Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi tại khu vực sau sấy từ quy trình sản xuất bột giặt của Công ty cổ phần Phân Bón Hóa Chất Cần Thơ với công suất 42000 m3giờ ”

Vì những lý do trên đã gây hứng thú cho chúng em tìm hiểu vấn đề và quyết định chọn đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi tại khu vực sau sấy từ quy trình sản xuất bột giặt của

MỤC LỤC

DANH SÁCH BẢNG i

DANH SÁCH HÌNH ii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XÍ NGHIỆP 2

2.1.1 Tổng quan chung về dây chuyền sản xuất bột giặt tại công ty 2

2.1.2 Vị trí địa lí 2

2.1.3 Điều kiện vi khí hậu 3

2.1.4 Hoạt động sản xuất và kinh doanh của xí nghiệp 3

2.1.5 Hiện trạng môi trường tại xí nghiệp 4

2.1.6 Nguồn gốc và thành phần phát sinh nước thải trong sản xuất bột giặt ……….6

2.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 6

2.3 CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BỤI 7

2.3.1 Độ phân tán các phân tử 7

2.3.2 Tính kết dính của bụi 8

2.3.3 Độ mài mòn của bụi 8

2.3.4 Độ thấm ướt của bụi 8

2.3.5 Độ hút ẩm của bụi 8

2.3.6 Độ dẫn điện của lớp bụi 9

2.3.7 Sự tích điện của lớp bụi 9

2.3.8 Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dễ nổ với không khí 9

2.3.9 Hiệu quả thu hồi bụi 9

2.4 NGUỒN GỐC PHÁT SINH KHÍ THẢI VÀ TÍNH CHẤT BỤI BỘT GIẶT 9 2.4.1 Khí thải lò cấp nhiệt sấy 9

2.4.2 Đặc điểm bụi bột giặt 10

2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 10

2.5.1 Thu bụi theo phương pháp khô 10

2.5.2 Thu bụi theo phương pháp ướt 15

2.5.3 Thu bụi theo phương pháp lọc bụi 22

2.5.4 Thu bụi theo phương pháp tĩnh điện 36

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 38

3.1 PHƯƠNG ÁN 1: 38

3.2 PHƯƠNG ÁN 2: 38

3.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 39

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 40

4.1 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO 40

4.2 TÍNH TOÁN LẠI HỆ THỐNG CYCLON HIỆN HỮU TRONG NHÀ MÁY .40

4.2.1 Tốc độ thực tế của khí trong cyclon 41

4.2.2 Các kích thước chi tiết của cyclon IIH - 24 41 4.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TAY

4.3.1 Tính số lượng túi vải 46

4.3.2 Khối lượng bụi thu được của thiết bị lọc bụi túi vải 46

4.3.3 Tính số lượng valve rung giũ 47

4.3.4 Tính toán và lựa chọn kích thước buồng lọc 48

4.3.5 Tính bề dày thân tháp 49

4.4 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG 51

4.5 TRỞ LỰC CỦA CYCLON, THIẾT BỊ LỌC BỤI VÀ TOÀN BỘ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG 51

4.5.1 Tổn thất áp suất trong cyclon 51

4.5.2 Trở lực thiết bị lọc bụi 52

4.5.3 Trở lực trên đường ống dẫn khí vào thiết bị 52

4.6 TÍNH TOÁN ỐNG KHÓI 55

4.6.1 Đường kính ống khói 55

4.6.2 Chiều cao ống khói 55

4.7 CHỌN VẬT LIỆU 55

4.8 CHỌN QUẠT 56

4.8.1 Trở lực toàn hệ thống 57

4.8.2 Công suất quạt 57

4.8.3 Tính động cơ điện 57

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHI PHÍ 58

5.1 KHỐI LƯỢNG THIẾT BỊ 58

5.2 KHỐI LƯỢNG ĐƯỜNG ỐNG 59

5.3 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI 60

5.4 CHI PHÍ VẬN HÀNH MỘT NĂM 61

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

6.1 KẾT LUẬN 63

6.2 KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Kết quả kiểm tra điều kiện khí hậu 12/2010 4

Bảng 2.2: Kết quả kiểm tra điều kiện ánh sáng và tiếng ồn 4

Bảng 2.3: Kết quả kiểm tra nồng độ bụi 12/2010 5

Bảng 2.4: Các loại bụi 8

Bảng2.5: Bảng nồng độ các chất gây ô nhiễm gây ô nhiễm lò cấp nhiệt 9

Bảng 2.6: Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô 10

Bảng 2.7: Vận tốc tối đa cho phép của dòng khí trong buồng lắng bụi 12

Bảng 2.8: Nồng độ bụi cho phép ứng dụng Xiclon 15

Bảng 2.9: Hiệu suất xử lý 27

Bảng 2.10: Đánh giá hai nguyên lý rũ bụi – Khí thổi ngược và Xung khí nén.32 Bảng 4.1: Các kích thước chi tiết của xiclon 49

Bảng 4.2: Hiệu quả lọc theo cỡ hạt ( ) 50

Bảng 4.3: Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi 51

Bảng 5.1: Bảng thống kê chi phí cho thiết bị 65

Bảng 5.2: Bảng thống kê chi phí cho đường ống 67

Bảng 5.1: Bảng thống kê chi phí cho thiết bị lọc túi vải 67

Bảng 5.4: Bảng thống kê chi phí vận hành hàng năm 68

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Quy trình công nghệ sản xuất bột giặt 6

Hình 2.2: Cấu tạo buồng lắng bụi 11

Hình 2.2: Cấu tạo buồng lắng bụi 12

Hình 2.4: Cấu tạo của thiết bị thu bụi quán tính kiểu lá sách 13

Hình 2.5: Cấu tạo Cyclon 13

Hình 2.6: Các dạng xyclon chủ yếu 14

Hình 2.7: Cấu tạo thiết bị rửa khí trần 16

Hình 2.8: Cấu tạo thiết bị rửa khí đệm 24

Hình 2.9: Cấu tạo thiết bị rửa khí đệm với lớp đệm dao động 25

Hình 2.10: Cấu tạo thiết bị sủi bọt 26

Hình 2.11: Thiết bị lọc bụi kiểu ướt dưới tác động va đập quán tính 27

Hình 2.12: Cấu tạo thiết bị lọc bụi ly tâm ướt (Xiclon ướt) 28

Hình 2.13: Thiết bị rửa khí vận tốc cao - Thiết bị lọc Venturi 29

Hình 2.14: Cấu tạo hệ thống lọc bụi tay áo 31

Hình 2.15: Các kiểu rũ bụi cho túi lọc bụi 31

Hình 2.16: Ví dụ cách lắp túi có vành chặn 33

Hình 2.17: Ví dụ Túi lọc bụi có miệng được 33

Hình 2.18: Ví dụ Túi lọc có miệng bằng đai thép 34

Hình 2.19: Các kiểu dệt vải lọc bụi 34

Hình 2.20: Ví dụ túi lọc bụi không có màng bảo vệ 35

Hình 2.21: Ví dụ túi lọc bụi có màng bảo vệ 35

Hình 2.22: Sự phân bổ dòng bụi 36

Hình 2.23: Bố trí đường bụi vào tại đỉnh hệ thống 37

Hình 2.24: Thiết kế tiêu chuẩn cho các tấm chia bụi bên trong lọc bụi 37

Hình 2.25: Các cấu hình của bộ phận chặn bụi tại cửa vào 38

Hình 2.26: Bụi đóng bánh và tắc do của xả liệu nhỏ và vách phễu không đủ góc nghiêng .38

