ĐỒ án tốt NGHIỆP xử lý KHÍ THẢI

TĨM TẮT ĐỒ ÁN Tên đề tài: Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Sinh viên thực hiện: Silibounyasane Mala Số thẻ SV: 117130025 Lớp:13MT Phần 1: Thiết kế hệ thống thơng gió nhà máy quạt - Tính tốn nhiệt thừa, lưu lượng thơng gió - Tính tốn thủy lực, lựa chon thiết bị - Thiết kế hệ thống đường ống thiết bị thơng gió - Thiết kế hệ thống hút cục Phần 2: Kiểm sốt mơi trường khơng khí ngồi nhà - Tính sản phẩm cháy - Tính hiệu suất cần xử lý - Tính tốn khuếch tán Mơ hình Gauss Phần 3: Xử lý khí thải - Thiết kế hệ thống xử lý ô nhiễm MTKK - Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng mơi trường khơng khí cho cơng nhân khu vực làm việc Tính khả thi đề tài: - Giải lượng nhiệt thừa sinh q trình sản xuất, loại trừ hơi, khí độc bụi phân xưởng, đảm bảo yêu cầu vệ sinh nhà xưởng - Mặt khác, cải thiện môi trường làm việc, nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm - Xử lý lượng khí thải phát sinh từ lò nấu, mức độ nhiễm nguồn thải với mơi trường khơng khí xung quanh đảm bảo yêu cầu Sau tháng thực đề tài giúp củng cố lại kiến thức học, đồng thời thu thập kiến thức kỹ cần thiết cho công việc kỹ sư sau LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hổ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian học tập giảng đường đại học làm đồ án tốt ngiệp để trường Đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ yêu cầu sinh viên để kết thúc khoá học trước tốt nghiệp trường, đồng thời giúp cho sinh viên tổng kết kiến thức học suốt trình học tập, phần xác định cơng việc mà làm tương lai Từ thực tế đó, em giao đề tài “Thơng gió kiểm sốt ô nhiễm môi trường không khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet” Sau tháng thực đồ án tốt nghiệp, em hồn thành đồ án Cho phép em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Mơi Trường, người thân gia đình, bạn bè tạo điều kiện thuận lợi để em thực tốt đồ án tốt nghiệp Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn T.S Nguyễn Đình Huấn tâm huyết, nhiệt tình, kiên nhẫn, hướng dẫn em bước giải khó khăn đề tài Trong q trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai sót, kính mong đóng góp q thầy, để đồ án tốt nghiệp hồn thiện Sau em xin kính chúc tất quý thầy, cô giáo khoa Môi Trường sức khỏe dồi để tiếp tục thực cơng việc Trân trọng, em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 31 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Silibounyasane Mala i CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp em tự thực Những kết đồ án tôt nghiêp trung thực chưa công bố hình thức Nội dung đồ án có tham khảo sử dụng tài liêu, thơng tin có tác phẩm theo danh mục tài liêu tham khảo đồ án tôt nghi êp Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường cam đoan Sinh viên thực Silibounyasane Mala ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU PHẦN I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THƠNG GIĨ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ TẠO .2 1.1 Giới thiệu sơ lượt tỉnh SAVANNAKHET 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Kinh tế - xã hội 1.2 Giới thiệu nhà máy 1.2.1 Vị trí 1.2.2 Mặt tổng thể nhà máy 1.2.3 Quy trình cơng nghệ a Qui trình sản xuất thuyết minh dây chuyền công nghệ 1.2.4 Thiết bị công nghệ 1.3 Nhu cầu điện nước phục vụ cho công ty 1.3.1 Nguồn cung cấp đin 1.4 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống thơng gió xử lý khí thải cho nhà máy 1.4.1 Các nguồn phát sinh chất ô nhiễm: 1.4.2 Tác hại chất ô nhiễm khí thải .6 1.4.3 Sự cần thiết phải thơng gió xử lý khí thải cho nhà máy 1.5 Đề xuất giải pháp kiểm soát 1.5.1 Bụi kim loại .7 1.5.3 Nhiệt CHƯƠNG II: TÍNH TỐN NHIỆT THỪA, HÚT CỤC BỘ VÀ LƯU LƯỢNG THƠNG GIÓ .9 2.1 Thơng số tính tốn 2.1.1 Thơng số tính tốn ngồi nhà .9 2.2 Tính tốn nhiệt thừa .9 2.2.1 Tính tốn tổn thất nhiệt iii 2.2.2 Tính toán tỏa nhiệt 14 2.2.3 Tính tốn thu nhiệt xạ mặt trời .20 2.2.4 Tính tốn nhiệt thừa phân xưởng 23 2.3 Tính tốn hút cục .23 2.3.1 Tính tốn hút nhiệt thiết bị tỏa nhiệt .23 2.3.2 Tính tốn hút bụi kim loại thiết bị gia cơng 24 2.3.3 Tính toán hút độc 25 2.4 Lựa chọn phương án thông khí làm lạnh khơng khí .25 2.4.1 Các phương án thơng gió 25 2.4.2 Lựa chọn phương án thơng gió 26 2.5 Tính tốn lưu lượng thơng gió 26 2.5.1 Lưu lượng thơng gió khí 26 2.5.2 Chọn vị trí thổi loại miệng thổi 27 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THỦY LỰC VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 28 3.1 Tính tốn thuỷ lực hệ thống thơng gió lựa chọn thiết bị .28 3.1.1 Tính tốn thuỷ lực hệ thống thơng gió phân xưởng 28 3.1.2 Chọn quạt thổi 29 3.1.3 Tính cơng suất động 30 3.2 Lựa chọn phương pháp xử lý tính tốn thủy lực cho hệ thống hút 30 3.2.1 Lựa chọn phương pháp xử lý 30 3.2.2 Lựa chọn thiết bị xử lý bụi 31 3.2.3 Chọn xyclon thiết bị xử lý bụi kim loại 31 a) Cấu tạo xyclon LIOT số hiệu 32 3.2.4 Lựa chọn thiết bị xử lý độc 32 3.2.5 Chọn phương pháp hấp phụ ( tháp hấp phụ ) xử lý độc 33 3.3 Tính tốn thuỷ lực hệ thống hút lựa chọn phương pháp xử lý .34 3.3.1 Tính tốn thủy lực hệ thống hút chung độc bụi .34 PHẦN 2: KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ 36 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN SẢN PHẨM CHÁY, TẢI LƯỢNG CÁC CHẤT Ô NHIỄM VÀ HIỆU XUẤT XỬ LÝ 36 4.1 Số liệu thiết kế .36 4.2 Tính tốn sản phẩm cháy (SPC) 36 4.3 Tính tốn nồng độ phát thải chất nhiễm khói thải 37 4.4 Hiệu suất xử lý .37 4.4.1.Theo QCVN 19:2009/BTNMT 38 4.4.2 Theo QCVN 05:2013/BTNMT 40 CHƯƠNG V: XÁC ĐỊNH PHẠM VI ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN THẢI BẰNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN KHUẾCH TÁN – MƠ HÌNH GAUSS 42 5.1 Chiều cao hiệu ống khói theo Davidson 42 5.1.1 Cơ sở lý thuyết 42 iv 5.2 Xác định nồng độ cực đại Cmax , nồng độ mặt đất Cx, Cx,y nguồn thải theo mơ hình Gauss : 42 5.2.1 Tóm tắt mơ hình Gauss 42 5.2.2 Xác định nồng độ cực đại Cmax .43 5.2.3.Nồng độ mặt đất Cx, Cx,y nguồn thải theo mơ hình Gauss : .43 5.2.5 Xác định nồng độ mặt đất Chh nguồn thải 56 5.2.6 Tính tốn chất nhiễm sau xử lí .57 PHẦN 3: XỬ LÝ KHÍ THẢI 59 CHƯƠNG VI: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI 59 6.1 Đề xuất phương án giải 59 6.2 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý khí thải 60 6.2.1 Tính tốn lượng vơi nung cần thiết cho trình xử lý SO2 .60 6.2.2 Tính tốn thiết bị hấp thụ (Scurber) 61 6.2.3 Tính toán thiết bị, hệ thống xử lý bụi 64 ĐẾ XUẤT CẢI THIỆN MÔI TRƯỜNG .68 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC BẢNG v Bảng 1 Máy móc thết bị phân xưởng Bảng Kết tính tốn hệ số truyền nhiệt kết cấu bao che 11 Bảng 2 Bảng kết tính diện tích kết cấu bao che phân xưởng 11 Bảng Kết tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che phân xưởng mùa đông 11 Bảng Kết tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che phân xưởng mùa hè 11 Bảng Tổn thất nhiệt theo phương hướng vào mùa Đông phân xưởng 12 Bảng Tổn thất nhiệt theo phương hướng vào mùa hè phân xưởng 12 Bảng Tổn thất nhiệt rò gió phân xưởng 13 Bảng Kết tính cơng suất động điện 14 Bảng Kết tính tỏa nhiệt người 14 Bảng 10.Kết tính tỏa nhiệt làm nguội sản phẩm có thay đổi trạng thái 15 Bảng 11 Giả thiết nhiệt độ lò 16 Bảng 12 Kích thước lò nấu lò đúc nhơm 18 Bảng 13 Kết tính nhiệt truyền qua thành lò, đáy lò, lò 19 Bảng 14 Kết tính tỏa nhiệt đóng cửa lò 19 