phòng chống và có biện pháp bảo vệ môi trường thì sẽ có nhiều tác động tiêu cực xảy ra:

 Gây ô nhiễm đến môi trường không khí trong và ngoài xí nghiệp

 Gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân trực tiếp sản xuất và dân cư lân can

 Gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động và thực trong khu vực

2 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BỤI

2.1 Giới thiệu chung về bụi

Nguồn gốc gây ô nhiễm không khí:

 Tự nhiên: núi lửa, cháy rừng …

 Nhân tạo: Các ngành công nghiệp (thực phẩm, hoá chất, luyện kim, …), giao thông vận tải …

Trong đó thường chúng ta quan tâm đến chất độc hại và bụi Bụi được định nghĩa

là một hệ thống gồm hai pha: Pha khí và pha rắn rời rạc, trong đó các hạt có kích thước khoảng một phân tử đến kích thước nhìn thấy được, có khả năng tồn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian dài ngắn khác nhau tuỳ theo cỡ hạt Bụi còn có tính cháy nổ, tự bốc cháy như: Bụi sơn, hữu cơ plastic Ta cần biết nồng độ an toàn của các loại này

2.1.1 Phân loại theo kích thước có các loại sau

- Bụi thô, cát bụi: Gồm những hạt rắn có kích thước hạt d > 75µm được hình thành trong quá trình tự nhiên hay cơ khí như nghiền, tán, đập

- Bụi: Hạt chất rắn có kích thước hạt d = 5÷ 75µm được hình thành như bụi thô

- Khói: Gồm các hạt là thể rắn hay lỏng, được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hay quá trình ngưng tụ, có kích thước d =1÷ 5µm Đặc điểm quan trọng là có tính khuếch tán rất ổn định trong khí quyển

- Khói mịn: Gồm những hạt chất rắn có kích thước d < 1µm

-Sương: Hạt chất lỏng có d< 10µm Loại hạt này ở một nồng độ nhất định làm giảm tầm nhìn, còn được gọi là sương giá

2.1.2 Phân loại theo tính kết dính của bụi

- Bụi không kết dính: Xỉ khô, thạch anh, đất khô…

- Bụi kết dính yếu: Bụi từ lò cao, abatic, tro bụi, đa… Trong bụi có chứa nhiều chất cháy

- Bụi có tính kết dính: Bụi kim loại, than bụi tro mà không chứa chất cháy, bụi sữa, mùn cưa

- Bụi có tính kết dính mạnh: Bụi xi măng, amiăng, thạch cao, sợi bông, len muối

natri

2.1.3 Theo độ dẫn điện

- Bụi có điện trở thấp: Nhanh trung hoà điện, dễ bị lôi cuốn trở lại dòng khí

- Bụi có điện trở cao: Hiệu quả xử lí không cao

- Bụi có điện trở trung bình: Thích hợp cho các phương pháp xử lí

2.1.4 Dựa vào tác động đến sức khoẻ con người

- Bụi độc: Chì, thuỷ ngân

- Bụi độc tính thấp: cát, sỏi đá

- Bụi gây dị ứng viêm mũi, lỡ loét: bụi bông, bụi gai, phân hoá học, tinh dầu gỗ…

- Bụi gây ung thư: bụi quặng, Cr, các chất phóng xạ…

- Bụi gây sơ hoá phổi: bụi thạch anh, quặng amean… Ngày nay chúng ta thường quan tâm đến bụi sinh ra trong quá trình sản xuất, trong

giao thông vận tải Vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ quá trình lao động và sinh hoạt

của con người

2.2 Tính chất của bụi

2.2.1 Tính lắng (tính phân tán)

- Bụi có kích thước 𝛿 > 10 µm dưới tác dụng của trọng lựcnó rơi xuống đất

- 𝜑% → bụi nhỏ lớn rơi xuống

2.2.2 Tính nhiễm điện của hạt bụi

Trong điện trường 3000V: tính nhiễm điện rất cao: → ion (-) V (+)