Hình 2.27: Chu kỳ bắn xung 41

Hình 2.28: Kiểm soát chu kỳ vệ sinh túi bằng đồng hồ đo chênh áp 42

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý bụi 45

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý bụi 45

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Trong thời đại công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và đặc biệt khiViệt Nam đã trở thành thành viên chính thức của tổ chức thương mại thế giới(WTO) thì việc mua bán, trao đổi hàng hoá ngày càng được chú trọng và quantâm Người tiêu dùng ngày càng có nhiều sự lựa chọn, nhiều cơ hội để tìm chomình một loại sản phẩm phù hợp nhất và giá cả lại phải chăng Điển hình là nhucầu về các sản phẩm làm sạch trong đó có bột giặt

Đối với mỗi gia đình, bột giặt là một trong những sản phẩm tiêu dùngthiết yếu Điều kiện sống càng phát triển thì nhu cầu của con người về nhữngsản phẩm hoàn thiện cũng tăng lên Chính vì điều này đã thúc đẩy ngành sảnxuất bột giặt phát triển Tuy nhiên việc phát triển ngành sản xuất bột giặt sẽ gây

ra hàng loạt các vấn đề cần quan tâm về môi trường

Môi trường bị ô nhiễm sẽ có những ảnh hưởng không nhỏ đến đời sốngcủa con người cũng như động thực vật, phá vỡ các mối cân bằng sinh thái, cảnhquan đô thị Hiện nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm khi

số lượng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng Vì vậy việc xử lýbụi và khí thải trong quá trình sản xuất là bước quan trọng trong việc bảo vệmôi trường không khí Tại dây chuyền sản xuất bột giặt mỗi ngày thải ra lượnglớn khí thải gây ảnh hưởng trực tiếp đến người dân xung quanh khu vực

Tổng lượng bụi lơ lửng cho phép trong môi trường không khí xungquanh trung bình 1 giờ là 0,3 mg/m3 (QCVN 05:2013/BTNMT) Thành phầnhóa học kèm theo thời gian tiếp xúc của bụi lên con người là các yếu tố ảnhhưởng đến các cơ quan nội tạng Mức độ xâm nhập bụi vào cơ quan hô hấp củamỗi người phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, mật độ hạt bụi và cơ địa củatừng người Bụi vào phổi gây kích thích cơ học, xơ hóa phổi dẫn đến các bệnh

về hô hấp như khó thở, ho và khạc đờm, ho ra máu, đau ngực … Vì những lý

do trên đã gây hứng thú cho chúng em tìm hiểu vấn đề và quyết định chọn đề

tài “ Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi tại khu vực sau sấy từ quy trình sản xuất bột giặt của Công ty cổ phần Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ với công suất 42000 m 3 /giờ ” nhằm mục đích giảm thiểu ô nhiễm, mang lại bầu

không khí sạch, nâng cao sức khỏe cho người dân, cải thiện chất lượng môitrường không khí trong khu vực

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu tổng quan về xí nghiệp

2.1.1 Tổng quan chung về dây chuyền sản xuất bột giặt tại công ty

Công ty CP Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ, đơn vị thành viên của TậpĐoàn Hóa Chất Việt Nam, được thành lập năm 1977, tiền thân là Nhà MáyNghiền Apatit Hậu Giang

Quy mô tổ chức: Công ty CP Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ gồm 4 đơn

vị thành viên gồm:

Xí Nghiệp Phân Bón: Chuyên sản xuất các loại phân bón phức hợp N,P,

K, năng suất 200.000 tấn/năm

Xí nghiệp Hóa Chất: Gồm 03 dây chuyền:

Dây chuyền sản xuất Bột Giặt 15.000 Tấn/năm

Dây chuyền sản xuất Silicate Natri 25.000 Tấn/năm

Dây chuyền sản xuất Zeolite 4A 20.000 Tấn/Năm

Xí nghiệp thức ăn chăn nuôi và thủy sản: gồm 02 dây chuyền:

Dây chuyền sản xuất thức ăn viên nổi cho cá da trơn 40.000 Tấn/năm

Dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc gia cầm 60.000 Tấn năm

Công ty TNHH MTV Phân Bón Hữu Cơ Đậm Đặc, Chuyên sản xuất phânbón hữu cơ đậm đặc, năng suất 20.000 tấn/năm

Xí Nghiệp Khai Thác Đá Ba Hòn, chuyên khai thác đá vôi công suất35.000m³/năm

2.1.2 Vị trí địa lí

Vị trí lắp đặt dây chuyền sản xuất Bột Giặt nằm phía Đông nam trong mặtbằng hiện có của Công ty CP Phân Bón và Hoá Chất Cần Thơ, cách trung tâmThành phố Cần Thơ khoảng 12km, thuộc khu công nghiệp Trà Nóc 1, QuậnBình Thủy, TP Cần Thơ

- Phía Đông: Giáp với Sông Hậu Giang gần với bến bốc xếp số 2 của công ty,rất thuận lợi cho vận chuyển đường thuỷ

- Phía Tây: Giáp với đường nội bộ của Công ty

- Phía Nam: Giáp với kho chứa

- Phía Bắc: Giáp với đường nội bộ (gần xưởng Zeolite 4A, xưởng Natri Silicate)rất thuận lợi cho vận chuyển nguyên liệu trong sản xuất

Dây chuyền sản xuất Bột Giặt được lắp đặt tại xưởng sản xuất Bột giặt,

Xí Nghiệp Hóa Chất như sau:

Vị trí: Nằm trong khuôn viên quy hoạch nhà xưởng sản xuất của Công ty

CP Phân Bón & Hoá Chất Cần Thơ phù hợp với mặt bằng quy hoạch tổng thểcác phân xưởng Silicate Natri, Zeolite 4A tại công ty

Nhà xưởng: Chia làm 02 khu vực:

- Khu vực gia công kem: kiến trúc 1 trệt 2 lầu, kết cấu khung bêtông cốt thépxây tường, mái lợp fibroximen, tổng diện tích sử dụng 12 x 6 x 3 = 216m²

- Khu vực sấy và gia công bán thành phẩm: kiến trúc 1 trệt 2 lầu, kết cấu khungbêtông cốt thép xây tường, mái lợp fibroximen, tổng diện tích sử dụng 234m²

- Khu vực cân đóng gói sản phẩm: Diện tích 21 x 12 = 252m², kiến trúc khungnhà thép với chiều cao hiệu dụng 6m, vách xây tường, mái lợp fibroximen.

