intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh

Chia sẻ: Nguyễn đình Diệp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST
Báo xấu
328
lượt xem 124
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng như toàn thế giới.. Khi tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, số lượng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng, ngày càng nhiều bệnh tật ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí. Các bệnh về da, mắt, đặc biệt là đường hô hấp. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất là điều tất yếu phải có trong các khu...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh

  1. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Mở đầu:  Đặt vấn đề: Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng như toàn thế giới.. Khi tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, số lượng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng, ngày càng nhiều bệnh tật ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí. Các bệnh về da, mắt, đặc biệt là đường hô hấp. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất là điều tất yếu phải có trong các khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trường không khí. Từ các sản phầm tự nhiên như tre, lứa, gỗ, cói . Người ta có thể tạo ra các sản phẩm rất đẹp mắt và rất hữu ích, tiện lợi dùng để trang trí trong gia đình, trường học, bệnh viện tuy nhiên trong quá trình tạo ra các sản phẩm đó, đặc biệt là sử dụng các vật liệu từ gỗ. Từ đó nhiều nhà máy chế biến gỗ, các xưởng mộc mọc lên. Như chúng ta đã biết trong quá trình chế biến gỗ thì việc xẻ gỗ, cưa gỗ, trà nhám, đánh bóng tạo ra rất nhiều loại bụi với các kích thước khác nhau gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến sức khỏe công nhân làm việc và khu vực dân cư xung quanh. Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi trong nhà máy chế biến gỗ trước khi thải ra môi trường không khí là hết sức cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững. Với hiện trạng trên, đề tài nghiên cứu, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý bụi cho Nhà máy chế biến gỗ Hoàng Đức Linh, tỉnh Quảng Trị là hết sức cần thiết, nhằm tuân thủ theo những quy định của Nhà nước và góp phần không nhỏ vào công tác bảo vệ sức khỏe của con người và môi trường thiên nhiên trong giai đoạn hiện nay.  Mục tiêu của đề tài Thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ đạt Quy chuẩn Việt nam 19-2009 cho nhà máy chế biến gỗ Hoàng Đức Linh để giải quyết vấn đề ô nhiễm của nhà máy.  Phương pháp thực hiện Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát thực tế tại nhà máy chế biến gỗ Hoàng Đức Linh, tỉnh Quảng Trị để tìm hiểu dây chuyền chế biến gỗ nhằm xác định các công đoạn sinh ra bụi. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: tiến hành thu thập thông tin, các số liệu có liên quan từ nhà máy, các đề tài đã được nghiên cứu, trên mạng internet,… Phương pháp tính toán: tính toán thiết kế chỉ tiết từng công trình đơn vị xử lý bụi. GVHD: Võ Thị Yên Bình 1
  2. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh  Nội dung đề tài Tìm hiểu dây chuyền sản xuất, chế biến gỗ tại nhà máy chế biến gỗ Hoàng Đức Linh, tỉnh Quảng Trị để xác định: - Xác định nguồn ô nhiễm trong Nhà máy chế biến gỗ. - Các phương pháp xử lý bụi và khí thải. - Lựa chọn thiết bị và tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy. - Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý. GVHD: Võ Thị Yên Bình 2