Bảng 15 Kết tỏa nhiệt mở cửa lò .20 Bảng 16 Kết tỏa nhiệt từ cửa lò 20 Bảng 17 Kết tính tổng lượng nhiệt tỏa từ lò .20 Bảng 18 Tổng kết lượng nhiệt tỏa 20 Bảng 19 Kết tính xạ mặt trời qua cửa kính 21 Bảng 20 Kết tính tổng lượng nhiệt thu xạ mặt trời .23 Bảng 21 Kết tính tổng kết lượng nhiệt thừa 23 Bảng 22 Kết tính tốn lưu lượng hút nhiệt từ lò .24 Bảng 23 Kết tính tổng kết lưu lượng hút bụi 25 Bảng 24 Kết tính lưu lượng hút độc cho thiết bị 25 Bảng Kết tính thủy lực ống hệ thống thổi Q1 28 Bảng Kết tính thủy lực ống hệ thống thổi Q2 28 Bảng 3 Kết tính thủy lực ống nhánh hệ thống thổi Q1 29 vi Bảng Kết tính thủy lực ống nhánh hệ thống thổi Q2 29 Bảng Thông số cấu tạo quạt thổi 29 Bảng Thông số kỹ thuật Xyclon 31 Bảng Kết tính tốn thủy lực hệ thống hút mương phân xưởng 35 Bảng Kết tính tốn thủy lực hệ thống hút mương phụ phân xưởng .35 Bảng Số liệu ống khói 36 Bảng Các thành phần nhiên liệu 36 Bảng Kết tính tốn sản phẩm cháy ống khói 37 Bảng 4 Kết tính tốn sản phẩm cháy ống khói 37 Bảng Kết tính tốn sản phẩm cháy ống khói 37 Bảng Kết tính tốn sản phẩm cháy ống khói 37 Bảng Kết tính tốn sản phẩm cháy ống khói 37 Bảng Tính tốn lượng khói thải tải lượng chất nhiễm ống khói 37 Bảng Tính tốn lượng khói thải tải lượng chất nhiễm ống khói 37 Bảng 10 Lượng khói thải tải lượng chất ô nhiễm ống khói 37 Bảng 11 Lượng khói thải tải lượng chất nhiễm ống khói 37 Bảng 12 Lượng khói thải tải lượng chất nhiễm ống khói 37 Bảng 13 Nồng độ phát thải chất nhiễm ống khói 37 Bảng 14 Nồng độ phát thải chất nhiễm ống khói 37 Bảng 15 Nồng độ phát thải chất nhiễm ống khói 37 Bảng 16 Nồng độ phát thải chất nhiễm ống khói 37 Bảng 17 Nồng độ phát thải chất nhiễm ống khói 37 Bảng 19.Tính nồng độ tối đa cho phép khí thải cơng nghiệp ống khói .39 Bảng 20 tính nồng độ tối đa cho phép khí thải cơng nghiệp ống khói .39 Bảng 21 tính nồng độ tối đa cho phép khí thải cơng nghiệp ống khói 39 Bảng 22 tính nồng độ tối đa cho phép khí thải cơng nghiệp ống khói .40 Bảng 23 tính nồng độ tối đa cho phép khí thải cơng nghiệp ống khói 40 Bảng 24 Hiệu suất xử lý theo QCVN 05/2013 MTKKXQ 40 Bảng Chiều cao hiệu ống khói 42 vii Bảng Nồng độ cực đại Cmax chất thải .43 Bảng Các thông số xyclon .64 Bảng Thơng số tính tốn tổn thất dọc đường hệ thống xử lí 66 DANH MỤC HÌNH viii Hình 1:Vị trí Nhà máy .3 Hình 2: Mặt tổng thể nhà máy Hình 3: Sơ đồ trình sản xuất Hình 4: Sơ đồ thu hồi xử lý bụi kim loại .7 Hình 1:Cấu tạo tường .9 Hình 2: Phân chia dải phân xưởng 10 Hình 3: Hình vẽ thể tổn thất nhiệt theo phương hướng 11 Hình 4: Hình vẽ thể hướng gió mùa hè 13 Hình 5: Hình vẽ thể hướng gió theo mùa đơng 13 Hình 6: Kết cấu tường lò 16 Hình 2: Cấu tạo quạt ly tâm 30 Hình 3: Cấu tạo Xyclon 32 Hình 4: Cấu tạo tháp hấp phụ 33 Hình 1: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí bụi vào mùa đơng ống khói 44 Hình 2: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí bụi vào mùa hè ống khói .44 Hình 3: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx SO2 vào mùa đông ống khói .45 Hình 4: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx SO2 vào mùa hè ống khói 45 Hình 5: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí SO2 vào mùa đơng ống khói 46 Hình 6: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí SO2 vào mùa hè ống khói 46 Hình 7: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx bụi vào mùa đơng ống khói .47 Hình 8: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx bụi vào mùa hè ống khói 47 Hình 9: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí SO2 vào mùa đơng ống khói .48 Hình 10: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí SO2 vào mùa hè ống khói 48 Hình 