2.1.3 Điều kiện vi khí hậu

- Vị trí lắp đặt dây chuyền sản xuất Zeolit 4A nằm trong Khu Công nghiệp Trà

Nóc I, mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa của vùng đồng bằng Nam bộ Độ ẩmluôn cao hơn 75% và trung bình hàng năm khoảng 82%, rất ít chịu tác động của bãolụt

- Nhiệt độ không khí thay đổi theo mùa trong năm, có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa và

mùa khô Nhiệt độ trung bình hàng năm 27OC

- Hướng gió chủ đạo thay đổi theo mùa, vào mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4

năm sau là hướng Đông Bắc Vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 là hướng TâyNam thổi từ biển vào mang theo nhiều hơi nước gây ra mưa nhiều trong thời gian này.Tốc độ gió trung bình trong năm vào khoảng 3,5 m/s

- Lượng mưa trung bình trong năm là 1.947mm tập trung vào tháng 6 đến tháng 9

chiếm khoảng 90% lượng mưa cả năm

- Tổng số giờ nắng trong năm khoảng 2.203 giờ, tổng lượng bức xạ khoảng 4,5

kcal/cm²/năm, chủ yếu tập trung vào mùa khô

- Chất lượng nước Sông Hậu thay đổi theo mùa, mang tính kiềm có độ pH

khoảng 7 ÷ 8, hàm lượng sắt thay đổi theo thủy triều

2.1.4 Hoạt động sản xuất và kinh doanh của xí nghiệp

-Dây chuyền sản xuất Bột Giặt được đầu tư đưa vào sử dụng tháng 08 năm 1993

với năng suất 5.000 tấn/năm từ dây chuyền sản xuất carbonate Canxi, với sản phẩmchủ yếu là bột giặt tổng hợp

-Năm 2002 dây chuyền được nâng cấp cải tạo lần đầu để tăng năng suất và sản

xuất bột giặt cao cấp, với năng suất dây chuyền 8.000 tấn/năm

-Năm 2006 dây chuyền được đầu tư cải tạo toàn bộ hệ thống nhà gia công kem,

nhà cân đóng gói sản phẩm và tăng năng suất lên 15.000 tấn/năm (tối đa 18.000tấn/năm)

2.1.5 Hiện trạng môi trường tại xí nghiệp

a Điều kiện vi khí hậu

Bảng 2.1: Kết quả kiểm tra điều kiện khí hậu 12/2010

ST

NHIỆT ĐỘ ( O C) ĐỘ ẨM (%) GIÓ (m/s) TỐC ĐỘ Mẫu

đạt

Mẫu k.đạt

Mẫu đạt

Mẫu k.đạt

Mẫu đạt

Mẫu k.đạt

Mẫu đạt

Mẫu k.đạt

(Nguồn: Công ty cổ phần Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ, 2010)

- Tiêu chuẩn áp dụng kiểm tra tháng 12/2010.

- Tiêu chuẩn vệ sinh lao động: Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT, ngày

10/10/2002

- Tiêu chuẩn bức xạ ion hóa: TCVN 6866 – 2001

2.1.6 Nguồn gốc và thành phần phát sinh nước thải trong sản xuất bột giặt

Trong sản xuất bột giặt, lượng nước thải phát sinh chủ yếu gồm: Nước vệ sinhthiết bị: rửa béc phun, rửa nhà xưởng… Nước làm mát hệ thống bơm kem

Thành phẩn chủ yếu của nước thải là kem giặt có độ pH = 7 – 9, màu trắng đục,

Hình 2.1: Quy trình công nghệ sản xuất bột giặt

(Nguồn: Công ty cổ phần Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ, 2010)

Thuyết minh quy trình công nghệ:

 Công đoạn gia công kem:

- Tuy đơn giản nhưng quyết định chất lượng sản phẩm, sản phẩm kem đảm bảo

trung tính (pH 7 – 9), dạng kem, bề mặt láng bóng, màu trắng sữa, không bịđặc (xốp), kem nhão có độ ẩm 38 – 42%

- Kem nhão được phối trộn với các phụ gia khác theo yêu cầu sử dụng và thị

hiếu người tiêu dùng, cả hai quá trình này đề được khuấy trộn trong thiết bịkhuấy trộn

- Kem có độ đồng nhất, nhuyễn và mịn quá trình phun sấy mới ổn định và liên

tục

 Công đoạn tạo hạt, sấy.

Tạo hạt có nhiều cách, tuy nhiên để tối ưu về kỹ thuật, và chi phí sản xuất, thường sửdụng phương pháp sấy phun vừa kết hợp tạo hạt vừa sấy sản phẩm

- Dùng bơm cao áp nén kem giặt đến áp suất 50 – 80 kg/cm², qua lỗ béc phun

đường kính từ 2,5 – 4,2mm phân tán thành các hạt từ 0,3 – 0,6mm, rơi từ trêncao xuống trong tháp sấy cao từ 9 – 15m, dùng khí nóng có nhiệt độ từ 300 –

350OC thổi ngược từ dưới lên sấy khô các hạt đã được định hình, khi sấy saukhi ra khỏi tháp sấy có nhiệt độ 100 – 120OC

- Các hạt kem nhão tiếp xúc với khí nóng sẽ bốc hơi nước, hạt kem nở ra khô

dần tạo thành bột và nhờ tính năng của Silicate tạo cho hạt bột phồng lên rỗng

và xốp rơi xuống đáy tháp

- Phương pháp sấy ngược chiều được áp dụng phổ biến hiện nay trong công

nghệ sản xuất Bột Giặt, khí sau sấy khô có đem theo bụi cần đưa qua hệ thốnglọc bụi để đảm bảo thu hồi bụi và điều kiện vệ sinh môi trường

 Công đoạn sàn phân loại và trộn phụ gia

- Bột thô rơi xuống đáy tháp được chuyển qua sàn phân loại loại bỏ các hạt

không đảm bảo quy cách chỉ lấy các hạt có kích thước 0,3 – 0,6mm Các hạtkhông đảm bảo quy cách được đưa về lại thiết bị gia công kem

- Các hạt đạt quy cách được quạt hút bột hút lên hệ thống phân ly, phần bột thô

được đưa về thiết bị trộn phụ gia và hương liệu, không khí được đưa về hệthống xử lý bụi

- Tại thiết bị trộn phụ gia, bột thô và các phụ gia, hương liệu được định lượng

và phối trộn tùy theo yêu cầu và thị hiếu người tiêu dùng Sản phẩm sau trộnđạt yêu cầu về chất lượng, thành phần và hương liệu được chuyển sang côngđoạn đóng bao

 Công đoạn cân đóng gói sản phẩm.

Bột giặt từ hệ thống bunke chứa được cần định lượng và đóng gói tùy theotrọng lượng và quy cách sản phẩm, các túi bột giặt sau khi dán được xếp vàocác hộp carton và chuyển vào kho lưu trữ.

