...GT Ky thuat xu ly khi thai.pdf

...GT Ky thuat xu ly khi thai.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩn...

  1 CH ƯƠNG I:   !"# $%&#'()**) $%$%+,-./012,3245678,08792:0; Cấu trúc phân tử của hydro clorua −  −  −  !"#$%  &%' − ()*+, %   − ()/(-01.   −  !"#2324566 % − 789(:; < =:*> 5678,08792  7:73 89(*; 97*(!?((@ABC#(D(E< D(!?7,7 A(8!( 8"=97(,2!!3   !"#<,2!!3F"A(8!(7G*:H3!> !(I*:>I< 2 ,2!!37(3,J8D(+ KL3,J,2!C73,J@=C#(3 H3(J@8D*!4<M3,J*88(ID /C#(3,J(8!J(J@*!47,7N!O!7<M P)*Q"RN#C#(8(IST - 9( 3,JC78(I2"DT U 9(3,J,2!J( 3,J,2!!37N9<VW@*!:2X27  !"#F"!G23(NG< Y((@ABC#("#**K4(*97G (,2!  6 U C7G(!3 - H3+*> 3Z4/3 U % 6[  6 U U \  M324978"=>(7 A(8!( C7*7 A 9<]/^8(I(A,]/^(*Y  7!:#_7K4 8(I(,(*7S!"#< Y)+(*`"#a,2!!3Cb*)*+ "A<V2c,2!!3*) !G23( NG"JC7*+":ABGA G+*>(8(d3(I"#(8!D73^< U  6[  6 U  % U \  3:!J  6 MK+:Ae*,2!!37:*;  c)7(*/N(I2(IeD(E< Y*(!?e!3(8!!(7,8P(e(:,H3f<g73 8hi!!]2324*A< 3 $%$<=9>?=@,ABCD?408"=/(!!GH3G!a -j3G!a8(I3^(;/+A3:AB< -j3G!a(@K(@*/2cH3G!a*< -GD/$(@K(@(9(*E,!K]< -j3G!a(J38^:2k(:,C7!G+((I< -j3G!a98(I< -j3G!a7/9GL(83:3< -j3G!a/+A3:K*2I3C7@K(@NE $%$EF?GH?=,320-@IJ/KC7GL?=I,8??=GL a/ Đối với con người l(@ABC#(,!+"$8@/hQe"m( $(d329G3KL7P(2C77S,7J (I*G;eI^S(!3"D7(! G C:8dCd:C7(J3*< l(@AB(d3D(A((2!(*)K4(X8,!KI C(J2927,KIC(J@H3+((JKIC(J2C7(+4(G< MG2ccK/n,Kh/":,cG3 !"m=`*)2b#(P(K4>"#< l(@ABH38"m:37,*),!7 (>hC7o8"m:83NC7KI24P(< l(@ABC#((d3"=,!24P(C7@2 (X8< !3(2!97A((2!(*; ((@AB C#(D)<V(I$K$(D(*(,!p$C(JF(> C7S!JeI:<l!q!& BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI (có chỉnh lý, bổ sung) T.S Nguyễn Thu Huyền Th.S Mai Quang Tuấn Hà Nội, 8/2014 LỜI NĨI ĐẦU Ơ nhiễm khơng khí vấn đề môi trường quan tâm hầu hết đô thị giới Kinh tế, xã hội ngày phát triển, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng, vấn đề nhiễm khơng khí điểm nóng mơi trường Khí thải từ công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải…gây nên vấn đề ô nhiễm môi trường lớn mưa axit, suy giảm tầng ơzơn, nóng lên trái đất Vì việc kiểm sốt nhiễm khơng khí vơ cần thiết cấp bách Giáo trình kiểm sốt nhiễm khơng khí biên soạn nhằm mục đích phục vụ cho đối tượng sinh viên đại học, sinh viên cao đẳng lĩnh vực mơi trường lĩnh vực khác có liên quan Giáo trình trình bày nội dung liên quan đến việc phân loại nguồn thải, ảnh hưởng yếu tố thời tiết thân nguồn thải đến việc phát tán khí thải, tính tốn tải lượng khí ô nhiễm Giáo trình phân loại loại bụi, chất khí nhiễm biện pháp xử lý ô nhiễm bụi, khí thải Các tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, hội đồng Khoa học đào tạo trường, Khoa Môi trường, trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho việc hoàn thiện giáo trình Tham gia biên soạn giáo trình gồm có TS Nguyễn Thu Huyền Th.S Mai Quang Tuấn Trong q trình biên soạn, khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong muốn nhận đóng góp bạn đọc để giáo trình hồn thiện Nhóm tác giả HC PHN: K THUT X L KH THI        !"