Loại thao tác Loại bụi ≤ 2 µm 2÷ 5 5÷ 10 > 10

(Nguồn: giáo trình Ô Nhiễm Không Khí – Ths Lâm Vĩnh Sơn)

Khi tính toán các công trình Xử lí bụi bắt buộc phải dựa vào đặc tính của bụi

+ Tính lắng (tính phân tán): Thiết kế buồng lắng bụi

𝑉𝑛

ℎ =

𝑉𝑛𝑔𝐿

2.3 Ảnh hưởng của bụi đến môi trường (tác hại của bụi)

2.3.1 Ảnh hưởng đến thực vật:

Bụi làm giảm khả năng diệp lục hoá quang hợp, hô hấp và thoát hơi nước Dẫn đến cây sinh trưởng kém cỏi, làm năng suất cây giảm, làm thất thu mùa màng

2.3.2 Ảnh hưởng đến động vật:

Bụi ảnh hưởng đến hệ hô hấp của động vật làm kích thích đối với các bệnh ho, dị ứng

2.3.3 Ảnh hưởng đến con người:

- Bụi gây ra bệnh bụi phổi do sự xâm nhập của những hạt có đường kính d < 12

m vào sâu trong phổi và bị lắng đọng ở đó, đối với d <0.5 m bị đẩy ra ngoài khi thở Khi đó, chúng gây nhiễm độc hay dị ứng bằng sự co thắt đường hô hấp, đó là bệnh hen suyễn

- Loại bụi của vật liệu ăn mòn hay độc tính tan trong nước mà lắng đọng ở mũi, mồm hay đường hô hấp có thể gây tổn thương làm rách các mồm, vách ngăn mũi … Thường bệnh bụi phổi thương liên quan đến bệnh nghề nghiệp người lao động

 Ngoài ra bụi còn ảnh hưởng đến công trình dân dụng, mỹ quan đô thị Làm tăng khả năng ăn mòn các công trình dân dụng, công nghiệp, máy móc…Và ảnh hưởng đến nguồn nước

2.4 Tổng quan về các phương pháp xử lý bụi

2.4.1 Độ phân tán các phân tử

Kích thước hạt là một thông số cơ bản của nó Việc lựa chọn thiết bị tách bụi tùy thuộc vào thành phần phân tán của các hạt bụi tách được Trong các thiết bị tách bụi đặc trưng cho kích thước hạt bụi là đại lượng vận tốc lắng của chúng như đại lượng đường kính lắng Do các hạt bụi công nghiệp có hình dáng rất khác nhau (dạng cầu, que, sợi,

…); nên nếu cùng một khối lượng thì sẽ lắng với các vận tốc khác nhau, hạt càng gần với dạng hình cầu thì nó lắng càng nhanh

Các kích thước lớn nhất và nhỏ nhất của một khối hạt bụi đặc trưng cho khoảng phân bố độ phân tán của chúng

2.4.2 Tính kết dính của bụi

Các hạt bụi có xu hướng kết dính vào nhau, với độ kết dính cao thì bụi có thể dẫn đến tình trạng bết nghẹt một phần hay toàn bộ thiết bị tách bụi

Hạt bụi càng mịn thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị Với những bụi có 60

 70% số hạt bé hơn 10 m thì rất dễ dẫn đến dính bết, còn bụi có nhiều hạt trên 10m thì dễ trở thành tơi xốp

Tùy theo độ kết dính mà chia bụi làm 4 nhóm như sau:

 Xỉ khô, thạch anh, đất khô

 Hạt cốc, manhêzit, apatit khô, bụi lò cao, tro bụi

có chứa nhiều chất chưa cháy, bụi đá

 Than bùn, manhezit ẩm, bụi kim loại, bụi pirit, oxyt chì, thiếc, xi măng khô, tro bay không chứa chất chưa cháy, tro than bùn

 Bụi xi măng, bụi tách ra từ không khí ẩm, bụi thạch cao và amiang, cliker, muối natri