2.3 Các tính chất cơ bản của bụi

2.3.1 Độ phân tán các phân tử

Kích thước hạt là một thông số cơ bản của nó Việc lựa chọn thiết bị tách bụi tùythuộc vào thành phần phân tán của các hạt bụi tách được Trong các thiết bị tách bụiđặc trưng cho kích thước hạt bụi là đại lượng vận tốc lắng của chúng như đại lượngđường 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, hạtcàng 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 khoảngphân bố độ phân tán của chúng

2.3.2 Tính kết dính của bụi

Các hạt bụi có xu hướng kết dính vào nhau, với độ kết dính cao thì bụi có thể dẫnđến 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 mm thì rất dễ dẫn đến dính bết, còn bụi có nhiều hạt trên10mm thì dễ trở thành tơi xốp

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

Bảng 2.4: Các loại bụi

Không kết dính Xỉ khô, thạch anh, đất khô

Kết dính yếu Hạt cốc, manhêzit, apatit khô, bụi lò cao, tro bụi có chứa nhiều

chất chưa cháy, bụi đá

Kết dính 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,

Kết dính mạnh Bụi xi măng, bụi tách ra từ không khí ẩm, bụi thạch cao và

amiang, cliker, muối natri,

(Nguồn: Kiểm soát ô nhiễm không khí, 2007)

2.3.3 Độ mài mòn của bụi

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

2.3.4 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 dễthấm ướt hơn các hạt có bề mặt gồ ghề bởi vì bề mặt gồ ghề có thể bị bao phủ bởi mộtlớp vỏ

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, cáckhoáng 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,

2.3.5 Độ hút ẩm của bụi

Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc thành phần hóa học, kích thước, hìnhdạng, độ nhám bề mặt của các hạt bụi Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện táchchúng trong các thiết bị tách bụi kiểu ướt

2.3.6 Độ dẫn điện của lớp bụi

Chỉ số này được đánh giá theo chỉ số điện trở suất của lớp bụi rb và phụthuộc vào tính chất của từng hạt bụi riêng lẻ (độ dẫn điện bề mặt và độ dẫn điệntrong, 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

2.3.7 Sự tích điện của lớp bụi

Dấu của các hạt bụi tích điện phụ thuộc vào phương pháp tạo thành, thành phầnhóa học, cả những tính chất của vật chất mà chúng tiếp xúc Chỉ tiêu này có ảnh hưởngđến 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

2.3.8 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 bốccháy 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, hìnhdáng 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

2.3.9 Hiệu quả thu hồi bụi

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

2.4 Nguồn gốc phát sinh khí thải và tính chất bụi bột giặt

2.4.1 Khí thải lò cấp nhiệt sấy

Do sử dụng nhiên liệu đốt là dầu nặng (dầu FO) hàm lượng sulfur thấp,nên lượng khí thải NOx và SOx rất thấp, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường

Bảng2.5: Bảng nồng độ các chất gây ô nhiễm gây ô nhiễm lò cấp nhiệt

(Nguồn: Công ty cổ phần Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ, 2010)

Dựa vào nồng độ các chất ô nhiễm trong bảng, chúng ta có thể kết luậndầu FO đạt tất cả các chỉ tiêu về môi trường QCVN 19:2009

Tuy nhiên, để đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường, nhiệt độ khí thải,Công ty đã đầu từ lắp đặt hệ thống xử lý bụi và dập nước cho thiết bị lò cấpnhiệt

Do sử dụng nhiên liệu đốt là dầu nặng (dầu FO) hàm lượng sulfur thấp,nên lượng khí thải NOx và SOx rất thấp, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môitrường

2.4.2 Đặc điểm bụi bột giặt

2.5.1 Thu bụi theo phương pháp khô

Có nhiều loại thiết bị cơ khí kiểu khô để làm sạch bụi nhờ lợi dụng các cơchế lắng khác nhau như:

- Lắng trọng lực: các buồng lắng bụi

- Quán tính: thay đổi hướng chuyển động của dòng khí Lắng li tâm: các xiclon đơn, kép và nhóm, xoáy và động học…

Đây 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

Bảng 2.6: Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô

STT

Dạ ng thiết bị

Năn

g suất tối đa

Hiệu quả Xử lý

Tr

ở lực

Gi

ới hạn nhiệt độ

1 Buồng lắng Không giới

(Nguồn: Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học – Kỹ thuật xử lý chất thải

công nghiệp - Tập 13, Nguyễn Văn Phước)

a Phương pháp trọng lực (Buồng lắng bụi trọng lực)

- Đây là loại thiết bị lọc đơn giản nhất Buồng lắng bụi thu gom bụi theonguyên lý sử dụng lực hấp dẫn, trọng lực để lắng đọng những phần tử bụi rakhỏi không khí Cấu tạo là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn hơnnhiều lần so với tiết diện của đường ống dẫn khí vào để cho vận tốc dòng khígiảm xuống rất nhỏ, nhờ thế hạt bụi đủ thời gian rơi xuống chạm đáy dưới tácdụng trọng lực và bị giữ lại ở đó mà không bị dòng khí mang theo

- Đối với các hạt có kích thước nhỏ, ngòai ảnh hưởng của trọng lực còn cólực chuyển động của dòng khí, lực ma sát của không khí

- Do đó phương pháp này chỉ áp dụng cho bụi thô có kích thước từ 60 ÷70m Tuy nhiên, các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bị giữ lại

- Cấu tạo của buồng lắng bụi như sau:

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

Hình 2.2: Cấu tạo buồng lắng bụi

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

Bảng 2.7 Vận tốc tối đa cho phép của dòng khí trong buồng lắng bụi

STT Vật liệu bụi

Khối lượng riêng ( kg/m 3 )

Đường kính trung bình (mm)

Vận tốc cho phép (m/s)

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

b Phương pháp thu bụi quán tính (Buồng lắng bụi quán tính):

- Nguyên lý: 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 dòngkhí đột ngột đổi hướng, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tụcchuyển động theo hướng cũ và tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa Tuy nhiênhiệu quả không cao

- Thông số tính toán: Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1m/s, còn ở ống

vào khoảng 10m/s Hiệu quả lọc của thiết bị này đạt từ 65 ÷ 80% đối với cáchạt bụi có kích thước 20 ÷ 30 m Trở lực của chúng trong khoảng 150 ÷ 390N/

m2

Cấu tạo của thiết bị thu bụi quán tính như sau:

Hình 2.3: Cấu tạo cuả thiết bị lắng bụi quán tính

a - TB có tấm ngăn, b - TB có phần côn mở rộng, c - TB thu bụi bằng

(Nguồn: Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học – Kỹ thuật xử lý chất thải

công nghiệp - Tập 13, Nguyễn Văn Phước, 1998)

- Cấu tạo của thiết bị thu bụi quán tính kiểu lá sách:

+ Dòng chứa bụi nồng độ cao (10%) thể tích được hút qua xiclon để tiếp tục xử

lý, rồi sau đó trộn với dòng khí đi qua các tấm chắn

+ Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao (15m/s )

