đề tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT VỎ HẠT ĐIỀU VỚI CÔNG SUẤT 10KG/H

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

425
lượt xem 109
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Như ta đã biết, Việt Nam hiện đã có gần 400.000 ha trồng điều, 300.000 ha đã đưa vào khai thác, tập trung vào các tỉnh miền Trung – Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ, năm nay cho sản lượng khoảng 350.000 tấn. Đặc biệt, tỉnh Bình Dương hiện có tốc độ phát triển diện tích trồng điều nhanh nhất, từ 65.000 ha trong năm 2000 lên 110.000 ha vào cuối năm 2004 và là tỉnh hiện đứng đầu cả nước về diện tích, sản lượng hạt điều thô (năm 2004 đạt 97.000 tấn trong tổng số...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: đề tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT VỎ HẠT ĐIỀU VỚI CÔNG SUẤT 10KG/H

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM VIỆN KHCN & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ---------------------- Đồ án môn học KỸ THUẬT KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TIẾNG ỒN Tên đề tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ ĐỐT VỎ HẠT ĐIỀU VỚI CÔNG SUẤT 10KG/H GVHD : Trần Thị Hiền SVTH : Nhóm 1 Lớ p : CDMT 10 1
TP. HCM, tháng 11 năm 2010 Danh sách thành viên nhóm 1. Nguyễn Minh Hiền 08220701 2. Dương Thị Loan Anh 08116471 3. Lê Nam Cường 08209771 4. Lê Thành Đạt 08242501 5. Võ Thị Trung Hậu 08240741 2
MỤC LỤC 3
LỜI MỞ ĐẦU Như ta đã biết thời đại ngày nay là thời đại công nghiệp hóa; hiện đại hóa đất nước, cuộc sống ngày càng nhộn nhịp, dân số th ế giới ngày càng tăng thì đòi hỏi sản phẩm sản xuất từ các ngành công nghiệp, nông nghiệp cũng phải tăng để phục vụ nhu cầu của cuộc sống. Bên cạnh nh ững lợi ích mà con người đạt được thì cũng kèm theo đó là m ột s ố hi ểm h ọa phát sinh từ các quá trình hoạt động của các công ty xí nghiệp và đặc bi ệt là hoạt động của các khu công nghiệp đã thải ra bầu trời m ột l ượng khí đ ộc ô nhiễm đáng kể như (SOx, NOx, COx, HCl, H2SO4, H2S….). Các loại khí độc này là một trong những nguyên nhân làm ảnh hưởng mạnh đến sức khỏe của con người và động vật, gây nên hi ện t ượng hiệu ứng nhà kính, mưa axit, làm mất cân bằng hệ sinh thái,… Do vậy để giảm được những mối hiểm họa đó, giúp cho môi trường sinh thái được trong lành thì cần có những biện pháp, nh ững quy trình xử lý có hiệu quả. Nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt các hậu quả môi trường không thể lường trước được. 