Đồ án môn học Xử lý khí thải

Đồ án môn học Xử lý khí thải hướng dẫn cách tính toán các thông số thông gió, thủy lực đường ống, phương án xử lý khí thải,... Đây là tài liệu hữu ích dành cho các bạn chuyên ngành Cơ khí và những bạn quan tâm tới lĩnh vực này.

Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun LỜI MỞ ĐẦU         Mơi trường khơng khí là một yếu tố ảnh hưởng đến sức khoẻ và năng suất  làm việc của cơng nhân trong các nhà máy, phân xưởng. Khi chất lượng mơi trường  khơng khíkhơng đảm bảo thì hiệu quả cũng như chất lượng cơng việc của người  cơng nhân khơng đạt u cầu. Trước tình hình đó, vấn đề thơng gió và xử lý khí độc  hại đã trở thành mối quan tâm của nhiều quốc gia trên thế giới. Vì vậy, mơn học  “Xử lý khí thải” được hình thành, với ý nghĩa là một cơng cụ khoa học, kỹ thuật và  biện pháp xử lý  một cách tốt nhất Sau khi học mơn học “ Xử lý khí thải”, để cho chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề thì  các thầy cơ giáo đã cho chúng em thực hiện đồ án mơn học này        Được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của các thầy cơ giáo cùng với sự nổ lực  cố gắng của bản thân, em đã hồn thành xong đồ án mơn học này. Tuy nhiên, trong  q trình thực hiện đồ án với lượng kiến thức khá lớn và thực tế còn hạn chế chắc  chắn khơng tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em kính mong nhận được sự góp ý  của các thầy cơ để đồ án của em được hồn thiện hơn        Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo trong bộ mơn, đặc biệt là  cơ giáo Hồ Thị Hồng Qun đã nhiệt tình giúp đỡ em hồn thành xong đồ án này                                                                                                      Sinh viên thực hiện                                                                                                   Nguy ễn Th ị Thu  Hương SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  1 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun PHẦN I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THƠNG GIĨ CHO PHÂN  XƯỞNG CƠ KHÍ CHƯƠNG 1: CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN TRONG NHÀ 1.Thơng số tính tốn ngồi cơng trình của tỉnh Lạng Sơn: Lấy theo quy chuẩn Việt Nam 02:2009/Bộ xây dựng.( QCVN02:2009/BXD) 1.1 Mùa hè (lấy vào tháng 7) + Nhiệt độ tính tốn bên ngồi cơng trình:  = 27,2°C ( Tra bảng 2.3 QCVN  02:2009/BXD) + Vận tốc gió:   V =  1,3 m/s (Tra bảng 2.15 QCVN 02:2009/BXD) +Độ ẩm: =  85,4 (Tra bảng 2.10QCVN 02:2009/BXD) +Bức xạ mặt trời:BXMT=6134W/m³/ngày (Tra bảng 2.18QCVN 02:2009/BXD) 1.2 Mùa đơng (lấy vào tháng 1) + Nhiệt độ tính tốn bên ngồi cơng trình:  = 10,1°C ( Tra bảng 2.4 QCVN  02:2009/BXD) + Vận tốc gió :   V = 2,6 m/s (Tra bảng 2.15 QCVN 02:2009/BXD) +Độ ẩm:   Đ =79,6(Tra bảng 2.10 QCVN 02:2009/BXD) 2.Chọn thơng số trong nhà ­Nhiệt độ khơng khí bên trong cơng trình mùa hè: ttt(H) =27,2 +(2  3) = 29,2°C  ­Nhiệt độ khơng khí bên trong cơng trình mùa đơng lấy từ ttt(H) = 20­24°C  chọn ttt(Đ) =20 °C  Bảng 1: Các thơng số nhiệt độ, vận tốc gió và độ ẩm Mùa đông Mùa hè t tt(D) (oC) N t Ttt(D) (oC) vD(m/s) φD (%) t tt(H) (oC) N t Ttt(H) (oC) vH (m/s) φH (%) 10,1 20 2,6 79,6 27,2 29,2 1,3 85,4 SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  2 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Chương II: TÍNH TỔN THẤT NHIỆT, TỎA NHIỆT VÀ THU NHIỆT 2.1. Tính tốn tổn thất nhiệt 2.1.1. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che a. Chọn kết cấu bao che Tường ngồi: tường chịu lực, gồm có ba lớp: Lớp vữa Lớp gạch chịu lực Lớp vữa + Lớp 1: Dày:   15  mm                Hệ số trao đổi nhiệt:                 Hệ số dẩn nhiệt:   +  Lớp 2: Dày:  7,5  = 0,7 Kcal/mh0C = 0,65 Kcal/mh0C 220  mm                Hệ số dẩn nhiệt:   +  Lớp 3: dày:  15  mm                Hệ số trao đổi nhiệt:                 Hệ số dẩn nhiệt:  3 20  = 0,7 Kcal/mh0C (Phụ lục 2 – Kĩ thuật thơng gió – GS Trần Ngọc Chấn) ­ Cửa sổ và cửa mái : làm bằng kính khung thép            Dày:  =5 mm            Hệ số dẩn nhiệt:  = 0,65 Kcal/mh0C ­ Cửa chính: làm bằng tơn            Dày:  2 mm           Hệ số dẩn nhiệt:  = 50 Kcal/mh0C SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  3 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun ­ Mái che: mái 1 lớp làm bằng tơn 0,8  mm            Dày:             Hệ số dẩn nhiệt:  = 50 Kcal/mh0C (Phụ lục 2 – Kĩ thuật thơng gió – GS Trần Ngọc Chấn) ­ Nền: nền khơng cách nhiệt Chia làm 4 dải tính tốn: Dải1:KN1=0,4   Dải 2: KN2 = 0,2 Dải 3: KN3 = 0,1 Dải 4: KN4 = 0,06 b  Hệ số truyền nhiệt K Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu được tính theo cơng thức K i T i N Trong đó: ­ K: Hệ số truyền nhiệt (Kcal/m2h0C) ­ T ­ N : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong cơng trình của tường (Kcal/m2h0C) : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngồi của tường (Kcal/m2h0C) ­ i : Độ dày lớp kết cấu thứ I (mm) ­ i :  Hệ số dẫn nhiệt của kết cấu thứ I (Kcal/mh0C) (Mục 3.2.2 – Kĩ thuật thơng gió – GS Trần Ngọc Chấn) SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  4 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Bảng 2: Tính tốn hệ số truyền nhiệt TT Tên kết cấu 01 Tường 02 Cửa sổ 03 Cửa chính 04 Mái che 05 Hệ số truyền nhiệt KT = KK K CC KM Nền ­ Dải 1 ­ Dải 2 ­ Dải 3 ­ Dải 4 1 0.015 0.22 0.015 + + + + 7.5 0.7 0.7 0.7 20 1 0,005 7,5 0,65 20 1 0.002 7.5 50 20 1 0.008 50 20 Tra bảng Tra bảng Tra bảng Tra bảng Kết quả (Kcal/m2h0C) 1.85 5.23 5.45 5.45 0.4 0.2 0.1 0.06 2.1.2. Tính diện tích kết cấu bao che Bảng 3: Tính tốn diện tích kết cấu của phân xưởng TT Tên kết cấu Hướng N Cửa mái B Đ T Của sổ N B Cửa chính Tường Cơng thức tính F= 0.9 x 28.5 F = 0.9 x 28.5 F= (1.2×3.6).6 F= (1.2×3.6).8 F= (1.2×3.6).9 F= (1.2×3.6).9 Kết quả (m2) 25.7 25.7 26 34.6 38.9 38.9 N F= 3.5× 3.5 12.3 B F= 3.5× 3.5 12.3 Đ Đ T N B F= 3.5× 3.5 F= 24× 7.5 – (26+12.3) F= 24× 7.5­ 26 F= 30×7.5 – (34.6+12.3) F= 30× 7.5 – (34.6+12.3) 12.3 141.7 154 178.1 178.1 SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  5 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Nền Dải 1 Dải 2 Dải 3 Dải 4 F=2x(2x30+2x24) F=2x(2x26+2x20) F=2x(2x22+2x16) F= 18×12 N F= 216 168 136 216 12 30 cos15 12 30 F= cos15 Mái B 372,7 372,7 2.1.3.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu a.Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa hè Q KC t/th K F t tt    (Kcal/h) Trong đó: ­ F: Diện tích kết cấu (m2) ­ K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu  bao che (Kcal/m2hoC) o t tt : Hiệu số nhiệt độ tính tốn ( C) ­ t tt ( t Ttt t ttN ) ­ t Ttt : Nhiệt độ tính tốn của khơng khí bên trong nhà (oC) ­ t ttN : Nhiệt độ tính tốn của khơng khí bên ngồi nhà (oC) ­   : Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với khơng khí ngồi trời,  Đối với các tường ngồi ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mất mát do  sự trao đổi nhiệt bên ngồi tăng lên ở các hướng khác nhau, nó làm tăng các trị số  tổn thất nhiệt đã tính tốn. Hình vẽ mơ tả nhiệt tổn thất bổ sung: Bảng 4: Tính tốn tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa hè Tên kết  Hướn cấ u g N Cửa  mái B Cửa sổ Đ Q(bs) Q(t/th) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) 268,8 268,82 268,8 26,8822 295,7 272 13,598 285,56 Q(tt) K 5,23 5,23 5,23 F(m ) 25,7 25,7 26 SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1 o t( C) 2 Ψ 1  6 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Cửa  Tường Nền Mái Tổng T N B T Đ B Đ T N B Dải 1 Dải 2 Dải 3 Dải 4 N B   5,23 5,23 5,23 5,45 5,45 5,45 1,87 1,87 1,87 1,87 0,4 0,2 0,1 0,06 5,45 5,45   34,6 38,9 38,9 12,3 12,3 12,3 141,7 154 178,1 178,1 216 168 136 216 372,7 372,7 2360 2 2 2 2 2 2 2 2   1 1 1 1 1 1 1 1   361,9 406,9 406,9 134,1 134,1 134,1 530 576 666,1 666,1 172,8 67,2 27,2 25,92 4062 4062 13244 36,1916 40,6894 13,407 13,407 52,9958 115,192 66,6094 0 0 0 378,972 398,11 406,89 447,58 134,07 147,48 147,48 582,95 691,15 666,09 732,7 172,8 67,2 27,2 25,92 4062,4 4062,4 13623 Q(tt) Q(bs) Q(t/th) b. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa đơng Bảng 5: Tính tốn tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa đơng Thứ  tự Tên kết  Hướn cấu g N Cửa  mái B Đ T N Cửa sổ B T Cửa  Đ B Đ T N Tường B Nền Dải 1 Dải 2 Dải 3 ∆t(tt) K 5,23 5,23 5,23 5,23 5,23 5,23 5,45 5,45 5,45 1,87 1,87 1,87 1,87 0,4 0,2 0,1 F(m2) 25,7 25,7 26 34,6 38,9 38,9 12,3 12,3 12,3 141,7 154 178,1 178,1 216 168 136 SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1 (0C) 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 Ψ 1 1 1 1 1 1 1 1 (kcal/h) 1331 1331 1346 1791 2014 2014 663,6 663,6 663,6 2623 2851 3297 3297 855,4 332,6 134,6 (kcal/h) (kcal/h) 1330,7 133,067 1463,7 134,62 1480,8 89,5742 1881,1 2014,1 201,413 2215,5 33,1823 696,83 66,3647 730,01 66,3647 730,01 262,329 2885,6 142,55 2993,6 3297,2 329,717 3626,9 855,36 332,64 134,64  7 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Mái Tổng Dải 4 N B 0,06 5,45 5,45 216 372,7 372,7 9,9 9,9 9,9 1 128,3 20109 20109 65556 0 1459,18 128,3 20109 20109 67015 2.1.4. Tính tổn thất nhiệt do gió rò vào Hướng gió chính mùa Đơng của phân xưởng là hướng Bắc, tính tổn thất nhiệt do rò  gió cho mùa Đơng, cửa chịu tác động của gió là hướng Đơng. Với vị trí này thì các  cửa trên  tường Đơng đón gió 100% diện tích thực Hướng Bắc Hướng gió chính mùa hè của phân xưởng là hướng Đơng Nam, tính tổn thất nhiệt  do rò gió cho mùa hè, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Nam và Đơng. Với vị  trí này thì các cửa trên  tường Nam và tường Đơng là 65% diện tích thực Hình vẽ thể hiện hướng tác dụng của gió vào mùa Hè :  Hướng Đơng Nam Lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng khơng khí lạnh rò vào nhà được tính theo  cơng thức: Qgió = Ggió.0.24 .(  t Ttt ­   t ttN ) (kcal/h) Trong đó: ­ Ggio: Lượng gió rò vào nhà qua các khe cửa (kg/h) SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  8 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Ggio=∑(g×l×a) ­ g: lượng khơng khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở cùng loại (kg/h) Mùa đơng: Tra bảng với vgió(D) = 5.1 m/s =>  g= 8.13 kg/hm (cửa sổ) g= 25 kg/h.m (cửa chính) Mùa hè: Tra bảng với vgió(H) = 2.6 m/s =>  g = 4.81 kg/h.m (cửa sổ) g= 14.8  kg/h.m (cửa chính) (3.2.5.2 Nhiệt tổn thất do hiện tượng gió rò ­ Trang 91 kỹ thuật thơng gió G.s Trần Ngọc Chấn) ­ a: Hệ  số phụ thuộc vào loại cửa. Đối với cửa một lớp khung kim loại thì  cửa sổ và cửa mái a=0,65; cửa ra vào a= 2 ­ l: Tổng chiều dài của khe cửa mà khơng khí lọt vào ­ C: Tỉ nhiệt của khơng khí, C = 0,24 (kcal/kg0C) ­ t Ttt : Nhiệt độ tính tốn của khơng khí trong nhà tùy mùa đang tính tốn (oC) ­ t ttN : Nhiệt độ tính tốn của khơng khí ngồi nhà tùy