+ Thiết bị lá sách được sử dụng để thu hồi bụi có kích thước trên 20 m

c Phương pháp ly tâm (Xiclon):

- Cấu tạo

Hình 2.5: Cấu tạo Cyclon

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

- Nguyên lý hoạt động

Dòng khí nhiễm bụi được dưa vào phần trên của Xiclon Thân Xyclonthường là hình trụ có đáy là chóp cụt Ống khí vào có dạng khối hình chữ nhật,được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân Xiclon Khí sạch thoát ra ở phía

b

dh

HtrụHchópHthùng thu

D

Ngăn chứa bụi

Vùng xoáy trong

Vùng xoáy ngoài

trên qua ống tròn Khí vào Xiclon chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuốngdưới thành dòng xoáy ngoài Lúc này, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực li tâm,văng vào thành Xiclon Tiến gần đến đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngượctrở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoáy trong Các hạt bụi dịchchuyển xuống dưới đáy của dòng xoáy và ra khỏi Xiclon qua ống xả bụi

- Ưu, nhược điểm:

- Không có phần chuyển động

- Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (khoảng 5000C)

- Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt Xiclon

- Có khả năng xử lý bụi có tính ăn mòn cao

- Thu được bụi dạng khô

- Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 ÷ 1500 N/m2)

- Làm việc tốt ở áp suất cao

- Chế tạo đơn giản

- Năng suất cao, giá thành rẻ

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

không thể thu hồi bụi có tính kết dính

Hình 2.6: Các dạng xyclon chủ yếu

a- kiểu xoắn ốc; b - kiểu tiếp tuyến; c - kiểu xoắn vít; d- kiểu dọc trục có cánh nơ.

(Nguồn: Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học – Kỹ thuật xử lý chất thải

công nghiệp - Tập 13, Nguyễn Văn Phước, 1998)

- Thông số tính toán:

+ Vận tốc khí qua tiết diện ngang của Xiclon 2,2 ÷ 5,0 m/s

+ Vận tốc Xiclon đầu vào phải cao để tạo vòng xoáy

a) b) c) d)

+ Xiclon được chế tạo theo tỷ lệ:

+ Trong thực tế có Xiclon trụ và Xiclon chóp Xiclon trụthuộc nhóm năng suất cao Đường kính Xiclon trụ không lớn hơn 2000mm vàXiclon chóp nhỏ hơn 3000mm Nên chế tạo Xiclon với D  2m Trường hợplưu lượng khí lớn thì kết hợp nhiều Xiclon thành nhóm

Bảng 2.8: Nồng độ bụi cho phép ứng dụng Xiclon

(Nguồn

: Kỹ thuật xử lý khí thải công nghiệp, Phạm Văn Bôn, 2006)

2.5.2 Thu bụi theo phương pháp ướt

- Nguyên lý: sự tiếp xúc giữa dòng khí bị chất lỏng giữ lại và thải ra ngoài dưới dạng

cặn bùn Chất lỏng thường là nước Trường hợp thiết bị thu bụi có chức năng vừa khửbụi vừa khử khí độc thì chất lỏng có thể là một loại dung dịch hấp thụ

- Ưu và nhược điểm của phương pháp ẩm:

Ưu điểm:

- Dễ chế tạo, giá thành thấp, hiệu quả lọc cao.

- Lọc được bụi có kích thước dưới 0,1µm (Thiết bị lọc Venturi).

- Có thể làm việc với khí có nhiệt độ và độ ẩm cao.

- Nguy hiểm cháy - nổ thiết bị: “thấp”.

- Có thể thu hồi hơi và các khí độc hại bằng quá trình hấp thụ.

Nhược điểm:

- Bụi được thu hồi và thải ra dưới dạng cặn 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

1 - Vỏ thiết bị; 2 - Vòi phun nước;3 - Tấm chắn nước;

4 - Bộ phận hướng dòng và phân phối khí.

Hình 2.7: Cấu tạo thiết bị rửa khí trần

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

- Hiệu quả xử lý:

+ Hiệu quả cao đối với bụi: d 10m

+ Kém hiệu quả đối với bụi: d< 5m

+ Chiều cao tháp ( H ) vào khoảng 2,5 lần đường kính tháp D

+ Lượng nước được chọn vào khoảng 0,5 – 8 l/m3

+ Công thức tính hiệu quả xử lý của tháp ngược chiều:

l k l V d V

H v v Q

2

3exp



b Thiết bị rửa khí đệm:

Hình 2.8: Cấu tạo thiết bị rửa khí đệm

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

- Nguyên lý hoạt động:

+ Thiết bị này ít được sử dụng do lớp đệm hay bị bịt kín

+ Để đảm bảo sự dính ướt của lớp đệm chúng thường được để nghiêng 7 ÷ 100 vềhướng dòng khí, lưu lượng lỏng 0,15 ÷ 0,5 l/m3

+ Lớp vật liệu đệm thường làm bằng kim loại màu, sứ, nhựa

+ Vận tốc khí có thể lớn 10m/s do đó kích thước của thiết bị sẽ được gọn nhẹ

- Hiệu quả xử lý:

+ Hiệu quả thu hồi bụi kích thước d  2μm trên 90%

+ Hạt d = 2 ÷ 5μm được thu hồi 70% còn hạt lớn hơn 80 ÷ 90%

+ Hiệu quả xử lý phụ thuộc: cường độ tưới, nồng độ bụi, độ phân tán bụi

+ Hiệu quả xử lý trong tháp đệm:

S d

H q S j

(exp



dđ : đường kính ngoài của vật liệu đệm ( m ).

S0 : thể tích tự do ( thể tích rỗng của đệm ) ( m3 )

c Thiết bị rửa khí đệm với lớp đệm dao động:

1 – Phễu 2 - Đĩa chứa lớp hạt cầu 3 - Lớp hạt cầu 4 - Lớp hạt cầu chắn nước.

5 - Đĩa chắn 6 - Vòi phun nước 7 - Dung dịch với mực nước cố định.

Hình 2.9: Cấu tạo thiết bị rửa khí đệm với lớp đệm dao động

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

- Nguyên lý hoạt động:

+ Các quả cầu đệm làm bằng polime, thủy tinh hoặc nhựa xốp Khối lượng riêngcủa quả cầu đệm không được lớn hơn khối lượng riêng của chất lỏng

+ Vận tốc khí qua mặt cắt tự do của thiết bị 2,4 ÷ 3,0 m/s

+ Trở lực của thiết bị từ 1.000 ÷ 1.500 Pa

+ Lưu lượng nước tưới từ 0,25 ÷ 0,55 l/m3 khí

H

38exp1



1 - than; 2 – mâm; 3 - hộp nhập liệu; 4 - thanh chặn; 5 - hộp chảy tràn; 6 - vòi tưới.

