xu ly bui xi mang

* Tuy nhiên thiết bị tối ưu nhất là thiết bị lọc tay áo tái sinh vải lọc bằng khí nén vì : * Ưu điểm thiết bị lọc túi vải so với thiết bị lọc điện : - Hệ thống xử lý tương đối đơn giản v[r]

Chủ đề: BÀI THUYẾT TRÌNH GVHD: Lương Đức Vũ SVTH: Huỳnh Ngọc Lễ Trần Ngọc Điệp Huỳnh Thanh Tùng Trần Bá Nhất Hồ Viết Đạt NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH I- Giới thiệu bụi II- Bụi xi măng III- Các phương pháp xử lý IV- Đề xuất công nghệ xử lý V- Kết luận I- GIỚI THIỆU VỀ BỤI Khái niệm - Bụi là phần tử vật chất có kích thước nhỏ bé phân tán môi trường không khí- đây là các chất độc hại - Tác hại bụi phụ thuộc vào các yếu tố: Kích cỡ bụi, nồng độ bụi và nguồn gốc bụi Phân loại - Theo nguồn gốc - Theo kích thước hạt bụi - Theo tác hại, Tính chất bụi * Tính chất lý hóa bụi: - Tính phân tán - Tính kết dính - Tính mài mòn - Tính thấm ướt và hút ẩm - Tính nhiễm điện và dẫn điện - Tính cháy nổ - Tính lắng bụi nhiệt * Thành phần bụi - Bụi không kích thước - Bụi có kích thước - nhẹ (khô) - Bụi có kích thước - nhẹ (ướt) - Bụi nặng * Tác hại bụi - Gây ô nhiễm không khí gây hại đến sức khỏe người - Ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển người - Ảnh hưởng đến công việc - Ảnh hưởng đến động, thực vật xung quanh - Ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường - Ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu II- BỤI XI MĂNG Nguồn phát sinh bụi * Quá trình phát sinh bụi và khí thải: - Bụi phát sinh hầu hết các công đoạn từ khâu khai thác, đến vận chuyển nguyên nhiên liệu đến khâu sản xuất sản phẩm * Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng và nguồn phát thải bụi quá trình sản xuất Đất sét Đất sét Kho chứa đất sét Đập nhỏ đất sét Bụi thải Đá vôi Quặng sắt Máy đập Máy đập Kho trộn Thạch cao Máy đập Bụi thải Sấy khô đất sét Silo Đất sét Silo Đất sét Silo quặng sắt Silo đá vôi Silo thạch cao Nguyên liệu Máy nghiền Bụi thải Silo trộn Bụi thải Bụi thải Lò nung Thiết bị làm nguội Bụi thải SILO CLINKER Bụi thải Máy nghiền xi măng Phụ gia Bụi thải Silo xi măng Đóng bao Sản xuất xi măng rời Bụi thải Bụi thải Hình : Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng và nguồn phát thải bụi quá trình sản xuất Các công đoạn phát sinh bụi -Công đoạn khai thác, đập và vận chuyển đá vôi kho nhà máy -Công đoạn khai thác, đập nhỏ (bên ngoài nhà máy) và vận chuyển đất sét kho nhà máy -Công đoạn tồn trữ và rút nguyên liệu cho máy nghiền -Công đoạn nghiền nguyên liệu -Công đoạn đồng bột liệu và cấp liệu lò nung -Công đoạn nghiền và cung cấp than -Công đoạn nung Clinker -Công đoạn làm nguội clinker -Công đoạn vận chuyển và chứa clinker -Công đoạn nghiền xi măng -Công đoạn chứa và đóng bao xi măng thành phẩm Đặc trưng ô nhiễm bụi và khí thải các nhà máy sản xuất xi măng • Đặc trưng ô nhiễm từ hệ thống sản xuất môi trường không khí là ô nhiễm bụi (bụi than, đá sét…,khí độc (SO2, NO2, CO2) • Ô nhiễm từ quá trình đốt nhiên liệu • Bụi xi măng dạng mịn lơ lửng khí thải, hít và phổi dễ gây bệnh đường hô hấp • Ngoài ra, bụi theo gió phát tán xa, sa lắng xuống mặt đất và nước, lâu dần làm hỏng đất trồng, suy thoái hệ thực vật III- CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Phương