mùa đang tính tốn (oC) Bảng 6: Tính tốn tổn thất nhiệt qua kết cấu do rò gió Hướn Mùa Cửa k C ∆t g(kg/h) g Cửa sổ 0,24 4,75 Mùa  Bắc hè Cửa chính 0,24 4,75 Cửa sổ 0,65 0,24 9,9 7,4 Đơng Cửa chính 0,65 0,24 9,9 7,4 Mùa  Cửa sổ 0,65 0,24 9,9 7,4 đơng Nam Cửa chính 0,65 0,24 9,9 7,4 Cửa mái 0,65 0,24 9,9 7,4 Tổng tổn thất nhiệt do gió rò vào mùa Đơng : 3165,57(kcal/h) a l(m) 0,5 0,5 0,5 0,65 190,8 15 127,2 15 190,8 15 88 Kết quả (kcal/h) 217,512 68,4 726,856 342,857 1090,28 342,857 653,714 Tổng tổn thất nhiệt do gió rò vào mùa Hè: 285,91 kcal/h) 2.1.5. Tính tổn thất nhiệt do vật liệu nung nóng mang vào nhà Tốn thất nhiệt được tính theo cơng thức sau: Qvl = 0,278G. Cvl.(tc – td)  (kcal/h) Trong đó: SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  9 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun ­ G (kg/h) : Lượng vật liệu từ ngồi đưa vào trong phân xưởng. G =  620 (kg/h)   ­   Cvl : Tỷ nhiệt của vật liệu cần nung nóng. (Thơng gió và kỹ thuật xử lý khí  thải ­ Nguyễn Duy Động) (kcal/kg0C)         ­   tc: Nhiệt độ cuối cùng của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là  t Ttt   (0C) tđ: Nhiệt độ ban đầu của vật liệu đưa vào phân xưởng  chính là  t ttN  (0C) Ta có : (tc – td) = ( t Ttt  ­  t ttN ) ­ : Hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt khơng đều của nhiệt độ theo thời  gian, đối với vật thể rời dạng khối đều  = 0.6÷0.8 lấy  = 0.6 (Mục 3.1.2.1.  Sách TG – Hồng Thị Hiền&Bùi Duy Động) Bảng 7: Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào nhà Loại lò Lò nấu  đồng Mùa Cvl Gvl tc­tđ Q(kcal/h) Đơng 0,28 620 9,9 286,67 Hè 0,28 620 57,91 Bảng 8: Tổng tổn thất nhiệt Qttketcau (kcal/h) Mùa Đơng 67015 Hè 13623 2.2. Tính tỏa nhiệt Qttgio (kcal/h) Qttvatlieu (kcal/h) 3165,57 285,91 286,67 88,73 Qtt (kcal/h) 70539,24 13966,82 2.2.1. Toả nhiệt do người Nhiệt tỏa ra do người được tính theo cơng thức: Qng =  ( 2,5 0,3 v xq (35 t xq ) N.qh (kcal/h) Trong đó: ­ N: Số người làm việc trong phân xưởng, người, N = 50  (người) ­ ­ 1,15  : Hệ số kể đến cường độ lao động nặng 0,65  : Hệ số kể đến mức độ giữ nhiệt của quần áo, Mùa hè :  , mùa đông  0,4 SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  10 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            0.8 0.438 0.3737 0.9 0.9 0.402 0.3453 0.37 0.3197 1.0 0.341 0.2966 0.312 0.2735 1.1 1.1 0.283 0.2504 0.254 0.2273 1.2 1.2 0.225 0.2042 0.196 0.1811 1.3 0.167 0.158 0.3186 0.2973 0.2777 0.2596 0.2415 0.2234 0.2053 0.1872 0.1691 0.1510 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 35.000 30.000 25.000 h=16m 20.000 h=24m 15.000 h=32m TCVN 05:2009 10.000 5.000 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 0.000  Hỗn hợp hai ống khói x (km) h=16 m h=24 m h=32 m 0.05 0.1 0.15 0.2 0.000 0.011 0.462 1.509 0.000 0.000 0.056 0.411 0.000 0.000 0.005 0.103 TCVN 19:2009 30 30 30 30 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          108 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 2.315 2.663 2.701 2.579 2.391 2.184 1.982 1.796 1.627 1.477 1.344 1.227 1.123 1.031 0.949 0.877 0.805 0.733 0.661 0.589 0.517 0.445 0.942 1.362 1.594 1.675 1.661 1.594 1.501 1.400 1.298 1.200 1.108 1.024 0.947 0.877 0.814 0.757 0.700 0.643 0.586 0.529 0.472 0.415 0.369 0.686 0.937 1.091 1.163 1.176 1.152 1.108 1.052 0.991 0.930 0.871 0.814 0.761 0.712 0.666 0.620 0.574 0.528 0.482 0.440 0.400 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 35.000 30.000 25.000 h=16m 20.000 h=24m h=32m 15.000 TCVN 05:2009 10.000 5.000 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 