Hình 2.10: Cấu tạo thiết bị sủi bọt

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

- Nguyên lý hoạt động:

 Phổ biến nhất là thiết bị sủi bọt với đĩa chảy sụt và đĩa chảy qua

 Chiều dày tối ưu của đĩa 4 ÷ 6 mm

Thu hồi bụi cao đối với hạt và trở lực không lớn từ 300 ÷ 1.000 N/m2

e Thiết bị lọc bụi kiểu ướt dưới tác động va đập quán tính:

032 , 0 036

, 0

09,0

1 Miệng vào của khí; 2 Cánh hướng

4 Quạt hút nước.

Hình 2.11: Thiết bị lọc bụi kiểu ướt dưới tác động va đập quán tính

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

0.150.0120.0380.0050.0050.045

75.599.499.099.099.599.5

Bụi đá vôi, vôi

Bụi đồ gốm, sứ (mài nhẵn, đánh bóng)

Bụi cát từ máy phun cát xử lý bề mặt

Bụi kim loại (đánh bóng bề mặt)

10.00.91.40.3

0.390.0180.0550.029

96.098.896.990.0

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

f Thiết bị lọc bụi ly tâm ướt (Xiclon ướt):

- Nguyên lý hoạt động:

+ Vận tốc dòng khí vào thiết bị phải lớn (v = 18 ÷ 21 m/s) tạo lực xoáy ly tâmtrong thiết bị

+ Phun nước: v = 0,14 ÷ 0,36 l/s

+ Bụi: d > 2 µm Năng suất lọc: 700 ÷ 105 m3/

Hình 2.12: Cấu tạo thiết bị lọc bụi ly tâm ướt (Xiclon ướt)

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

g Thiết bị rửa khí vận tốc cao - Thiết bị lọc Venturi:

1 Ống thắt

2 Thân thiết bị; 3 Vòi phun nước; 4 Ống xả; 5 Miệng thoát khí.

Hình 2.13: Thiết bị rửa khí vận tốc cao - Thiết bị lọc Venturi

(Nguồn: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải(tập 2), 2001)

- Hiệu quả xử lý: hiệu suất lọc: 99% đối với bụi: d ≤ 5 μm

2.5.3 Thu bụi theo phương pháp lọc bụi

- Đặc tính của lưới lọc: hiệu quả lọc, sức cản khí động và thời gian của chu kỳ hoạtđộng trước khi thay đổi mới hoặc hòan nguyên

- Các loại vật liệu lọc như vải, sợi xoắn rối, cáctông làm bằng hỗn hợp sợixenlulozơ - amiăng gồm các sợi có đường kính khác nhau

- Thiết bị lọc được chia làm 3 loại, phụ thuộc vào chức năng và nồng độ bụi vào ra:+ Thiết bị tinh lọc (hạt lớn hơn 0,5 m, vật liệu lọc thường được phục hồi, hiệuquả cao): để thu hồi bụi cực nhỏ với hiệu quả > 99%

+ Thiết bị lọc không khí: lọc khí có nồng độ bụi < 50 mg/m3 Vật liệu lọc có thểphục hồi

+ Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): làm sạch khí công nghiệp có nồngbụi đến 60 g/m3 với kích thước

a Thiết bị lọc tay áo:

Kỹ thuật công nghệ của hệ thống lọc bụi rũ bằng xung

 Nguyên lý hoạt động

Phần thân lọc bao gồm 03 phần chính: bộ phận khí ra sau lọc, phần thân lọc baogồm túi lọc bụi, phần buồng chứa bụi phía đáy Các túi lọc được giữ bởi các khung túilọc

Khí bụi được hút vào buồng lọc, tại đây khí cùng các hạt bụi sẽ bị giảm vận tốcbởi tấm chặn và khí được phân tán đều trong buồng lọc Khi luồng khí bụi giảm vậntốc trong buồng lọc sẽ làm các hạt bụi có tỷ trọng lớn sẽ rơi xuống buồng chứa bụiphía dưới Khí bụi được hút lên buồng lọc, phần khí sạch đi qua các túi lọc bụi, các hạtbụi bám vào thân túi lọc, khí sạch sẽ được đưa ra ngoài trời qua buồng khí sạch

Các túi lọc được làm sạch theo chu kỳ bằng các xung khí nén thổi trực tiếp và cáctúi lọc từ phía buồng khí sạch Các ống thổi khí nén được bố trí theo từng hàng phíatrên các hàng túi Các xung khí được hướng thẳng xuống các túi lọc do các venturiđược lắp tại các miệng khung túi lọc theo chiều thẳng đứng dọc theo túi từ phía trên

Bộ phận điều khiển thời gian cấp xung khí dược cài đặt theo chu kỳ vòng tròn.Thiết bị đo chênh lệch áp suất giữa buồng lọc và buồng khí sạch sẽ giúp người vậnhành kiểm tra trạng thái và chu kỳ làm sạch của hệ thống

 Cấu tạo: Thiết bị gồm nhiều ống tay áo hình trụ đường kính từ 125 ÷ 300 mm,

chiều cao từ 2,5 ÷ 3,5 m được giữ chặt trên lưới ống và được trang bị cơ cấu rũbụi (còn được gọi là thiết bị lọc tay áo)

- Vải lọc phải thỏa mãn các điều kiện sau đây:

+ Đường kính ống vải: d = 120  300 mm

+ Chiều dài: l = (16  20)d

+ Khả năng chứa bụi cao và ngay sau khi phục hồi bảo đảm hiệu quả lọc cao

+ Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu

+ Độ bền cơ học cao khi nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn

+ Giá thấp, có khả năng được phục hồi

- Cấu tạo nguyên lý chung của hệ thống

Có 05 loại lọc bụi cơ bản như sau:

 Lọc bụi lắp tại các đỉnh silo hoặc bồn chứa nguyên liệu

 Lọc bụi dạng nhỏ di động dung trong các vị trí lưu động

 Lọc bụi có diện tích lọc tới 450 m2

 Lọc bụi có diện tích lọc lớn hơn 450 m2.

 Lọc bụi dạng hình trụ cho áp suất cao / hút bụi chân không

Nguyên lý cấu tạo phần cơ khí

12 13 14 15 16 17

Filter bag Venturi

Diaphragm pulse valve Pulse control timer Rotary valve Differential pressure gauge Closing valve

Compressed air bin Regulation damper valve

Raw gas inlet

Clean gas outlet 19

2

2 Diffuser

Hình 2.14: Cấu tạo hệ thống lọc bụi tay áo

(Nguồn: Công ty TNHH xuất nhập khẩu Toàn Phát)

- Tổng quát các nguyên lý rũ bụi cho túi lọc bụi

Hình 2.15: Các kiểu rũ bụi cho túi lọc bụi

5

6 10 11

12 13 14 15 16 17 18

Header (compressed air tank)

Diaphragm pulse valve Pulse control timer Rotary valve Differential pressure gauge Closing valve

Compressed air bin Regulation damper valve Fan

19 Purge unit with hand reducer and filter set

Raw gas inlet

Clean gas outlet 19

2

2 Diffuser

a, b:Rũ bụi bằng phương pháp lắc hoặc gõ cơ khíc:Rũ bụi bằng phương pháp rung cơ khí

d:Phương pháp kết hợp rung rũ và khí nén thổi ngược

e:Rũ bụi bằng phương pháp thổi xung khí nén

7 Venturi (ông dẫn hướng)

8 Vòng khoa miệng túi có

Hiện nay phần lớn các phương pháp rung rũ bụi cơ khí đã được thay thế bằngphương pháp rũ bụi bằng khí nén, phần lớn được áp dụng trong ngành xi măng, trongphần này chúng tôi không đề cập đến phương pháp rung rũ bụi bằng cơ khí.

