thiết kế hệ thống xử lí khí thải lò đốt vỏ hạt điều

Sản phẩm phải nộpBản thuyết minh chi tiết đồ án nêu tổng quan các phướng pháp xử lý khí thải hiện nay; nêu tính chất của chất khí thải cần tính toán và các phương pháp xử lý chúng, thuyế

Khoa: Công nghệ sinh học – TP – MT

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN MÔN ”KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI”

HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

Lớp: 14DMT04Ngành: Kỹ thuật môi trường

Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lí khí thải lò đốt vỏ hạt điều

Bộ giáo dục và đào tạo

I NHIỆM VỤ CHUNG:

ĐƯA RA HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ VÀ THIẾT KẾ MỘT CÔNG TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI CỤ THỂ THEO YÊU CẦU CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Thiết kế hệ thống xử

lý khí Thải lò đốt vỏ hạt đều

II NỘI DUNG CHI TIẾT

I.1 Các thông số tính toán

Công suất: 1500 kg/h ;

Các thông số khác tự chọn

I 2 Nhiệm vụ yêu cầu:

Đưa ra hệ thống xử lý khí thải tương ứng

Thiết kế 1 công trình xử lý khí thải cụ thể như sau: Tính toán xiclon xử lý bụi và tínhống khói xử lý khí CO2

I 3 Sản phẩm phải nộpBản thuyết minh chi tiết đồ án (nêu tổng quan các phướng pháp xử lý khí thải hiện nay; nêu tính chất của chất khí thải cần tính toán và các phương pháp xử lý chúng, thuyết minh chi tiết thiết kế các công trình đơn vị đã giao; tính toán dự toán giá thành,….)

2 bản vẽ :

 Bản vẽ sơ đồ hệ thống xử lý khí thải (A2)

 Bản vẽ chi tiết công trình đơn vị (có kèm theo các chi tiết cụ thể)(A1)

GVHD: Lâm Vĩnh Sơn

NỘI DUNG ĐỀ CƯƠNG:

1 Lời nói đầu

7 Đề xuất và thuyết minh công nghệ

8 Tính toán công trình đơn vị

9 Khai toán

10 Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 6

LỜI CẢM ƠN 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN I.Mục đích của nghiên cứu 8

II.Nhiệm vụ nghiên cứu 8

III.Tổng quan về ngành chế biến hạt điều 9

1.Tổng quan 9

2.Cấu tạo của hạt điều 9

3.Thành phần của hạt điều 9

4.Tính chất dầu hạt điều 10

IV.Tình hình chế biến hạt điều ở Việt Nam 11

V.Chế biến điều nhân 11

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI A.XỬ LÍ KHÍ I.Xử lí khí thải bằng phương pháp hấp phụ 13

II.Xử lí khí thải bằng phương pháp hấp thụ 14

III.Xử lí khí thải bằng phương pháp đốt 15

IV.Xử lí khí thải bằng phương pháp ngưng tụ 16

V.Xử lí khí thải bằng phương pháp lọc 16

B.XỬ LÍ BỤI

I.Phương pháp xử lí bụi khô 17

II.Phương pháp xử lí bụi ướt 19

III.Thiết bị lọc bụi tĩnh điện 20

CHƯƠNG 3: TỔNG QUN VỀ KHÍ, BỤI CẦN XỬ LÍ I.Bụi 21

1.Tính chất hóa lí của bụi 21

2.Tác hại của bụi 21

3.Các nguồn tạo ra bụi 22

II.Tổng quan về CO2 23

1.Khái niệm 23

2.Tính chất hóa lí của CO2 23

3.Tác hại của CO2 24

4.Các nguồn tạo ra CO2 25

CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT VÀ THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ I.Đề xuất công nghệ 26

II.Thuyết minh sơ đồ công nghệ 28

III.Thành phần và chức năng của hệ thống xử lý 28

CÂN BẰNG VẬT CHẤT 30

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ I.Cylone 37

1.Các thông số đầu vào . 37

2.Tính toán thiết kế 37

3.Tính toán cơ khí 43

II.Ống khói 48

CHƯƠNG 6: DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, cuộc sống ngày càng nhộnnhịp, dân số thế giới ngày càng tăng thì đòi hỏi sản phẩm sản xuất từ các ngành côngnghiệp, nông nghiệp cũng phải tăng để phục vụ nhu cầu của cuộc sống Bên cạnh những lợiích mà con người đạt được thì cũng kèm theo đó là một số hiểm họa phát sinh từ các quá

trình hoạt động của các công ty xí nghiệp và đặc biệt là hoạt động của các khu công nghiệp

đã thải ra bầu trời một lượng khí độc ô nhiễm đáng kể như (SOx, NOx, COx, HCl, H2SO4,

H2S….)

