1. GIỚI THIỆU
Để làm sạch khói thải loại bỏ những tạp chất cơ học chúng ta có rất nhiều phương pháp như
Làm sạch bằng phương pháp khô Làm sạch bằng phương pháp ướt Thiết bị lọc
Do nhiệt độ khói thải cao, lại nhiễm bụi nên phương án tối ưu là làm sạch bằng phương pháp ướt
1.1. Hình dáng cấu tạo
Chú thích
1: Cửa nhập liệu của khói thải 2: Cửa nhập liệu của nước 3: Của tháo nước nhiễm bẩn
4: Cửa thoát khí sạch 5: Mặt bích gắn bulong 1.2. Nguyên tắt hoạt động
Khói lò sẽ được dẫn vào thiết bị làm nguội và đồng thời rửa bụi bằng tháp đệm nhằm làm giảm trở lực trong so với bồn sục nước, trở lực lớn nên chi phí năng lượng sẽ cao hơn, dung môi làm sạch khí là nước theo cổng 2, khí trơ đi ra ngoài theo cổng 4 được chia thành hai dòng (nhiệt độ của khí trơ lúc này vẫn còn cao), dòng 1 sẽ tiếp tục được làm nguội bằng nước hoặc làm nguội tự nhiên trên đường ống dẫn đến khi đạt nhiệt độ là khoảng 25 oC, sau đó được
SVTH: VÕ MẠNH HOANH GVHD: PHAN ĐÌNH TUẤN
dẫn vào thiết bị phản ứng kết tủa với Ca(OH)2. Dòng 2 sẽ được quạt hút hút về thiết bị sấy để sấy khô sản phẩm bột nhẹ, nhiệt độ của dòng tác nhân sấy khoảng 150 oC đến 200 oC.
Dòng nước thải trong quá trình xử lý sẽ được lọc bẩn và làm nguội để sử dụng lại.
2. THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÓI LÒ2.1. Nguyên liệu 2.1. Nguyên liệu
2.1.1. Thành phần nhập liệu
Khói lò, nước
2.1.2 Thông số trạng thái
Đầu vào
Năng suất khói lò 6291,105 kg/ngày
Nhiệt độ khói lò 900 oC
Cpk không khí lấy gần đúng ỏ 900 oC 1,29 Kj/(Kg.K) Cpk không khí lấy gần đúng ỏ 300 oC 1,122 Kj/(Kg.K)
Nhiệt độ nước 25 oC
Cpn nước lấy gần đúng (ở nhiệt độ tính toán) là 4,174 Kj/(Kg.K) Lượng khí CO2 tổn thất khi làm sạch 5%
Đầu ra
- sử dụng cho thiết bị sấy 300 oC
- sử dụng cho thiết bị phản ứng 25 oC
2.2. Cân bằng vật chất và năng lượng
Q khói tỏa = Q nước nhận
Q khói tỏa = G khói lò.Cpk.(t vào – t ra)
= 6291,105 . 1,29 . (900 – 300) = 4869315,27 Kj/ngày Q nước nhận = Gn . Cpn . (t ra – t vào) 4869315, 27 15554, 433 4,174.(100 25) n G = = − Kg/ngày
- Tính toán dòng khí cho phản ứng kết tủa lượng CO2 cần là 960 Kg/ngày Nhiệt độ khói lò cần giảm đến 25 oC để sử dụng cho thiết bị kết tủa. Lượng nước cần dùng
Q khói tỏa = G khói lò.Cpk.(t vào – t ra)
= 2594,59 . 1,122 . (300 – 25) = 800560,7445 Kj/ng
SVTH: VÕ MẠNH HOANH GVHD: PHAN ĐÌNH TUẤN800560,7445 800560,7445 697, 44 4,174.(300 25) n G = = − Kg/ngày
Tính lượng CO2 còn lại trong khói thải sau khi qua thiết bị làm sạch khí Lượng CO2 tổn thất
2
'CO 0, 05.2327,017 116,35
G = = kg/ngày
Năng suất khói thải CO2 khi ra khỏi thiết bị làm nguội khí
2 2327,017 116,35 2210,666 CO G = − = kg/ngày ói 6291,105 2327,017 2210, 666 6174, 754 kh G = − + = kg/ngày
Tỉ lệ CO2 trong khói thải
2210, 666
0,358
6174, 754 =
Bàn luận :
Người ta có 2 cách trong việc làm giảm nhiệt độ khói lò nung
Một là làm nguội bằng không khí, tức là dẫn khí trong ống cho tỏa nhiệt ra môi trường, các ống dẫn khí thiết kế là những ống cong để tăng bề mặt truyền nhiệt tự nhiên cho đến nhiệt độ đạt yêu cầu, phương pháp này có rất nhiều ưu điểm như chi phí năng lượng thấp trong việc xử lý làm nguội khói lò bằng phương pháp cưỡng bức.
Hai là làm nguội bằng nước, phương pháp này nhanh hơn nhưng chi phí năng lượng cao hơn, lượng nước sử dụng lớn. Tuy nhiên trong bài toán này do khói lò có tạp chất cơ học nên để đảm bảo độ tinh khiết sản phẩm nên chọn phương án hai.
Lượng nước sử dụng cho thiết bị này là Gn = 16251,873 kg/ngày.
Nhiệt độ khói lò sử dụng cho thiết bị phản ứng tạo bột nhẹ là 25 oC Nhiệt độ khói lò sử dụng cho thiết bị sấy không khí là 300 oC
SVTH: VÕ MẠNH HOANH GVHD: PHAN ĐÌNH TUẤN