Đồ án thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò nung xi măng

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHĨI THẢI LỊ NUNG XIMANG SVTH : Phan Đình Khánh Trâm GVHD : Trần Tiến Khôi TP.HCM, 8/2015 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam TRƯỜNG ĐH TN VÀ MÔI TRƯỜNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Họ tên sinh viên : Phan Đình Khánh Trâm Mssv : 0150020142 Lớp : 01ĐHKTMT2 Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Ngày giao đồ án : 1/7/2015 Ngày hoàn thành đồ án : 20/9/2015 Đề tài Lựa chọn phương án tính tốn , thiết kế thiết bị xử lý khí thải lị nung xi măng với Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2= 1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h, t= 250℃ Yêu cầu - Trình bày tống quan phương pháp xử lý khí thải - Đề xuất phương án xử lý thuyết minh - Tính tốn thiết bị xử lý - Vẽ chi tiết thiết xử lý khí TPHCM, ngày…….tháng…… năm 2015 GVHD T.S Trần Tiến Khôi LỜI CẢM ƠN! Q trình hồn thành đồ án khí thải Em giúp đỡ quý báu thầy bạn bè, em hồn thành báo cáo này, cho phép em bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô khoa MÔI TRƯỜNG – Trường ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN & MƠI TRƯỜNG TP.HCM, đặc biệt Thầy Trần Tiến khơi nhiệt tình giúp đỡ em hồn thành đồ án giúp em có nhìn thực tế Quá trình làm đồ án thực hành lớn giúp chúng em không củng cố kiến thức học mà giúp chúng em học hỏi nhiều điều mẻ, nhiều kiến thức cần thiết để sau trường làm việc thực tế hiệu Tuy vậy, thời gian có hạn, kinh nghiệm hạn chế sinh viên nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế định Vì vậy, em mong nhận bảo Thầy Cô để em bổ sung, nâng cao kiến thức mình, phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Nội dung đồ án môn học Tinh thần, thái độ tác phong làm việc Bố cục hình thức trình bày đồ án mơn học NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN Nội dung đồ án môn học Tinh thần, thái độ tác phong làm việc Bố cục hình thức trình bày đồ án mơn học LỜI MỞ ĐẦU Ô nhiễm khơng khí vấn đề cấp thiết tồn giới nói chung Việt Nam nịi riêng, với phát triển ngành công nghiệp vấn đề trở nên khó khăn Việt Nam nước công nghiệp phát triển với nguồn tài ngun khống sản dồi kéo theo ngành cơng nghiệp nặng xây dựng, khai khống… ln đầu tư phát triển mạnh mẽ, khơng thể không kể đến ngành công nghiệp sản xuất xi măng, biết đến Việt Nam từ năm 1975 sau 40 năm xây dựng phát triển ngành có nhảy vọt nhờ khoa học công nghệ tiên tiến lan rộng khắp nước ngành kinh tế hàng đầu quốc gia Nhưng kéo theo hệ mơi trường nghiêm trọng đặc biệt nhiễm khơng khí ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sức khoẻ người dân môi trường Một khí thải gây nhiễm cần xử lý khí sulfur dioxide (SO2) sản sinh hoạt động đốt nhiên liệu lò nung bụi Xử lý SO2 bụi có nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào nguồn thải, hiệu xử lý chi phí đầu tư Với đồ án mơn học Xử Lý Khí Thải đưa với nhiệm vụ thiết kế phương án xử lý khói thải lị nung xi măng với Cbụi= 1000 mg/m3 ,CSO2= 1500 mg/m3 ,lưu lượng 15000 m3/h, để nồng độ đầu đạt QCVN 23: 2009/BTNMT Mục Lục CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại xi măng 1.3 Công nghệ sản xuất xi măng 1.3.1 Xi măng lò đứng 1.3.2 Xi măng lò quay 1.4 Quá trình sản xuất xi măng 1.5 Các dạng nhiễm từ lị nung nguồn gốc phát sinh 1.5.1 Bụi: 1.5.2 Khí thải độc hại: SO2 1.6 Tác hại bụi khí SO2 lò nung xi măng gây CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 2.1 Các phương pháp xử lý bụi 2.1.1 Phương pháp lọc bụi khô 2.1.1.1 Buồng lắng bụi 2.1.1.2 Cyclon 10 2.1.1.3 Hệ thống lọc túi vải 10 2.1.2 Phương pháp lọc bụi ướt (tháp phun, tháp đệm,venture, ) 11 2.1.3 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện 12 2.2 Các phương pháp xử lý khí 13 2.2.1 Phương pháp hấp thụ 13 2.2.2 Phương pháp hấp phụ 17 2.2.3 Phương pháp thiêu đốt 18 2.3 Đề xuất thuyết minh công nghệ 18 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN XỬ LÝ BỤI LÒ NUNG XI MĂNG 21 3.1 Xyclone (thiết bị xử lý sơ bộ) 21 3.2 Lọc túi vải ( thiết bị thu bụi tinh) 29 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ KHÍ SO2 TỪ LỊ NUNG XI MĂNG 43 4.1 Phương án xử lý 43 4.2 Tính tốn 43 4.2.1 Tính tốn cân vật chất 44 4.2.2 Phương trình cân cho trinh hấp thụ SO2 huyền phù vôi 45 4.2.3 4.3 Xác định phương trình đường làm việc 46 Tính tháp hấp thụ 47 4.3.1 Chọn vật liệu đệm 47 4.3.2 Tính tốn đường kính tháp hấp thụ 47 4.3.3 Xác định chiều cao tháp hấp thụ 47 4.4 Tính trở lực tháp 54 4.4.1 Tổn thất áp suất đệm khô 54 4.4.2 Tổn thất áp suất đệm ướt 55 4.5 Tính cơng trình phụ trợ 55 4.5.1 Tính bơm 55 4.5.2 Tính quạt 56 4.6 Tính tốn khí 57 4.6.1 Tính bề dày thân 57 4.6.2 Tính nắp đáy thiết bị 58 4.6.3 Đường kính ống dẫn 59 4.6.4 Tính bích 61 4.6.5 Cửa tháo đệm cửa nhập liệu 63 4.6.6 Lưới chắn lỏng 63 4.6.7 Lưới đỡ đệm 63 4.6.8 Địa phân phối 64 4.6.9 Chân đỡ - Tai treo 64 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 5.1 Kết luận 67 5.2 Kiến nghị 67 Tài liệu tham khảo 68 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h Log[ Trong đó: 𝜔𝑠2 𝜎đ 𝜌𝑦𝑡𝑏 𝑔𝑉đ3 𝜌𝑥𝑡𝑏 𝜇 𝐿 𝜇𝑛 𝐺 𝑋( 𝑥 )0,16 ] = 0,022 − 1,75( )1/4 𝑋( 𝜌𝑦𝑡𝑏 1/8 ) 𝜌𝑥𝑡𝑏 𝜌𝑦𝑡𝑏 :Khối lượng riêng trung bình pha khí (kg/m3); 𝜌𝑦𝑡𝑏 = 1,1673(Kg/m3) 𝜌𝑥𝑡𝑏 :Khối lượng riêng trung bình pha lỏng ;𝜌𝑥𝑡𝑏 = 1024,25 (Kg/m3) 𝜎𝑑 : Diện tích bề mặt riêng đệm m2/m3 𝑔: Gia tốc trọng trường = 9,81 m2/s Vđ:Thề tích rỗng đệm (m3/m3) 𝜔𝑠 :vận tốc sặc (m/s) 𝜇𝑥 :Độ nhớt pha lỏng nhiệt độ trung bình (nhiệt độ làm việc 30℃) -4 ; 𝜇𝑥 =8,3413.10 N.s/m 𝜇𝑛 : Độ nhớt nước nhiệt độ 20℃ (N.s/m2) =1,005.10-3 N.s/m2 L,G:Lưu lượng trung bình dịng lỏng, khí (kg/s)  Suất lượng mol dòng lỏng đầu vào Lv= ( 𝐿𝑡𝑟 ) 𝐺𝑡𝑟 𝑡𝑡 x Gtr = 0,504 x 