Bảng 2.10: Đánh giá hai nguyên lý rũ bụi – Khí thổi ngược và Xung khí nén

Quạt thổi ngược Rung rũ xung dung áp suất thấp

Rung rũ xung dung áp suất cao

Kích cỡ túi

lọc Rộng hơn do vận tốc lọc thấp

Nhỏ hơn do kích thước túi có thể dài hơn

Kích thước trung bình do chiều dài túi ngắn hơn

Số lượng

buồng lọc

Cần chia thành 2 buồng lọc do nguyên lý rũ bụi cần đóng cửa buồng hút khí sạch

Không cần chia buồng

Không cần chia buồng

Áp suất tổn

hao qua túi

Các kích

thước túi

thông dụng Ø300 x 10 m Ø130-150 x 7-8 m

Ø120-150 x 4,5-6 m

Tuổi thọ của

túi 3 - 5 năm với điều kiện làm việc tốt 3 - 5 năm với điều kiện làm việc tốt

3 năm với điềukiện làm việc tốt (do áp suất cao)

Chu kỳ làm

(Nguồn: Kỹ thuật xử lý khí thải công nghiệp, Phạm Văn Bôn, 2006)

Cả 03 loại trên đều đạt hiệu quả sử dụng tốt Để lựa chọn cho ứng dụng của bạn thìvấn đề giá cả là yếu tố cho sự quyết định 1 trong 3 loại trên.

Hình 2.16: Ví dụ cách lắp túi có vành chặn

(Nguồn: Kỹ thuật xử lý khí thải công nghiệp, Phạm Văn Bôn, 2006)

Túi lọc bụi có miệng được gia cố bằng dây thít ( bằng thép hoặc nhựa)

(Nguồn: Kỹ thuật xử lý khí thải công nghiệp, Phạm Văn Bôn, 2006) Túi lọc có miệng bằng đai thép

Túi lọc

Vành chặn

Đai thép

Hình 2.17: Ví dụ Túi lọc bụi có miệng được

gia cố bằng dây thít

Hình 2.18: Ví dụ Túi lọc có miệng bằng đai thép

Vải lọc bao gồm 2 loại sau: vải dệt - woven fabric hoặc vải không dệt - felt fabrics(non woven fabric) Cấu trúc của 2 loại vải này được thể hiện qua hình ảnh trong bảngdưới đây:

(Nguồn: Công ty TNHH xuất nhập khẩu Toàn Phát)

Tính chất của vải dệt bao gồm cấu trúc của 2 loại sợi dệt ngang và sợi dọc được dệtđan xen lẫn nhau

Tính chất của vải không dệt bao gồm 3 lớp cấu trúc vải được xếp chồng lên nhau Phần lớn trong ngành xi măng sử dụng vải không dệt do độ chênh áp giữa buồnglọc bụi và buồng khí sạch thấp đồng thời có hiệu suất lọc bụi cao so với vải dệt

Tiêu chuẩn lựa chọn vải lọc bụi:

Hình 2.19: Các kiểu dệt vải lọc bụi

Vải lọc bụi là đặc tính chung quan trọng nhất dựa trên nguyên lý hoạt động của bất

cứ hệ thống lọc bụi nào Hệ thống lọc bụi có hoạt động đạt hiệu quả yêu cầu haykhông là do sự lựa chọn loại vải đúng hay sai

Những tiêu chuẩn lựa chọn quan trọng là:

- Loại lọc bụi, đặc biệt là nguyên lý làm sạch.

- Độ ẩm

- Nhiệt độ khí bụi (tại thời điểm trung bình và điểm đỉnh).

- Thành phần cấu tạo và đặc tính hóa chất của khí bụi.

- Tải trọng của khí bụi đầu vào, kích cỡ hạt bụi.

- Đặc tính mài mòn của hạt bụi.

- Lượng bụi cho phép tồn tại trong khí sạch đầu ra.

- Đặc tính cơ lý hóa của hạt bụi.

Ngoài ra, vải lọc bụi cần phải đạt được các điều kiện sau đây:

- Độ thoáng khí cao (tổn hao áp suất thấp), chịu được độ bền cơ tốt.

- Hoạt động ổn định tại nhiệt độ làm việc cho phép.

- Kích thước (ổn định) không thay đổi tại nhiệt độ làm việc cho phép.

Tính năng của lớp phủ bề mặt túi lọc bụi

Quá trình ứng dụng và xử lý hồ đặc biệt cho bề mặt túi lọc bụi ngày càngtrở lên quan trọng Mục đích của việc xử lý này là để nâng cao khả năngkháng hóa chất và nâng cao hiệu suất lọc bụi và khả năng chống đóng bánh

và đặc biệt là khả năng thu hồi các hạt bụi mịn để chống lại hiện tượng thâmnhập vào trong thân vải

 Hướng của dòng khí bụi/Sự phân bổ dòng bụi

Sự phân bổ tốt dòng khí bụi vào hệ thống không ảnh hưởng tới việc phân bổ dòngbụi bên trong nhưng sẽ tạo ra sự cân bằng của sự phân bổ bụi bên trong Dòng khí bụi

đi vào hệ thống sẽ không làm cho túi lọc bụi hoặc các thiết bị bên trong hệ thống bị

Hình 2.21: Ví dụ túi lọc bụi có màng

bảo vệ

Hình 2.20: Ví dụ túi lọc bụi không có

màng bảo vệ

mài mòn nhiều Khi sự phân bổ bụi không đều trong hệ thống sẽ dẫn đến vòng trònlàm sạch ngắn lại và tiêu thụ khí nén nhiều hơn đồng thời giảm tuổi thọ của túi lọc bụi.Trong quá trình thiết kế hệ thống lọc chúng ta cần lưu ý đến dòng khí bụi và sự phân

3" khoản g cách gối nhau

6"

3" M in.