!  #$%&'%()*+*&, $/&0123-$4536#3%5$73$"+%8 &'9  :#$;-  !3&< :#$&-=   !"#$%  >1?@5$1=$$4A5:58$1@$B;-@$'$512) C0@DAE:10 8$!-F-4&(G  :5HHI$2-$0@;-@"$- CJ@AE:K310$5HIIL3MNNIGIII O*$05"P<Q%D+D@5$1=$G  AE:!($-8$-105")1(C) $7$7$4&08$$-$R=-&SJ@-1?5TU 10@-F- &'()*%"+,-%*-%.  AE:@V$1S1 $'3V%2$3E8%(@5D "$ #PWG(J.#-!"$+$X"&54O* 86)*+*&,O*$3O*%-Q$3O*&Y@GGG9  ()*+*&P<%#$&0$Z@$R. -$P3"4$%($COR=!10D&4$5 2$! E8%(DPW!1["&5410$#!$(&P<$$XO*86)*+*& E8%(DPW!1["&5410$#!$(&P<$$XO*86)*+*& &'()*%"+,-%*-%. \!)("$--]1&2-10$O*V^6 \!)("!"!$@.$#86)*+*&+4#-$C : #J+D_-O*86)*+*&C+5"$$1S"$#$%$R. PWC$@$O*10VO*$@;-"- `].) $-+Y@_@O*$$610$;-*&"O*$R$21S$PW "%2!"!/!( "%2!"!/!( Một thiết bị loại bỏ bụi cho động cơ diesel để lắp đặt trong xe động cơ diesel lớn đã được thiết kế, phát triển và thử nghiệm của trường Đại học Bách khoa Hong Kong "$"/%0/ 1234#56,7"8#  :$P<)[#8$$/&.$RC$45@" C8O5".$5$   C8O5".`!$""4$%($X$  "4$%($"@$*5)BP<)[#8$Z@%(10&P-$_$5  B+@-&'P< CPS$D&4OJ@O* Sơ đ2 thiết bị loại bỏ hạt diesel '39:;<5=#;>"?"@A@5  #$#!a%#$J@%8&'%()*+*&&0wall-flow monolith  PW&0%b+Z1S8O!P<C+5"$O"  '7$(1S"+5+5c4.$*5PS$(  "#@-$5%8&'&-R!@-/DK-3)5%-8"!;-@"%Z$PWO! 1@$B&0!P6$2&'G '39:;<5=#;>"?"@A@5  8&'P<V$$5&5410/105$52$OJ@#O*  '%()*+*&$CP</105P8$618&=!P8$%8 CaO`$"P$PW $PS&S6G d H %*@)5e***@$5 f55$ !@$-&@$*@$$* @!$-*g&$@$5 B#%C5=#;>"?"@A@5  "4$%()*+*&P<$"@c)B;-@8$05O!10P<_&4$%V$1=$  h.$-8105&54J@"1=$3$CP<@$0 Bộ lọc c6 chi7u sâu: PW"&KKJ@1=$O!&S6PW$-%7J@"4$)*+*& Giáo trình kỹ thuật sử lý khí thải Bởi: Phan Tuấn Triều Giáo trình kỹ thuật sử lý khí thải Bởi: Phan Tuấn Triều Phiên bản trực tuyến: < http://voer.edu.vn/content/col10175/1.1/ > Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources Tài liệu này và sự biên tập nội dung có bản quyền thuộc về Phan Tuấn Triều. Tài liệu này tuân thủ giấy phép Creative Commons Attribution 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/). Tài liệu được hiệu đính bởi: July 31, 2010 Ngày tạo PDF: July 31, 2010 Để biết thông tin về đóng góp cho các module có trong tài liệu này, xem tr. 168. Nội dung 1 đặc điểm và cấu trúc của khí quyển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 thành phần không khí sạch – khô . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 ô nhiễm không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 phân loại các chất ô nhiễm không khí . . . . . 7 5 tiêu chuẩn chất lượng không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 lịch sử ô nhiễm không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 7 nguồn gốc gây ô nhiễm không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 8 ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đối với con người 17 9 ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đối với động thực vật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 10 ảnh hưởng đối với tài sản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 11 phú dưỡng nguồn nước và đất . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 12 ảnh hưởng toàn cầu của ô nhiễm không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 13 các kỹ thuật giám sát . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 14 mục tiêu của đo đạc 33 15 các phương pháp đo đạc 35 16 tính toán tải lượng không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 17 sự biến đổi của các chất trong khí quyển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 18 phát tán khí thải vào khí quyển . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 19 các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát tán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 20 phương trình phát tán ô nhiễm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 21 tính tải lượng ô nhiễm từ các nguồn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 22 kỹ thuật thu gom chất gây ô nhiễm tại nguồn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 23 đại cương về hệ thống thông gió . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 24 miệng hút và chuyển động không khí quanh miệng hút . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 25 đường ống dẫn không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 26 tính toán khí động hệ thống hút 101 27 lọc bụi trong khí thải 105 28 khí độc trong khí thải . . . . 123 29 đo tiếng ồn và giới hạn cho phép . . . . . . . . . . . . . . . 143 30 các biện pháp giảm ô nhiễm tiếng ồn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 31 khái niệm và phân loại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 32 biểu đò đặc tính của quạt ly tâm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 33 làm việc của quạt trong mạng . . . . . . ĐỒ ÁN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS. Nguyễn Chí Hiếu CH ƯƠNG I:      !"#$%&'()*+,#-,.*/0123#(324,5(6 Cấu trúc phân tử của hydro clorua − Công thức phân tử HCl (khí) − Phân tử gam: 36,4606 g/mol − Độ hòa tan trong nước ở 20 o C: 720g/L − Điểm nóng chảy: -114,2 o C − Điểm sôi: -85,1 o C − Hòa tan trong nước, dung dịch NaOH, Ca(OH) 2 − HCl là khí độc hại, chất ăn mòn. Hợp chất hóa học *0123#(324, H Cl, là một chất khí không màu, độc hại, có tính ăn mòn cao, tạo thành khói trắng khi tiếp xúc với hơi ẩm. Hơi trắng này là axít clohiđric được tạo thành khi hydro clorua hòa tan trong nước. Hydro clorua cũng như axít clohiđric là các hóa chất quan trọng trong công nghiệp hóa chất, khoa học, công nghệ. XỬ LÝ KHÍ HCL BẰNG NƯỚC 1 ĐỒ ÁN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS. Nguyễn Chí Hiếu Phân tử hydro clorua (HCl) là một phân tử hai nguyên tử đơn giản, bao gồm một nguyên tử hydro và một nguyên tử clo kết hợp với nhau thông qua một liên kết đơn cộng hóa trị. Do nguyên tử clo có độ âm điện cao hơn so với nguyên tử hiđrô nên liên kết cộng hóa trị này là phân cực rõ ràng. Do phân tử tổng thể có mômen lưỡng cực lớn với điện tích một phần âm