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU Giới thiệu chung về ngành chế biến hạt điều 1.1. Như ta đã biết, Việt Nam hiện đã có gần 400.000 ha trồng đi ều, 300.000 ha đã đưa vào khai thác, tập trung vào các tỉnh miền Trung – Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ, năm nay cho sản lượng khoảng 350.000 tấn. Đặc biệt, tỉnh Bình Dương hiện có tốc độ phát triển diện tích trồng điều nhanh nhất, từ 65.000 ha trong năm 2000 lên 110.000 ha vào cuối năm 2004 và là tỉnh hiện đứng đầu cả nước về diện tích, sản lượng hạt điều thô (năm 2004 đạt 97.000 tấn trong tổng số 350.000 tấn) cùng với trên 70 cơ sở, nhà máy chế biến. Ngoài ra vùng trồng điều còn tập trung tại một số tỉnh như Bình Phước (170.000 ha), Bình Thuận (16.000 ha), Bình Định (14.000 ha), Bà Rịa – Vũng Tàu (12.000 ha). Tại các vùng này trồng điều phát triển khá mạnh và chiếm khoảng 2/3 diện tích điều cả nước. Cây điều có nguồn gốc từ Brazil, thân cao. Hạt điều đ ược nhi ều người biết đến nhất trên thị trường thế giới, hạt điều được bao phủ bằng vỏ hạt chứa rất nhiều dầu ăn mòn, phần này thường được gọi là hạt, nó gắn kết với phần quả. Phần hạt chỉ chiếm khoảng 10% t ổng kh ối lượng cả quả. Hầu hết các nước sản xuất điều đều chỉ chế biến phần hạt mà không chú ý đến phần quả, chủ yếu chỉ lấy từ phần vỏ lụa trở vào. Hạt điều lần đầu tiên được Ấn Độ xuất khẩu vào năm 1992 và 1925, với khối lượng trên 1000 tấn mỗi năm. Ngày nay, hạt điều đã trở thành một mặt hàng quan trọng trong thương mại thế giới với khối lượng xuất khẩu trên 100. 000 tấn/năm. Các nước xuất khẩu chủ yếu là 5
Tanzania, Kenya, Mozambique, Brazil và Nigieria. Các nước nhập khẩu chủ yếu là Mỹ, Nga, Anh, Bắc Ai len, Đức, Đông Âu, Úc và Canada. Phần quả ít khi được chế biến, mặc dù nó có rất nhiều hương thơm, nếu so sánh với các loại trái cây khác thì nó là một trong nh ững lo ại chứa nhiều vitamin C nhất. Một quả cam chỉ chứa khoảng 50mg vitamin C. Kỹ thuật sản xuất nước điều cũng rất đơn giản, sản phẩm đễ được thị trường trong cũng như ngoài nước chấp nhận, nước điều có thể sử dụng ở nồng độ tự nhiên hoặc cô đặc đến 60o Brix. Điều được thu hoạch khi đã chín, lúc này phần nhân đã phát tri ển hoàn toàn. Đều chín tự động rụng xuống, thu nhặt và chuy ển ngay đ ến nhà máy chế biến. Nước quả phải được trích trong vòng 6 giờ sau khi thu nhặt, nếu không sẽ dễ bị nhiễm khuẩn và có thể làm giảm chất lượng và thay đổi mùi vị nước điều thành phẩm. Hiệu suất chiết nước điều là khoảng 80%, với nồng độ dung dịch là khoảng 12 o Brix. Nước điều rất giàu tanin do vậy ta chỉ nên tiến hành trích nước quả khi quả đã chín hoàn toàn thì hàm lượng tanin mới giảm. 1.2. Tình hình chế biến hạt điều ở Việt Nam Gần đây xuất hiện nhiều nhà máy chế biến điều nhân đ ủ các loại quy mô. Các công ty thương mại cũng nhảy vào khai thác.Hiện nay cả nước đã có 90 nhà máy chế biến hạt điều với 300.000 công nhân ch ế biến và tổng vốn đầu tư khoảng 1.000 tỉ đồng, đó là ch ưa kể đến s ự góp m ặt c ủa hàng trăm lò của tư nhân. Hiện nay năng lực chế biến của toàn bộ các nhà máy chế biến và các lò của tư nhân cần tối thiểu khoảng 500.000 tấn/năm, nhưng sản lượng trong nước chỉ ở mức tối đa 350.000 tấn/năm. Tình trạng thiếu nguyên liệu trầm trọng đã đẩy các nhà máy ch ế bi ến lao vào cuộc “tử chiến” tranh mua nguyên liệu bằng mọi giá, mọi lúc, m ọi 6
