đồ án Thông gió và xử lý khí thải

Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ THƠNG GIĨ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1.1 TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CƠNG TRÌNH 1.1.1 Lựa chọn thông số 1.1.1.1 Chọn thơng số tính tốn bên ngồi cơng trình 1.1.1.2 Chọn thơng số tính tốn bên cơng trình 1.1.1.3 Lựa chọn thông số kết cấu bao che 1.1.2 Diện tích kết cấu: .3 1.1.3 Hệ số truyền nhiệt K 1.1.4 Tính tổn thất nhiệt .6 1.1.4.1 Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu 1.1.4.2 Tổn thất nhiệt rò gió 1.1.4.3 Tính tổn thất nhiệt nung nóng vật liệu mang vào nhà .13 1.1.4.4 Tính tổng tổn thất nhiệt 13 1.1.5 Tính tỏa nhiệt phòng 13 1.1.5.1 Tỏa nhiệt người 13 1.1.5.2 Tỏa nhiệt chiếu sáng 14 1.1.5.3 Tỏa nhiệt động điện .14 1.1.5.4 Tỏa nhiệt từ trình nguội dần sản phẩm .15 1.1.5.5 Tỏa nhiệt từ lò nung thép .16 1.1.5.1 Bức xạ mặt trời qua cửa kính 22 1.1.5.2 Bức xạ mặt trời qua mái 23 1.2 Tính tốn lưu lượng thơng gió 27 1.2.1 Lưu lượng thông gió chung: 27 1.2.2.Lưu lượng hút cục nhiệt lò 28 1.3 Sơ đồ khơng gian bố trí miệng thổi: 30 1.4 Mặt bố trí: .31 1.5 Tính tốn thủy lực hệ thống thơng gió: .32 1.5.2 Thủy lực ống phụ: 33 1.5.3 Hệ thống hút: 34 CHƯƠNG 2: KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM 37 2.1 Tính sản phẩm cháy 37 TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 2.1.1 Thơng số tính tốn 37 2.1.1.1 Mùa hè 37 2.1.1.2 Mùa đông .37 2.1.2 Tính tốn sản phẩm cháy – Lượng khói thải tải lượng chất ô nhiễm khói: 38 2.1.3 Tính tốn lượng khói tải lượng chất nhiễm tạo tương ứng đốt: 39 2.1.4 Nồng độ phát thải chất nhiễm khói: .40 2.1.5 Tính hiệu suất xử lí theoQCVN 19-2009/BTNMT 40 2.2 Xác định chiều cao hiệu ống khói : .42 2.3 Tính nồng độ khuếch tán: 43 2.3.1.Nồng độ trục gió, Cx (g/m3) .43 2.3.2.Nồng độ chất ô nhiễm mặt đất Cx,y (g/m3) 50 2.3.3 Nồng độ Cmax (g/m3) 51 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ SO2 52 3.1 Phương án giải 52 3.2 Lựa chọn thiết bị xử lý SO2 .52 3.3 Tính tốn thiết bị 54 3.1.1 Tính tốn tháp hấp thụ 54 3.1.2 Tính lượng vôi sử dụng 57 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thơng số tính tốn bên bên nhà Bảng 2: Tính hệ số truyền nhiệt K Bảng 3: Thống kê phân xưởng Bảng 4: Tính diện tích truyền nhiệt qua kết cấu bao che Bảng 5: Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa hè .8 Bảng 6: Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa đông Bảng 7: Lượng nhiệt tiêu hao rò gió vào mùa hè 12 Bảng 8: Lượng nhiệt tiêu hao rò gió vào mùa đơng 12 Bảng : Tổn thất nhiệt làm nóng vật liệu 13 Bảng 10: Tổng tổn thất nhiệt 13 Bảng 11: Tính nhiệt tỏa người 14 Bảng 12: Tính nhiệt tỏa chiếu sáng 14 Bảng 13: Tính nhiệt tỏa động điện .15 Bảng 14: Tính tỏa nhiệt từ trình nguội dần sản phẩm nung nóng lò nung .16 Bảng 15 Tỏa nhiệt qua thành lò .17 Bảng 16 Tỏa nhiệt qua đỉnh lò .19 Bảng 17 Tỏa nhiệt qua cửa trường hợp cửa đóng 20 Bảng 18 tổng nhiệt tỏa lò nung thép 21 Bảng 19 Thống kê nhiệt tỏa 22 Bảng 20 Tính nhiệt thu xạ mặt trời qua cửa kính .22 Bảng 21 Hệ số hấp thụ nhiệt xạ bề mặt kết cấu bao