0.000 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          109 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            3.4.3.Nồng độ Bụi hỗn hợp mùa đơng  Ống khói 1 c x x (km ) 0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.9 0.9 1.0 1.1 1.1 1.2 1.2 1.3 h=16 m h=24 m h=32 m TCVN 19:2009 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.3 0.3 0.015 0.056 0.001 0.013 0.000 0.004 0.3 0.3 0.090 0.106 0.034 0.052 0.014 0.027 0.3 0.3 0.110 0.106 0.062 0.067 0.038 0.045 0.3 0.3 0.099 0.091 0.067 0.065 0.048 0.049 0.3 0.3 0.083 0.075 0.062 0.058 0.048 0.046 0.3 0.3 0.068 0.062 0.054 0.050 0.044 0.042 0.3 0.3 0.057 0.052 0.046 0.043 0.039 0.037 0.3 0.3 0.047 0.044 0.040 0.037 0.034 0.032 0.3 0.3 0.040 0.037 0.034 0.032 0.030 0.028 0.3 0.3 0.034 0.031 0.030 0.027 0.026 0.024 0.3 0.3 0.027 0.024 0.024 0.021 0.022 0.020 0.3 0.3 0.020 0.017 0.018 0.015 0.018 0.016 0.3 0.3 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          110 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            0.350 0.300 0.250 0.200 h=16m h=24m 0.150 h=32m TCVN 05:2009 0.100 0.050 0.000 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 -0.050  Ống khói 2 x (km ) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 TCVN h=16m h=24m h=32m 19:2009 0.3 0.000 0.000 0.000 0.3 0.000 0.000 0.000 0.3 0.017 0.002 0.000 0.3 0.049 0.015 0.003 0.3 0.070 0.031 0.011 0.3 0.078 0.043 0.020 0.3 0.077 0.048 0.027 0.3 0.073 0.049 0.031 0.3 0.067 0.048 0.033 0.3 0.061 0.045 0.033 0.055 0.0424 0.03192 0.3 0.6 0.65 0.7 0.049 0.044 0.04 0.0392 0.0361 0.0332 0.0305 0.3 0.02884 0.3 0.02709 0.3 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          111 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 0.037 0.033 0.03 0.028 0.026 0.024 0.022 0.02 0.018 0.016 0.014 0.012 0.01 0.0305 0.0281 0.0259 0.0239 0.0222 0.0206 0.019 0.0174 0.0158 0.0142 0.0126 0.011 0.0094 0.02535 0.02367 0.02209 0.02062 0.01925 0.018 0.01675 0.0155 0.01425 0.013 0.01175 0.0105 0.00925 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.350 0.300 0.250 0.200 h=16m h=24m 0.150 h=32m TCVN 05:2009 0.100 0.050 0.000 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 -0.050  Hỗn hợp hai ống khói Hỗn hợp x (km) h=16 m h=24 m h=32 m 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.000 0.001 0.032 0.105 0.160 0.185 0.187 0.000 0.000 0.004 0.029 0.065 0.094 0.110 0.000 0.000 0.000 0.007 0.026 0.048 0.065 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 TCVN 19:2009 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          112 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            0.4 0.45 0.5 0.179 0.166 0.151 0.116 0.115 0.110 0.55 0.1374 0.1041 0.6 0.1245 0.097 0.65 0.1128 0.09 0.7 0.1024 0.0832 0.75 0.0932 0.0768 0.8 0.085 0.071 0.85 0.0778 0.0657 0.9 0.0715 0.0608 0.95 0.0658 0.0564 0.0608 0.0525 1.05 0.056 0.0486 1.1 0.051 0.0447 1.15 0.046 0.0408 1.2 0.041 0.0369 1.25 0.036 0.033 1.3 1.35 0.031 0.026 0.0291 0.0252 1.4 0.021 0.0213 0.076 0.081 0.082 0.0798 0.0767 0.0729 0.0687 0.0644 0.0603 0.0564 0.0527 0.0493 0.0461 0.0430 0.0398 0.0366 0.0335 0.0303 0.0271 0.024 0.0208 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          113 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            0.350 0.300 0.250 0.200 h=16m h=24m 0.150 h=32m TCVN 05:2009 0.100 0.050 0.000 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 -0.050 CHƯƠNG II : PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT VÀ TÍNH TỐN THIẾT BỊ XỬ LÝ I.Lựa chọn cơng nghệ xử lý