kysumoitruong vn thiet bi loc bui

Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 lọc bụi khí thải∗ Phan Tuấn Triều This work is produced by Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources and licensed under the Creative Commons Attribution License † Tóm tắt nội dung lọc bụi khí thải XỬ LÝ KHÍ THẢI LỌC BỤI TRONG KHÍ THẢI CÁC THƠNG SỐ CỦA BỤI KÍCH THƯỚC HẠT BỤI Trong khơng khí, bụi tồn dạng tập hợp hạt rắn có kích thước khác khuếch tán khơng khí Duy có loại bụi có nguồn gốc từ ngưng tụ lại cho loại bụi có kích thước Tùy thc vào kích thước trọng lượng riêng, hạt bụi tồn lâu hay mau khơng khí Kích thước hạt bụi xác định kính hiển vi, thiết bị sàng lưới, sàng khí động máy Ba-Cô, lắng dung môi theo phương pháp Pi -Pet Thơng số đánh gía kích thước bụi là: Đường kính D50 đường kính hạt mà trọng lượng hạt lớn D50 nhỏ D50 Và khoảng phân tán đường kính hạt bụi lgσ Figure Người ta chia bụi thành loại có cỡ hạt đại diện sau: ∗ Version 1.1: Jul 31, 2010 1:43 pm GMT+7 † http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 Figure TRỌNG LƯỢNG RIÊNG CÁC HẠT BỤI Phụ thuộc vào chất hóa học mà loại bụi có trọng lượng riêng khác Cần phải phân biệt: Trọng lượng riêng đặc trọng lượng riêng khối vật liệu đặc Trọng lượng riêng xốp tập hợp hạt bụi lắng tỷ số trọng lượng khối bụi với thể tích khối bụi lắng CÁC THÔNG SỐ KHÁC - Độ thấm ướt - Hình dạng hạt bụi - Độ dẫn điện HIỆU QUẢ THU BẮT BỤI Figure Hệ số lọt bụi: k = - [U+F068] ([U+F025]) Hiệu lọc bụi xác định cho nhóm hạt bụi có hàm lượng Φi (phần trăm khối lượng) hiêu suất thu bắt tồn xác định theo cơng thức: Figure http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 CÁC LOẠI THIẾT BỊ THU BẮT BỤI THÔ VÀ VỪA BUỒNG LẮNG Trong buồng lắng, hạt bụi tách khỏi dòng khơng khí tác dụng lực trường có hướng rơi xuống đất Đồng thời, hạt bụi chịu lực ma sát phần tử khí Để tính tốn buồng lắng, vận tốc rơi hạt bụi khơng khí (hay “vận tốc treo” ) xác định cơng thức tính toán hay tra biểu đồ phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất mơi trường, kích thước hạt bụi trọng lượng riêng hạt bụi Hạt bụi đường kính δ rơi khơng khí tác dụng lượng thân G chịu sức cản môi trường khơng khí Pms với vận tốc rơi vtr tính cơng thức Stốc : Figure Figure Công thức Stốc: Figure Hay tra biểu đồ: http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 Figure Người ta thường cấu trúc buồng lắng bụi theo phương ngang Dòng khí chứa hạt bụi ngang qua không gian buồng lắng với vận tốc dàn tồn mặt cắt ngang Thơng thường tốc độ dòng khí khơng vượt q 0,3m/s tồn mặt cắt ngang Điều kiện để hạt bụi lắnng buồng bụi là: Figure u - tốc độ dòng khí buồng lắng http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 v - tốc độ treo hạt bụi H - chiều cao khoảng lắng buồng L - chiều dài khoảng lắng buồng Để giảm bớt kích thước buồng lắng người ta chia chiều cao buồng lắng thành nhiều ngăn theo phương ngang để giảm chiều cao tính tốn H Buồng lắng bụi có hiệu suất thấp, thu hạt bụi lớn nên thường dùng để thu lại phế liệu cát, phoi bào, mùn cưa .Với hạt δ 20 µm với hiệu suất 92 ÷ 95% Các loại Cyclon thường có đường kính phần hình trụ D = 400; 500; 630 800 mm Các kích thước hình học khác cyclon tỷ lệ với đường kính phần hình trụ D Đường đặc tuyến