Các loại khí độc này là một trong những nguyên nhân làm ảnh hưởng mạnh đến sứckhỏe của con người và động vật, gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính, mưa axit, làm mấtcân bằng hệ sinh thái,…

Do vậy để giảm được những mối hiểm họa đó, giúp cho môi trường sinh thái đượctrong lành thì cần có những biện pháp, những quy trình xử lý có hiệu quả Nếu không được

xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt các hậu quả môi trường không thể lường trước được

Trong suốt gần 3 năm học tập tại trường Đại học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh chúng em đã được quý thầy, cô Khoa Môi Trường hết lòng giảng dạy, truyền đạt những kiếnthức hữu ích trong suốt quá trình học tập Những phần truyền đạt những kinh nghiệm và lời giảng dạy của thầy cô đã giúp chúng em hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án được giao

Chúng em xin chân thành tỏ lòng biết ơn đối với thầy ths.LÂM VĨNH SƠN đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất để chúng em hoàn thành đồ án

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã giúp chúng em hoàn thành tốt nhiệm vụđược giao Tạo tiền đề để chúng em có thêm vốn kiến thức sau này vận dụng vào quá trình làm việc.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn thầy

TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2017

Sinh viên nhóm 4.4

I M ục đích của nghiên cứu

Thiết kế hệ thống xử lí khí thải lò đốt vỏ hạt điều

II Nhiệm vụ của nghiên cứu

- ĐƯA RA HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ VÀ THIẾT KẾ MỘT CÔNG TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI CỤ THỂ THEO YÊU CẦU CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Thiết kế hệ thống xử

Nhiệm vụ yêu cầu:

Đưa ra hệ thống xử lý khí thải tương ứng

Thiết kế 1 công trình xử lý khí thải cụ thể như sau: Tính toán xiclon xử lý bụi và tính ống khói xử lý khí CO2

3

Sản phẩm phải nộp

Bản thuyết minh chi tiết đồ án (nêu tổng quan các phướng pháp xử lý khí thải hiện nay; nêu tính chất của chất khí thải cần tính toán và các phương pháp xử lý chúng, thuyết minh chi tiết thiết kế các công trình đơn vị đã giao; tính toán dự toán giá thành,….)

2 bản vẽ :

 Bản vẽ sơ đồ hệ thống xử lý khí thải (A2)

 Bản vẽ chi tiết công trình đơn vị (có kèm theo các chi tiết cụ thể) (A1)

III Tổng quan về ngành chế biến hạt điều

1 Tổng quan

Hiện nay, Việt Nam đã có gần 400.000 ha trồng điều, hơn 300.000ha đã được đưa vào khai thác, tập trung vào các tỉnh miền Trung-Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ Sản lượng hạt điều thô ( năm 2004 đạt 97.000 tấn trong tổng số 350.000 tấn) cùng với trên 70 cơ sở nhà máy chế biến Ngoài ra vùng trồng điều còn tập trung ở một số tỉnh như Bình Phước, Bình Dương, Bình Định, Bình Thuận, Bà rịa = vũng tàu,

Cây điều có nguồn gốc từ Brazil, thân cao Hạt điều được nhiều người biết đến trên thị trường thế giới, hạt điều được bao phủ bằng vỏ hạt chứa rất nhiều dầu ăn mòn, phần này thường được gọi là hạt, nó gắn kết với phần quả, phần hạt chỉ chiếm 10% tổng khối lượng cảquả

2 Cấu tạo của hạt điều

Cấu tạo của hạt điều gồm 2 phần : nhân và vỏ

- nhân chiếm khoảng 35 % của hạt, có nhiều dinh dưỡng

- vỏ chiếm khoảng 65% hạt, lớp vỏ dai cứng có chứa dầu

- cardol chiếm khoảng 13% công thức tổng quát C24H32O2 là chất lỏng màu vàng đỏ nhạt,nếu