che 24 Bảng 22 Tính nhiệt độ trung bình tổng 24 Bảng 23 Tính biên độ dao động nhiệt độ tổng .26 Bảng 24 Tính nhiệt xạ qua mái .26 Bảng 25 Tổng kết nhiệt thừa 27 Bảng 26 Tính thủy lực ống - – Quạt .32 Bảng 27 Bảng tính thủy lực ống nhánh 33 Bảng 28 Thống kê hệ số sức cản cục đoạn ống hút 34 Bảng 29 Thông số cấu tạo quạt Bảng Thông số tính tốn .37 Bảng 2 Thành phần sản phẩm cháy .38 Bảng Tính tốn sản phẩm cháy 38 Bảng Tính tốn lượng khói thải tải lượng chất nhiễm khói 39 Bảng Nồng độ phát thải chất nhiễm khói 40 TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Bảng Nồng độ Cmax tối đa cho phép khí thải công nghiệp bụi chất vô (QCVN 19-2009/BTNMT) .40 Bảng Thống kê phân xưởng 41 Bảng So sánh với quy chuẩn 19-2009/BTNMT 41 Bảng Tính tốn chiều cao hiệu ống khói vào mùa hè mùa đông .43 Bảng 10 Nồng độ Cx bụi vào mùa hè mùa đông 44 Bảng 11 Nồng độ Co vào mùa hè mùa đông .47 Bảng 12 Nồng độ bụi vào mùa hè mùa đông .49 Bảng 13 Bảng tính nồng độ cực đại Cx theo trục gió 51Y Bảng Nồng độ C theo QCVN 19:2009 .52 Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình DANH MỤC HÌNH Cấu tạo tường 2 Chia dải cho .3 Hình vẽ thể hướng bổ sung .7 Phạm vi mặt đón gió Tây Nam .9 Phạm vi mặt đón gió Tây Bắc .10 Lò nung thép 16 Truyền nhiệt qua mái 23 Sơ đồ không gian bố trí miệng thổi phân xưởng 30 Mặt bố trí hệ thống thơng gió phân xưởng 31 10 Cấu tạo chi tiết quạt 36 11 Đồ thị nồng độ bụi vào mùa hè mùa đông 46 12 Đồ thị nồng độ CO vào mùa hè mùa đông .48 13 Đồ thị nồng độ vào mùa hè mùa đông 50 14 Sơ đồ xử lý SO2 53 15 Cấu tạo scruber 59 TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn LỜI MỞ ĐẦU Bảo vệ môi trường coi vấn đề sống nhân loại Với phát triển khoa học kĩ thuật nay, tốc độ thị hố ngày cao làm cho tình hình nhiễm mơi trường nói chung nhiễm khơng khí nói riêng ngày trầm trọng Với tầm quan trọng việc bảo vệ môi trường vậy, cấp ngành nước đẩy mạnh công tác bảo vệ mơi trường Tuy nhiên, mơi trường khơng khí nước ta nay, đặt biệt khu công nghiệp đô thị lớn tồn dấu hiệu ô nhiễm đáng lo ngại Phần lớn nhà máy xí nghiệp chưa trang bị hệ thống xử lý bụi khí thải độc hại hàng ngày hàng thải vào khí lượng lớn chất độc hại làm cho bầu khí xung quanh nhà máy trở nên ngột ngạt khó chịu, ảnh hưởng nhiều đến mơi trường xung quanh sinh vật sinh sống Còn đô thị tốc độ phát triển nhanh cộng với thiếu qui hoạch hợp lý nên khu vực cách ly khu công nghiệp ngày bị lấn chiếm hình thành khu dân cư làm cho mơi trường thêm phần phức tạp khó cải thiện Trên sở kiến thức học Thầy Nguyễn Đình Huấn hướng dẫn, em hoàn thành đồ án Nội dung đồ án gồm vấn đề: Tính tốn thơng gió cho nhà cơng nghiệp Tính tốn khuếch tán nhiễm từ ống khói Thiết kế hệ thống xử lý bụi đạt yêu cầu cho phép vẽ kèm theo Do nhiều yếu tố khác nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy, cô giáo hướng dẫn thêm để đồ án trở nên hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn TRẦN CƠNG CƯỜNG - Lớp 14MT Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ THƠNG GIĨ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1.1 TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CƠNG TRÌNH 1.1.1 Lựa chọn thơng số 1.1.1.1 Chọn thơng số tính tốn bên ngồi cơng trình  Mùa hè: - Nhiệt độ ngồi cơng trình vào mùa hè t = 33.9 0C (Nhiệt độ cực đại trung bình tháng Quảng Bình, Bảng 2.3 [1]) - Độ ẩm: φ = 69.7% (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng Quảng Bình , Bảng 2.10 [1]) - Hướng gió chủ đạo: Tây nam - Vận tốc gió mùa hè: V = 2.8 (m/s) (Vận tốc gió trung bình tháng theo thành phố Quảng Bình, Bảng 2.15- [1])  Mùa đơng: - Nhiệt độ ngồi nhà vào mùa đơng: t = 16.6 tháng Quảng Bình, Bảng 2.4 - [1]) C (Nhiệt độ cực tiểu trung bình - Độ ẩm: φ = 87.3% (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng Quảng Bình, Bảng 2.10- [1]) - Hướng gió chủ đạo:Tây bắc (Lấy theo thành phố Quảng Bình - [1]) - Vận tốc gió mùa đơng: V = 2.7 (m/s) (Vận tốc gió trung bình tháng theo thành phố Quảng Bình, Bảng 2.15 - [1]) 1.1.1.2 Chọn thơng số tính tốn bên cơng trình  Nhiệt độ cơng trình vào mùa hè Nhiệt độ khơng khí tính tốn bên nhà cần cao bên nhà từ 1-3 oC Do ta chọn nhiệt độ là: t = 34.9 oC  Nhiệt độ cơng trình vào mùa đông t= 18 240C Chọn : t= 18 0C Trần Công Cường- Lớp 14MT Trang Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Bảng 1: Thơng số tính tốn bên bên ngồi nhà Mùa Hè Mùa Đơng t(0C) t(0C) V(m/s) Hướng gió t(0C) t(0C) V (m/s) Hướng gió 33.9 34.9 2.8 Tây Nam 16.6 18 2.7 Tây Bắc 1.1.1.3 Lựa chọn thông số kết cấu bao che Lựa chọn kết cấu bao che cho phận cơng trính phân xưởng sau:  Tường ngồi: tường chịu lực, gồm có ba lớp: Lớp vữa Lớp gạch chịu lực Lớp vữa Hình Cấu tạo tường Lớp 1: lớp vữa xi măng vữa trát xi măng Dày:δ1=15 mm Hệ số dẫn nhiệt: λ1= 0,8 Kcal/m.h.0C Lớp 2: lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với thông số Dày: δ2=220 mm Hệ số dẫn nhiệt: λ2= 0,7 Kcal/m.h.0C Lớp 3: lớp vữa vôi trát mặt với thông số Dày: δ3=15 mm Hệ số dẫn nhiệt: λ3= 0,6 Kcal/m.h.0C  Cửa sổ bề mặt tường cửa sổ mái giống nhau, kết cấu cửa kính có song chắn thép, có thơng số là: Trần Cơng Cường- Lớp 14MT Trang Đồ án môn học: Thông gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Dày: δ=5 mm Hệ số dẫn nhiệt: λ3= 0,65 Kcal/m.h.0C  Cửa chính: cửa tơn với thơng số sau: Dày: δ= mm Hệ số dẫn nhiệt: λ=50 Kcal/m.h.0C  Mái che: mái tôn với thông số kĩ thuật là: Dày: δ= mm Hệ số dẫn nhiệt: λ=50 Kcal/m.h.0C Lớp cách nhiệt: Dày: δ= 0,05 mm Hệ số dẫn nhiệt: λ=0,034 Kcal/m.h 0C  Nền: khơng cách nhiệt: Chia dải tính tốn 1.1.2 Diện tích kết cấu: Lựa chọn loại khơng cách nhiệt, với lớp vật liệu đặc trưng Ta chia làm lớp sau: ` 2000 18000 36000 1.1.3 Hệ số truyền nhiệt K K (kcal / m2 h 0C ) i 1 �  T i  N Trong đó: - αT: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong, αT = 7,5 kcal/m2.h.0C - αN: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngồi, αN = 20 kcal/m2.h.0C Trần Cơng Cường- Lớp 14MT Trang Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải - δi: độ dày kết cấu thứ i [mm] Trần Công Cường- Lớp 14MT Trang GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Bảng 2: Tính hệ số truyền nhiệt K Hệ số truyền nhiệt Kết TT Tên kết cấu Tường 