làm việc Cyclon có dạng đường thẳng biểu đồ có thang chia theo hàm logarit biểu thị quan hệ lưu lượng trở lực dòng khí qua Cyclon Cyclon thường làm việc khoảng trở lực 140 ÷ 170 kg/m2 với vận tốc tối ưu cho loại cyclon Bảng 2-3: Vận tốc trung bình mặt cắt ngang phần hình trụ vài loại cyclon http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 Figure 16 Chú ý: V- (vận tốc trung bình quy ước) tính theo đường kính thân hình trụ cyclon Figure 17 http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 Figure 18 Cyclon ghép: Các nghiên cứu cho thấy Cyclon đường kính lớn http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ 10 Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 11 Figure 19 hiệu giảm thấp nhiều lý Vì người ta thiết kế loại cyclon tiêu chuẩn đường kính 250 mm ghép nhiều cyclon làm việc song song để lọc lượng khí thải lớn Khi hiệu suất lọc hạt bụi ≤ µm đạt tới 85 ÷ 90% Các loại cyclon thường có cánh xoắn miệng vào với góc nghiêng 25-30O Đường kính ống tâm d=158-133mm vận tốc trung bình mắt cắt ngang v=3,5-4,75 m/s CÁC LOẠI THIẾT BỊ LỌC BỤI TINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ LỌC BẰNG VẢI LỌC Nguyên lý lọc bụi vải sau: cho khơng khí lẫn bụi qua vải lọc, ban đầu hạt bụi lớn khe sợi vải bị giữ lại bề mặt vải theo nguyên lý rây, hạt nhỏ bám dính bề mặt sợi vải lọc va chạm, lực hấp dẫn lực hút tĩnh điện, lớp bụi thu dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng giữ hạt bụi có kích thước nhỏ Hiệu lọc đạt tới 99,8% lọc hạt nhỏ nhờ có lớp trợ lọc Sau khoảng thời gian lớp bụi dày làm sức cản màng lọc lớn, ta phải ngưng cho khí thải qua tiến hành loại bỏ lớp bụi bám mặt vải Thao tác gọi hồn ngun khả lọc Vải lọc vải dệt hay vải không dệt, hay hỗn hợp loại Nó thường làm sợi tổng hợp để bị ngấm ẩm bền Chiều dày vải lọc cao hiệu lọc lớn Loại vải dệt thường dùng loai sợi có độ xe thấp, đường kính sợi lớn, đệt với chi số cao theo kiểu dệt http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 12 đơn Chiều dày vải thường khoảng 0,3mm Trọng lượng khoảng 300-500 g/m2 Loại vải không dệt thường làm từ sợi len hay thô Người ta trải sợi thành màng mỏng đưa qua máy định hình đề tao vải thơ có chiều dày 3-5mm Loại vải hỗn hợp loại vải dệt, sau xử lý bề mặt keo hay sợi mịn Đậy loại vải nhập ngoại thông dụng Chúng có chiều dày 1,2-5mm Figure 20 Vải lọc thường may thành túi lọc hình tròn đường kính D=125-250 mm hay lớn có chiều dài 1,5 đến m Cũng có may thành hình hộp chữ nhật có chiều rộng b=20-60mm; Dài l=0,6-2m Trong thiết bị có hàng chục tới hàng trăm túi lọc Với túi lọc tròn - dài, người ta thường may kín đầu túi, đầu để trống Khi làm việc, đầu để trống liên kết với cổ dẫn khí lọc vào túi mặt sàng phân cách buồng lọc bụi Khi cho khơng khí trước lọc vào túi qua cổ, dòng khí xuyên qua túi vải khoang khí ngồi Chiều làm túi vải tự căng thành bề mặt lọc hình trụ tròn Với sơ đồ này, miệng túi nối với mặt sàng thường quay xuống phía để tháo bụi khỏi túi làm mặt vải Khi cho không khí theo chiều từ bên ngồi vào bên túi, túi phải có khung căng túi làm từ kim loại để túi không bị xẹp lại làm việc Với sơ đồ này, miệng túi nối với mặt sàng thường quay lên phía Với túi lọc hình hộp chữ nhật, có sơ đồ cho khơng khí từ bên ngồi vào bên túi, bên