để ra không khí chất này chuyển thành màu nâu,hơi của chất này có tác dụng kích thích đối với mắt,gây ho,viêm đường hô hấp.nhưng cardol không có tác dụng xấu với đường tiêu hóa

và không tan vào dịch tiêu hóa

- Axit anacadic là một thứ bột nhuyễn màu xanh lơ,trong suốt,có vị nồng và thơm,tan được trong rượu,cồn và ete,nóng chảy ở 260C,công thức tổng quát là C24H32O3 trong đó có 76,66%cacbon,9,3% hydro,13,94% là oxi

- Cardol nóng chảy ở khoảng 550C là thành phần quan trọng của dầu vỏ,màu sáng

IV Tình hình chế biến hạt điều ở Việt Nam

Nước ta có 90 nhà máy chế biến hạt điều với 300.000 công nhân chế biến và tổng vốn đầu tưkhoảng 1000 tỉ đồng, chưa kể sự góp mặt của hàng trăm lò tư nhân Năng lực chế biến của toàn bộ các nhà máy chế biến và các lò của tư nhân cần tối thiểu khoảng 500.000 tấn trên năm nhưng sản lượng trong nước chỉ ở mức tối đa 350.000 trên năm Tình trạng thiếu

nguyên liệu trần trọng đã đẩy các nhà máy chế biến tranh mua nguyên liệu bằng mọi giá Hậu quả trong mùa làm năm nay giá đầu vào của các nhà máy cao hơn đầu ra, chất lượng bị giảm sút, rơi vào tình trạng thua lỗ nặng Nhiều năm qua các doanh nghiệp chế biến điều Việt Nam gần như chỉ làm một việc là nóc tách từ hạt điều thô ra nhanh để đống thùng xuất khẩu, các nhà máy có quy mô nhỏ thì sản xuất kết hợp giữa cơ khí và thủ công nên có rất ít doanh nghiệp đầu tư vào sản phẩm nhân tinh chế do đó sản phẩm hạt điều chế biến sẳn trên thị trường còn đơn điệu chưa đáp ứng nhu cầu tiêu dùng

V Chế biến điều nhân

- Tồn trữ: hạt điều sau khi tách khỏi quả phải được phơi khô hoặc chế biến ngay ( hạt điều phơi dưới ánh nắng mặt trời, bề dày lớp phơi không quá 10cm, thời gian phơi phải trên 1 ngày mới có thẻ cất giữ trong suôt mùa thu hoạch)

- Làm sạch và phân kích cỡ: phải được làm sạch trước khi phân loại, mỗi loại được chứa trong một thùng khác nhau và chế biến theo từng loại một

- Điều hòa độ ẩm

- Nướng hạt và li tâm: để loại bỏ dầu trong vỏ

- Tách vỏ

- Sấy khô và lột vỏ lụa

- Phân loại và đống gói

Quy trình chế biến hạt điều

A XỬ LÝ KHÍ THẢI

Tiêu thụLoại bỏ vỏ lụa

Khái niệm: Hấp thụ khí bằng chất lỏng là quá trình chuyển cấu tử khí từ pha khí vào

trong pha lỏng thông qua quá trình hòa tan chất khí trong chất lỏng khi chúng tiếp xúc vớinhau

Phân loại: có 2 loại:

Cơ chế của quá trình: 3 bước sau đây:

 Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khi thải đến bề mặt của dungdịch hấp thụ

 Thâm nhập và hòa tan chất khí đến bề mặt dung dich hấp thụ

 Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong long chất lỏnghấp thụ

 Liên kết với CO2 rất bền nên khó phân hủy để hoàn nguyên…

Điều kiện lựa chọn dung dịch hấp thụ:

 Độ hoà tan chọn lọc

 Độ bay hơi tương đối thấp

 Tính ăn mòn của dung môi thấp

 Chi phí

 Độ nhớt bé, khi đó trở lực của quá trình càng nhỏ , tăng tốc độ hấp thụ và có lợi choquá trình truyền khối

Thiết bị dùng trong phương pháp hấp thụ là một thiết bị trong đó dung dịch hấp thụ

và dòng khí sẽ đi qua Thiết bị hấp thụ gồm một số loại chủ yếu sau:

 Tháp đĩa

 Tháp đệm

 Tháp phun

 Thiết bị rửa khí

Khái niệm: Hấp phụ là sự lôi cuốn các phân tử khí, hơi (adsorbate) bởi bề mặt chất

rắn (adsorbent)

Ứng dụng phương pháp hấp phụ để làm sạch khí có hàm lượng tạp chất khí và hơinhỏ Trong công nghiệp thường tiến hành quá trình hấp phụ để làm sạch và sấy khô khôngkhí, tách các hỗn hợp khí hay hơi thành từng cấu tử, tiến hành quá trình xúc tác dị thể trên

bề mặt phân chia pha Đặc biệt quá trình hấp phụ được áp dụng rất phù hợp cho nhữngtrường hợp sau:

 Chất ô nhiễm không cháy được hoặc khó đốt cháy;

 Chất khí cần khử là có giá trị và cần thu hồi;

 Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà các quá trìnhkhử khí khác không thể áp dụng được.

Có hai cách để áp dụng phương pháp hấp phụ xử lý chất thải công nghiệp:

 Sử dụng thiết bị hấp phụ định kỳ, tức là trên một tháp hấp phụ ta nhồi chất hấpphụ vào và cho chất bị hấp phụ đi qua đó Sau một thời gian khi chất hấp phụ no(đã bão hòa chất bị hấp phụ) thì quá trình dừng lại để tháo bỏ chất hấp phụ đã no

và đưa vào lượng chất hấp phụ mới vào

 Sử dụng thiết bị hấp phụ liên tục, trong đó chất hấp phụ được chuyển động ngượcdòng với chất bị hấp phụ

Than hoạt tính, silicagel và nhôm hoạt tính là những chất hấp phụ thông dụng nhất.Cacbon hoạt tính được sản xuất từ các vỏ quả hạch và sọ dừa hoặc than được xử lý bằngcách đốt trong điều kiện không có không khí; natri silicate phản ứng với acid sulfuric tạo rasilicagel; nhôm hoạt tính là một oxit nhôm dạng xốp ngậm nước

Hiệu quả của thiết bị hấp phụ vào các yếu tố như diện tích bề mặt chất hấp phụ cũngnhư khả năng hấp phụ của các chất được chọn

Bản chất của phương pháp đốt cháy trực tiếp là oxi hóa các cấu tử độc hại bằng oxi ởnhiệt độ cao (450-12000C) Phương pháp này được được ứng dụng để loại bỏ bất kì khí vàhơi nào mà sản phẩm cháy của chúng ít độc hơn

Ưu điểm của phương pháp này là thiết bị đơn giản và có khả năng ứng dụng rộng rãi

vì thành phần khí thải ít ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị đốt Phương pháp này đượcứng dụng rộng rãi trong sản xuất sơn, trong quá trình điều chế một số sản phẩm hóa, điệnhóa và điện tử, trong công nghiệp hóa dầu, sản xuất metanol để xử lý khí thải

Kết cấu và thể tích của lò đốt phải bảo đảm thời gian lưu cần thiết để đốt cháy khíhoàn toàn hoặc đạt hiệu quả xử lý cho trước

Thời gian lưu thường khoảng 0,1 đến 1,0 giây nhiệt độ làm việc, trong đa số trườnghợp lớn hơn nhiệt độ tự bốc cháy từ 100 đên 1500C

Các chất dung môi hữu cơ hay hơi thải vào không khí như xăng, dầu, axeton,

xylen, có thể thu hồi bằng phương pháp ngưng tụ Phương pháp ngưng tụ phổ biến nhất là phương pháp làm giảm nhiệt độ (làm lạnh) Các chất hữu cơ bay hơi được làm lạnh đến điểm sương bị ngưng tụ và tách khỏi dòng khí thải Có thể làm lạnh trực tiếp hay làm lạnh gián tiếp

 Phương pháp trực tiếp là dùng tác nhân lạnh trực tiếp tiếp xúc với khí thải gây hiệu ứng ngưng tụ các chất ô nhiễm độc hại , sau đó tách khí độc hại đã ngưng tụ

ra khỏi tác nhân làm lạnh

 Phương pháp gian tiếp là dùng phương tiện trao đổi nhiệt ( gián tiếp) , chất thải độc hại ngưng tụ được thu hồi dễ dàng , không cần phải có thiết bị xử lý phân tách