349,25 = 176,022 (Kmol/h)  Suất lượng mol dòng lỏng đầu Lc= Lv + M = 176,022 + 0,2846 = 176,3066 (kmol/h)  Suất lượng mol trung bình 𝐿 +𝐿 176,022+176,3066 Ltb = 𝑣 𝑐 = = 176,1643 (kmol/h) 2  Lưu lượng dịng lỏng trung bình L= Ltb x Mhp = 176,1643 x 18,61 = 3278,42 (kg/h)= 0,91 (kg/s) 𝜔𝑠 = 3,628 m/s 𝜔𝑦 = 3,628 x 0,7= 2,5396 m/s Vậy đường kính tháp hấp thụ: D=√ 2,817 0,785 𝑋 2,5396 X 1,1673 = 1,1002(m) Chọn đường kính tháp :D= 1,1 (m)  𝜔𝑦 = 2,54 𝑚/𝑠 4.4 Tính trở lực tháp 4.4.1 Tổn thất áp suất đệm khô Là trở lực qua lớp chắn lỏng hay trở lực qua lớp vịng đệm khơ tách lỏng Rek>400, tính theo cơng thức ∆𝑃𝑘 = 1,8 0,8 1,2 0,2 1,56.𝐻.𝜔𝑦 𝜌𝑦𝑡𝑏 𝜎 𝜇𝑦 GVHD: Trần Tiến Khôi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 𝑉𝑡3 54 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lò nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h = 1,56 𝑋 1,86𝑋 2,5387 1,8 𝑋1,16730,8 𝑋 951,2 𝑋(1,7987.10−5 )0,2 0,793 = 946,37(Pa) 4.4.2 Tổn thất áp suất đệm ướt 𝐿 𝑚 𝜌𝑦 𝜇 𝐺 𝜌𝑥 𝜇𝑦 ∆𝑃ư = ∆𝑃𝑘 x [1 + 𝐴 𝑋 ( ) 𝑋 ( )𝑛 X ( 𝑥 )𝑐 ] (N/m2) 𝐿 𝜌𝑦 𝜇 𝐺 𝜌𝑥 𝜇𝑦 Xét:( )1,8 x ( ) x ( 𝑥 )0,2 = ( 2,684 1,8 1,1673 ) x 2,817 1024,25 x( 8,3413.10−4 0,2 ) 1,7987.10−5 = 2,25.10-3 0,8 >0,7 >0,9 Bơm rang khía 0,7 – 0,9 =0.tl ck= 0,95 x 0,85 x 0,96 = 0,775 GVHD: Trần Tiến Khôi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 55 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h  Công suất yêu cầu bơm: N= 𝑄.𝐻.𝜌.𝑔 1000. = 2,62.10−3 4,773 1024,25 9,81 1000.0,775 = 0,162 (kw)  Công suất làm việc bơm Nlv= 𝛽 𝑁= 1,5 0,162= 0,243 (Kw) Với 𝛽 hệ số dự trữ cho theo bảng N(KW) 𝛽 50 1,1 (Trích bảng 1.1, trang 8-Bài tập Các trình học-Nguyễn Văn Lục Hồng Minh Nam-NXB ĐHQG Tp.HCM) 4.5.2 Tính quạt  Cơng suất u cầu quạt 𝑄.∆𝑃 N= 1000. Trong đó: Q:năng suất quạt (m3/s) ∆𝑃: áp suất toàn phần (Pa)  Hiệu suất tổng cộng quạt =1.2.3= 0,9x0,96x0,93 = 80,35% Trong đó: 1: hiệu suất lý thuyết quạt 2:hiệu suất ổ đỡ (0,95-0,97) 3:hiệu suất hệ truyền đai(0,9-0,95)  Năng suất quạt Q= = 8686,2 m3/h = 2,41 m3/s  Công suất yêu cầu quạt 2,41 X 2743,6 N= = 8,23 (KW) 1000.0,8035  Công suất thực tế quạt (chọn quạt ly tâm) Ntt= k.N= 1,1x 8,23= 9,053 (KW) Với k: hệ số liệu N Ly tâm 0,5 1,5 0,51-1 1,2 1,01-2 1,2 2,01-5 1,15 GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm Hướng trục 1,2 1,15 1,1 1,05 56 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lò nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h >5 1,1 1,05 (Trích q trình thiết bị học-Quyển 2-Nguyễn Bá Minh-Nguyễn Văn LụcTrần Hùng Dũng-NXB ĐHQG Tp.HCM) 4.6 Tính tốn khí 4.6.1 Tính bề dày thân Chọn vật liệu Thiết bị làm việc môi trường ăn mòn Nhiệt độ làm việc 30℃ Áp suất làm viêc: 1at Chọn vật liệu thép không gỉ để chế tạo thiết bị Ký hiệu thép:X18H10T (C 𝜎 Vậy S=4 mm hợp lý 4.6.2 Tính nắp đáy thiết bị Chọn đáy nắp tháp dạng elip có gờ Chọn vật liệu làm đáy nắp thiết bị với vật liệu làm thân