nơi. Hậu quả là trong mùa làm ăn năm nay, giá đầu vào của các nhà máy cao hơn đầu ra, chất lượng nguyên liệu bị giảm sút, tình tr ạng thua l ỗ đang treo lơ lửng trên đầu doanh nghiệp. Nhiều năm qua các doanh nghiệp chế biến điều Việt Nam gần nh ư ch ỉ làm mỗi một việc là nóc tách từ hạt điều thô ra nhân để đóng thùng xuất khẩu. Hiện nay, phần lớn các nhà máy chế biến h ạt điều Việt Nam có quy mô nhỏ, sản xuất kết hợp giữa cơ khí và thủ công. Hiện có ít doanh nghiệp đầu tư vào sản phẩm nhân điều tinh chế, do đó sản ph ẩm h ạt điều chế biến sẵn trên thị trường còn đơn điệu, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng. 1.3. Quy trình chế biến hạt điều 1.3.1. Chế biến nước điều Nguyên tắc: nước điều phải được trích ly không quá 6 giờ sau khi r ơi khỏi cây, và được bảo quản trong thùng gỗ để tránh bị phân hủy. Tách hạt: ngay khi đến xưởng, quả điều được lấy ra khỏi thùng gỗ và chuyển đến băng tải, tại đây ta tiến hành tách cuống bằng thủ công. Tay mang găng cao su, dùng hai ngón tay day và kéo hạt ra khỏi quả. Quả và hạt được đưa qua sàng rung, tại đây hạt nhỏ hơn rơi xuống còn lại quả chuyển đến một bộ phận khác. Rửa: do khi rơi quả điều có dính đất và quá trình tách bóc bằng tay, quả điều có thể bị bẩn do vậy phải rửa với nước clo (5ppm), ban đ ầu r ửa khuấy đảo sau cùng phun nước áp lực lớn. Trích nước quả: quả điều được chuyển đến một máy ép trên băng tải cao su sau đó đưa ngược trở lại một mâm bằng thép. Phần xơ được đưa ra ngoài ở cuối vít đùn, nước lắng lại ở đáy máy ép, nước quả lúc này có rất 7
nhiều xơ nhỏ. Xơ rơi khỏi vít đùn có thể được đưa đến một máy ép th ứ 2 để thu hồi hết nước điều, nước cũng có thể được thêm vào trong máy ép thứ 2. Lọc: nếu muốn, phần vỏ còn trong nước điều có thể tách ra b ằng thi ết b ị tách ly tâm. Diệt khuẩn theo phương pháp Pasteur và thu hồi hương : nước quả được diệt khuẩn theo phương pháp Pasteur trong thiết bị trao đổi nhiệt ở nhiệt độ 85 – 90 oC trong vài giây và bơm ngay đến thiết bị bốc hơi nhanh gắn với hệ thống thu hồi hương, trong khi nhiệt độ còn th ấp, một số chất ngưng tụ dễ bay hơi vẫn còn trong trạng thái ngưng tụ. Các chất dễ bay hơi này là hương thơm đặc trưng của nước điều. Trong giai đoạn di ệt khuẩn một số enzyme không mong muốn sẽ bị làm mất hoạt tính và một số hương thơm bị mất đi trong quá trình bay hơi sẽ được thu hồi. Nồng độ hương của sản phẩm sẽ cao hơn từ 500- 1000 lần so với nước điều tự nhiên. Bay hơi: nước điều có thể được cô đặc từ 12 