Để thu gom và lọc bụi trước khi thải ra ngoài, ta dùng các thiết bị lọc theo nguyên lí cơ học, hạt bụi chuyển động trong không khí, có khối lượng và vận tốc nào đó, ta thay đổi vậ tốc chuyển động của dòng để tách các hạt bụi ra khỏi hỗn hợp khí và bụi

Theo nguyên lý này, ta chế tạo các buồng lắng bụi kiểu quán tính, các thiết bị lọc kiểu li tâm, với nhiều cỡ to nhỏ và các loại khác nhau, không hoặc có tưới nước, phun nước để táchbụi và lọc bụi ra khỏi không khí

B XỬ LÍ BỤI

 Xử lý bụi bằng phương pháp khô

 Xử lý bụi bằng phương pháp ướt

 Thiết bị loc bụi tĩnh điện

I PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ BỤI KHÔ

Thiết bị thu bụi khô thep phương pháp trọng lưc: buồng lắng bụi

Thiết bị thu bụi khô theo nguyên lý quán tính: buồng lắng bụi với vách phản xa

Thiết bị thu bụi khô theo nguyên lý lực ly tâm: cylone

càng giảm, vì vậy sau một thời gian làm việc nào đó cần phải phá vỡ và loại lớp bụi ra Như vậy, quá trình lọc bụi phải kết hợp với quá trình phục hồi vật liệu lọc.

Trong quá trình làm sạch khí, các hạt bụi tiến gần đến các sợi hoặc bề mặt vật liệu hạt, va chạm với chúng và lắng xuống do tác dụng của lực thẩm thấu, quán tính và hút tĩnh điện

Thiết bị lọc chia làm 3 loại, phụ thuộc vào chức năng và nồng độ bụi vào, ra:

Thiết bị tinh lọc: (Hiệu quả cao): dùng để thu hồi bụi cực nhỏ với hiệu quả rất cao

(>99%) với nồng độ đầu vào thấp (<1mg/m3) và vận tốc lọc < 10cm/s Thiết bị lọc này ứngdụng để thu hồi bụi độc hại đặc biệt, cũng như để siêu lọc không khí Vật liệu lọc khôngđược phục hồi

Thiết bị lọc không khí: được sử dụng trong hệ thống thông khí và điều hòa không

khí Chúng được dùng để lọc khí có nồng độ bụi nhỏ hơn 50 mg/m3 với vận tốc lọc 2,5-3 m/

s Vật liệu lọc có thể được phục hồi hoặc không phục hồi

Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): được sử dụng để làm sạch khí công

nghiệp có nồng độ bụi đến 60 g/m3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5 m, vật liệu lọc thườngđược phục hồi

Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi với chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:

Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng Các hạt bụi được tách ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước

Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt này.Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí

Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí Các hạt bụi bị dính ướt và loại ra khỏi khí

Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng Trong đa số thiết bị thu hồi bụi ướt tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi được thu hồi theo nhiều cơ chế khác nhau Thiết bị lọc bụi ướt có các ưu điểm và nhược điểm so với các thiết bị dạng khác như sau:

Ưu điểm:

 Hiệu quả thu hồi bụi cao;

 Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1m;

 Có thể sử dụng khi nhiệt độ và độ ẩm cao;

 Nguy hiểm cháy, nổ thấp nhất;

 Cùng với bị có thể thu hồi hơi và khí

Nhược điểm:

ð Bụi thu được ở dạng cặn do đó phải xử lý nước thải, làm tăng giá quá trình xử lý;

ð Các giọt lỏng có khả năng bị cuồn theo khí và cùng với bụi lắng trong ống dẫn và máy hút;

ð Trong trường hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đường ống bằng vật liệu chống ăn mòn

ð Chất lỏng tưới thiết bị thường là nước Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi với xử lý hóa học, chất lỏng được chọn theo quá trình hấp thụ