khí SO2 Chất gây ơ nhiễm chủ yếu là CO, SO2 .Việc xử lý khí CO rất khó khăn nên  giảm  thiểu CO thường là cải tiến thiết bị hoặc thay đổi cơng nghệ.Vì vậy, trong đồ án  này chỉ tập trung xử lý SO2 kết hợp xử lý CO Lưu lượng cần xử lí SO2 là: + Ống khói số 1: Mùa hè:9.723m /s = 35002m3/h Mùa đơng: 9.548m3/s = 34502.4m3/h + Ống khói số 2: Mùa hè: 6.077 m /s = 21877 m3/h Mùa đơng: 5.968m3/s = 21484.8m3/h Nhiệt độ khói thải : 190 0 C (H) Hàm lượng SO2  :    +Ông 1: C ́ = 2,923(g/m3) SO C SO2 (Đ)= 2,977 (g/m3) so2 (H)= 2,923(g/m3) +Ơng 2: C ́ SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          114 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            C SO2 (Đ)= 2,977(g/m3) Ống khói 1 phát thải với lưu lượng lớn nhất nên ta thiết kế hệ thống xử lí bụi cho  ống khói 1 * Hiệu suất xử lý: H= CSO2 CSO max CSO2  x 100 Trong đo:­ C ́ SO2:nồng độ  phát thải SO2 của  ống khói 1 :CSO2= 2.923 g/m3 * Hiệu suất của quá trình xử lý: H= C SO2 CTC C SO2  x 100 =  2,923 − 0,5  x 100 = 82.89% 2,923 Trong đo:́ + CSO2:nồng độ  phát thải SO2 của  ống khói 1 :CSO2= 2,923 g/m3 + C: nồng độ SO2 cho phép thải ra theo QCVN 19: 2009 là 0,5 g/m3 (theo cột B) II. Lựa chọn thiết bị xử lý Căn cứ vào hiệu suất của q trình xử lý và điều kiện thực tế ta lự chọn thiết bị xử  lý SO2 là tháp lọc có vật liệu đệm scrubber với dung dịch hấp thụ là Ca(OH)2 vì nó  có các ưu điểm sau ­ Hiệu quả hấp thụ SO2 tốt ­ Có thể xử lý được 1 lượng bụi có trong khí thải ­ Dễ chế tạo ­ Dễ vận hành ­ Giá thành chế tạo khơng cao ­ Xử lý được với các khoảng nhiệt độ dao động ­ Xử lý được với loại nồng độ cao ­ Xử lý được nhiều loại khí thải hoặc hỗn hợp khí thải Dung dịch hấp thụ là Ca(OH)2 : là loại vật liệu có nhiều ở nước ta và rẻ hơn MgO,  ZnO…và hiệu suất cao hơn nước * Nồng độ của SO2 sau khi qua hệ thống xử lý: CSO2sau = CSO2 100 − 90 100 − 90 = 2,923 100 100  =0,2923 g/m3 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý : SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          115 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            Scruber Khí thải Quạt Ống khói Ra ngồi Khí thải từ các ống khói được dẫn vào thiêt bị xử lý là tháp lọc có vật liệu đệm.Khí  thải đi từ dưới lên, dung dịch hấp thụ đi từ trên xuống nhờ hệ thống phun làm ẩm  ướt tồn bộ bề mặt lớp vật liệu đệm . Vật liệu đệm là các khâu trụ rỗng có kích  thước 25 x 3 . Ở đây ta sư dụng vật liệu đệm là các khâu sứ được đổ lộn xộn. Khi  khí thải đi qua lớp vậy liệu đệm đã được phun ướt thì nó sẽ bị giữ lại ,khí thải theo  ống dẫn ra ngồi Các phản ứng hố học xẩy ra trong q trình xử lý như 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 khi qua lớp vật liệu đệm thì được hứng ở đĩa thu. Dung dịch  này chứa nhiều sunfit và canxi sunfat dưới dạng tinh thể : CaSO3.0,5H2O do đó cần  tách các tinh thể nói trên ra khỏi dung dịch bằng cách phun dung dịch từ trên xuống  còn thổi khí từ dưới lên để oxi hố hồn tồn CaSO3 thành CaSO4.2H2O và xả xuống  dưới bể chứa cặn.Cặn được vớt ra định kỳ. Một phần dung dịch còn lại được tuần  hồn trở lại và thường xun bổ sung một lượng vơi sữa mới III. Tính tốn thiết bị xử lý 1. Tốn Scrubber: Lưu lượng thải của ống số 1:  LH t  = 9.723 m3/s;  LĐ t = 9.548 m3/s 1 ­ Thể tích của tháp : V = L x T T: Thời gian khí lưu lại trong thiết bị SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          116 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            T = 13 s  chọn T= 2,5 s L: Lưu lượng dòng khí thải   m3/s VH = 9.723 x 2,5 =24.30 m3 VĐ = 9.548 x 2,5 = 23.87 m3 ­Chiều cao cơng tác của thiết bị : H =   x T : Vận tốc dòng khí qua thiết bị   =13 m/s . Chọn  = 2 m/s T : Thời gian khí lưu trong thiết bị   T= 2,5 s HCT= 2,5 x 2= 5 m ­Chiều cao xây dựng của scruber : H= HCT + h1 + h2 h1, h2 : chiều cao lắp đặt phía trên và phía dưới thiết bị h1= 0,51 m chọn h1= 0,5 m h2= 0,71,2 m chọn h2=1,2 m H= 5+0,5+1,2=6,7  m ­Diện tích tiết diện ngang của thiết bị : F =   23.87 V  =   = 3.563m2 6,7 H ­Đường kính của thiết bị : D  =   xF   =   x3.563    = 2,13m ≈2,2 m 3,14 2. Tính đường ống: Lưu lượng khí thải trong ống  L= 9.548 m3/s  =  34373 m3/h Chọn vận tốc của dòng khí trong ống dẫn chính  v= 16,90 m/s Tra bảng thuỷ lực chọn  D= 900 mm Vận tốc dòng khí trong ống dẫn trước khi vào thiết bị  v= 21,4 m/s Tra bảng thuỷ lực chọn  D= 800 mm 3. Tính tổn thất: Do tổn thất ma sát nhỏ nên có thể bỏ qua chỉ tính tổn thất cục bộ *Tổn thất cục bộ: PCb =  v2 2g :  Tổng hệ số sức cản cục bộ của đoạn ống tính tốn tra bảng phụ  lục 4 SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          117 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            v2 :  áp suất động tra bảng phụ lục 3 2g ­ Đối với đường ống hút : Hệ số cục bộ trên đường ống gồm: +Van điều chỉnh: (lá chắn): 1 cái: +Cút 900(R = 1,5D): 2 cái:  +Cút 45  (R =2D) : 1 cái  0 =0,04 =  2 x 0,3 = 0,6 =0,2 +Côn thu hẹp tiết diện :(d/l 0,6 ): 1 cái:     Áp suất động Pđ= = 0,1 = 0,04 + 0,6 + 0,2 + 0,1 =0,94 v2  ứng với vận tốc v = 21,4 m/s là Pđ=28,01 kg/m2 2g Vậy tổng tổn thất cục bộ: PCb(đ)= xPđ=0,94x 28,01= 26,33kg/m2 ­ Đối với đường ống đẩy : Hệ số cục bộ trên đường ống gồm: +Phểu mở rộng :1 cái  = 0,25 PCb(h)= 0,25 x 29,87 = 7,46  kg/m2 Cút 450 (R =2D) : 1 cái  =0,2 Vậy tổng tổn thất cục bộ PCb= 26,33 + 7,46 +0,2=  33,99kg/m2 * Tổn thất qua thiết bị: Tổn thất qua thiết bị xử lý  PTB=153  kg/m2(bảng 11.6 /tập 2­Trần Ngọc  Chấn) Vậy tổng tổn thất qua hệ thống: P  =  PCb +  PTB    =  33,99+ 153=186,9 kg/m2 4. Lựa chọn quạt: Dựu vào tổn thất  Pq = 186,9  kg/m3 ­ Lưư lượng L= 34373 m3/h Tra bảng ta chọn được quạt li tâm 4­70 N0 12 Các thông số kỹ thuật của quạt ­ Lưu lượng L=   34373  m3/h ­ Hiệu suất  = 75 % q ­ Số vòng quay  n= 900 v/p ­ Vận tốc quay 56,5 m/s SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          118 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            Cơng suất động cơ của quạt: Nđộng cơ = m QK PK         (KW) 102 q m m: hệ số dự trữ m= 1,051,15  chọn m= 1,1 : Hiệu suất của quạt   q q =0,75 m: Hiệu suất cơ khí kể đến ma sát ở ổ trục  m =0,96 0,98 chọn  m =0,97 QK: Lưu lượng quạt QK=34373 m3/h Pk:  Áp lực của quạt   PK= 186,9  kg/m2 Nđộng cơ= 1,1 34373 186,9 =26.5 KW 102 0, 75 0,97 3600 5. Tính lượng vơi sử dụng: Lượng Ca(OH)2  cần để xử lý SO2 trong khói do đốt cháy 1 tấn dầu được xác định  theo cơng thức m Ca ( OH ) = 10 S P K Ca ( OH ) S = 10 0,7 3,4 74 =64,75kg/tấn dầu 0,85 32 Trong đó: S P : thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu tính theo phần trăm khối lượng (số phần  trăm) s , Ca ( OH ) : phân tử gam của lưu huỳnh và canxihydroxic : hệ số khử SO  trong khói thải­tức mức độ cần thiết phải khử SO trong khói  để đạt giới hạn phát thải cho phép (số thập phân) K: tỷ lệ Ca(OH)  ngun chất trong đá vơi (số thập phân, thường K=0,8; 0,9) Lượng Ca(OH)  dùng để xử lý SO  khi đốt cháy khối lượng B =1500 kg dầu  DO=1,5 tấn trong 1 giờ m Ca (OH ) =m CaO B1 =64,75 x1,5 = 97,125 kg/h Lượng CaO đã sử dụng trong 1 giờ mCa ( Oh ) mCa ( OH ) CaO Ca ( OH ) 97,125 56 =73,5( kg/h) 74 Lượng cặn thu được trong quá trình xử lý SO  trong 1 giờ được xác