11: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx bụi vào mùa đơng ống khói .49 Hình 12: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx bụi vào mùa hè ống khói 49 Hình 13: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx khí SO2 vào mùa đơng ống khói 50 Hình 14: Đồ thị biểu diễn nồng đọ Cx khí SO2 vào mùa hè ống khói 50 Hình 15: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cx bụi vào mùa đơng ống khói .51 ix Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Hình 27: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Cx,y bụi ống khói vào mùa hè Hình 28: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Cx,y SO2 ống khói vào mùa hè Kết tính tốn nồng độ Cxy cho chất nhiễm ống khói Hình 29: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Cx,y bụi ống khói vào mùa hè Hình 30: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Cx,y SO2 ống khói vào mùa hè 5.2.5 Xác định nồng độ mặt đất Chh nguồn thải Vị trí ống khói khu vực nhà máy: chọn gốc tọa độ O(0;0) góc phân xưởng nhà máy với Ox nằm trùng với chiều dài nhà máy ta có tọa độ ống khói hình vẽ: Ống khói có tòa độ ( 0,0;0,0) Ống khói có tòa độ ( 250;150) Ống khói có tòa độ ( 300;140) Ống khói có tòa độ ( 400;160) Ống khói có tòa độ ( 400;120 ) Dựa theo vị trí tòa độ đặt ống khói ta có biểu đồ khuếch tán hỗn hợp ống khói ban đầu chưa qua xử lý SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 56 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Hình 31: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Chh bụi ống khói vào mùa hè Hình 32: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Chh SO2 ống khói vào mùa hè 5.2.6 Tính tốn chất nhiễm sau xử lí Dựa theo hiệu suất xử lý đạt lại nồng độ nhiễm chất sau xử lý theo biểu đồ khuếch tán sau: SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 57 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Hình 33:Biểu đồ khuếch tán nồng độ Chh SO2 ống khói sau xử lý Hình 34: Biểu đồ khuếch tán nồng độ Chh bụi ống khói sau xử lý PHẦN 3: XỬ LÝ KHÍ THẢI CHƯƠNG VI: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI 6.1 Đề xuất phương án giải SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 58 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Tính xử lý cho ống khói Đối với ống khói chất nhiễm bao gồm SO Bụi Ta thiết kế thiết bị xyclon chùm xử lý bụi trước lắp nối tiếp với tháp hấp phụ để xử lý SO2 Nồng độ SO2 sau xử lý cần đạt: CSO2 292,5 (mgN/m3) Chọn CSO2 (sau xử lý) = 292,5 (mgN/m3) - Khi hiệu xuất xử lý SO2 theo nồng độ lớn là: η= CSO  Cmax 4091,  292,5 = = 92,28 % CSO 4091, Với hiệu suất xử lý cao không cần tái sử dụng SO 2, ta chọn phương án xử lý khí dùng thiết bị hấp thụ dung dịch vôi sữa Ca(OH) Ưu điểm: Xử lý với khoảng nhiệt độ dao động nồng độ Xử lý với loại nồng độ cao Xử lý nhiều loại khí thải hỗn hợp khí thải - Dung dịch hấp thụ Ca(OH) (vơi loại vật liệu có nhiều nước ta rẻ MgO, ZnO, có hiệu suất cao nước - Dùng nước rẻ tiền an toàn cho thiết bị hiệu suất hấp thụ chất ô nhiễm dạng khí hiệu Thiết bị hấp thụ chiếm diện tích khơng lớn Xét mặt kinh tế kỹ thuật phù hợp với điều kiện nhà máy Nồng độ bụi sau xử lý cần đạt: Cbụi C = 117 (mgN/m3) Chọn Cbụi (sau xử lý) = 117 (mgN/m3) Khi hiệu xuất xử lý bụi theo nồng độ lớn là: η= Cbui  Cmax 4422,  117 = = 97,35 % Cbui 4422, Với hiệu suất xử lý cao không cần tái sử dụng bụi (bụi than), ta chọn thiết bị xyclon chùm Ưu điểm thiết bị: - Hiệu suất xử lý cao, η = 95% bụi có kích thước lớn bụi than - Cấu tạo gọn nhẹ - Chế tạo đơn giản - Lọc hạt bụi có kích thước nhỏ ≥ 10 [μm] Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý bụi SO2 sau: SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 59 