III THIẾT BỊ LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN

Lọc bụi tĩnh điện là hệ thống lọc bỏ các hạt bụi có kích thước nhỏ khỏi dòng không khí chảy qua buồng lọc, trên nguyên lý ion hoá và tách bụi ra khỏi không khí khi chúng đi qua vùng có trường điện lớn Buồng lọc bụi tĩnh điện (hay Silo lọc bụi) được cấu tạo hình tháp tròn hoặc hình hộp chữ nhật, bên trong có đặt các tấm cực song song hoặc các dây thép gai Hạt bụi với kích thước nhỏ, nhẹ bay lơ lửng trong không khí được đưa qua buồng lọc cóđặt các tấm cực Trên các tấm cực, ta cấp điện cao áp một chiều cỡ từ vài chục cho đến 100kV để tạo thành một điện trường có cường độ lớn Hạt bụi khi đi qua điện trường mạnh

sẽ bị ion hoá thành các phân tử ion mang điện tích âm sau đó chuyển động về phía tấm cực dương và bám vào tấm cực đó.

Hiệu quả của hệ thống lọc bụi tĩnh điện phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố như: kích thước của hạt bụi, tính chất của điện cực, thiết bị điện điều khiển điện trường, tốc độ chuyển động và sự phân bố đồng đều lượng không khí trong vùng điện trường Tùy theo lưu lượng bụi của buồng lọc mà hệ thống tự động điều chỉnh điện áp cao áp vào buồng lọc, sao cho đạtđược hiệu suất lọc bụi cao nhất Với điều kiện hoạt động tốt hệ thống có thể đạt hiệu suất lọcbụi đạt trên 98% Bụi sẽ được tách khỏi các tấm cực bằng nước rửa hoặc bằng việc rung rũ tấm cực

Lọc bụi tĩnh điện là thành phần không thể thiếu trong dây truyền sản xuất của các nhàmáy xi măng, luyện cán thép, chế biến khoáng sản, bông vải…Hệ thống gồm hai thành phần: phần cơ khí như vỏ buồng lọc, dây gai bản cực, động cơ dung rũ bụi; phần mang đặc tính điện, điện tử và điều khiển như tủ điều khiển tăng áp, cầu chỉnh lưu

I BỤI

1 Tính chất hóa lý của bụi

Bụi là hệ thống gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc, trong đó các hạt có kíchthước khoảng một phân tử tới kích thước nhìn thấy được Bụi tồn tại ở dạng lơ lửng trongthời gian ngắn hay dài khác nhau tùy theo kích cỡ hạt Người ta gọi đó là tính lắng hay tínhphân tán của bụi Bụi có kích thước > 10 μm dưới tác dụng của trọng lực nó tự rơi xuốngm dưới tác dụng của trọng lực nó tự rơi xuốngđất

Trong điện trường > 3000V, bụi thể hiện tính nhiễm điện cao

Bụi còn có tính cháy nổ, tự bốc cháy như bụi sơn, hữu cơ plastic, … Do đó cần quantâm đến nồng độ an toàn của các loại bụi này

Ngoài ra tính lắng của bụi còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh

2 Tác hại của bụi

 Tác hại đối với con người:

Bụi vào phổi gây kích thích cơ học, xơ hóa phổi dẫn đến các bệnh về hô hấp như khóthở, ho và khạc đờm, ho ra máu, đau ngực … Bụi có đường kính d < 1 – 2 μm dưới tác dụng của trọng lực nó tự rơi xuốngm nếu xâmnhập vào sâu trong phổi sẽ bị lắng đọng lại, còn đối với bụi có d < 0,5 μm dưới tác dụng của trọng lực nó tự rơi xuốngm bị đẩy ra ngoàikhi thở

Bụi than: thành phần chủ yếu là hydrocacbon đa vòng (VD: 3,4-benzenpyrene), cóđộc tính cao, có khả năng gây ung thư, phần lớn bụi than có kích thước lớn hơn 5 μm dưới tác dụng của trọng lực nó tự rơi xuốngm bị các

dịch nhầy ở các tuyến phế quản và các lông giữ lại Chỉ có các hạt bụi có kích thước nhỏhơn 5 mm vào được phế nang.