1.702 Cửa sổ 5.23 Cửa 5.45 K CM  1 0, 005   7,5 0, 65 20 K (kcal/m2h0C) Cửa mái Mái che 0,605 Dải 1: K1 Nền không cách Dải 2: K2 nhiệt Dải 3: K3 Dải 4: K4 0,4 0,2 0,1 0.06 Trần Công Cường- Lớp 14MT Trang 5.23 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 0.12 30.00 0.0147 0.0141 0.14 30.00 0.0533 0.0521 0.16 30.00 0.1191 0.1178 0.18 30.00 0.2003 0.1999 0.20 30.00 0.2827 0.2840 0.22 30.00 0.3560 0.3594 0.24 30.00 0.4153 0.4210 0.26 30.00 0.4596 0.4673 0.28 30.00 0.4899 0.4994 0.30 30.00 0.5084 0.5193 0.32 30.00 0.5173 0.5293 0.34 30.00 0.5187 0.5315 0.36 30.00 0.5145 0.5278 0.38 30.00 0.5061 0.5197 0.40 30.00 0.4948 0.5086 0.50 30.00 0.4199 0.4329 0.60 30.00 0.3456 0.3569 0.70 30.00 0.2845 0.2941 0.80 30.00 0.2363 0.2445 0.90 30.00 0.1987 0.2056 1.00 30.00 0.1690 0.1750 1.10 30.00 0.1454 0.1506 1.20 30.00 0.1263 0.1309 1.30 30.00 0.1108 0.1148 1.40 30.00 0.0979 0.1015 SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 50 Đồ án môn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 1.50 30.00 0.0872 0.0904 1.60 30.00 0.0782 0.0810 1.70 30.00 0.0705 0.0731 1.80 30.00 0.0639 0.0662 1.90 30.00 0.0582 0.0603 2.00 30.00 0.0533 0.0552 2.10 30.00 0.0489 0.0507 NỒNG ĐỘ CO VÀO MÙA HÈ 35 30 25 20 15 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 Cx SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT QCVN 05:2013 Trang 51 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn NỒNG ĐỘ CO VÀO MÙA ĐÔNG 35 30 25 20 15 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 Cx QCVN 05:2013 Hình 11 Đồ thị nồng độ CO vào mùa hè mùa đông Bảng 12 Nồng độ bụi vào mùa hè mùa đông Khoảng cách x (km) Cmax SO2 QCVN 05-2009 (mg/m3) 0.06 Cx (mg/m3) Mùa hè Mùa đông 0.35 0.0000 0.0000 0.08 0.35 0.0000 0.0000 0.10 0.35 0.0018 0.0018 0.12 0.35 0.0158 0.0163 0.14 0.35 0.0572 0.0594 0.16 0.35 0.1278 0.1326 0.18 0.35 0.2150 0.2229 0.20 0.35 0.3033 0.3145 0.22 0.35 0.3819 0.3961 0.24 0.35 0.4456 0.4621 SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 52 Đồ án môn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 0.26 0.35 0.4931 0.5114 0.28 0.35 0.5257 0.5452 0.30 0.35 0.5455 0.5657 0.32 0.35 0.5551 0.5756 0.34 0.35 0.5566 0.5772 0.36 0.35 0.5520 0.5725 0.38 0.35 0.5431 0.5632 0.40 0.35 0.5309 0.5506 0.50 0.35 0.4505 0.4672 0.60 0.35 0.3708 0.3846 0.70 0.35 0.3052 0.3165 0.80 0.35 0.2536 0.2630 0.90 0.35 0.2132 0.2211 1.00 0.35 0.1813 0.1881 1.10 0.35 0.1560 0.1618 1.20 0.35 0.1355 0.1406 1.30 0.35 0.1189 0.1233 1.40 0.35 0.1051 0.1090 1.50 0.35 0.0936 0.0970 1.60 0.35 0.0839 0.0870 1.70 0.35 0.0756 0.0784 1.80 0.35 0.0686 0.0711 1.90 0.35 0.0625 0.0648 2.00 0.35 0.0572 0.0593 2.10 0.35 0.0525 0.0544 SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 53 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn NỒNG ĐỘ SO2 VÀO MÙA HÈ 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 23 00 24 00 25 00 26 00 27 00 Cx QCVN 05:2013 NỒNG ĐỘ SO2 VÀO MÙA ĐÔNG 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 Cx QCVN 05:2013 Hình 12 Đồ thị nồng độ vào mùa hè mùa đông 2.3.2.Nồng độ chất ô nhiễm mặt đất Cx,y (g/m3) Biểu đồ biễu diễn khuyết tán SO2 mặt đất SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 54 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 2.3.3 Nồng độ Cmax (g/m3)  Nồng độ cực đại xác định theo phương pháp gần Gauss sau : Cmax = (g/m3)  Tính hệ số khuếch tán y ,z ứng với Cmax  * Tính hệ số khuếch tán z : z =  H : chiều cao hiệu ống khói (m) * Từ z ta xác định đuợc khoảng cách x(km) xi theo chiều gió kể từ nguồn, nồng độ đạt cực đại theo công thức z = bxc + d * Từ x ta xác định đuợc hệ số khuếch tán y theo cơng thức y = ax0.894 Trong a, b, c, d hệ số phụ thuộc vào cấp khí quyển.Với cấp ổn định loại C ta có a = 104 , b = 61 , c = 0,911 , d = Sau có y ,z , đưa vào phương trình Gauss tính Cmax Bảng 13 Bảng tính nồng độ cực đại Cx theo trục gió uz Tải lượng chất ô Nồng độ cực đại (m/s nhiễm M (g/s) Cmax (mg/m3) )= h H σz σy xmax u10(h Mùa (m (m (m (m (m) /10)n B C SO CO B C S ) ) ) ) CO2 (với ụi O ụi O O2 2 n= 0,11) Mùa 27 31 22 0.33 38 3.12 12 12 611 0 26.3 hè 31 64 22 37 0.33 39 86 3.01 96 03 12 91 611 20 04 Mùa 27 12 52 56 26.9 đông 84 51 10 96 03 91 20 04 53 57 SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 55 Đồ án môn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ SO2 3.1 Phương án giải Chất gây ô nhiễm chủ yếu CO, SO Việc xử lý khí CO khó khăn nên giảm thiểu CO thường cải tiến thiết bị thay đổi cơng nghệ.Vì vậy, đồ án tập trung xử lý SO2 kết hợp xử lý CO Thông số SO2 Mùa hè Mùa đông Nồng độ Cmax QCVN 19:2009 1467.11 1467.58 360 Nồng độ phát thải Đơn vị mg/Nm3 Hiệu suất xử lý 100 Mùa hè Mùa đông 75.46% 75.47% Bảng Nồng độ C theo QCVN 19:2009 Lựa chọn thiết bị xử lý SO2: Căn vào hiệu suất trình xử lý điều kiện thực tế ta lựa chọn thiết bị xử lý SO2 tháp hấp thụ có vật liệu đệm với dung dịch hấp thụ Ca(OH) có ưu điểm sau - Hiệu hấp thụ SO2 tốt ( đạt 98%) - Có thể xử lý lượng bụi có khí thải - Dễ chế tạo - Dễ vận hành - Giá thành chế tạo không cao - Xử lý với khoảng nhiệt độ dao động - Xử lý nhiều loại khí thải hỗn hợp khí thải Dung dịch hấp thụ Ca(OH) : loại vật liệu có nhiều nước ta rẻ MgO, ZnO…và hiệu suất cao nước 3.2 Lựa chọn thiết bị xử lý bụi SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 56 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 sau: Quạt Scruber ống khói Khí thải lò đốt Ra ngồi Hình 13 Sơ đồ xử lý SO2 Khí thải từ lò đốt theo ống khói dẫn vào thiết bị xử lý tháp lọc có vật liệu đệm.Khí thải từ lên, dung dịch hấp thụ từ xuống nhờ hệ thống phun làm ẩm ướt toàn bề mặt lớp vật liệu đệm Vật liệu đệm khâu trụ rỗng có kích thước 25x3 Ở ta sử dụng vật liệu đệm khâu sứ đổ lộn xộn Khi khí thải qua lớp liệu đệm phun ướt bị giữ lại, khí thải theo ống dẫn ngồi Các phản ứng hố học xảy trình xử lý sau: CaO +H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 +H2O 2CaSO3+O2+4H2O= 2CaSO4.2H2O 2Ca(OH)+2CO+O2=2CaCO+2 H2O Dung dịch hấp thụ sau qua lớp vật liệu đệm hứng đĩa thu Dung dịch chứa nhiều sunfit canxi sunfat dạng tinh thể : CaSO 3.0,5H2O cần tách tinh thể nói khỏi dung dịch cách phun dung dịch từ xuống thổi khí từ lên để oxi hố hồn tồn CaSO