o lên 16o Bix bằng thiết bị bay hơi bề mặt, thiết bị bay hơi tuần hoàn hoặc thiết bị bay h ơi ly tâm. Các loại thiết bị bay hơi đều sử dụng cánh khuấy hoặc được khuấy đảo nhằm tránh sự phân hủy nhiệt. Để tiết giảm hơi nước (dùng để gia nhiệt) ta nên dùng thiết bị bay hơi hai cấp. Làm lạnh: nước điều phải được làm lạnh ngay khi nó ra khỏi thiết bị bay hơi, do ở nhiệt độ cao có thể làm thay đổi hương thơm. Làm lạnh trong thiết bị làm lạnh vỏ áo có cánh khuấy. Các loại thùng chứa này cũng được dùng để chứa sản phẩm nước điều trước khi đóng gói, với dung tích 200 lít. Mỗi lô đều có tỳ lệ Brix/axít, độ pH, hương như nhau. 8
Đóng gói: nước điều cô đặc được đóng thùng ở -8 oC trong túi PE 200 lít đặt trong thùng thép. Thùng được đặt trên cân và đổ đầy nước điều vào cho đến khối lượng 250 kg. Đóng kín túi PE lại và đặt thùng vào v ị trí, mỗi thùng đều phải gắn phiếu ghi đầy đủ các thông s ố: trọng lượng cu ối cùng, tỷ lệ Brix/axit, pH, Brix và số lô. Sấy khô phần bã: bã sau khi ra kh ỏi máy ép đ ược s ấy khô và ép l ại thành từng khối để làm thức ăn gia súc. 1.3.2. Chế biến điều nhân Tồn trữ: hạt điều sau khi tách khỏi quả phải được phơi khô hoặc ch ế biến ngay. Hạt điều được phơi ngoài sân phơi dưới ánh nắng mặt trời, bề dày lớp phơi không quá 10 cm. Thời gian phơi phải trên 1 ngày, sau đó mới có thể cất giữ trong suốt mùa thu hoạch. Làm sạch và phân kích cỡ: hạt điều phải được làm sạch trước khi phân loại kích thước. Mỗi loại được chứa trong một loại thùng khác nhau và chế biến theo từng loại một. Điều hòa độ ẩm: nếu muốn tồn trữ hạt điều theo từng loại kích cỡ khác nhau thì nó phải được điều hòa độ ẩm trước khi mang ra chế biến, điều hòa độ ẩm bằng cách phun nước vào trong 10 phút sau đó xả, ti ếp tục làm vài lần cho đến khi hạt điều hấp thu đủ lượng nước cần thiết. Nếu h ạt điều không qua tồn trữ mà chế biến ngay thì không cần ph ải đi ều hòa đ ộ ẩm trước khi chế biến. Nướng hạt và ly tâm: hạt điều phải được nướng theo từng kích thước khác nhau để tất cả các hạt đều đồng nhất, ngược lại thì nh ững h ạt nh ỏ sẽ bị quá lửa hoặc cháy trước khi các hạt khác vừa nướng đủ lửa. Công đoạn nướng hạt có thể được thực hiện bằng chính dầu của vỏ hạt, dầu 9
vỏ phun ra khi gia nhiệt. Nhiệt độ nướng khoảng 185 – 190 oC trong vòng 1.5 phút, tỷ lệ dầu vỏ hạt với hạt điều là khoảng 30/50. Sau khi nướng, hạt phải được làm nguội bằng cách xịt nước lạnh, sau đó ly tâm để trích bỏ phần dầu vỏ hạt còn sót lại. Tách vỏ: quá trình tách vỏ đã loại bỏ dầu bằng cách đập vào đầu h ạt, h ạt sẽ bị vỡ ra theo đường nứt tự nhiên. Trung bình mỗi ngày một công nhân tách vỏ có thể tách được 7 kg nhân, hay tương đương với 27 kg hạt nướng, hay 32 kg hạt thô, hay 10 hạt một phút. Một điều h ết s ức quan trọng là khi tiến hành tách