 Tác hại đối với động, thực vật:

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

Tương tự như ảnh hưởng tới người, bụi cũng tác động xấu lên hệ hô hấp của động vật

và làm kích thích các bệnh ho, dị ứng, …

 Tác hại đối với môi trường:

Nồng độ bụi lơ lửng cao trong không khí (đặc biệt là nồng độ cao của bụi PM10 những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 mm) sẽ làm giảm chất lượng không khí, tác độngxấu đến môi trường không khí, chẳng hạn: làm thay đổi các phản ứng quang hoá trongkhông khí (ví dụ, làm tăng tốc độ một số phản ứng trong không khí như phản ứng oxi hóa

chất độc lên bề mặt và khi lắng đọng xuống mặt đất, sẽ tác động bất lợi đến các hệ sinhthái trên cạn,

Bụi trong không khí có tác động làm tăng cường quá trình han gỉ của kim loại, đặc

học của ô nhiễm không khí, tuy nhiên bề mặt của vật liệu đã hoàn thiện cũng có thể bị màimòn hoặc hoen ố do bụi bám

3 Các nguồn tạo ra bụi

Bụi là chất phát thải chiếm tỉ lệ rất lớn trong quá trình sản xuất Bụi sản xuất thườngtạo ra nhiều trong các khâu thi công làm đất đá, mìn, bốc dỡ nhà cửa, đập nghiền sàng đá vàcác vật liệu vô cơ khác, nhào trộn bêtông, vôi vữa, chế biến vật liệu, chế biến vật liệu hữu cơkhi nghiền hoặc tán nhỏ

Khi vận chuyển vật liệu rời bụi tung ra do kết quả rung động, khi phun sơn, bụi tạo radưới dạng sương, khi phun cát để làm sạch các bề mặt tường nhà

II T ỔNG QUAN VỀ CO 2

1 Khái niệm

Điôxít cacbon hay cacbon điôxít (các tên gọi khác thán khí, anhiđrít cacbonic, khí cacbonic) là một hợp chất ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khí quyểnTrái Đất, baogồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử ôxy Là một hợp chất hóa học được biết đến

gọi là băng khô.Điôxít cacbon thu được từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả khí thoát ra

từ các núi lửa, sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của các sinh vật sống hiếu khí Cũng được một số vi sinh vật sản xuất từ sự lên men và sự hô hấp của tế bào Các loài thực vật hấp thụ điôxít cacbon trong quá trình quang hợp, và sử dụng cả cacbon và ôxy để tạo ra các cacbohyđrat Ngoài ra, thực vật cũng giải phóng ôxy trở lại khí quyển, ôxy này sẽ được các sinh vật dị dưỡng sử dụng trong quá trình hô hấp, tạo thành một chu trình

Nó có mặt trong khí quyển Trái Đất với nồng độ thấp và tác động như một khí gây hiệu ứng nhà kính Nó là thành phần chính trong chu trình cacbon

2 Tính chất hóa lý của CO2

Điôxít cacbon là một khí không màu mà khi hít thở phải ở nồng độ cao (nguy hiểm

do nó gắn liền với rủi ro ngạt thở) tạo ra vị chua trong miệng và cảm giác nhói ở mũi và cổ họng Các hiệu ứng này là do khí hòa tan trong màng nhầy và nước bọt, tạo ra dung dịch yếucủa axít cacbonic

Tỷ trọng riêng của nó ở 25°C là 1,98 kg m−3, khoảng 1,5 lần nặng hơn không khí Phân tử điôxít cacbon (O=C=O) chứa hai liên kết đôi và có hình dạng tuyến tính Nó không

có lưỡng cực điện Do nó là hợp chất đã bị ôxi hóa hoàn toàn nên về mặt hóa học nó không hoạt động lắm và cụ thể là không cháy

Ở nhiệt độ dưới -78 °C, điôxít cacbon ngưng tụ lại thành các tinh thể màu trắng gọi làbăng khô Điôxít cacbon lỏng chỉ được tạo ra dưới áp suất trên 5,1 barơ; ở điều kiện áp suất khí quyển, nó chuyển trực tiếp từ các pha khí sang rắn hay ngược lại theo một quá trình gọi

là thăng hoa

Nước sẽ hấp thụ một lượng nhất định điôxít cacbon, và nhiều hơn lượng này khi khí

bị nén Khoảng 1% điôxít cacbon hòa tan chuyển hóa thành axít cacbonic Axít cacbonic phân ly một phần thành các ion bicacbonat (HCO3-) và cacbonat (CO32-)