pháp lọc bụi khô *Buồng lắng bụi - Cấu tạo: không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều so với tiết diện đường ống dẫn khí vào để vận tốc dòng khí đột ngột giảm xuống nhỏ  hạt bụi có thời gian rơi xuống chạm đáy • Ưu điểm : chi phí thiết bị và vận hành thấp, không có phận chuyển động, không phải bảo trì thường xuyên, không có vật liệu dễ ăn mòn, có thể thêm thiết bị làm lạnh dòng khí • Nhược điểm : hiệu thu hồi kém, không xử lý hạt dính bám, thu hồi bụi có kích thước lớn * Cyclon • Hoạt động cyclon dựa trên tác dụng lực li tâm • Do tác dụng lực này, các hạt bụi có khí bị văng phía thành cyclon và tách khỏi dòng khí lắng xuống Khí phía trên thiết bị • Trong vòng chuyển động xoáy ốc, các hạt bụi chịu tác động lực li tâm va vào thành ống đó động nên bị rơi xuống đáy phễu - Ưu điểm : không có phần chuyển động, có thể làm việc nhiệt độ cao và áp suất cao, trở lực cố định và không lớn, chế tạo đơn giản, rẻ, suất cao - Nhược điểm : hiệu vận hành kém bụi có kích thước nhỏ 5µm, không thể thu hồi bụi kết dính * Hệ thống lọc túi vải - Hệ thống này bao gồm túi vải túi sợi đan lại, dòng khí có thể lẫn bụi hút vào ống nhờ lực hút quạt ly tâm - Những túi này đan lại chế tạo cho kín đầu Hỗn hợp khí bụi vào túi, kết là bụi giữ lại túi • Bụi càng bám nhiều vào các sợi vải thì trở lực túi lọc càng tăng • Túi lọc phải làm theo định kỳ, tránh quá tải cho các quạt hút làm cho dòng khí có lẫn bụi không thể hút vào các túi lọc • Để làm túi có thể dùng biện pháp rũ túi để làm bụi khỏi túi có thể dùng các sóng âm truyền không khí rũ túi phương pháp đổi ngược chiều dòng khí, dùng áp lực ép từ từ • Một vài loại sợi thường dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiăng, sợi silicon, sợi thuỷ tinh • Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi học để giữ lại hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc học không giữ lại • Khi các hạt bụi thô hoàn toàn đã tách thì lượng bụi giữ túi giảm • Ứng dụng: Trong các nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép và máy nghiền ngũ cốc Phương pháp lọc tĩnh điện • Thiết bị lắng tĩnh điện là sử dụng hiệu điện cực cao để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dòng khí • Có bước thực là: - Dòng điện làm các hạt bụi bị ion hoá; - Chuyển các ion bụi từ các bề mặt thu bụi lực điện trường - Trung hoà điện tích các ion bụi lắng trên bề mặt thu -Tách bụi lắng khỏi bề mặt thu Các hạt bụi có thể tách áp lực hay nhờ rửa - Ưu điểm : + Hiệu suất khử bụi cao: Có thể 99% + Tổn thất áp lực dòng nhỏ + Có thể lọc bụi có kích thước nhỏ: 0.1µm + Tiêu hao điện thấp + Lưu lượng khói qua thiết bị lớn + Chịu nhiệt độ cao: có thể lên đến 4500C, - Nhược điểm : + Chất ô nhiễm thể khí và không thể thu hồi và xử lý, + Chi phí bảo dưỡng cao + Dễ cháy nổ + Vận hành phức tạp + Khí Ozon và Nox tạo điện cực âm Cấu tạo lọc bụi tĩnh điện Phương pháp lọc bụi ướt Ưu điểm : dễ chế tạo, giá thành thấp, hiệu cao, có thể làm việc với khí nhiệt độ và độ ẩm cao, lọc khí độc • Nhược điểm : phải xử lý cặn bùn, khí thoát mang theo nước gây hen rỉ đường ống, khí thải có chứa chất ăn mòn So sánh các thiết bị lọc bụi Thiết bị Kích cỡ hạt bụi