  3. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Chương 1: Giới thiệu sơ lược về công ty Hoàng Đức Linh 1.1 Vị trí địa lý: 1.1.1 Vị trí khu đất Toàn bộ khu vực dự án rộng 10.756 m2, nằm trong CCN Đông Lễ, thuộc địa bàn Phường Đông Lễ, Thành phố Đông Hà, Quảng Trị. Khu dự án gồm 2 lô đất cách nhau bởi đường liên thông của CCN (rộng 10.5 m2; diện tích 2 lô lần lượt là 5.235 m2 và 5.521 m2. Ranh giới khu dự án như sau: - Phía Đông Bắc giáp Công ty TNHH Hoàng Thi. - Phía Tây Bắc giáp đường Lý Thường Kiệt nối dài. - Phía Đông Nam giáp đường khu vực rộng 13.5m. - Các phía khác giáp đất của CCN. 1.1.2 Đặc điểm khu đất - Địa hình khu Dự án bằng phẳng, thoát nước tốt, không bị ngập úng. - Công trình được xây dựng trên nền địa chất khá vững chắc. Nền đá gốc phân bố tương đối nông, cường độ chịu tải của đá khá lớn, đảm bảo cho sự ổn định của công trình. 1.2 Công nghệ sản xuất: 1.2.1 Quy trình sản xuất ván ghép thanh: Cây gỗ Gỗ súc Cưa xẻ Gỗ thanh Sấy gỗ tròn Tráng keo Ép định hình Kho Đóng Chà Cắt định Ép nóng thành kiện nhám hình phẩm Hình 1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất ván ghép thanh GVHD: Võ Thị Yên Bình 3
  4. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh 1.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất đồ gỗ dân dụng và đồ gỗ mỹ nghệ: Cây gỗ Gỗ súc Gỗ xẻ Hấp, sấy Máy mộc gia tròn công chế biến Mộc tay lắp ráp Làm nguội Thành Đóng gói Xử lý Sơn phủ Trám trít phẩm Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ, đồ mộc dân dụng 1.2.3 Thuyết minh công nghệ: - Gỗ tròn và gỗ súc được xẻ trên cưa CD hoặc cưa vòng tròn. - Hấp áp lực : Gỗ các loại sau khi tạo phôi được cưa vào hấp tẩm áp lực và sấy chân không đối với các loại gỗ quý. - Sấy : Sử dụng phương pháp sấy nhiệt bằng 6 lò sấy công suất 30 m3/lò, nhiên liệu sử dụng là củi và các phế thải khác từ gỗ. - Mộc máy: Sau khi gỗ được hấp tẩm và sấy khô, chuyển sang khâu mộc máy. Khâu này gồm các công đoạn: tạo phôi chi tiết, định hình chi tiết sản phẩm, bào, phay, tubi, khoan, đục, cắt định hình, chà nhám sản phẩm. - Mộc tay: Khâu mộc tay sử dụng đội ngũ công nhân có tay nghề cao để lắp ráp hoàn chỉnh sản phẩm. - Sau khi các sản phẩm hoàn thành được xử lý, đóng gói và chuyển vào kho thành phẩm chờ tiêu thụ. 1.3 Tải lượng của các nguồn phát sinh: - Bụi phát sinh từ các công đoạn xử lý và chế biến gỗ (cưa, xẻ, gia công, bào, chà nhám, đánh bóng , sơn và xử lý thành phẩm). - Mỗi công đoạn trong sản xuất sẽ phát sinh bụi tương ứng với tải lượng phụ thuộc vào tính chất, chất lượng của các loại gỗ hay yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm … Do đó, rất khó tính toán xác định được tải lượng bụi thải cụ thể cho từng công đoạn sản xuất của Nhà máy. + Theo tính toán của tổ chức Y tế Thế giới (WHO) hệ số ô nhiễm bụi phát sinh trong các công đoạn chế biến gỗ như sau: GVHD: Võ Thị Yên Bình 4
  5. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Bảng 1.1: Bụi phát sinh trong hoạt động chế biến gỗ Bụi (TSP) STT Công đoạn Đơn vị (U) kg/U 1 Bốc dỡ và cưa gỗ 1 tấn 0.187 2 Cắt định hình và chà nhám 1 m2 0.05 Nguồn: Assessment of Sources of Air, Water, and Land Pollution. Part I. WHO – 1993 + Qua bảng trên cho thấy: lượng bụi phát sinh từ quá trình bốc dỡ và cưa xẻ gỗ là chủ yếu, bụi phát sinh từ công đoạn cắt định hình và chà nhám không đáng kể. Tổng lượng nguyên liệu gỗ cho Xưởng là 8.616 m3/năm. Với trọng lượng riêng của các loại gỗ tươi thông thường và gỗ quy ước tính trung bình 780 kg/m3, lượng bụi phát thải trong cưa bốc dỡ và cưa xẻ gỗ là: 8616 m3/năm x 780 kg/m3 x 0.187 kg bụi/tấn = 1.257 tấn bụi/năm Khối lượng bụi phát sinh nói trên khá lớn, nếu trong các phân xưởng sản xuất không có hệ thống thu gom, xử lý bụi và áp dụng các biện pháp bảo hộ cho công nhân thì bụi trong không khí sẽ tác động lên các cơ quan hô hấp làm ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ CBNVV. - Khí thải từ lò sấy dùng nhiên liệu gỗ củi: + Tải lượng các chất ô nhiễm có trong khí thải từ hoạt động của các lò sấy được tính toán dựa vào một số kết quả nghiên cứu của tác giải trong nước và trên thế giới. Theo tài liệu: Perkins (1974), hệ số phát thải các tác nhân ô nhiễm từ đốt gỗ, củi được nêu ở bảng sau: Bảng 1.2: Hệ số phát thải các chất ô nhiễm từ khí thải đốt củi, gỗ: STT Chất gây ô nhiễm Hệ số phát thải (kg/tấn) 1 CO 13 2 NO2 0.34 3 SO2 0.015 4 Bụi 4.4 (Theo Báo cáo đánh giá tác động môi trường của Nhà máy (2003)) + Lượng nhiên liệu cần cung cấp cho lò sấy là 1036,8 tấn, bao gồm: củi, gỗ loại thải, mùn cưa (tương đương 70% lượng nhiên liệu theo lý thuyết). GVHD: Võ Thị Yên Bình 5
