58. Cyperaceae Họ cĩ
5.4.1 Sử dụng các kỹ thuật xử lý ơ nhiễm bụi phù hợp
Phát tán bụi cĩ thể giảm thiểu bằng cách ngăn chặn (chủ động) và xử lý. Các giải pháp về xử lý thường cĩ gía thành thấp hơn ngăn chặn. Việc lọc bụi được phân thành 3 cấp (a) Cấp thơ : chỉ lọc được các hạt bụi cĩ đường kính lớn hơn 100µm, quá trình lọc sơ bộ nằm trong cấp này. (b) Cấp trung bình : Lọc được các hạt bụi nhỏ hơn 100 µm, nồng độ bụi sau lọc 30-50 mg/m3. (c) Cấp tinh : Lọc được bụi đường kính nhỏ hơn 10 µm, nồng độ bụi sau lọc cịn 1-3 mg/m3.
Các phương pháp xử lý ơ nhiễm bụi cĩ thể lựa chọn áp dụng
- Tách bụi quán tính
Dựa trên nguyên tắc quán tính để tách hạt bụi khỏi khí mang. Thiết bị tách quán tính thường dùng để sử lý sơ bộ tách các hạt bụi thơ hoặc kích thước trung bình bao gồm các loại buồng lắng bụi và cyclon ly tâm. Buồng lắng là ngăn lắng bụi cĩ kết cấu đường dẫn khí hoạt động dưới nguyên tắc trọng lực. Xyclon là thiết bị thu bụi ly tâm cĩ gía thành và chi phí vận hành hạ thường dùng để loại bụi cĩ kích thước 10 - 100 µm. Hệ số hiệu quả lọc của xyclon điển hình thấp hơn 70% so với lọc tĩnh điện và buồng lắng. Trong khí đĩ các thiết bị sau cĩ khả năng loại bỏ tới 99.9 % và hơn nữa. Chính vì vậy xyclon thường được dùng để xử lý sơ bộ. Cĩ thể thiết kế nhiều xyclon song song trong một vỏ cĩ chung đường dẫn khí vào, ra và thùng chứa bụi (xyclon tổ hợp) cách này tăng hiệu suất lọc bụi đến 95%. Các xyclon hình cơn cĩ hiệu xuất lớn cịn dạng hình trụ cho cơng suất lớn. Hình 5.1 và 5.2.
- Lắng tĩnh điện (ESP)
Tách bụi dựa trên tác dụng của trường tĩnh điện hấp dẫn các bụi rơi vào điện cực bẫy. Kết quả là các hạt bụi âm bị cuốn theo trường điện từ về phía điện cực dương (cịn gọi là cực lắng), trao điện tích cho điện cực rồi rơi xuống theo trọng lực. Hệ thống ESP được thiết kế tốt với chế độ vận hành và bảo trì phù hợp đạt hiệu suất 99.9%. Đặc biệt lọc bụi kiểu này cĩ thể tách được bụi kích thước nhỏ và một vài kim loại nặng độc như asecnic, crom với hiệu suất 99% (Moore, 1994). EPS làm việc kém hiệu quả ở nhiệt độ cao so với lọc bụi tay áo với tổn thất áp lực nhỏ. EPS chịu ảnh hưởng của tro bay, độ dẫn điện của bụi và hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu. Hàm lượng lưu huỳnh thấp làm giảm hiệu suất của EPS (Babcock & Wilcok, 1992). Hình 5.3.