vỏ không được để cho nhân bị v ỡ, h ạt đi ều nguyên sẽ có giá cao hơn trên thị trường. Tro của võ sẽ bám vào tay và dụng cụ nhằm tránh sự phá hỏng nhân và làm hại da tay do dầu từ vỏ hạt. Dầu vỏ hạt kết hợp với tro của vỏ sẽ được tách ra dễ dàng khỏi nhân. Sấy khô và lột vỏ lụa: để dễ dàng lột vỏ lụa khỏi nhân, hạt điều phải được sấy khô thì khi đó mới có thể lột vỏ lụa b ằng dao g ỗ ho ặc thép hoặc bằng các phương pháp cơ giới khác. Làm khô trên mâm b ằng không khí nóng, thiết bị làm khô được gia nhiệt bằng vỏ hạt đốt cháy. Dầu vỏ hạt điều có thể được trích ra trong khi nướng h ạt, nó có th ể đ ược bán v ới giá cao dùng làm nguyên liệu sản xuất nhựa resin dùng cho thắng xe tải. Phân loại và đóng gói: hạt điều được phân loại theo nhiều loại khác nhau dựa vào kích thước, màu sắc, độ vỡ của nhân. Nhân hạt được đóng trong thùng thiếc, mỗi thùng nặng 11.25 kg. Thùng thiếc được đóng kín hút chân không và bơm khí CO2 vào. 10
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI 2.1. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ Trong phương pháp hấp phụ, chất khí phản ứng với chất rắn hấp phụ. Phản ứng xảy ra khi các phân tử, nguyên tử tiếp xúc với b ề mặt ch ất r ắn, bố trí trong thiết bị. Quá trình hấp phụ có thể là quá trình v ật lý ho ặc hóa học. Hiệu quả hấp phụ tùy thuộc vào nhiều yếu tố: - Sự hấp phụ lý tính sẽ xảy ra dưới nhiệt độ thích h ơp và trong m ột điều kiện áp suất nhất định. - Sự hấp phụ hoá học chỉ xảy ra nếu hơi khí có khả năng tạo thành sự liên kết hoá học với bề mặt. Hiệu quả của phương pháp hấp phụ phụ thuộc nhiều vào diện tích bề mặt của pha rắn và khả năng hấp phụ của chất hấp phụ được chọn. Chất hấp phụ phải đáp ứng những yêu cầu sau: - Có khả năng hấp phụ lớn. - Không tác dụng hóa học với các thành phần khí riêng biệt có trong khí thải. - Có tính lựa chọn cao. 11
- Độ bền cơ học cao, đặc biệt khi sử dụng những thiết bị hoạt động liên tục. - Có khả năng hoàn nguyên. - Giá thành thấp. Việc tách một phân tử được hấp phụ về mặt vật lý có th ể th ực hiện được khi giảm áp suất và giữ nhiệt độ giống như nhiệt độ lúc hấp phụ. Còn việc tách chất hấp phụ hóa học thì khó khăn hơn nhiều. a. Thiết bị hấp phụ lớp mỏng Loại này dùng làm chất hấp phụ với một lớp có chiều dày khoảng 1,3 cm. Với bề dày như vậy sẽ tiết kiệm diện tích vì trở lực nh ỏ. Loại này thường được dùng để lọc tinh không khí sạch cho hệ th ống cấp không khí. b. Thiết bị hấp phụ lớp dày Loại này sử dụng lớp than hoạt tính có bề dày > 1,3 cm để làm lớp hấp phụ. Đến thiết bị Phạm vi sử dụng thiết bị hấp - ngưng phụ Thiết bị hấp phụ được sử dụng trong nhiều trường hợp như tái sinh Khí Khí sạch bẩn methyl chlorofom từ thiết bị làm màng thuộc phim ảnh, tái sinh hơi cồn từ kho chứa rượu, lọc sạch khí thải lò đốt... Chất mang nhiệt Hình 2.1: Tháp hấp phụ 12
2.2. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ Cho khí thải tiếp xúc với chất lỏng, các khí này hoặc được hòa tan trong chất lỏng, hoặc được biến đổi thành phần. Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào diện tích bề mặt ti ếp xúc giữa khí với chất lỏng, thời gian tiếp xúc, nồng độ môi trường h ấp thụ và tốc độ phản ứng giữa chất hấp thụ và khí. - Chất hấp thụ dạng lỏng được phân thành 2 loại Chất hấp thụ hóa học: nếu chất hấp thụ sử dụng sự biến đổi hóa • học để loại bỏ chất ô nhiễm. Ví dụ: SO 2 khi qua nước và đá vôi thì kết hợp với Ca(OH)2, để tạo thành CaSO4, muối này được tách khỏi dòng khí bằng nước. Chất hấp thụ vật lý: nếu khí qua chất hấp thụ được loại bỏ bằng • cách hòa tan đơn giản và không có thay đổi hóa h ọc. Nước và dầu nặng là những chất hấp thụ thuộc dạng này. Nếu chất hấp thụ không thể tái sinh để dùng lại thì được gọi là ch ất hấp thụ không tái sinh. Còn chất hấp thụ mà có th ể gi ải phóng ch ất ô nhiễm ra khỏi nó bằng các biện pháp như dùng nhiệt, hơi nước hay thay đổi áp suất thì gọi là chất hấp thụ tái sinh. Sử d ụng ch ất h ấp th ụ tái sinh tiết kiệm được các hoá chất đắt tiền do sử dụng lại nó, đ ồng th ời thu được các chất khí ô nhiễm dùng cho mục đích khác. Phương pháp hấp thụ thường dùng để xử lý SO2, H2S, CS2, RSH (mercaptan), NOx, halogen và hợp chất của chúng, COx,.... Chất hấp thụ: nước, CaCO3, MgO, ZnO, Na2CO3, NH4OH, Na2CO3, K2CO3, K3PO4, NaOH,.... 13
Thiết bị hấp thụ: là thiết bị chứa dung dịch hấp thụ, mà dòng khí s ẽ đi qua. Thiết bị được thiết kế, chế tạo sao cho hiệu suất kh ử khí là cao nhất. • Tháp đĩa Khí sạch Lớp tách ẩm Dung dịch hấp thụ Vật liệu đệm Khí bẩn Dung dịch sau hấp thụ Hình 2.2: Tháp đệm 14
Bao gồm một giá theo phương thẳng đứng chứa vật liệu đệm.V ật li ệu đệm có thể là polytylen, sứ, gỗ...với các hình dạng khác nhau. Chất l ỏng hấp thụ được tới từ phía trên lớp vật liệu đệm và nhờ vật liệu đệm mà tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa khí và dung dịch. Thông thường lưu lượng qua tháp đệm đi theo chiều dưới lên và dung dịch đi theo chi ều trên xuống. Tháp đệm có hiệu quả đối với việc xử lý khí chứa bụi s ương (h ạt 10 µm. Đồng thời cũng dùng để xử lý bụi. Thiết bị rữa khí Bao gồm 2 buồng: Chất hấp thụ đi vào một buồng ở phía trên và có một dòng phun (của dung dịch) vào không khí. Dòng chất lỏng phun tia này s ẽ hòa tan ho ặc lôi kéo các hạt chất lỏng. Phần khí không ngưng tụ đi vào bu ồng d ưới và thoát ra ngoài. Thiết bị khuấy Trong thiết bị này chứa một bộ phận khuấy để tạo nên xoáy. Dòng khí và dòng chất lỏng dựa vào theo chiều ngược nhau ở thành thiết bị. Phạm vi ứng dụng các thiết bị hấp thụ - 15
Trong thiết hấp thụ được sử dụng nhiều cho việc khử SO 2 trong khí thải do đốt dầu, than và từ lò nấu kim loại; kh ử h ơi H 2SO4 từ sản xuất hóa chất, hơi H2S từ khí thiên nhiên và lọc dầu, khí clo từ sản xuất hoá học, các halogen, CO2, NO2 và hạt từ các quá trình công nghệ. H 2SO4, HCl từ quá trình mạ kim loại. 2.3. Xử lý khí thải bằng phương pháp đốt Xử lý ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt hoặc còn gọi là đốt cháy sau được áp dụng khá phổ biến trong trường hợp lượng khí th ải lớn mà n ồng độ chất ô nhiễm cháy được lại rất bé, đặc biệt là nh ững ch ất ô nhi ễm có mùi khó chịu. Quá trình thiêu đốt rất thích dụng cho những trường hợp sau đây: - Phần lớn các chất ô nhiễm có mùi khó chịu đều cháy được hoặc thay đổi được về mặt hóa học để biến thành chất ít có mùi h ơn khi ph ản ứng v ới oxy ở nhiệt độ thích hợp. - Các loại sol khí hữu cơ có khói nhìn thấy được, ví dụ như khói từ lò rang cà phê, lò nung men sứ… - Một số các hơi, khí hữu cơ nếu thải trực tiếp vào khí quy ển s ẽ có ph ản ứng với sương mù và gây tác hại cho môi trường. Quá trình thiêu đốt có tác dụng phân hủy rất hiệu quả các loại chất này. - Một số loại công nghệ như công nghệ khai thác và lọc dầu thải ra rất nhiều khí cháy được kể cả những chất hữu cơ rât độc hại. Phương pháp xử lý hiệu quả và an toàn nhất cho trường hợp này là thiêu đ ốt b ằng ng ọn lửa trực tiếp, thiêu đốt ngay bên trong ống khói hoặc bằng buồng đốt riêng biệt. Phương pháp này dùng khi mà quá trình sản xuất không th ể tái sinh hoặc thu hồi khí thải. Phương pháp thiêu đốt có hai dạng: 16
- Thiêu đốt không có chất xúc tác: nhiệt độ của quá trình thiêu đ ốt này khá cao, thường từ 800 – 1.100 0C và thường dùng khi nồng độ hợp chất độc hại cao (vượt quá giới hạn đốt cháy). - Thiêu có chất xúc tác: trong phương pháp này sử dụng các bề mặt kim loại như bạch kim, đồng...làm vật xúc tác. Nhiệt độ thiêu đốt th ấp t ừ 250 – 3000C. Phương pháp này thích hợp cho các khí độc h ại có nồng đ ộ th ấp gần với giới hạn bắt lửa. Phương pháp này rẻ tiền hơn so v ới ph ương pháp trên. 2.4. Xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ Các chất dung môi hữu cơ hay hơi thải vào không khí nh ư xăng, dầu, axeton, toluen, xylen,.... có thể thu hồi bằng phương pháp ngưng tụ. Phương pháp ngưng tụ phổ biến nhất là phương pháp làm gi ảm nhi ệt độ (làm lạnh). Các chất hữu cơ bay hơi được làm lạnh đến điểm sương, bị ngưng tụ và tách khỏi dòng khí thải. Có thể làm lạnh trực ti ếp hay làm lạnh gián tiếp - Phương pháp trực tiếp là dùng tác nhân lạnh trực ti ếp ti ếp xúc v ới khí thải, gây hiệu ứng ngưng tụ các chất ô nhiễm độc hại, sau đó tách khí độc hại đã ngưng tụ ra khỏi tác nhân làm lạnh. - Phương pháp gián tiếp là dùng phương tiện trao đổi nhiệt (gián tiếp), chất thải độc hại ngưng tụ được thu hồi dễ dàng, không cần phải có thiết bị xử lý phân tách. 2.5. Làm sạch bụi bằng phương pháp lọc Để thu gom và lọc bụi trước khi thải khí ra ngoài, ta dùng các thi ết b ị l ọc theo nguyên lí cơ học, hạt bụi chuyển động trong không khí, có kh ối 17