tháp GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 58 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h Đáy (nắp) làm thép X18H10T Tra bảng XIII-10,Trang 382, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất ,tập     Đường kính tháp: Dt=1100 mm Chiều cao gờ : h= 25 mm Bề mặt F= 1,4 m2 ht=275 mm Xét : [𝜎] 𝑃 146,667.106 𝑘 𝜑ℎ = 148148,179 𝑑2 400 Trong : k = 1- 𝐷 =1- 𝑋 0,636 𝑋0,95 = 598,16 >30 =0,636 1100  Chiều dày nắp, đáy S= 𝐷𝑡 𝑃 𝐷𝑡 3,8.[𝜎𝑘 ].𝑘.𝜑ℎ 2.ℎ𝑏 +𝐶 = 1,1 148148,179 1,1 3,8 146,667.106 0,636 0,95 2.0,275 + C = 9,679.10-4 +C Lấy C giống tính bề dày thân  S= 0,9679 + 1,8 = 2,7679 (mm) Chọn S = (mm)  Kiểm tra ứng suất cho phép theo áp suất thử P0 𝜎= [𝐷𝑡 +2.ℎ𝑏 (𝑆−𝐶)].𝑃0 7,6.𝐾.𝜑ℎ ℎ𝑏 (𝑆−𝐶) = [1,1+2 0,275.(5−1,8).10−3 ].222,22.103 7,6 0,636 0,95 0,275 (5−1,8).10−3 = 60,59.106 < 𝜎𝑐 /1,2 Vậy chọn S= mm hợp lý Các thông số nắp đáy Đường kính D,mm 1100 Chiều cao ht,mm 275 Bề mặt trong,m2 1,4 Thể tích V.10-3 m3 198 Đường kính phơi,mm 1340 Khối lượng, kg 54,4 (Tra bảng XIII.10, XIII.11-Trang 382.383,384-Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 2) 4.6.3 Đường kính ống dẫn  Ống dẫn khí vào tháp: GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 59 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h Vận tốc dẫn khí vào tháp nằm khoảng 10-30 (m/s)( tra bảng II.2, trang 370-Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất-Tập 1) Chọn vận tốc khí 20 m/s  Đường kính ống dẫn khí vào tháp 𝑄 d1=√ 𝜋.𝑣 4𝑋 8686,2 =√ 3,14 𝑋 20 𝑋 3600 = 0,392 (m) Chọn d1=400 mm,bề dày 13 mm làm thép ko gỉ Chiều dài đoạn nối l=150 mm Để đảm bảo phân phối điều khí tháp ta sử dụng đĩa đục lỗ với đường kính 30 mm, bước lỗ 50mm ( Bảng XIII.32-trang 434 sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố tập 2-NXB Hà Nội)  Ống dẫn khí khỏi tháp:  Đường kính ống dẫn khí khỏi tháp 𝑄𝑟 d2=√ 𝜋.𝑣 =√ 4𝑋8684,27 3,14 𝑋 20 𝑋 3600 =0,3919 Chọn d2= 400mm,bề dày 13 mm làm thép ko gỉ Chiều dài đoạn nối l=150 mm 50mm (Bảng XIII.32-trang 434 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố tập 2-NXB Hà Nội)  Ống dẫn chất lỏng vào tháp: Vận tốc dòng chất lỏng vào,ra tháp nằm khoảng 1,5-2,5 (m/s) (Tra bảng II.2trang 370-Sổ tay trình thiết bị công nghệ,tập 1).Chọn vận tốc chất lỏng vào tháp v= 2,5 (m/s)  Đường kính ống dẫn chất lỏng vào tháp 4.𝐿𝑣 d3 = √ 𝜋.𝑣.𝜌𝑥𝑡𝑏 =√ 4𝑋 519,06 x18,61 3,14𝑋2,5X1024,25x 3600 = 0,0365(m) = 36,5 mm Chọn d3= 40 mm,bề dày ống 12mm, vật liệu làm nhựa PVC, chiều dài đoạn nối ống 100 mm 50mm ( Bảng XIII.32-trang 434 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá tập 2NXB Hà Nội)  Ống dẫn chất lỏng tháp  Đường kính ống dẫn chất lỏng khỏi tháp 4.𝐿𝐶 d4 = √ 𝜋.𝑣.𝜌𝑥𝑡𝑏 4𝑋519,345 X18,61 =√ 3,14𝑋2,5𝑋1024,25𝑋3600 = 0,0365 (𝑚) = 36,5 mm Chọn d4=40 mm, bề dày ống 12mm, vật liệu làm nhựa PVC, chiều dài đoạn nối ống 100 mm50mm ( Bảng XIII.32-trang 434 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố tập 2-NXB Hà Nội) GVHD: Trần Tiến Khôi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 60 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h 4.6.4 Tính bích Bích dùng để ghép nắp với thân thiết bị để nối phần thiết bị với Chọn kiểu bích liền áp suất nhiệt độ làm việc không cao Vật liệu thép X18H10T Chọn bích kiểu I bảng XIII.27-Trang 417-Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 2, với áp suất làm việc atm Các thông số đo bích sau:  Tính bích nối đáy tháp với thân tháp, chọn bích liền thép để nối thiết bị  Đường kính trong: Dt= 1100 mm  Đường kính ngồi: Dn = 1100 + 2x4 = 1108 mm = 1,108 (m) (Tra bảng XIII.27-Trang 417-Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 2), ta có:       Đường kính ngồi bích: D= 1240 mm Đường kính tâm bulong :Db=1190 mm Đường kính mép vát, Dl= 1160 mm Đường kính bulong, db= M20 Số bulong, z = 28 Chiều cao bích, h =22 mm Khối lượng bích: 𝜋 3,14 4 m1= (D2 – Dn2).h.7900 = (1,242 – 1,1082).0,022 7900 =42,285 (kg)  Tính mặt bích nối ống dẫn thiết bị Ống dẫn dòng lỏng vào: D = 40 mm Chọn loại bích liền kim loại đen để nối Theo bảng XIII.26-Trang 411-Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất , tập 2.Ta có  Đường kính ngồi: Dn= 45 mm  Đường kính ngồi bích: D=130 mm  Đường kính tâm bu long, Dbl= 100 mm  Đường kính mép vát: Dl=80 mm  Đường kính bulong: db= M12 GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 61 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lò nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h  Số bulong: z=  Chiều cao bích: h= 12 mm Khối lượng bích: 𝜋 3,14 4 m2= (D2 – Dn2).h.7900= (0,132 – 0,0452) 0,012.7900 = 1,107 (kg) Ống dẫn dòng lỏng ra: D= 40 mm Chọn loại bích liền kim loại đen để nối Theo bảng XIII.26-Trang 411-Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất,tập Ta có  Đường kính ngồi: Dn= 45 mm  Đường kính ngồi bích: D=130 mm  Đường kính tâm bu long, Dbl= 100 mm  Đường kính mép vát: Dl=80 mm  Đường kính bulong: db= M12  Số bulong: z=  Chiều cao bích: h= 12 mm Khối lượng bích: 𝜋 3,14 4 m3= (D2 – Dn2).h.7900= (0,132 – 0,0452) 0,012.7900 = 1,107 (kg) Ống dẫn khí vào,ra, D=400 mm Theo bảng XIII.26-Trang 415-Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập 2.Ta có  Đường kính ngồi: Dn= 426 mm  Đường kính ngồi bích: D=535 mm  Đường kính tâm bu long, Dbl= 495 mm  Đường kính mép vát: Dl=465 mm  Đường kính bulong: db= M20  Số bulong: z= 16  Chiều cao bích: h= 22 mm  Khối lượng bích: GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 62 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h 𝜋 3,14 4 m4= (D2 – Dn2).h.7900 = (0,5352 – 0,4262).0,022.7900 =14,291 (kg)  Tính tổng khối lượng bích mb= 4m1 + m2 + 2m3 + 4m4 = 230,732 (kg) 4.6.5 Cửa tháo đệm cửa nhập liệu Chọn đường kính ống tháo nhập đệm d=400 mm 4.6.6 Lưới chắn lỏng Ta dùng lớp tách ẩm để tách lỏng khỏi khí trước hỗn hợp khí ngồi qua ống dẫn khí Ta chọn lớp tách ẩm dày 300 mm làm vật liệu đệm loại với vật liệu đệm tháp hấp thụ  Thể tích lớp tách ẩm: 𝜋.𝐷 ℎ= 3,14 1,12 0,2= 0,19 (m3) Lưới chắn lỏng gồm lưới, lưới lớp khâu sứ để giữ hạt lỏng không bị lơi theo dịng khí      Kích thước khâu sứ 50x50x3 Chiều dày lớp chắn lỏng: H= 200 mm Đường kính lưới: D= 1,1 m Đường kính lỗ dưới: d=5 mm Bước lỗ mm  Lỗ xếp theo hình lục giác có số lỗ cạnh là: a= 𝐷−4𝑑 2𝑡 +1= 1100−4𝑋5 2𝑋6 + = 91 lỗ  Tổng số lỗ lưới N= 3a(a-1)+1= 3x91(91-1)+1= 24571 (lỗ)  Vận tốc khí qua lỗ v= 4𝑄 𝑁.𝜋.𝑑 = 4𝑋 8684,27 24571 X 3,14 X(5.10−3 )2 = 18009,465 (m/h)= (m/s) 4.6.7 Lưới đỡ đệm Các thông số lưới  Đường kính tháp: D= 1100 mm  Đường kính lưới : DL= 1073 mm  Chiều rộng bước đệm: 25 x 25 mm: b= 21 mm GVHD: Trần Tiến Khôi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 63 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h (Tra bảng IX.22-Trang 230-Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá chất tập 2) `Lưới đỡ đệm cấu tạo nửa vỉ thép không gỉ X18H10T nối với Bên có hàn lỗ tay để dễ dàng tháo lắp.Bề mặt lưới cấu tạo thép CT3 có kích thước b x h =5 x 15  Diện tích bề mặt lưới đỡ đệm: S= 𝜋𝑋𝐷𝐿2 = 3,14 𝑋 1,0732 = 0,904 (m2) 4.6.8 Địa phân phối Chọn theo tiêu chuẩn thép X18H10T: Dùng đĩa phân phối loại bảng IX.22Trang 230-Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập Đường kính tháp Đường kính đĩa Dd 1100 750 Đĩa phân phối loại Ống dẫn chất lỏng dxS Bước t mm 44,5 x 2,5 70 Số lượng lỗ Chiếc 70 4.6.9 Chân đỡ - Tai treo  Chân đỡ Để chọn chân đỡ thích hợp, trước tiên ta phải tính tốn tải trọng toàn tháp Chọn vật liệu làm chân đỡ thép CT3 Khối lượng riêng thép CT3: 𝜌0 =7850 (kg/m3)  Khối lượng thân tháp mt= 𝜋 (𝐷𝑛2 − 𝐷𝑡2 ) 𝐻 𝜌 = 3,14 (1,1082 – 1,12).4,66 7900 = 510,472 (kg)  Khối lượng đáy nắp mdn= 54,4 x 2= 108,8 (kg)  Khối lượng đệm GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 64 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h md= 𝜋.𝐷 𝐻𝑑 𝜌𝑑 = 3,14.1,12 1,86 500 = 883,36 (kg)  Khối lượng dung dịch đệm mdd= 𝜋.𝐷 𝐻𝑑 𝜌𝑥 𝑉𝑡 = 3,14.1,12 1,86 1024,25.0,79= 1429,55 (kg)  Khối lượng lớp tách ẩm mta= 𝜋.𝐷 ℎ𝑡 𝜌𝑑 = 3,14.1,12 0,3.500 = 142,4775 (kg) Bộ phận phân phối lỏng, lưới đỡ đệm không đáng kể  Khối lượng bích mb= 4m1 + m2 + 2m3 + 4m4 = 221,024 (kg)  Khối lượng tổng cộng tháp ∑ 𝑚= 3301,6425 (kg)  Tải trọng toàn tháp G=∑ 𝑚.g= 3301,6425 x 9,81 = 32389,1129 (N) Ta chọn chân đỡ gồm chân, tải trọng chân: 32389,1129/3= 10796,37 (N) Chọn tải trọng cho phép chân 2,5.104 (N) Theo bảng XIII.35-Trang 437-Sổ utay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất,tập Các thông số chân đỡ Bề mặt đỡ, F.10-4 (m2) Tải trọng bề mặt đỡ, q.10-6 (N/m2) L(mm) B(mm) B1(mm) B2(mm) H(mm) h(mm) s(mm) l(mm) d(mm) GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 444 0,56 250 