túi buộc phải có khung căng túi vải Khoảng cách túi chọn từ 30 - 100mm http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 13 Việc hoàn nguyên bề mặt lọc tiến hành sau ngừng cho khơng khí qua thiết bị làm bụi mặt vải cách: - Rung rũ khí nhờ cấu đặc biệt - Thổi ngược lại khí nén hay khơng khí Vì có đặc điểm chu kỳ làm việc gián đoạn xen kẽ với chu kỳ hoàn nguyên nên thiết bị có hai hay nhiều ngăn (hay nhiều block ngăn) để ngừng làm việc ngăn (hay block) mà rũ bụi Tải trọng khơng khí vải lọc thơng thường 150-200 m/h Trở lực thiết bị khoảng 120-150 kg/m2 Chu kỳ rũ bụi 1-3 h Chu kỳ thổi bụi khí nén - 3phút Figure 21 Sơ đồ thiết bị lọc bụi túi vải tròn thổi bụi khí nén Tính tốn sơ thiết bị sau: Tổng diện tích túi lọc bụi yêu cầu: F = Q/(150-180) (m2 ) Diện tích túi: Túi tròn f = π x D x l (m2 ) Túi hộp chữ nhật f = x (a + b) x l (m2 ) Số túi ngăn lọc: n = F/f (lấy tròn) (túi) Với: Q – Lưu lượng khí thải cần lọc (m3 /h) D - Đường kính túi lọc hình trụ tròn (m) a; b; l - Chiều rộng, chiều dày chiều dài túi hộp chữ (m) LẮNG BỤI TRONG TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN Nguyên lý làm việc thiết bị sau: Khi cho dòng khơng khí lẫn bụi qua điện trường chiều đủ mạnh, chất khí bị ion hóa bám vào bề mặt hạt bụi làm bề mặt hạt bụi nhiễm điện Do tác dụng lực điện trường, hạt điện tích điện bị hút cực khác dấu( thường cực dương) Khi va vào điện cực, hạt bụi bị trung hoà điện rơi xuống phía đáy xả bụi http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 14 Điện trường chiều thiết bị thường có điện áp cao, từ 11 KV đến 80KV tuỳ theo loại thiết bị Trong điện trường, hạt bụi đường kính 0,1mm tích điện tối đa khoảng 1s Vì thời gian dòng khí qua thiết bị từ – giây tuỳ theo thiết bị Các thiết bị cơng nghiệp có loại, loại giai đoạn giai đoạn - Loại giai đoạn loại giống sơ đồ nguyên lý Điện trường vừa ion hoá hạt bụi vừa thu hạt bụi nên điện cực âm thường dây kim loại treo hay ống điện cực dương nối đất - Loại hai giai đoạn loại chia vùng ion hoá hạt bụi, điện cực âm dây treo cực dương vùng thu hạt bụi vùng có hai cực song song xen kẽ Đây loại thiết bị lọc bụi hiệu suất cao tới 99,8 % nồng độ ban đầu đạt g/cm3 Nó thường sử dụng để lọc tinh khơng khí sau cấp lọc thơ buồng lắng Cyclon Nó có ưu điểm lọc khí thải nhiệt độ cao mà khơng làm nguội khí thải Thiết bị thiết bị tiêu hao điện thấp 0,2 KW / 1000m3/h trở lực thấp (10 – 20 kg/m2 ) Tuy vậy, nồng độ chất gây cháy nổ khí thải CO, bụi than cần kiểm sốt chặt chẽ để tránh bị kích nổ dòng khí bị ion hóa phát sinh tia lửa điện Figure 22 LỌC BỤI THÔ VÀ VỪA BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT BUỒNG PHUN http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 15 Figure 23 Buồng phun sử dụng để kết hợp lọc bụi khí độc dung dịch phun Người ta đưa dòng khí thải có lẫn bụi khí độc vào đầu buồng phun qua thiết bị phân dòng khí thải theo tồn tiết diện ngang buồng Trong không gian buồng phun có bố trí 1,2 hay giàn mũi phun để phun dung dịch thành chùm hạt nước nhỏ ngược chiều dòng khí thải Hơi khí độc bị dung dịch hấp thụ qua bề mặt hạt dung dịch, khơng khí qua khỏi buồng phun dẫn vào Cyclon ướt để thu lại hạt nước phun Sau khí thải thải thẳng vào khí hay đưa qua sấy nóng trước thải để giảm độ ẩm