δ - tại nguyên tử clo và điện tích dương δ + tại nguyên tử hydro, nên phân tử hai nguyên tử hydro clorua là phân tử phân cực mạnh. VÌ thế, nó rất dễ dàng hòa tan trong nước cũng như trong các dung môi phân cực khác. Khi tiếp xúc với nước, nó nhanh chóng bị ion hóa, tạo thành các cation hydro (H 3 O + ) và các anion clorua (Cl - ) thông qua phản ứng hóa học thuận nghịch sau: HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl − Dung dịch tạo thành được gọi là axít clohiđric và nó là một axít mạnh. Hằng số điện li axít hay hằng số ion hóa K a là rất lớn, nghĩa là HCl bị điện li hay ion hóa toàn phần trong nước. Kể cả khi không có mặt nước thì hydro clorua vẫn có thể có phản ứng như một axít. Ví dụ, hydro clorua có thể hòa tan trong các dung môi phân cực khác như mêtanol và có phản ứng như một chất xúc tác axít cho các phản ứng hóa học khi điều kiện khan nước (anhiđrơ) là mong muốn. HCl + CH 3 OH → CH 3 O + H 2 + Cl − HCl cung cấp proton cho phân tử mêtanol (CH 3 OH) Do bản chất axít của nó, hydro clorua là một chất khí có tính ăn mòn, cụ thể là khi có sự hiện diện của hơi ẩm. Khói trắng của clorua hiđrôloric làm thay đổi pH của giấy quỳ. Màu đỏ chỉ ra rằng dung dịch có tính axít. XỬ LÝ KHÍ HCL BẰNG NƯỚC 2 ĐỒ ÁN MÔN: KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS. Nguyễn Chí Hiếu 7849:8;#<*=>?%:*.*/(@HCl được sinh ra trong các quá trình: -Quá trình điện phân muối ăn sản xuất xút. -Quá trình gia công chế biến có sử dụng Clo (quá trình Clo hóa). -Các cơ sở gia công chế biến kim loại có tẩy rửa bằng HCl. -Quá trình thiêu đốt chất dẻo, giấy và rác thải công nghiệp. -Quá trình mạ điện. -Quá trình làm sạch các nồi đun nấu. - Quá trình sản xuất phân bón, dệt nhuộm và chế biến thực phẩm AB:**CD:8#-,($;%EF%'G%>2CH:8EI#3::8CH%@ a/ Đối với con người Tiếp xúc với khí HCl gây ra ảnh hưởng đến sức khỏe của con người ở nhiều dạng khác nhau bao gồm làm ngứa phổi, da và màng nhầy, làm tê liệt hóa các chức năng của hệ thống thần kinh trung ương, ngoài ra còn các vấn đề về hô hấp và tiêu hóa. Tiếp xúc nhiều hơi axit clohidric có thể bị nhiễm độc, gây ra bệnh viêm dạ dày, bệnh viêm phế quản kinh niên, bệnh viêm da và giảm thị giác. Do tác dụng kích thích cục bộ, HCl sẽ gây bỏng, sưng http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KHÔNG KHÍ I.1. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KHÔNG KHÍ Không khí khô là hỗn hợp của nhiều chất khí khác nhau trong đó hai thành phần chủ yếu là Nitơ và Ôxy. Trong bảng 1-1 cho biết thành phần của các chất có trong không khí được tính theo tỷ lệ phần trăm thể tích và trọng lượng. Bảng 1-1 Tỷ lệ % theo Loại khí Ký hiệu Thể tích Trọng lượng Nitơ N 2 78 A‡5 ÔXy O 2 20,59 23,17 Argôn Ar 0,93 1,29 Cacboníc CO 2 0,03 0,043 Nêôn, Hêli, Kpiptôn Ne, He, Kr Không đáng kể Không đáng kể Xêmôn, Hrô, Ôzôn Xe, H 2 , O 3 Không đáng kể Không đáng kể Ngoài các loại khí đã nêu, trong không khí khô còn có