180 215 290 350 185 16 90 27 65 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h  Tai treo Tải trọng tai treo 104 (N) Vật liệu thép CT3 Theo bảng XIII.36-Trang 438-Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập Các thơng số tai treo Bề mặt đỡ, F.10-4 (m2) Tải trọng cho phép bề mặt đỡ, q.10-6 (N/m2) L(mm) B(mm) B1(mm) H(mm) S(mm) l(mm) a(mm) d(mm) Khối lượng tai treo(kg) GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 173 1,45 150 120 130 215 60 20 30 3,48 66 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Xử lý khói thải lị nung xi măng vấn đề cần thiết nhằm giải nhiễm bụi, khí thải gây Nó có ảnh hưởng lớn đến cảnh quan môi trường lẫn sức khỏe người Trên sở lý thuyết kết hợp thực nghiệm, đồ án tính tốn thiết kế hệ thống xử lý bụi thiết bị cyclone , túi vải khí SO2 tháp đệm với dung dịch CaCO3 Nồng độ bụi khí SO2 sau xử lý đảm bảo đạt QCVN 23-2009/BTNMT– Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp sản xuất xi măng 5.2 Kiến nghị Trong trình vận hành, yêu cầu người vận hành phải thực quy trình, thường xun vệ sinh thiết bị, máy móc để hệ thống làm việc có hiệu cao tăng tuổi thọ cơng trình Nhà máy cần có cán chuyên trách đào tạo vận hành hệ thống theo quy trình định Khi có cố cần liên hệ với quan chuyên môn để giải Mặt khác, nhà máy cần có liên hệ thường xuyên với quan chức để hướng dẫn cụ thể sách bảo vệ mơi trường vấn đề có lên quan tới mơi trường GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 67 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h Tài liệu tham khảo Trần Ngọc Chấn,2001, Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải tập 2,NXB Khoa học Kĩ thuật Trần Ngọc Chấn,2001, Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải tập 3,NXB Khoa học Kĩ thuật Nguyễn Đình Tuấn, Nguyễn Thanh Hùng (2009), Kiểm sốt ô nhiễm không khí, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Sổ tay Qua trình thiết bị cơng nghệ hố chất- Tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Sổ tay Qua trình thiết bị cơng nghệ hố chất- Tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Phạm Văn Bơn,Kỹ thuật xử lý khí thải cơng nghiệp, Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM Tính tốn kỹ thuật lọc bụi làm khí – Hồng Kim Cơ GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 68 ... Phan Đình Khánh Trâm Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h + Xi măng lò đứng + Xi măng lò quay 1.3.1 Xi măng lò đứng Phối... Khánh Trâm 35 Đồ án xử lý khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lị nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h GVHD: Trần Tiến Khơi SVTH: Phan Đình Khánh Trâm 36 Đồ án xử lý khí. .. khí thải Tên đề tài: Xử lý khói thải lò nung ximang, Cbụi= 1000 mg/m3, CSO2=1500 mg/m3,Q= 15000 m3/h CHƯƠNG 4: XỬ LÝ KHÍ SO2 TỪ LỊ NUNG XI MĂNG 4.1 Phương án xử lý Khói thải từ lị nung sau qua hệ