bé nhất, µm Giới hạn nhiệt độ làm việc, oC Ưu điểm - Vốn thấp, ít phải - Hiệu suất thấp bảo trì với bụi nhỏ Dưới giới - Sụt áp nhỏ (5 – 10 µm hạn 15 mm H2O) - Không thu cháy nổ - Thu bụi khô bụi có tính kết bụi - Ít chiếm diện dính tích Cyclon đường lắng - Rửa ướt Nhược điểm 0,1-1 Không sinh - Sinh nước nguồn bụi thứ thải cấp - Chi phí bảo trì cao nước Kết hợp làm - Ít chiếm diện tích rò rỉ, ăn mòn nguội thiết bị khí thải - Có khả giữ khí và bụi - Vốn thấp Thiết bị Lọc tĩnh điện Lọc bụi tay áo Kích cỡ hạt bụi bé nhất, µm 0,25-1 0,1-0,5 Giới hạn nhiệt độ làm việc, oC < 450oC < 250 oC Ưu điểm Nhược điểm - Hiệu suất lọc cao, tiết kiệm lượng - Thu bụi khô - Sụt áp nhỏ - Ít phải bảo trì - Xử lý lưu lượng lớn - Vốn lớn - Nhạy với thay đổi dòng khí - Khó thu bụi có điện trở khá lớn - Chiếm diện tích lớn, dễ gây cháy nổ khí chứa chất khí và bụi cháy - Hiệu suất cao - Có thể tuần hoàn khí - Bụi thu dạng khô - Chi phí vận hành thấp, có thể thu bụi dễ cháy - Dễ vận hành - Cần vật liệu riêng nhiệt độ cao - Cần công đoạn rũ bụi phức tạp - Chi phí vận hành cao vải dễ hỏng - Tuổi thọ giảm môi trường axit, kiềm - Thay túi vải phức tạp IV- Đề xuất công nghệ xử lí Cơ sở lựa chọn * Phạm vi sử dụng hợp lý thiết bị lọc bụi phụ thuộc nhiều yếu tố : kích thước hạt bụi, nhiệt độ khí thải, nồng độ ban đầu, điều kiện vận hành * Do đó việc lựa chọn thiết bị lọc bụi chủ yếu tiến hành theo các dẫn sơ sau : - Buồng lắng bụi : cần sử dụng chắn trường hợp bụi thô, thành phần cỡ hạt trên 50 µm chiếm tỷ lệ cao - Cyclon thường sử dụng các trường hợp : Bụi thô Nồng độ bụi ban đầu cao > 20 mg/m3  Không đòi hỏi hiệu lọc cao Khi cần đạt hiệu cao nên dùng cyclon ướt cyclon chùm - Thiết bị lọc ướt sử dụng : Cần lọc bụi mịn với hiệu tương đối cao Kết hợp lọc bụi và khử khí độc hại phạm vi có thể, là loại khí, cháy có mặt khí thải Kết hợp làm nguội khí thải Độ ẩm khí thải khỏi thiết bị không gây ảnh hưởng gì đáng kể thiết bị các quá trình công nghệ liên quan - Thiết bị lọc túi vải sử dụng các trường hợp sau : Cần đạt hiệu lọc tương đối cao Cần thu hồi bụi có giá trị trạng thái khô Lưu lượng khí thải cần lọc không quá lớn Nhiệt độ khí thải tương đối thấp phải cao nhiệt độ điểm sương - Thiết bị lọc bụi điện sử dụng : Cần lọc bụi tinh với hiệu lọc cao Lưu lượng khí thải cần lọc lớn Cần thu hồi bụi có giá trị * Do bụi xi măng mịn , đường kính trung bình hạt là µm,cần thiết thu hồi bụi dạng khô nên thiết bị xử lý thích hợp là thiết bị túi vải dạng tay áo và thiết bị lọc điện * Tuy nhiên thiết bị tối ưu là thiết bị lọc tay áo tái sinh vải lọc khí nén vì : * Ưu điểm thiết bị lọc túi vải so với thiết bị lọc điện : - Hệ thống xử lý tương đối đơn giản và dễ chế tạo - Hiệu xử lý cao - Vận hành gần tự động hoàn toàn đó giảm số lượng nhân công vận hành - Thiết bị lọc tĩnh điện làm việc áp suất cao 30 – 50 Kw khó khăn cho việc nối cáp và cung cấp điện - Chi phí lắp điện thiết bị lọc điện cao hẳn so với lọc tay áo có cùng suất Do đó ta lựa chọn thiết bị lọc bụi tay áo Bụi, khí thải Nhà xưởng Chụp hút bụi Hệ thống ống hút Quạt hút Thùng chứa bụi thu hồi T.B lọc bụi tay áo Hệ thống ống thoát khí Quạt đẩy Sơ đồ công nghệ Ống khói * Thiết bị lọc bụi •Nguyên lý các thiết bị lọc bụi là cho khí chứa bụi qua vách ngăn xốp (vật liệu lọc), các hạt rắn giữ lại, cho khí xuyên qua Thiết bị lọc bụi : lọc bụi chia làm cấp Chỉ giữ các hạt bụi có kích thước > 100µm, cấp lọc này thường để lọc sơ ( Nồng độ bụi vào cao 60 Làm g/m3) thô Không giữ các hạt to mà còn giữ các hạt nhỏ Nồng độ bụi sau lọc còn khoảng 30 – 50 Làm mg/m3 , vận tốc lọc 2,5-3 m/s ( Hệ thống thông gió và trung bình điều hòa không khí ) Làm tinh Có thể lọc các hạt bụi nhỏ 10 µm với hiệu suất cao Hiệu cao ( >99%) nồng độ đầu vào thấp (< mg/m3) và vận tốc lọc < 10 cm/s Thiết bị lọc bụi tay áo • Thiết bị lọc tay áo là thiết bị lọc vải có vật liệu lọc dạng tay áo hình trụ và lắp vào thiết bị hoàn chỉnh có kèm theo các phận giới bán giới để giũ bụi • Thiết bị gồm nhiều ống tay áo đường kính 125 ÷ 300 mm, chiều cao từ 2÷3,5 m, đầu liên kết vào đáy đục lỗ tròn đường kính ống tay áo lồng vào khung và cố định đầu trên vào đục lỗ • Tỷ lệ chiều dài và đường kính tay áo thường vào khoảng L/D = ( 16 ÷ 20 ) : Sơ đồ cấu tạo thiết bị lọc bụi tay áo a/ Thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo nhiều đơn nguyên giũ bụi cấu rung và thổi khí ngược chiều 1- Phễu chứa bụi với trục vít thải bụi 2- Cơ cấu rung để rũ bụi 3- Ống góp 4- Ống dẫn khí chứa bụi vào lọc 5- Đơn nguyên thực giũ bụi 6- Van 7- Khung treo các chùm ống tay áo 8- Van thổi khí ngược để giũ bụi 9- Ống dẫn khí thoát b/ Thiết bị lọc bụi ống tay áo có khung lồng và có hệ thống khí nén kiểu xung lực để giũ bụi 1- Van điện từ 2- Ống dẫn không khí nén; 3- Vòi phun 4- Dòng không khí nén 5- Hộp điều khiển tự động quá trình hoàn nguyên ( giũ bụi ) 6- Ống tay áo 7- Khung lồng 8- Phễu chứa bụi Cơ chế quá trình lọc • Giai đoạn đầu : thiết bị bắt làm việc, tức là vải còn chế va chạm, quán tính, khuếch tán xảy trên bề mặt sợi Dần dần quá trình lắng xảy bên các khe hình thành lớp bụi dày , lớp bụi này trở thành môi trường lọc “ thứ cấp” và hiệu lọc tăng lên đột ngột • Giai đoạn : lắng các hạt lớp bụi bề mặt và vải có bụi bám chủ yếu dựa vào “hiệu ứng rây”, vì các khe lớp bụi, các thành phần bọc quanh và các hạt lắng có kích thước gần • Sau hoàn nguyên : hai lần hoàn nguyên trên vải tạo thành lớp bụi dày thì hiệu lọc cao, chí các hạt mịn Loại vải Vải tổng hợp mỏng Vải tổng hợp dày có lông Vải len dày có lông Hiệu lọc η (%) Vải Có bụi bám Sau hoàn nguyên 24 39 65 75 82 13 66 69 - Hiệu lọc tốt khí lọc có nồng độ bụi cao, vì nồng độ bụi thấp thì lớp xốp tạo thành chiếm nhiều thời gian - Phần lớn bụi có kích thước nhỏ 5µm dễ đông tụ tạo thành chất kết tụ bền vững trên bề mặt vải - Khi hoàn nguyên phần kết tụ đẩy ra, bên vải các sợi và xơ còn lượng bụi lớn đảm bảo cho hiệu lọc cao, vì hoàn nguyên không nên “ làm quá vải ” Nguyên lý hoạt động thiết bị lọc bụi tay áo Vật liệu lọc thiết bị lọc bụi tay áo • • • • Vải Vải Vải Vải bông len tổng hợp thủy tinh KẾT LUẬN - Công nghệ xử lý bụi xi măng lọc bụi tay áo có giá thành tương đối thấp, chế vận hành dễ dàng, thu hồi gần hoàn toàn bụi phát sinh - Chúng ta có thể sử dụng lại bụi xi măng cho quá trình sản xuất - Công nghệ này thường sử dụng rông rãi nhờ khả giữ bụi nó với các hạt có đường kính cỡ vài µm và giá thành nó