- Màng lọc và lọc túi vải
_______________________________________________________________________________
Khơng khí qua màng lọc như lớp bơng sợi, bụi bị giữ lại. Kiểu lọc túi vải và màng lọc được sử dụng rộng rãi. Nhiệt độ khí thải liên quan đến việc chọn lựa vật liệu lọc. Bụi lắng đọng được làm sạch bởi cơ cấu rung lắc, khí nén hay đổi chiều dịng khí. Lọc túi vải cho phép giữ lại trên 99.9% bụi khơng phụ thuộc vào nồng độ bụi nhưng chỉ thích hợp với bụi tự do cuốn theo dịng khí. Trên 99% các bụi độc arsenic, cadmium, chromium, chì và nicken cĩ khả năng bị giữ lại (Moore, 1994). Thiết bị lọc tinh: dùng để lọc các bụi rất nhỏ, vận tốc lọc rất bé (nhỏ hơn <10 cm/s) và hiệu suất lọc cao (vượt 99%) thường dùng trong các trường hợp đặc biệt như khi cĩ bụi cĩ độc tính cao, các bụi chứa kim loại quí hiếm Hình 5.4.
- Thiết bị rửa ướt
Dựa trên nguyên lý phun chất lỏng để tách bụi khỏi dịng khí. Thiết bị thường được sử dụng như thiết bị sơ cấp để tách bụi axít và cĩ thêm tác dụng tách bụi. Dạng này bao gồm các loại sau :
Thiết bị rửa khí rỗng: Trong thiết bị này dịng khí được dẩn qua màng cĩ dịch
thể phun, tại đĩ các hạt bụi dính vào các hạt dịch thể và lắng xuống. Thiết bị này cĩ nhiều hình dạng như dạng buồng rửa, dạng tháp rửa.
Thiết bị rửa cĩ vật liệu đệm: Loại thiết bị này cũng cĩ dạng buồng rửa hay tháp
rửa, nhưng bên chúng cịn cĩ các vật liệu đệm như sứ, gỗ. Dịng khí và dịng dịch thể phun cĩ thể là ngược chiều hay thẳng gĩc với nhau. Thiết bị kiểu này thường sử dụng cho các loại bụi dễ dính ướt như tro, bơng, sợi... kèm theo tác dụng hấp phụ và làm nguội khí.
Một số kiểu chính của rửa ướt là rửa kiểu ventury, kiểu phản lực (sương) hay kiểu tháp phun. Ventury tiêu thụ nhiều dung dịch thu và năng lượng và thất áp lớn. Rửa phun sương dùng động năng của dịng chất lỏng. Hệ số tách bụi hiệu dụng của rửa phun sương đối với bụi kích thước nhỏ hơn 10 µm nhỏ hơn so với ventury. Tháp rửa cĩ thể vận hành với lưu lượng khí lớn và thất áp nhỏ nên cịn được dùng như tháp giải nhiệt. Thiết bị rửa ướt được áp dụng ở những vị trí (a) các chất ơ nhiễm khĩ bị tách ở dạng khơ (b) cĩ mặt khí hịa tan (c) cĩ mặt bụi ẩm (d) chất ơ nhiễm sẽ qua quá trình ướt. Thiết bị hoạt động với lưu lượng khí trong khoảng 20 - 3000m3/phút. Thường là 2000 m3/phút và thất áp 25 mm nước.
Trong Bảng 5.1 và Bảng 5.2 trình bày một số ưu điểm và nhược điểm của thiết bị. ESP cĩ thể hoạt động với lưu lượng lớn, thất áp nhỏ và hiệu suất cao. Về giá đầu tư tương tự như loạc túi vải nhưng kém khả năng chuyển đổi. Tháp rửa ướt cĩ hiệu suất _______________________________________________________________________________ 50
cao đồng thời cĩ ưu điểm tách được đồng thời một số khí đồng hành. Tuy nhiên tháp rửa chỉ vận hành được ở lưu tốc thấp (max 3000 m3/phút) và sinh ra lượng bùn cần các bước xử lý tiếp theo. Trong Bảng 5.2 so sánh thiết bị cĩ cơng suất xử lý 2200 m3/phút khí chứa đầy bụi ở 20 oC. Đối với lưu lượng khí lớn và hiệu suất hơn 99% ESP và lọc túi vải cĩ vốn đầu tư ít khác biệt.