tương đối dòng khí Dung dịch nước phun thu hồi đưa qua thiết bị lắng cặn xử lý hóa trước phun trở lại Sau khoảng thời gian làm việc, dung dịch phun thải vào hệ thống xử lý nước thải Người ta thường cấu tạo buồng phun với tốc độ khí thải v[U+F067] = - 2,5 kg/ms Lượng nước phun trung bình đơn vị khí thải thường : µ = 1,2 - kg/kg Các vòi phun dung dịch hấp thụ thường vòi phun góc có lưu lượng 250 l/h với đường kính lổ phun 2,5 - 3,5 mm Áp suất dung dịch phun nhỏ 2,5 kg/cm2 THÁP TẠO BỌT http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 16 Trong tháp bọt, người ta đưa khơng khí qua phẳng đục lỗ, phía có nước hay dung dịch hấp thụ Khí thải qua lớp nước dạng bọt khí nổ vỡ mặt mặt nước Quá trình thu bắt hạt bụi hấp thụ khí độc xảy bề mặt bọt khí Người ta thường làm mặt sàng kim loại có chiều dày từ - 6mm có lỗ hình tròn đường kính d = - 8mm Tổng diện tích lỗ chiếm 20 - 25% diện tích mặt sàng Lượng nước lưới đươc tính hay cấu tạo máng tràn cho lớp bọt có chiều cao 80 - 120mm Tốc độ khí qua lỗ giới hạn khoảng - 10m/s vận tốc tốt để có lớp bọt ổn định Tốc độ khí qua thiết diện ngang thiết bị khoảng 1,5-2,5 m/s Thiết bị thường có nhiều lớp mặt sàng để nâng cao hiệu thiết bị Figure 24 Sơ đồ nguyên lý tháp bọt CYCLON MÀNG NƯỚC http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 17 Figure 25 Một khuyết điểm cyclon vận tốc xoáy thiết bị lớn nên dễ gây tượng trở lại vào dòng khơng khí hạt hụi lắng thành thiết bị Vì , mặt thành thiết bị Cyclon màng nước, người ta tạo lớp màng nước chảy để theo hạt bụi lắng, ngăn không cho chúng bị vào dòng khí Cyclon màng nước có khả lọc 90% hạt có kích thước 1,5 µm Cấu tạo loại Cyclon thường có cửa cho khí bụi vào phía cửa phía thân hình trụ, với phương tiếp tuyến với mặt thân hình trụ Trước cửa có bố trí vòi phun nước vào mặt thành thiết bị tạo màng nước chảy từ xuống Lượng nước tiêu hao làm ướt thành thiết bị khoảng 0,1 ÷ 0,2 lít/m3 khí Lượng nước thường lắng sơ dùng tuần hoàn, định kỳ xả qua hệ thống xử lý nước Cyclon màng nước thường dùng với vận tốc dòng khí cửa vào Vv=16-25 m/s vận tốc trung bình quy ước V=4.5-7m/s Chiều dài thân hình trụ H=5-5,2D (Thậm chí tới 10D) LỌC TINH BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT Thiết bị PVM Thiết bị venturi CHỌN THIẾT BỊ LỌC BỤI Lĩnh vực áp dụng loại thiết bị Tính tốn số cấp lọc bụi http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources module: m15235 Figure 26 Với Ccp – Nồng độ bụi cho phép có ống thải C1 – Nồng độ bụi ban đầu [U+F068]n – Hiệu lọc bụi cấp thứ n Figure 27 Tài liệu tham khảo phần chương Figure 28 http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ 18 ... đường kính phần hình trụ D Đường đặc tuyến làm việc Cyclon có dạng đường thẳng bi u đồ có thang chia theo hàm logarit bi u thị quan hệ lưu lượng trở lực dòng khí qua Cyclon Cyclon thường làm việc... khí nhờ cấu đặc bi t - Thổi ngược lại khí nén hay khơng khí Vì có đặc điểm chu kỳ làm việc gián đoạn xen kẽ với chu kỳ hoàn nguyên nên thiết bị có hai hay nhiều ngăn (hay nhiều block ngăn) để ngừng... khí Pms với vận tốc rơi vtr tính cơng thức Stốc : Figure Figure Công thức Stốc: Figure Hay tra bi u đồ: http://voer.edu.vn/content/m15235/1.1/ Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources