Chương 3 Công nghệ xử lý ô nhiễm khí, nội dung trình bày trong chương này chia làm 4 phần: Phần 1 Nguyên lý; phần 2 Công nghệ xử lý bụi (hạt rắn, lỏng); phần 3 Công nghệ xử lý khí ô nhiễm; phần 4 Công nghệ giảm thiểu tiếng ồn, nhiệt.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ môi trường: Chương 3 - GS.TS Đặng kim Chi
- -
CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM
KHÔNG KHÍ
• I. Các chất gây ô nhiễm không khí
• 1. Chất ô nhiễm dạng hạt
• - Bụi là những thành phần nhỏ, rắn hoặc lỏng phân tán
trong pha khí
• - Kích thước: D = 0,002m 500 m
• 1 m = 10-6m
• - Thời gian tồn tại: vài giây tới vài tháng phụ thuộc vào
tốc độ lắng cặn của bụi sinh ra do tự nhiên hay nhân tạo
• - Số lượng bụi trong không khí: vài trăm phân tử/ cm3
100.000 phân tử/cm3 cùng thành phần lớn: 60 m
2000 m
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
• Các loại bụi:
• + Bụi Silicat
• + Bụi than
• + Bụi kim loại nặng và hợp chất của nó
• + Bụi canxicacbonat
• + Bụi công nghiệp đặc biệt
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
- Các đặc trưng của bụi
+ Kích thước và mật độ phân bố theo kích thước bụi
d (m) % phân bố
40 2,02
+ Nồng độ bụi
+ Tính chất vật lý của bụi (tính dẫn điện, độ rắn)
+ Tính chất hoá học của bụi (tính mòn, khả năng cháy, khả năng phản ứng)
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
2. Chất ô nhiễm dạng khí
- Các chất ô nhiếm hữu cơ: h¬i dung m«i, H¬i c¸c HCBVTV
h÷u c¬, CFC…..
- Các chất ô nhiếm vô cơ: SO2, NOx, NH3, CO2,, CO, N2O….
- Hơi kim loại nặng : H¬i Hg, Pb, Cd, Zn….
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
II. Nguyên tắc xử lý
1. Nguyên tắc: Thu gom khí ô nhiễm từ các công đoạn sản xuất đưa về hệ
thống xử lý
2. Thu gom khí
3. Làm nguội khí
Sử dụng các thiết bị trao đổi nhiệt: có tiếp xúc hoặc không có tiếp xúc
* Thiết bị trao đổi nhiệt khô: thiết bị ống trùm, nước đi ngoài ống trùm, khí nóng
đi trong ống
(Hinh vẽ)
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
III. Xử lý bụi
1. Nguyên tắc: tách bụi khỏi dòng khí nhờ các phương pháp:
- Phương pháp khô (lắng trọng lưc, lắng li tâm, quán tính)
- Lọc bằng vật liệu, tách bụi bằng tĩnh điện
- Phương pháp ướt (rửa khí bằng tháp rỗng, tháp đệm, quay, ventury)
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
• 2. Xử lý bụi bằng phương pháp trọng lực
• Làm bụi lắng đọng dưới tác dụng của trọng lực
• Khi dòng khí chứa bụi chuyển động ngang, nếu có sự thay đổi đột
ngột về tiết diện chuyển động thì tốc độ dòng khí sẽ thay đôi, dưới
tác dụng của trọng lực hạt bụi lắng xuống, tách khỏi dòng khí
• - Hiệu suất: = 1 – exp( )
• - Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, đầu tư thấp, giá thành thấp, tổn thất áp
suất thấp
• - Nhược điểm: cơ cấu cồng kềnh, chiếm nhiều không gian, chỉ có
khả năng tách bụi tương đối lớn
• - Phạm vi ứng dụng: tách sơ bộ những bụi có đường kính tương đối
trước khi vào các thiết bị tách bụi bậc cao
• - Có buồng lắng sơ bộ, buồng lắng nhiều tầng
• - Buồng lắng có vách ngăn: hạt bụi va đạp vào vách ngăn rơi xuống
- Các phương pháp xử lý bụi (4)
Một số thiết bị áp dụng PP trọng lực
A. Buồng lắng đơn giản
- Các phương pháp xử lý bụi (5)
B. Buồng lắng nhiều tầng
- Các phương pháp xử lý bụi (6)
C. Buồng lắng có vách ngăn
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
3. Xử lý bụi bằng quán tính
- Nguyên tắc: thay đổi chiều hướng chuyển động của dòng khí, bụi có quán
tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình, va đập vào các vật cản
được giữ lại trong thiết bị, rơi xuống đáy thiết bị
Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu ventury
Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu màng chắn uốn cong
Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu “lá sách” cấu tạo của Stairmand
- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, thiết bị gọn nhẹ, tổn thất áp suất
nhỏ
- Nhược điểm: Chỉ có khả năng tách những hạt bụi lớn, lưu lượng khí không
lớn
- Ứng dụng: tách bụi có kích thước lớn trước khi đi vào hệ thống tiếp theo
- Các phương pháp xử lý bụi (8)
Một số thiết bị áp dụng PP quán tính
A. Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu Venturi
Nguyên lý hoạt động
Khi dòng chảy của khí bị thu hẹp tiết diện thì bụi sẽ ép sát vào thành vật cản
và lọt vào các khe 2 để rơi vào bẫy bụi 3. Tại đây dòng khí sẽ bị hất ngược
trở lên rồi thoát ra ngoài, còn bụi trong bẫy 3 thì rơi xuống phễu chứa bụi của
thiết bị.
bị.
- Các phương pháp xử lý bụi (9)
B. Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu màn chắn uốn cong
a- Cấu tạo
b-Nguyên lý hoạt động
Dòng khí đi qua khe hở giữa các tấm chắn của dãy trước sẽ bị chặn lại bởi
các tấm chắn của dãy đứng sau và do đó nó sẽ thay đổi hướng chuyển động
theo các gờ hình vòng cung của tấm chắn để đi tiếp đến các dãy tấm chắn
tiếp theo. Trong quá trình thay đổi hướng chuyển động, bụi sẽ bị giữ lại trong
theo.
lòng máng và rơi xuống phễu chứa bụi của thiết bị.
bị.
- Các phương pháp xử lý bụi
• Phương pháp quán tính
a. Có vách ngăn, b. với chỗ quay khí nhẵn,
c. có chóp mở rộng, d. nhập khí ngang hông
- Các phương pháp xử lý bụi
Phương pháp quán tính
Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu “lá sách” cấu tạo của Stairmand
a- Cấu tạo b- Nguyên lý hoạt động
Sử dụng các tấm chắn đặt song song nhau và
chéo góc với hướng chuyển động ban đầu của
dòng khí, tương tự như các tấm hướng dòng.
Nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng
khí một cách đột ngột, bụi sẽ được dồn lại ở
ống thoát và được xả vào thùng chứa cùng với
khoảng 10% lưu lượng khí thải.
c- Ưu điểm
Tổn thất áp suất rất nhỏ
d- Ứng dụng
Thường sử dụng như một cấp lọc thô đặt
trước các cấp lọc tinh khác như xiclon, ống lọc
túi vải,…
- Các phương pháp xử lý bụi (10)
C. Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính kết hợp với
thùng lắng bụi
a- Cấu tạo
b- Nguyên lý hoạt động
Khí chứa bụi đi vào thiết bị qua bộ
phận cản bụi gồm sàng chắn bụi 3 và
ghi lá sách 4. Sàng chắn bụi gồm
những thanh tròn xếp kề nhau với khe
hở nhất định để khí sạch đi vào mương
2 và thoát ra ngoài, còn bụi bị giữ lại ở
bên dưới. Ở cuối bộ phận cản bụi,
dưới.
dòng khí đậm đặcc bụi đi vào thùng
lắng và hình thành 1 dòng tuần hoàn đi
qua ghi lá sách 4 để nhập lại vào dòng
khí chính. Bụi trong dòng tuần hoàn
chính.
nhờ lực quán tính và trọng lực rơi
xuống phễu chứa 5.
c- Ứng dụng
Áp dụng khá phổ biến để lọc tro trong
khí thải lò hơi.
hơi.
- CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
4. Phương pháp ly tâm
- Nguyên tắc: Bụi tách ra khỏi dòng khí chứa bụi nhờ tác dụng của lực ly tâm.
Dưới tác dụng của lực ly tâm, khí đi vào ống theo phương tiếp tuyến, tạo thành
vòng tròn xoắn ốc, bụi va đập vào thành ống lắng xuống, khi đi ra
- Ưu điểm: Giá thành đầu tư thấp, cấu tạo đơn giản dễ vận hành, chiếm ít diện
tích xây dựng (có thể tận dụng các góc cạnh nơi sản xuất), không có bộ phận
chuyển động, có thể cấu tạo bằng nhiều loại vật liệu khác nhau, làm việc liên
tục, chi phí sửa chữa, bảo dưỡng thấp
- Nhược điểm: Dễ bị bào mòn, không thích hợp với bụi có d < 5
- Phạm vi áp dụng: để thu hồi bụi trong công nghiệp hoá chất, xi măng, gốm
sứ, luyện kim; Sử dụng để lọc bụi thô trước khi vào các thiết bị lọc bụi tinh
Chú ý:
Đường kính xyclon càng nhỏ khả năng tách được hạt bụi đường kính nhỏ
càng cao
Các xyclon được chế tạo D < 1m
- Phương pháp xử lý bụi (12)
• Một số thiết bị áp dụng PP ly tâm
Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng (xiclon)
- Phương pháp xử lý bụi (13)
Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của
Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng (xiclon)
Ưu điểm:
– Giá thành đầu tư thấp
– Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành
– Chiếm ít diện tích xây dựng
– Không có bộ phận chuyển động
– Có thể chế tạo bằng nhiều loại vật liệu khác nhau phụ thuộc
vào nhiệt độ, áp suất làm việc cũng như khả năng ăn mòn
của dòng khí.
– Có thể làm việc liên tục
– Chi phí sửa chữa, bảo dưỡng thấp
– Thích hợp với bụi có d
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