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý bụi SO2 6.2 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý khí thải 6.2.1 Tính tốn lượng vơi nung cần thiết cho q trình xử lý SO2 - Lượng vôi nung cần để xử lý SO2 khói thải đốt cháy dầu DO xác định theo công thức: GCaO = 10  S P CaO (kg/tấn dầu) K  S Trong đó: Sp: Thành phần lưu huỳnh nhiên liệu tính theo phần trăm khối lượng, S p = 3,5% S, CaO : Phân tử gam lưu huỳnh (S) canxi oxyt (CaO) : Hệ số khử SO2 khói thải,  = 0,887 K: Tỉ lệ CaO nguyên chất đá vôi K = 0,8  0,9, chọn K = 0,9 GCaO = 10 �0,887 �3, �56  60,36 (kg/tấn dầu) 0,9 �32 Lượng vôi tiêu thụ là: ứng với lượng nhiên liệu tiêu thụ 830 kg/h GCaO = 60,36×0,83 = 50,1 (kg/h) Luợng cặn khơ thu trình xử lý xác định theo công thức: Gcặn = = (kg/tấn) 10  S P 0,83 CaSO3 0,5H2O  0,17CaSO4 H 2O  1  K GCaO (kg/tấn) S   10 �0,887 �3,5 � 0,83 �129  0,17 �172     0,  �60,36  138, 28 32 Lượng cặn thu : Gcặn = 138,28×0.83 = 114,7 (kg/h) Tính lượng nước để pha dung dịch vơi sữa: Ta có: MSO2 = 20,27 (g/s) = 72,97 (kg/h) Lượng Ca(OH)2 tham gia phản ứng hấp thụ: SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 60 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet mCa (OH )2  Ca ( OH )2 74 � �M SO2  �0,887 �72,97 = 74,84 (kg/h)  SO2 64 Lượng Ca(OH)2 tham gia phản ứng hấp thụ thực tế: mCa ( OH ) tt = mCa (OH ) ×0,83 = 74,84 x 0,83 = 62,11(kg/h) Lượng Ca(OH)2 bơm vào hấp thụ giờ: mdd  mCa ( OH )2 �100  72,99 �100  1459,8 (kg/h) Lượng CaO bổ sung: mCaO  CaO Ca (OH )2 �mCa (OH )2 tt  56 �62,11 = 47,00 (kg/h) 74 Lượng nước tuần hoàn từ Scruber lại bể chứa tính sau: mH2O = mH2O (1) + mH2O (3) - mH2O (2) (kg/h) Từ phương trình phản ứng (1),(2) ta có: Số mol H2O = số mol Ca(OH)2 = số mol CaSO3 = số mol CaO = 47,00/56 = 0,84 (mol) mH2O (1) = 0,84×18 = 15,12 (kg/h) mH2O (2) = 0,84×18 = 15,12 (kg/h) Từ phương trình phản ứng (3) ta có: Số mol H2O = × số mol CaSO3 = 2×0,84 = 1,68 (mol) mH2O (3) = 1,68×18 = 30,24 (kg/h) Vậy: mH2O = 15,12 + 30,24 – 15,12 = 27 (kg/h) Lượng nước cần thêm vào để có dung dịch Ca(OH)2 m H O = mdd - mCa ( OH ) tt = 1459,8 – 62,11 = 1396,88 (kg/h) Vậy lượng nước cần dùng là: m H O = 1396,88+ 30,24 = 1427,13 (kg/h) 2 Ống dẫn Ca(OH)2 vào thiết bị:  = 80 mm Thể tích bể chứa dung dịch: - Chọn thời gian lưu nước là: t = 4h - Thể tích bể là: ( 2,2 x 1,2 x 1,2 ) m Thể tích bể chứa cặn : - Thể tích bể là: ( 1,2 x 1,1 x 0,5 ) m Nước bể chứa cặn tuần hoàn lại bể chứa dung dịch 6.2.2 Tính tốn thiết bị hấp thụ (Scurber) a) Cấu tạo Scruber: SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 61 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Hình 2: Cấu tạo Scrupper b) Nguyên tắc hoạt động: Khói thải đưa vào ống dẫn để vào Scruber, sau phân phối qua đĩa đục lỗ 2, khí từ lên, dung dịch hấp thụ bơm từ bể chứa đến hệ thống giàn phun mũi phun xé dung dịch hấp thụ thành hạt nhỏ Dòng khí thải từ lên qua lớp vật liệu đệm tiếp xúc với bề mặt lớp đệm, khí SO2 giữ lại bề mặt lớp đệm, khơng khí qua chắn nước qua ống Dung dịch hấp thụ rơi xuống van xả, vào bể chứa 11 Hiệu xử lí SO2 phụ thuộc vận tốc vào Scruber, cường độ tưới dung dịch hấp thụ phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc dung dịch hấp thụ khí.c) Tính tốn thiết bị Scuber: - Thể tích tháp hấp thụ : V = L t (m3) Trong đó: - L = 10,6 (m 3/s): Lượng sản phẩm (lượng khói) điều kiện thực tế - t: Thời gian khí lưu thiết bị; t = 1 (s), chọn t = 2,5 (s) - Vậy thể tích tháp hấp thụ: V = 10,6 ×1,5 = 15,87 (m3) - Diện tích tiết diện ngang tháp: F = V/ H (m2) Với: H: chiều cao thiết bị, H=  t  : vận tốc dòng khí (m/s);  =  (m/s), chọn  = (m/s) Vậy : H = 2×2 = (m) Suy ra: F = 15,87 / 