Bảng 2-4: Các loại bụi

(Nguồn: giáo trình Ô Nhiễm Không Khí – Ths Lâm Vĩnh Sơn)

2.4.3 Độ mài mòn của bụi

Độ mài mòn của bụi được đặc trưng bằng cường độ mài mòn kim loại khi cùng vận tốc dòng khí và cùng nồng độ bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dáng, kích thước, khối lượng hạt bụi Khi tính toán thiết kế thiết bị thì phải tính đến độ mài mòn của bụi

2.4.4 Độ thấm ướt của bụi

Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của các thiết bị tách bụi kiểu ướt, đặc biệt làm việc ở chế độ tuần hoàn Các hạt phẳng dễ thấm ướt hơn các hạt có bề mặt gồ ghề bởi vì bề mặt gồ ghề có thể bị bao phủ bởi một lớp vỏ khí hấp phụ làm trở ngại sự thấm ướt

Theo tính chất thấm ướt các vật thể rắn được chia làm 3 nhóm như sau:

 Vật liệu háo nước: dễ thấm ướt như canxi, thạch anh, đa số các silicat, các khoáng oxyt hóa, halogenua các kim loại kiềm

 Vật liệu kỵ nước: khó thấm ướt như graphit, than, lưu huỳnh,

- Vật liệu hoàn toàn không thấm ướt: paraffin, tephlon, bitum, …, carnodel, các bụi chứa gốc dầu

2.4.5 Độ hút ẩm của bụi

Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc thành phần hóa học, kích thước, hình dạng, độ nhám bề mặt của các hạt bụi Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện tách chúng trong các thiết

bị tách bụi kiểu ướt

2.4.6 Độ dẫn điện của lớp bụi

Chỉ số này được đánh giá theo chỉ số điện trở suất của lớp bụi b và phụ thuộc vào tính chất của từng hạt bụi riêng lẻ (độ dẫn điện bề mặt và độ dẫn điện trong, kích thước, hình dạng ), cấu trúc lớp hạt và các thông số của dòng khí Chỉ số này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của các bộ lọc điện

2.4.7 Sự tích điện của lớp bụi

Dấu của các hạt bụi tích điện phụ thuộc vào phương pháp tạo thành, thành phần hóa học, cả những tính chất của vật chất mà chúng tiếp xúc Chỉ tiêu này có ảnh hưởng đến hiệu quả tách chúng trong các thiết bị lọc khí (bộ tách bụi ướt, lọc ), đến tính nổ

và tính bết dính của các hạt

2.4.8 Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dễ nổ với không khí

Các bụi cháy được dễ tạo với O2 của không khí thành hỗn hợp tự bốc cháy và hỗn hợp dễ nổ do bể mặt tiếp xúc rất lớn của các hạt ( 1m2/g) Cường độ nổ phụ thuộc vào các tính chất hóa học, tính chất nhiệt, kích thước, hình dáng các hạt, nồng độ của chúng trong không khí, độ ẩm và thành phần các khí, kích thước và nhiệt độ nguồn lửa và hàm lượng tương đối của các loại bụi trơ (không cháy) Các loại bụi có khả năng bắt lửa như bụi các chất hữu cơ (sơn, plastic, sợi) và cả một số bụi vô cơ như manhê, nhôm, kẽm

2.4.9 Hiệu quả thu hồi bụi

Mức độ làm sạch (hệ số hiệu quả) được biểu thị bằng tỉ số lượng bụi thu hồi được trong tổng số vật chất theo dòng khí đi vào thiết bị trong một đơn vị thời gian

Hiệu quả làm sạch  được tính theo công thức sau:

' ' '' '

'

'' '' '

'

'' '' ' ' '

'' '

1

C V

G C V

C V C

V

C V C V G

G



Trong đó:

 G’, G’’: khối lượng bụi chứa trong dòng khí và ra

 G’’’: lượng bụi thu hồi trong thiết bị

 V’, V’’: lưu lượng thể tích dòng khí vào và ra (ở điều kiện tiêu chuẩn 00C, 1atm)

 C’, C’’: nồng độ hạt bụi trong dòng khí vào và ra

2.5 Các phương pháp xử lý bụi khô

Phương pháp khô

Có nhiều loại thiết bị cơ khí kiểu khô để làm sạch bụi nhờ lợi dụng các cơ chế lắng khác nhau như: lắng trọng trường (buồng lắng bụi), lắng quán tính (phòng lắng có vật cản), lắng ly tâm (xyclon đơn, kép, nhóm, xoáy và động học )

Đó là những thiết bị có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Tuy nhiên hiệu quả xử lý của chúng không cao lắm nên chỉ dùng làm thiết bị lắng sơ bộ

S

TT Dạng thiết bị

Năng suất tối đa

2.5.1 Buồng lắng bụi

 Nguyên lí hoạt động

Đây là loại thiết bị lọc đơn giản nhất Phương pháp thu gom bụi hoạt động theo nguyên lý sử dụng lực hấp dẫn, trọng lực để lắng đọng những phần tử bụi ra khỏi không khí Cấu tạo là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống dẫn khí vào để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, nhờ thế hạt bụi đủ thời gian rơi xuống chạm đáy dưới tác dụng trọng lực và bị giữ lại ở đó mà không bị dòng khí mang theo

Hình 2-1: Buồng lắng bụi

a  kiểu buồng đơn giản nhất, b  kiểu buồng có vách ngăn, c  kiểu buồng có nhiều tầng

 Những thông số cần biết

 Được áp dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60 m70m

 Trở lực của thiết bị = 50130 Pa, giới hạn nhiệt độ từ 350oC  550oC

 Ưu và khuyết điểm

- Ưu: Thiết bị có vận hành đơn giản, chế tạo đơn giản, giá thành rẻ

- Khuyết: Không có khả năng lắng bụi có kích thước nhỏ, thiết bị có kích thước lớn

2.5.2 Thiết bị tách bụi kiểu quán tính

 Nguyên lí hoạt động

Nguyên lý cơ bản được áp dụng để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là làm thay đổi chiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng nhiều loại vật cản có hình dáng khác nhau Khi dòng khí đổi hướng chuyển động thì bụi

do có quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình và va đập vào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất đi động năng và rơi xuống đáy thiết bị

Hình 2-2: Thiết bị lắng bụi quán tính

a  có tấm ngăn, b  có phần côn mở rộng, c  bằng cách dẫn nhập dòng khí vào

từ phía hông

 Những thông số cần biết

 Hiệu suất xử lí từ 65%80% đối với hạt có kích thước d= 25m30m

 Vận tốc đầu vào thiết bị khoảng 10 m/s, vận tốc trong thiết bị khoảng 1 m/s

 Ưu và khuyết điểm

- Ưu: Có cấu tạo gọn nhẹ, tổn thất áp lực rất nhỏ so với các thiết bị khác

- Khuyết: Hiệu quả xử lí kém đối với bụi có đường kính < 5 m, thường sử dụng để lọc bụi thô

2.5.3 Thiết bị lá xách

 Nguyên lí hoạt động

Thiết bị kiểu này có các dãy lá chắn là những tấm bản phẳng hay trục Khí đi qua mạng chắn, đổi hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách

ra khỏi khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí bụi Kết quả khí được chia thành hai dòng Dòng chứa bụi nồng độ cao (10%) thể tích được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, rồi sau đó được trộn với dòng đi qua các tấm chắn (chiếm 80%) thể tích

Hình 2-3: Thiết bị lá xách

 Những thông số cần biết

 Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao 15m/s

 Trở lực của lưới khoảng 100 – 500N/m2

 Thiết bị lá xách thường sử dụng để thu hồi bụi có kích thước > 20m

 Khuyết điểm

Yếu điểm của lá xách là sự mài mòn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và có thể tạo thành trầm tích làm bít kín mặt sàn Nhiệt độ cho phép của khí thải phụ thuộc vào vật liệu làm lá chắn, thường không quá 450 – 600oC

2.5.4 Thiết bị lọc bụi ly tâm

Có nhiều dạng thiết bị lọc li tâm khác nhau: Kiểu nằm ngang, kiểu đứng, và các thiết bị thu hồi bụi kiểu xoáy, kiểu động

2.5.4.1 Kiểu nằm ngang

 Nguyên lí hoạt động

Không khí mang bụi vào thiết bị các cánh hướng dòng thành chuyển xoáy Lực li tâm sản sinh từ dòng chuyển động xoáy tác dụng lên các hạt bụi và đẩy chúng ra xa lõi hình trụ rồi chạm vào thành ống bao và thoát ra qua que hình vành khăn rồi rơi vào nơi tập chung bụi

 Những thông số cần biết

 Thường ít được sử dụng

 Đường kính cỡ hạt xử lí tương tự cyclon

 Thiết bị dùng để xử lý bụi thô

 Ưu và khuyết điểm

- Ưu: Nhờ lực li tâm có thể xử lí bụi có đường kính nhỏ hơn thiết bị thùng lắng và thiết bị quán tính

- Khuyết: Không xử lí bụi có đường kính d < 20 µm, thiết bị thường lớn hơn các loại khác

đó, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực ly tâm, văng vào thành xiclon Tiến gần đến đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong Các hạt bụi văng đến thành, dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy

và trọng lực rồi từ đó ra khỏi xiclon qua ống xả bụi

 Những thông số cần biết

 Vận tốc dòng khí vào: vgh > 5 m/s

 Hiệu suất lọc  = 70 đối với xiclon ướt và xiclon chùm, đường kính cỡ hạt d=30 40m

 Nồng độ bụi vào: Cbụi >20 g/m3

 Trở lực của thiết bị từ 2501500 Pa

 Ưu và khuyết điểm

Ưu điểm:

 Không có phần chuyển động;

 Có thể làm việc ở nhiệt độ cao;

 Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon;

 Thu hồi bụi ở dạng khô;

 Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 – 1500N/m2);

 Làm việc tốt ở áp suất cao;

 Chế tạo đơn giản;

 Năng suất cao;

 Rẻ;

 Hiệu quả không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

Nhược điểm:

 Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5m;

 Không thể thu hồi bụi kết dính;

 Thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dưới tác dụng của lực li tâm

Trong thực tế, người ta ứng dụng rộng rãi xiclon trụ và xiclon chóp (không có thân trụ) Xiclon trụ thuộc nhóm năng suất cao, còn xiclon chóp thuộc nhóm hiệu quả cao Đường kính xiclon trụ không lớn hơn 2000 mm và xiclon chóp nhỏ hơn 3000 mm

Bảng 2-6:Nồng độ bụi cho phép ứng dụng xiclon phụ thuộc đường kính xiclon

Nhóm xiclon: khi lưu lượng lớn người ta ứng dụng nhóm phối hợp các xiclon Điều đó cho phép không tăng đường kính xiclon và do đó ảnh hưởng tốt đến hiệu quả

xử lý Khí nhiễm bụi đi vào chung một ống, rồi sau đó được phân phối cho các xiclon thành phần

2.5.4.3 Kiểu gió xoáy

 Nguyên lí hoạt động:

Thiết bị này được tạo ra nhằm khai thác triệt để lực ly tâm trong chuyển động xoắn

ốc của dòng khí để tách lọc bụi Có 2 loại: thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu guồng xoắn đơn giản và kiểu guồng xoắn có kèm theo xiclon

Điểm khác cơ bản so với xiclon là trong thiết bị này có dòng khí xoáy phụ trợ Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xoáy nhờ cánh quạt, chuyển động lên trên và chịu tác động của tia khí thứ cấp Dòng khí thứ cấp chạy ra từ vòi phun tiếp tuyến để tạo sự

Đường kính Xiclon (mm) 800 600 500 400 300 200 100 Nồng độ bụi cho

phép 2,5 2,0 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6