bụi, vi trùng I.2. GIẢN ĐỒ I – D CỦA KHÔNG KHÍ ẨM I.2.1. Quá trình đun nóng và làm lạnh Quá trình sấy nóng và làm lạnh không khí có thể thực hiện bằng 2 phương pháp: phương pháp khô và phương pháp ướt. Phương pháp khô hay còn gọi là phương pháp gián tiếp có chất mang nhiệt trao đổi nhiệt với không khí qua thành vách cứng. Quá trình sấy nóng không khí do không khí được tiếp Xúc với bề mặt nóng khô là quá trình đơn giản nhất. Trong quá trình này không khí chỉ nhận nhiệt hiện đối lưu, còn dung ẩm của không khí không thay đổi. Vì vậy trong giản đồ I – d quá trình đun nóng hướng từ dưới lên trên theo đường d = const. Nếu trạngthái không khí tương ứng điểm I (có t 1, ϕ 1 ) được đun nóng trong bộ sấy thì quá trình sấy nóng theo đường thẳng đứng d 1 = const đi lên phía trên bắt đầu từ điểm I. Nhiệt truyền cho không khí càng lớn thì không khí càng được đun nóng hơn và theo đường d 1 = const vò trí điểm trạng thái không khí được đun nóng càng ở cao hơn. Nếu lượng nhiệt ∆I 1 truyền cho mỗi kg phần khô của không khí ẩm thì điểm 2 sẽ tương ứng với trạng thái cuối cùng của nó (Xem hình 1). Trong quá trình làm lạnh không khí. Khi tiếp Xúc với bề mặt làm lạnh khô không khí chỉ nhường nhiệt hiện đối lưu. Trong giản đồ I – d quá trình này đi từ trên Xuống dưới theo đường d= const. Thí dụ khi làm lạnh không khí có trạngthái tương ứng với điểm I đến trạng thái tương ứng điểm 3 ( hình 1) thì lượng nhiệt ∆I 2 sẽ thu từ mỗi kg phần khô của không khí ẩm. Quá trình làm lạnh không khí trong thiết bò trao đổi nhiệt có thể đến được trạng thái tương ứng với điểm 4 là giao điểm của d = const và ϕ = http://www.ebook.edu.vn 100%. Đó chính là nhiệt độ điểm sương của không khí. Khi sự làm lạnh được tiếp tục thì hơi nước trong không khí được ngưng tụ lại và sự thay đổi trạng thái nhiệt ẩm sẽ theo đường ϕ = 100%, thí dụ điểm 5. Quá trình làm lạnh Xảy ra theo đúng đường ϕ = 100% là quá trình nhường cả nhiệt hiện và nhiệt kín ngưng tụ. Đây là quá trình phức tạp của sự trao đổi nhiệt ẩm của không khí với bề mặt lạnh. Phương pháp ướt hay còn gọi là phương pháp tiếp Xúc trực tiếp. Chất mang nhiệt là nước hoặc hơi tiếp Xúc trực tiếp với không khí. Khi tiếp Xúc trực tiếp như vậy ngoài trao đổi nhiệt còn có trao đổi ẩm. Tùy theo yêu cầu nhiệt độ của chất mang nhiệt mà ta Xác đònh được điểm trạng thái cuối cùng của sự trao đổi nhiệt ẩm. Phương pháp tiếp Xúc trực tiếp giữa không khí và chất mang nhiệt được nghiên cứu kỹ hơn trong các phần dưới đây. I.2.2. Quá trình làm ẩm đoạn nhiệt không khí Lớp nước mỏng hay là nhhững giọt nước nhỏ bé khi tiếp Xúc với không khí sẽ đạt được nhiệt độ bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt. Khi sự tiếp Xúc giữa không khí với nước có nhiệt độ như thế thì Xảy ra quá trình làm ẩm đoạn nhiệt không khí. Trong quá trình này entanpi của không khí thực tế giữ nguyên không đổi và trên giản đồ I – d nó nằm theo đường I = const (sang phải Xuống