thành CaSO4.2H2O xả xuống bể chứa cặn.Cặn vớt định kỳ Một phần dung dịch lại tuần hoàn trở lại thường xuyên bổ sung lượng vôi sữa SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 57 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 3.3 Tính tốn thiết bị 3.1.1 Tính tốn tháp hấp thụ Lưu lượng thải ống khói :LH= 5,739m3/s; LĐ= 5,635m3/s - Thể tích tháp: V = L T T: Thời gian khí lưu lại thiết bị, T = 13 s chọn T= 2,5 s VH = 5,739.2,5 = 14,347 m3 VĐ = 5,635.2,5 = 14,087 m3 - Chiều cao công tác thiết bị : HCT = T : Vận tốc dòng khí qua thiết bị =13 m/s Chọn = m/s T : Thời gian khí lưu lại thiết bị T= 2.5 s HCT= 2,5= 5m - Chiều cao xây dựng scruber : H= HCT + h1 + h2 h1,h2 : chiều cao lắp đặt phía phía thiết bị h1= 0,51 m chọn h1= 0,5 m h2= 0,71,2 m chọn h2=1,0 m H= 5+0,5+1,0= 6,5 m - Diện tích tiết diện ngang thiết bị : F = = = 2,21 m2 - Đường kính thiết bị : D = = = 1,71 m  chọn D =1,8 m a Tính đường ống Lưu lượng khí thải ống L= 5,739 m3/s = 20660.4 m3/h - Đường ống dẫn khí vào: Chọn vận tốc đường ống dẫn khí vào 9,42m/s Tra phụ lục giáo trình thơng gió - TS.Nuyễn Đình Huấn chọn đường kính ống dẫn 900 mm SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 58 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn - Đường kính dẫn khói thải từ lò đốt tới ống dẫn chọn D = 900 mm b Tính tốn tổn thất - Do tổn thất ma sát nhỏ nên bỏ qua tính tổn thất cục Tổn thất cục bộ: PCb =  : Tổng hệ số sức cản cục đoạn ống tính tốn tra bảng phụ lục 7giáo trình thơng gió - TS Nuyễn Đình Huấn : áp suất động tra bảng phụ lục 6giáo trình thơng gió - TS Nuyễn Đình Huấn - Đối với đường ống hút: Hệ số cục đường ống gồm: Van điều chỉnh (lá chắn) cái:0=0,3 Cút 900 (R = 1,5D) cái: = 2.0,4 = 0,8 = 0,3 + 0,8 = 1,1 Áp suất động Pđ= ứng với vận tốc v = 9,42 m/s Pđ = 5,45 kg/m2 Vậy tổng tổn thất cục bộ: PCb(h)=.Pđ = 1,1.5,45 = 5,995 kg/m2 - Đối với đường ống đẩy: Hệ số cục đường ống gồm: Phểu mở rộng = 0,14 Cút 300 (R =1,5D) 0= 0,2 PCb(đ)= (0,14 + 0,2).5,45 = 1,853 kg/m2 -Vậy tổng tổn thất cục bộ: PCb= 5,995 + 1,853= 7,85 kg/m2 Tổn thất qua thiết bị xử lý PTB=153 kg/m2 (bảng 11.6 /tập 2-Trần Ngọc Chấn) SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 59 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn -Vậy tổng tổn thất qua hệ thống: P=PCb + PTB = 7,85 + 153=160,85 kg/m2 c Lựa chọn quạt: Dựa vào tổn thất Pq = 160,85 kg/m3, lưu lượng L = 20660.4 m 3/h  Tra bảng ta chọn quạt li tâm 4-70 N0 12 Các thông số kỹ thuật quạt: - Lưu lượng L = 22000 m3/h - Hiệu suất q= 65 % - Số vòng quay n= 820 v/p - Vận tốc quay 54 m/s Công suất động quạt: Nđộng = m (KW) m: hệ số dự trữ m= 1,051,15 chọn m= 1,1 : Hiệu suất quạt q=0,65 q m: Hiệu suất khí kể đến ma sát ổ trục m=0,96 0,98 chọn m=0,97 QK: Lưu lượng quạt QK = 22000 m3/h Pk: Áp lực quạt PK = 161 kg/m2 22000.160,85 Nđộng cơ= 1,1 102.0, 65.0,97.3600 = 16.81 KW 3.1.2 Tính lượng vơi sử dụng Lượng Ca(OH)2 cần để xử lý SO2 khói đốt cháy dầu xác định theo công thức 10S P  Ca ( OH ) m Ca ( OH ) = K S == 67,22kg/tấn dầu Trong đó: SVTH: Trần Cơng Cường – Lớp 14MT Trang 60 