định theo công  thức m can mCa (OH ) CaSO3 H 2O Ca ( OH ) 97,125 156 74  204,75 (kg/h) SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          119 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            Tính lượng nước (tiêu thụ) cung cấp cho q trình cung cấp (lượng nước bổ sung) Lượng nước cần cho q trình pha lỗng từ q trình (1) CaO+H O=Ca(OH) mH O (1) M H 2O M Ca ( OH ) mCa ( OH ) 18 97,125 23,625(kg/h) 74 Lượng nước cần cho quá trình (3) mH O mH O 2 (3) (3) M H 2O M Ca (O )2 M H 2O M Ca ( OH )2 mCaSO3 mCa (OH )2 =2 18 97,125 = 47,25( kg/h) 74 Lượng nước mất đi do phản ứng 2 mH O (2) M H 2O M Ca ( OH ) mCa ( OH ) 18 97,125  23,625 (kg/h) 74 Suy ra lượng nước cũng cấp cho quá trình xử lý: mH O (1 ) m H 2O m H 2O ( ) =23,625+47,25 ­23,625=47,25( kg/h) KẾT LUẬN Trên đây là những tính tốn cụ thể về các thơng số kĩ thuật của hệ thống  thơng gió phân xưởng co khí. Gồm hệ thống khử nhiêt thừa và bụi. Sau khi hệ  SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          120 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            thống này đi vào hoạt động sẽ tạo được điều kiện thn lợi cho cơng nhân làm việc  trong xưởng. Qua q trình thực hiện đồ án mơn học xử lí khí thải, kĩ năng về vẽ kĩ  thuật của sinh viên được nâng cao và hiểu thêm được các thiết bị xử lý kí thải, giúp  cho sinh viên có cái nhìn cơ bản và ngày càng hồn thiện về các cơng việc trong  ngành nghề tương lai Trong q trình hồn thành đồ án có sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của  thầy cơ. Tuy vậy do sự chưa hồn thiện về kiến thức và thiếu các kinh nghiệm thực  tế, nên trong q trình thực hiện đồ án cũng như trong kết quả cuối cùng khơng thể  khơng có những sai sót nhất định. Em kính xin thầy cơ thơng cảm và giúp em chỉ ra  những thiếu sót đó để kiến thức và kinh nghiệm của em ngày được nâng cao hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy cơ đã giúp em hồn thành đồ   án này SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          121 Đồ Án Xử Lý Khí Thải                                                                GVHD: Lê Hồng Sơn            TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.    GVC. Hồng Thị Hiền – Hướng dẫn thiết kế Đồ án mơn học và Đồ án tốt  nghiệp Thơng gió nhà cơng nghiệp – Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội 2.    GS.TS Trần Ngọc Chấn – Kĩ thuật thơng gió­ Nhà xuất bản xây dựng Hà  Nội 3.    Hồng Thị Hiền –Thiết kế thơng gió cơng nghiệp –Nhà xuất bản xây  dựng 4.     Thơng gió và kỹ thuật xử lý khí thải – TS Nguyễn Duy Động – Nhà xuất  bản giáo dục 5. Gíao trình mơn học Vi khí hậu – Nguyễn Đình Huấn.ĐHBK Đà Nẵng SVTH: Vũ Thị Trung_Lớp 11MTLT                                                                          122 ...  2.2.4.2.Tỏa nhiệt từ lò đúc đồng 2.2.3.1.2. Toả nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò đúc đồng ­ Giả thiết kết cấu của lò đúc đồng : SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  15 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun... SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  26 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun Lưu lượng bụi cần hút tại tang đánh bóng là: L = 1800 × D2 (m3/h) Với:  D là  đường kính tang đánh bóng D = 0,5 m... : Hệ số làm việc khơng đồng thời của các động cơ điện,   Chọn  3  2   =(0.5 ÷ 0.8). Chọn  1  2  1  = 0.75  = 0.6 3  = (0.5 – 1.0), = 0.75 SVTH: Nguyễn Thu Hương ­ 09MT1  11 Đồ án mơn học : Xử lý khí thải                     GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Qun