lương và vận tốc nào đó, ta thay đổi vận tốc chuyển động của dòng để tách các hạt bụi ra khỏi hỗn hợp khí và bụi. Theo nguyên lý này, ta chế tạo các buồn lắn bụi kiểu quán tính, các thiết bị lọc kiểu li tâm, với nhiều cỡ to nhỏ và các loại khác nhau, không hoặc có tưới nước; phun nước để tách bụi và lọc bụi ra khỏi không khí. Hình 2.3: Sơ đồ làm việc của thiêt bị lọc tĩnh điện Thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện này có hiệu suất lọc bụi khá cao (98 – 99%). Bên cạnh đó giá thành chế tạo và giá thành vận chuy ển cao, do đó thường áp dụng cho các loại bụi quý ta cần thu h ồi l ại đ ẻ s ử d ụng, ho ặc là trường hợp có yêu cầu cao về mặt lọc bụi. 18
CHƯƠNG 3: THÔNG SỐ ĐẦU VÀO, QUY CHUẨN XẢ THẢI VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1. Thông số đầu vào và quy chuẩn xả thải Bảng 3.1: Thành phần vỏ hạt điều sau đốt cháy: Thành CP HP OP SP NP AP WP phần ℅ 64 3,8 6,7 0,5 1 14 10 - Lượng không khí khô lý thuyết cần cho quá trình cháy : V0 = 0,089 CP + 0,264 HP – 0,0333 (OP – SP) = 6,493(m3 chuẩn/kgNL) - Lượng không khí ẩm lý thuyết cần cho quá trình cháy : Va = (1 + 0,0016 × 17) V0 = 6,67 ( m3 chuẩn/kgNL) - Lượng không khí ẩm thực tế : Vt = α Va = 8,004 ( m3 chuẩn/kgNL) Với α = 1,2 – 1,6 : hệ số ẩm thừa.Chọn 1,2. Lượng khí SO2 trong sản phẩm cháy (SPC) : - VSO2 = 0,683.10-2 × SP = 3,415.10-3 (m3 chuẩn/kgNL) - Lượng khí CO trong SPC : VCO = 1,865.10-2.η.CP = 0,024 (m3 chuẩn/kgNL),(Chọn η = 0,02) Với η = 0,01 – 0,05 : hệ số cháy không hoàn toàn về mặt hóa học. Lượng khí CO2 trong SPC : - VCO2 = 1,853.10-2.(1 – η).CP = 1,16 (m3 chuẩn/kgNL) 19
- Lượng hơi nước trong SPC : VH2O = 0,111HP + 0,0124WP + 0,0016 × 17Vt = 0,764 (m3 chuẩn/kgNL) Lượng khí N2 trong SPC : - VN2 = 0,8.10-2.NP + 0,79Vt = 6,33 (m3 chuẩn/kgNL) Tải lượng NOX: - MNOX = 3,953×(BQ)1.18 = 0,468 (g/s) Nồng độ NOX: - CNOX = MNOX/Qk × 1000 = 0,929 (mg/m3) Lượng khí O2 trong không khí thừa : - VO2 = 0,21(α – 1)Va = 0,28014 (m3 chuẩn/kgNL) - Lượng sản phẩm cháy tổng cộng : VSPC = VSO2 + VCO + VCO2 + VH2O + VN2 + VO2 = 8,561555 (m3 chuẩn/kgNL) - Lưu lượng khói ở điều kiện chuẩn : LC = VSPC.B/3600 = 0,024 (m3/s) Lưu lượng khói thải ra ở 3000C : - Qkhói = L-c.10(273 + 300)/273 = 0,504 (m3/s) Tải lượng SO2 : - M SO2 = 1000 × VSO2 ×B×ρ = 1000×3,415.10-3×10×2,926/3600 = 0,0278 (g/s) Nồng độ SO2 : - CSO2 = MSO2/ Qkhói × 1000 = 55,2 (mg/m3) - Tải lượng CO : MCO = 1000 × VCO × B × ρ = 1000 × 0,024 × 10 × 1,25/3600 = 0,083 (g/s) - Nồng độ CO : CCO = MCO/Qkhói × 1000 =165 (mg/m3) Tải lượng CO : 20