4= (m2) SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 62 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet �F �4   2, (m)  3,14 - Đường kính thiết bị hấp thụ :D = Xác định chiều cao thiết bị hấp thụ: - Chọn chiều cao từ mép ống dẫn khí đến mép chắn nước: 0,2 (m) - Chọn chiều cao lớp vật liệu đệm: hđ = 0,7 (m) - Chiều cao lớp chắn nước: hcn = 0,2 (m), làm từ tơn hình zic zắc - Chiều cao từ mép lớp vật liệu đệm đến mép chắn nước: chọn 0,8 (m) - Khoảng cách từ mép lớp vật liệu đệm đến mép hình phểu 1,5 (m) - - Chiều cao phun mưa: hm = 0,6(m) - - Chiều cao phần hình nón: D d  tg   - Hnón =  (m) Trong đó: - D: đường kính scuber, D = (m) - d : chiều rộng hố thu cặn đáy lấy d = 0,3 (m)  : góc hợp hai cạnh phần hình nón so với mặt phẳng ngang (  = 60 -700, chọn α = 600) - �2,  0,3 � �tg 600 = 1,9 (m) � � Hnón = � � - Khoảng cách từ mép hình phểu đến miệng ống vào chọn 0,2 (m) => Chiều cao xây dựng thiết bị : Hxd = H +hnón + hbv = + 1,9 + 0,2 = 6,1 (m) Tấm phân phối khí có chiều dày 25mm đường kính lỗ khoan d = 20 (mm) Khoảng cách tâm lỗ 60 mm Khâu Rasching khâu sứ có kích thước tiêu chuẩn 25×25×3mm, đổ lộn xộn thép đỡ có đục lỗ (trang 214 [ ] ) Tính hệ thống giàn phun nước: Tiết diện ngang thiết bị: F= (m2), chiều cao phun mưa hm = 0,6m - Lượng dung dịch cần phun là: W = F×hm = × 0,6 = 2,4 (m3/h) - Chọn vận tốc dung dịch chảy ống v c = 0.12 (m/s), ống nhánh vn= 0,5 (m/s) đường kính ống ống nhánh ống tính theo công thức: Dc = �W �2,   0, 08 (m) = 80 mm 3600 � �vc 3600 �3,14 �0,12 Dn = �W �4   0, 016 (m) = 16mm 3600 � �v n �n 3600 �3,14 �0, �14 SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 63 Thơng gió kiểm sốt ô nhiễm môi trường không khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet - Chọn khoảng cách ống nhánh 300 (mm) số ống nhánh toàn tiết diện thiết bị: D  �  14 (ống) phân bố hai bên ống 0, 27 0, n = 2� Mũi phun thường có đường kính lỗ từ 1,0 ÷ (mm), chọn dlỗ = (mm) - Diện tích mũi phun là:  d 3,14 (0,003)  7,065 10  f= (m2) 4 - Tổn thất giàn phun áp lực xé nước (theo kinh nghiệm 10  25m cột nước) chọn hm =20m cột nước ΔPm =2 (kg/m2) Do tính đến tốn thất đường ống bơm, khóa ta lấy áp lực tăng thêm 1,15 lần áp lực bơm là: 20×1,15 = 23 (m cột nước) - Vận tốc qua mũi phun là: vp = g h m  9,8120 19,81 (m/s) - Lưu lượng qua mũi phun là: π �d 3,14 �0,0032 (m3/h) w  vp � �3600  19,8 � �3600  0,5 4 Các mũi phun bố trí so le hai bên ống nhánh nhằm tăng hiệu trao đổi nhiệt Chọn bơm cho hệ thống giàn phun: Áp lực bơm: ΔPm =10 (m cột nước) Lưu lượng: L = (m3/h) 6.2.3 Tính tốn thiết bị, hệ thống xử lý bụi a)Tính chọn xyclon chùm Do hệ thống xử lý khí thải hệ thống xyclon chùm mà xyclon đơn loại thiết kế sẵn, với kích thước tính tốn theo tỷ lệ đường ống dẫn vào Các thơng số tính tốn ban đầu: Lưu lượng cần xử lý: Lt= 10.65 (m3/s) m3/h= 38340 m3/h  Lựa chọn xyclon chùm  Chọn xyclon gang, đường kính qui ước D qu=150[mm] với cánh hướng dòng loại chân vịt cánh α=250  Các thông số xyclon con: Bảng Các thông số xyclon Loại cánh hướng dòng Đường kính quy ước Dqư Vật liệu A Chân vịt 150 Gang 100 B C H E F D 190 325 625 200 175 148 d1 d2 δ 83x3.5 55 Lưu lượng cực đại xyclon L= 250 [m3/h] (Bảng 7.9 –[6] ) Số lượng xyclon : n= SVTH: Silibounyasane Mala 38340 = 153,36 chọn 144 266, GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 64 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Bố trí xyclon thành 13 hàng, hàng có 13 Kích thước cạnh tiết diện ngang hình vng xyclon chùm là: K= 2400 mm M= 180 mm N= 120 mm (Bảng 7.10 trang 128 [6] ) Chiều cao ống dẫn khí vào vận tốc dòng khí vvào=14[m/s] : L 10, I= = = 0,8 m vvao [( M  d1 )n  0,06 ] 10[(0,18  0, 083)8  0, 06] - Vận tốc qui