3 Tác hại của CO2

 Đối với con người

Khí CO2 không phải là một khí độc, nhưng khi nồng độ của chúng lớn thì sẽ làm

dẫn tới ngạt thở , kích thích thần kinh , tăng nhịp tim và các rối loạn khác

là 0,15% theo thể tích

 Đối với môi trường

nhiệt lượng từ Mặt trời phát ra đi tới mặt đất một cách dễ dàng , nhưng lại hấp thụ nhiệt lượng từ mặt đất tán xạ vào không gian rồi lại phát nhiệt lượng đó xuống lại mặt đát Nên hiên tượng này gọi là hiện tượng nhà kính CO2 tăng gấp đôi , nhiệt độ không khí trung bình tại mặt đát liền 2-3 độ

nước biển Điều này sẽ dẫn tới " hội trứng trắng" , hay còn gọi là vôi hóa các dải san hô do các khoáng chất nuôi dưỡng san hô bị axit phân hủy và các dải san hô có thể chết sau 1 năm nhiễm bệnh

dưỡng chất quan trọng của các loại cây lương thực chủ đạo giảm, đồng thời làm dư lượng một số kim loại nặng và chất độc hại tăng lên

 Một nghiên cứu khác của Đại học Monash, Australia cho thấy, nếu nồng độ

CO2 tăng gấp đôi hiện nay, làm lượng glycoside trong lá sắn cũng tăng gấp đôi Glycoside

là chất tự nhiên trong cây sắn , khi phân hủy sẽ giải phóng hydrogen cyanide

lương thực chủ đạo Nhưng ở nhiều địa phương châu Á và châu Phi , nó vẫn được coi như một loại rau phổ biến trong bửa ăn hằng ngày

độc cyanide có thể trở thành chủ đề nóng bổng về an toàn thực phẩm theo thể tích

4 Các nguồn tạo ra CO2

CO2 thu được từ nhiều nguồn khác nhau trong tự nhiên:

phân hủy đường hay chất béo ới oxy như là một phần trao đổi chất của chúng, trong một quátrình được biết đến với tên gọi sự hô hấp tế bào

Ngoài ra, nó có mặt trong khí quyển Trái đất với nồng độ thấp và tác động như một khí gây hiệu ứng nhà kính Nó là thành phần chính trong chu trình cacbon

Bên cạnh đó với sự phát triển của công nghệ hiện đại như bây giờ, con người đã sử dụng chu trình nhân tạo để lọc và lưu trữ khí CO2: trong công nghiệp, khí CO2 được điều chế

từ các khí sinh ra khi lên men rượu bia, phân hủy chất béo, từ các khí thu được từ sản xuất hoát chất, như sản xuất ammoniac hoặc tổng hợp methanol, hoặc từ khói các nhà máy công nghiệp đốt than

CO2 là thành phần chính của khí quyển Sao Hỏa, và là một thành phần quan trọng củakhí quyển Sao Kim Chất khí này đã được quan sát là có mặt ở khoảng không vũ trụ, gần những sao thuộc thế hệ 2 hoặc thế hệ 3, nơi mà sản phẩm của quá trình phản ứng nhiệt hạch trong các sao đã tích tụ nhiều cacbon và oxy, qua quá trình phản ứng hóa học tạo thành khí

CO2

I ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ

Chao dầu (đốt sản xuất)

Đốt xử lý

Cyclone xử lý bụi thô

II THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

Tại lò đốt sản xuất, nguyên liệu dùng để đốt lò là vỏ hạt điều và được mồi bằng bếp Gas Lò được thiết kế để mô phỏng quá trình chao dầu trong chế biến hạt điều Trên lò có đặt một chảo dầu điều Khi dầu trong chảo nóng lên sẽ bốc hơi, hơi sẽ bị thu giữ nhờ chụp hút đặt phía trên chảo

Khí sinh ra từ lò đốt sản xuất gồm 2 nguồn: khói thải do đốt vỏ hạt điều và hơi điều

và hơi dầu điều Cả 2 sẽ được dẫn qua lò đốt xử lý Tại đây khí sẽ được đốt bằng điện nhờ 2 thanh điện trở nóng

Sau đó khí được dẫn qua xyclon để xử lý bụi thô, khí tiếp tục qua lọc tay áo để xử lý bụi tinh

Lọc tay áo

Tháp hấp thụ CO2

Hấp phụ bằng than hoạt tính

Thải ra theo QCVN 19:2009/BTNMT Ống khói