Hình 2.23: Bố trí đường bụi vào tại đỉnh hệ thống

Hình 2.24: Thiết kế tiêu chuẩn cho các tấm chia bụi bên trong lọc bụi

b) Dạng gợi ý a) Dạng tiêu chuẩn

Hình 2.25 Các cấu hình của bộ phận chặn bụi tại cửa vào

Buồng khí sạch

Buồng khí sạch nên được chế tạo liền với buồng lọc thay vì là một buồng riêng rẽtách rời và được lắp vào thân buồng lọc, sử dụng phương pháp này có sẽ tránh đượchiện tượng rò khí tại điểm nối giữa buồng lọc và buồng khí sạch

Phễu bụi:

Đối với loại bụi dễ bị đóng bánh hoặc dễ bị bám thì các góc của phễu nên được vêtròn, góc nghiêng của thành phễu không được nhỏ hơn 55 độ, góc tiêu chuẩn là 70 độcho than

Các sự cố về bụi đóng bánh trong phễu bụi phần lớn xảy ra với các lý do sau: Cửa

đổ liệu quá nhỏ vách phễu không đủ độ nghiêng, trong trường hợp đó thông thườngphải thay thế van xả liệu bằng vít tải như hình vẽ dưới đây

Kích thước túi lọc bụi

Kích thước túi lọc bụi phụ thuộc và hiệu suất của hệ thống lọc và hình dáng hìnhhọc của nó Đường kính túi lọc thông thường từ 120 đến 160mm Để tiêu chuẩn hóangười ta thường lựa chọn một loại kích thước cho các hệ thống lọc bụi trong nhà máy Trường hợp kích thước của túi lọc càng dài sẽ không đảm bảo độ thẳng đứng củatúi khi lắp đặt, đây cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng phần đáy các túi lọc va vàonhau Điều này sẽ dẫn đến phần cọ sát đáy túi sẽ bị mài mòn rất nhanh và có thể ráchtúi Hơn thế nữa, túi dài sẽ khó làm sạch và khó rũ bụi trong trường hợp bụi bám vàodọc than túi

Khoảng cách giữa các túi lọc

Khoảng cách tối thiểu giữa các túi lọc bụi là 50mm Khoảng cách giữa túi lọc vàvách thùng lọc nên để tối thiểu là 75mm Với các khoảng cách này sẽ đảm bảo cho túi

Hình 2.26: Bụi đóng bánh và tắc do của xả liệu nhỏ và vách phễu không đủ

góc nghiêng

lọc bụi hoạt động tốt khi rung rũ, với khoảng cách nhỏ hơn sẽ dẫn đến hiện tượng cáctúi va vào nhau hoặc va vào thành buồng lọc làm rách đáy túi.

Số túi trên mỗi hàng

Số túi lớn nhất trên mỗi hàng không được quá 16 túi để đảm bảo lượng khí nénphân đều khi xả

Ống Venturi

Ống venturi là một thiết bị không thể thiếu đối với hệ thống lọc bụi sử dụngnguyên lý rung rũ bằng khí nén Venturi được sử dụng để dẫn hướng cho luồng khínén đi vào tâm của túi lọc bụi nhằm ngăn chặn luồng khí nén thổi lệch hướng hoặc đổichiều do ống đẫn khí không chuẩn hoặc bị sai hướng theo thời gian làm việc, mộttrong những nguyên nhân dẫn đến hiện thượng phần trong của miệng túi lọc bụi bị màimòn nhanh và tạo ra các vết rách là do khí nén đi lệch hướng Miệng venturi được thiết

kế tốt sẽ đảm bảo hiệu quả rung rũ của túi như rũ sạch lượng bụi bám trên bề mặt vải,

và đảm bảo mức tiêu thụ khí nén thấp và tạo được xung rũ và vận tốc của xung Nếutrường hợp venturi bị hỏng hoặc bị mài mòn sẽ dẫn đến hiện tượng luồng khí nénkhông đạt vận tốc yêu cầu để làm sạch túi lọc

Xương túi lọc

Xương túi lọc được liên kết bởi các thanh thép tròn theo chiều dọc của xương túi:

 8 tới 12 thanh cho xương túi có kích thước < 160 mm

 16 tới 20 thanh cho xương túi có kích thước > 200 mm

Xương túi lọc thường được mạ hoặc sơn để chống bị mài mòn hoặc sử dụng thépkhông rỉ phụ thuộc vào các ứng dụng cụ thể

Loại túi bì thư chỉ nên ứng dụng cho các loại hệ thông lọc có lưu lượng < 5000 m3/h

Ví dụ vải Polyester, không nên sử dụng trong trường hợp có độ ẩm và nhiệt độ thayđổi xảy ra cùng nhau Đối với vải polyamides (Nomex) cũng bị ảnh hưởng của hiệntượng thủy phân trong môi trường có nhiệt độ trên 70°C, và đặc biệt là nếu có chất xúctác là chất acids hoặc chất kiềm - alkaline tác động

Để giải quyết các điểm yếu trên, trong những năm gần đây xử lý hóa chất được ứngdụng để khắc phục các điểm yếu của các loại vải như polyamides và polyester.

 Van xoay – Airlocks

- Van xoay được ứng dụng cho hệ thống lọc bụi cho vật liệu thô, bột thô và bụi xi

măng

- Loại xả liệu bằng nguyên lý tự trọng sẽ được ứng dụng cho bụi clinker các loại

bụi có đặc tính mài mòn cao Có 2 loại ứng dụng: sử dụng đóng mở bằng động

cơ hoặc đóng mở bằng tự trọng

- Kích thước tối thiểu của van xoay là: 250x250 mm.

 Quạt - Fan

- Tất cả các loại quạt phải được chọn với thông số an toàn là 15% Như là một hệ

quả, lưu lượng khí của quạt cũng phải được chọn tối thiểu 15% cao hơn yêu cầu

- Các quạt gió thường được trang bị các kiểu van điều chỉnh - damper bằng tay tại

các cửa gió vào

- Tốc độ quạt không nên vượt quá 1.800 vòng phút.

- Trong khoảng cho phép của các đường ống hút và áp suất tổn thất khi tính toán, áp

suất tĩnh cho quạt của hệ thống lọc nên được chỉ định như sau:

 Cho máy nghiền đá và máy đóng bao áp suất tĩnh của quạt nên chọn tại 30mbar

 Cho bồn chứa (bin/silo) áp suất tĩnh của quạt nên chọn tối thiểu là 23 mbar

 Cho các loại hệ thống lọc bụi khác áp suất tĩnh tối thiểu của quạt nên chọn tại

ra tạo ra các cấu trúc bụi đóng bánh rất lớn Các tảng bụi lớn tạo ra các lớp ngăn chodòng khí dẫn đến chênh áp giữa buồng khí sạch và bẩn tăng cao

Điều thiết yếu để loại trừ vấn đề trên là nguồn khí nén cung cấp phải đạt áp suấtyêu cầu và chất lượng khí nén phải đảm bảo Áp suất khí nén yêu cầu để làm sạch triệt

để bụi khi rung rũ túi lọc là 6 bar cho vải lọc thông thường và 5 bar cho vải lọc có xử

lý bề mặt

Chu kỳ bắn xung

Việc bắn xung theo chu kỳ là một phần quan trọng để giảm độ bám dính của vật liệulên bề mặt túi lọc Việc bắn xung theo trình tự theo hàng sẽ dẫn đến khả năng các hạtbụi mịn bám sang hàng túi đã được làm sạch