ước qua xyclon đường kính d=150 mm 10, 65 �4 V= = 4,2[m/s] 64 �3,14 �0,152 - Vậy sức cản khí động riêng thân xyclon chùm :  ∆P=ζ× �v [Pa] ( cơng thức 7.65 [6] ) Trong đó: ζ: Hệ số sức cản cục Đối với loại chân vịt hướng dòng: chân vịt α = 250 ζ = 90, (trang 129/[6] ) ρ: Khối lượng đơn vị khí vào lọc ứng với nhiệt độ áp suất lọc (kg/m3) 760  P = 0, 464 � =0,78 (kg / m ) 273  195 273  t 0, 78 Suy ∆P=90× ×2,52 = 219,4 [Pa] = 22 [mmH2O]  = 0,464× b)Tính tốn thủy lực Tổn thất dọc đường Tổn thất dọc đường gồm tổn thất ma sát qua đường ống đẩy đường ống hút ΔPms= R×l×η×n “theo trang 152-[3]” Trong đó: R: Tổn thất ma sát 1[m] chiều dài đường ống ứng với đường kính hình tròn điều kiện tiêu chuẩn, xác định cách tra bảng, (kG/m2.m) l: chiều dài đoạn ống tính tốn, (m) η: hệ số hiệu chỉnh tổn thất áp suất ma sát phụ thuộc vào nhiệt độ, với nhiệt độ khói thải t= 1950C, tra bảng 5-1-[3]-Hệ số hiệu chỉnh tổn thất áp suất ma sát nhiệt độ thay đổi η = 0,76 n: hệ số hiệu chỉnh độ tổn thất áp suất ma sát phụ thuộc vào độ nhám ống, lấy n=1 Bảng Thơng số tính tốn tổn thất dọc đường hệ thống xử lí Tổng Ống chiều dài l (m) Ống hút 500 Ống đẩy 500 - Tổng tổn thất dọc đường: Đườngkính ống D(mm) SVTH: Silibounyasane Mala Tổn thất ma sát đơn vị R (kG/m2.m) 0,852 0,852 Vận tốc (m/s) Hệ số η 24 22 0,76 0,76 GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn ΔPms (kG/m2) 3,88 2,91 65 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet ΔPms = ΔPmsh+ ΔPmsđ =3,88+2,91=6,79 (kG/m2) Tổn thất cục Công thức xác định tổn thất cục bộ: v2 ΔPcb =Σξ× ×γ 2g Trong đó: - Σξ: Tổng hệ số sức cản cục đoạn ống tính tốn - v2 ×γ: áp suất động 2g Với vận tốc khí đường ống hút v= 22 (m/s) Pđ= v2 ×γ = 29,6 (kG/m2) 2g Đối với đường ống hút: Hệ số cục đường ống gồm: -Van điều chỉnh cánh với góc nghiêng α=100: ξ= 0,4 -2 Cút 900 (R=1,5D) ξ= 2×0,4=0,8 -Cút 450 (R =1,5D) :  0=0,2 -1 côn mở rộng mở rộng trước quạt: loại α=100, ξ=0,5 Vậy ∑ξ= 2,3 ΔPcb H v2 =Σξ× ×γ = 1,5×29,6=44,4 (kG/m2) 2g Đối với đường ống đẩy: Hệ số cục đường ống gồm: Côn mở rộng lắp sau quạt: ξ=0,1 cút 900 (R=1,5D) ξ=2×0,4=0.8 Vậy ∑ξ= 0,9 Vậy ∆PcbĐ= 0,9×29,6=26,64 (kG/m2) Tổng tổn thất áp suất cục đường ống hút đường ống đẩy: ∑∆Pcb= ΔPcbH + ∆PcbĐ = 44,4+26,64 = 71,04 (kG/m2) Tổn thất qua thiết bị: Tổn thất qua xyclon chùm tính theo cách chọn thiết bị là: ∆P=22 (kG/m2) Tổn thất áp suất toàn phần hệ thống: ∆PHT= ∆Pms+∆Pcb+∆Ptb = 6,79+71,04+ 22 = 99,83 (kG/m2) a Lựa chọn quạt động truyền động Quạt chọn đáp ứng yêu cầu: + L = 38340 m3 /h + ΔPtp= 100 (kG/m2) Dựa vào đường đặc tính phụ lục 5-[1] chọn loại quạt li tâm Ц 4-70 N08 Hiệu suất làm việc quạt: η = 0,8 Số vòng quay: n = 1300 (v/ph) Các kích thước quạt tra theo bảng phụ lục 5-[4] tương ứng với số hiệu quạt Công suất động quạt: SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 66 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet Lk Pk N K  (kW) 102   tr  trd “theo công thức 11.26-[1]” Trong đó: + K- hệ số dự trữ, K=1,05÷1,15, Chọn K=1,1 + η- hiệu suất quạt, 72% + ηtr- hệ số kể đến tổn thất ổ trục, ổ bi , ηtr= 0,95÷0,97, chọn ηtr= 0,96 + ηtrd- hệ số truyền động động quạt, ηtrd= 0,9÷0,95, chọn ηtrd=0,9 + Lk- lưu lượng quạt, Lk= 19800 m3/h = 5,55 m3/s + ∆Pk- áp lực quạt, 99,83 kG/m2 10, 65 �100  15,1 (kW) 102 �0, 96 �0,8 �0,9 Vậy N  1,1� ĐẾ XUẤT CẢI THIỆN MƠI TRƯỜNG - Tạo mơi trường mát mẽ thơng thống ngồi phân xưởng cách trồng xanh xung quanh phân xưởng, đặc biệt đầu hướng gió - Cải thiện dây chuyền cơng nghệ máy móc tốt loại lò nên đặt cuối gió để tránh trường hợp gió thổi nhiệt từ lò qua cơng trình khác SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 67 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet - Đầu tư loại máy lọc khí cơng nghệ cao - Đối với ống khói 2, Lượng nồng độ bụi SO2 vượt quy chuẩn nhiều chất thải qua hệ thống xử lý để đảm bảo chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh sau này, nhà máy nên cải thiện hệ thống xử lý khí thải với hiệu suất cao - Đối với ống khói 1,3,4,5 nhiên nhà máy thải bụi vượt quy chuẩn khói thải khuếch tán Chh lại vượt quy chuẩn bụi SO Vậy, để đảm bảo quy chuẩn Việt Nam nhà dân xung quanh khu vực nhà máy nên có tổ chức bố trí thời hoạt động sản xuất thời gian lao động công nhân cho hợp lý - Lắp đặc, thay vật liệu xây dựng phân xưởng có tính cách nhiệt cao - Thực tốt việc an toàn lao động KẾT LUẬN Việc lựa chọn phương pháp thông gió cho nhà máy khí phụ thuộc vào đặc tính sản xuất quy mơ phân xưởng Sau tính tốn chi tiết thơng số phân xưởng gia công chế tạo, ta đưa phương án thơng gió: thơng gió tự nhiên, thơng gió khí kết hợp hút tự nhiên Do qui mơ phân xưởng lớn nên kinh phí đầu tư cho hệ thống thơng gió khí kết hợp phun ẩm tương đối cao Tuy nhiên việc áp dụng hệ thống SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 68 Thơng gió kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet vào thực tế hoàn toàn khả thi, cần thiết phân xưởng khí nhiều nhiệt thừa độc Việc thơng gió giải triệt để vấn đề nhiệt phát sinh, môi trường làm việc lành giúp nâng cao suất an toàn lao động Vấn đề xử lý khí SO2 CaO kinh tế hợp lý áp dụng phổ biến Các giải pháp lựa chọn phạm vi đề tài tốt nghiệp xem điển hình áp dụng phù hợp điều kiện thực tế nước ta, mang tính thực tiễn cao Tuy nhiên q trình tính tốn, lựa chọn cơng nghệ khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bạn góp ý giúp đề tài hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp hội để em tiếp cận thực tế, tổng hợp kiến thức suốt thời gian học vừa qua Thông qua đồ án tốt nghiệp, em học nhiều điều từ việc lựa chọn công nghệ, phương pháp thơng gió, xử lý khí thải, thiết kế hệ thống điều hòa, đến cách xếp lộ trình làm việc tạo tiền đề giúp em thuận lợi cơng việc sau TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] QCVN 02 : 2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tư nhiên dùng xây dựng [2] Hoàng Thị Hiền, (2000) Thiết kế thơng gió cơng nghiệp Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [3] TS Nguyễn Đình Huấn, (2015) Giáo trình thơng gió Nhà xuất Xây dựng [4] TS Nguyễn Duy Động, (2000) Thơng Gió Kỹ thuật xử lý khí thải Nhà xuất Giáo dục SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 69 Thơng gió kiểm sốt ô nhiễm môi trường không khí cho nhà máy chế tạo máy Savannakhet [5] GS.TS Trần Ngọc Chấn, (1998) Kĩ thuật thơng gió Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [6] GS.TS Trần Ngọc Chấn, (2000) Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [7] GS.TS Trần Ngọc Chấn, (2000) Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [8] GS.TS Trần Ngọc Chấn, (2000) Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [9] GS.TS Trần Ngọc Chấn, (2002) Điều hòa khơng khí Nhà xuất Xây dựng Hà Nội SVTH: Silibounyasane Mala GVHD: TS Nguyễn Đình Huấn 70 ... gián tiếp người khác Trong suốt thời gian học tập giảng đường đại học làm đồ án tốt ngiệp để trường Đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ yêu cầu sinh viên để kết thúc khoá học trước tốt nghiệp trường, đồng... Chh nguồn thải 56 5.2.6 Tính tốn chất ô nhiễm sau xử lí .57 PHẦN 3: XỬ LÝ KHÍ THẢI 59 CHƯƠNG VI: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI ... thống thơng gió xử lý khí thải cho nhà máy 1.4.1 Các nguồn phát sinh chất ô nhiễm: 1.4.2 Tác hại chất nhiễm khí thải .6 1.4.3 Sự cần thiết phải thông gió xử lý khí thải cho nhà máy