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn S: thành phần lưu huỳnh nhiên liệu tính theo phần trăm khối lượng (số phần trăm) : phân tử gam lưu huỳnh canxihydroxic : hệ số khử SO khói thải-tức mức độ cần thiết phải khử SOtrong khói để đạt giới hạn phát thải cho phép (số thập phân) K: tỷ lệ Ca(OH) nguyên chất đá vôi (số thập phân, thường K=0,8; 0,9) Lượng Ca(OH) dùng để xử lý SO đốt cháy khối lượng B=750 kg dầu FO=0,750 m=m B2 = 67,22 0,750 = 50,41 kg/h Lượng CaO sử dụng Lượng cặn thu trình xử lý SO xác định theo cơng thức Tính lượng nước (tiêu thụ) cung cấp cho trình cung cấp (lượng nước bổ sung) Lượng nước cần cho q trình pha lỗng từ q trình (1) Lượng nước cần cho trình (3) m m H 2O( 3)  H O( 3)  M H 2O M Ca (O )2 mCaSO3 M H 2O M Ca (OH )2 mCa (OH )2 =2 Lượng nước phản ứng (2) SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 61 Đồ án môn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Suy lượng nước cấp cho trình xử lý: m=9,28 +18,56 - 9,28 = 18,56 kg/h Hình 14 Cấu tạo scruber SVTH: Trần Cơng Cường – Lớp 14MT Trang 62 Đồ án môn học: Thông gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn KẾT LUẬN Trên tính tốn cụ thể thông số kỹ thuật hệ thống thong gió xử lí nhiễm khơng khí ngồi phân xưởng khí Qua q trình thực đồ án mơn học thơng gió xử lý khí thải, em hiểu kĩ tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nhiễm khơng khí bên bên ngồi cơng trình cách thể vẽ , nhận thức rõ hiểu sâu việc ứng dụng lí thuyết mơn Kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí Thơng gió vào đối tượng cụ thể để đưa nhận định phướng án kiểm soát xử lý khí nhiễm Trong q trình làm đồ án có hướng dẫn bảo tận tình thầy cô giáo môn cố gắng thân Tuy nhiên khơng tránh khỏi sai sót Em kính xin thầy thơng cảm giúp em thiếu sót để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giúp em hồn thành đồ án mơn học thơng gió xử lý khí thải SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 63 Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] QCVN 02:2009/BXD [2] Kĩ Thuật thơng gió - GS Trần Ngọc Chấn NXB Xây dựng – 1998 [3] Thiết kế thông gió cơng nghiệp - Hồng Thị Hiền [4] Giáo trình thơng gió - TS Nguyễn Đình Huấn [5] Ơ nhiễm khơng khí xử lí khí thải Tập 1,2,3 - GS Trần Ngọc Chấn - NXB Khoa học kĩ thuật – 2004 [6] QCVN 05:2013/BTNMT [7] QCVN 4088-1985 [8] QCVN 19-2009/BTNMT SVTH: Trần Công Cường – Lớp 14MT Trang 64 ... Trang Đồ án môn học: Thông gió xử lý khí thải B GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 10% Đ 5% 10% T N 0% Hình Hình vẽ thể hướng bổ sung Trần Công Cường- Lớp 14MT Trang Đồ án môn học: Thơng gió xử lý khí thải. .. 11 Đồ án môn học: Thông gió xử lý khí thải GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Qr gió  Ck Ggió ttt ( kcal / h ) Trong đó: - Ck: tỉ nhiệt khơng khí, Ck = 0,24 kcal/kg.0C - Ggió: lượng gió rò vào nhà Ggió... Lớp 14MT Trang Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải - δi: độ dày kết cấu thứ i [mm] Trần Công Cường- Lớp 14MT Trang GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn Đồ án mơn học: Thơng gió xử lý khí thải GVHD: TS