  6. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Bảng 1.3: Tải lượng phát thải các chất ô nhiễm từ hoạt động của lò đốt STT Chất gây ô nhiễm Tải lượng thải (kg/năm) 1 CO 13478,4 2 NO2 352,5 3 SO2 15,6 4 Bụi 4561,9 (Theo Báo cáo đánh giá tác động môi trường của Nhà máy (2003)) Nhận xét: Qua bảng tính toán lượng chất ô nhiễm thải vào môi trường trong một năm hoạt động của Xưởng cho thấy lượng CO, NO2 và bụi là lớn. Do đó, khí thải từ quá trình đốt lò cần được xử lý đảm bảo tiêu chuẩn môi trường Việt Nam quy định trước khi thải ra môi trường. GVHD: Võ Thị Yên Bình 6
  7. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh 1.4 Bụi gỗ 1.4.1 Sơ đồ qui trình công nghệ: Nguyên liệu gỗ Cưa, tẩm, sấy Định hình: Cưa, bào Tạo dáng:Cưa, bào, tuapi Mộng: Tuapi, cưa Chà nhám Sơn phủ bề mặt Lắp ghép - Thành phẩm Hình 2.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ chế biến đồ mộc gia dụng. GVHD: Võ Thị Yên Bình 7
  8. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh  Mô tả quy trình công nghệ. Các công đoạn chính trong công nghệ chế biến gỗ, có thể chia thành những phần chính như sau: - Công đoạn cưa, tẩm và sấy. - Công đoạn định hình. - Công đoạn tạo dáng. - Công đoạn làm mộng - Công đoạn chà nhám chi tiết hoặc sản phẩm. - Công đoạn sơn phủ bề mặt các chi tiết. Các công đoạn được mô tả lần lượt như sau: + Cưa tẩm và sấy: Nguyên liệu là các loại gỗ vụn, gỗ khúc hoặc gỗ dạng thân cây (cao su, tràm, bạch đàn…). Được cưa ra với những kích thước thích hợp sau đó đem ngâm hay tẩm hóa chất. Đối với các loại gỗ khúc, gỗ vụn, trước khi đem đến công đoạn cắt, định dạng sản phẩm phải được dán keo, sau khi ghép các khúc gỗ lại, chúng sẽ được sấy bằng hơi nhiệt từ việc đốt củi để tạo những miếng lớn hơn, thích hợp cho việc cắt xén sản phẩm. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa. + Định hình : Tùy loại chi tiết cần thực hiện mà ở giai đoạn này gỗ sẽ được cắt hay tuapi để có những kích thước thích hợp:  Đối với các sản phẩm có dạng phẳng, các tấm gỗ ép sẽ được cắt xén theo từng chi tiết tương ứng như các loại khung ghế, tay cầm của ghế.  Đối với các chi tiết phức tạp như chân ghế, chân tủ, chân giường có các loại hoa văn khác nhau, gỗ sẽ được phay chi tiết bằng máy tuapi. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa, máy tuapi. + Tạo dáng : Gỗ sau khi được cắt đúng kích thước theo yêu cầu ở khâu định hình, sẽ được tạo dáng chi tiết tương ứng với từng sản phẩm. Công đoạn này bao gồm: cưa lọng, phay, bào để tạo dáng chính xác cho các chi tiết sản phẩm. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa, máy tuapi, bào. + Mộng : GVHD: Võ Thị Yên Bình 8
  9. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Gỗ sau khi được tạo dáng chính xác ở khâu tạo dáng, sau đó được đưa vào khâu mộng để làm các mộng lắp ghép. Các mộng bao gồm: mộng âm, mộng dương, mộng đơn, mộng đôi. Công đoạn này chủ yếu sử dụng các máy tuapi, cưa mâm 2 lưỡi. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa, máy tuapi. + Chà nhám (đánh bóng) chi tiết hoặc sản phẩm : Ở công đoạn này, chi tiết (sản phẩm) trước hết sẽ được chà nhám thô các góc cạnh, bề mặt. Sau đó chúng được chà tinh bằng các loại giấy nhám mịn bằng máy hoặc bằng tay. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy chà nhám + Sơn phủ bề mặt : Sau khi chà nhám tinh, sản phẩm được sơn phủ bề mặt bằng cách nhúng vào vecni hoặc sơn bằng máy. Mục đích của sơn phủ bề mặt là để chống mối mọt và làm cho sản phẩm thêm bóng đẹp. Công đoạn này phát sinh bụi sơn. + Lắp ghép - thành phẩm : Ở công đoạn này, các chi tiết đã được gia công hoàn chỉnh, các chi tiết này sẽ được bộ phận lắp ghép, lắp ghép thành sản phẩm. Các sản phẩm sau khi lắp ghép sẽ được kiểm tra chất lượng trước khi đóng gói – xuất xưởng. 1.4.2 Bụi gỗ : Đây là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong công nghiệp chế biến gỗ, vì hiện trong phân xưởng cũ nồng độ bụi quá cao so với tiêu chuẩn cho phép. Bụi phát sinh chủ yếu từ các công đoạn và qúa trình sau: - Cưa xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc. - Rọc, xẻ gỗ. - Khoan, phay, bào. - Chà nhám, bào nhẵn bề mặt các chi tiết. Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể về kích thước cỡ hạt bụi và tải lượng bụi sinh ra ở những công đoạn khác nhau. Tại các công đoạn gia công thô như cưa cắt, bào, tiện, phay… phần lớn chất thải đều có kích thước lớn có khi tới hàng ngàn m. Hệ số phát GVHD: Võ Thị Yên Bình 9
  10. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh thải bụi ở các công đoạn trong công nghệ sản xuất gỗ được thể hiện trong bảng 2.5 sau: Bảng 2.1 : Hệ số ô nhiễm bụi trong công nghệ sản xuất gỗ gia dụng. S Công đoạn Hệ số ô nhiễm TT 1 Cắt và bốc xếp gỗ 0,187 ( Kg/ tấn gỗ) 2 Gia công chi tiết 0,5 (Kg/tấn gỗ) 3 Chà nhám, đánh bóng 0,05 (Kg/m2) (Nguồn: WHO, 1993) Tại các công đoạn gia công tinh như chà nhám, đánh bóng, tải lượng bụi không lớn nhưng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, thường nằm trong khoảng từ (2÷20) m, nên dễ phát tán trong không khí. Ngòai ra tại các công đọan khác như vận chuyển gỗ, lắp gép… đều phát sinh bụi tuy nhiên mức độ không đáng kể. Thành phần và tính chất của bụi ở đây chủ yếu là bụi cơ học. Đó là một hỗn hợp các hạt cellulose với kích thước thay đổi trong một phạm vi rất rộng. Các lọai bụi này, nhất thiết phải có thiết bị thu hồi và xử lý triệt để, nếu không sẽ gây ra một số tác động nhất định đến môi trường và sức khỏe con người. Bảng 2.2: Tải lượng ô nhiễm bụi và chất thải rắn Kích thước Nguyên liệu sử Tải lượng ô nhiễm bụi dụng trong năm (tấn) trong năm (kg/năm) Cưa, tẩm sấy 4250 794,75 Bụi tinh (gia 3400 1700 công) Bụi tinh (chà 12.000 m2 600 nhám) GVHD: Võ Thị Yên Bình 10
  11. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 2.1 Ô nhiễm không khí do bụi: 2.1.1 Định nghĩa: Bụi là tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn tại lâu trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói,mù. Bụi bay có kích thước từ (0,001÷10)µm bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo định luật stoke. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương nặng cho cơ quan hô hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (Silicose) do hít thở phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày. Bụi lắng có khích thước lớn hơn 10µm, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng… 2.1.2 Phân loại bụi - Theo nguồn gốc: + Bụi hữu cơ như bụi tự nhiên ( bụi do động đất, núi lửa…) + Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…) + Bụi động vật (len, lông, tóc…) + Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement…) + Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…) + Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…) - Theo kích thước hạt bụi: + Khi D > 10µm : gọi là bụi; + Khi D = (0,01 ÷ 0,1) µm : gọi là sương mù; + Khi D < 0,1 µm : gọi đó là khói Với loại bụi có kích thước nhỏ hơn 0,1 µm (khói) khi hít thở phải không được giữ trong lại trong phế nang của phổi, bụi từ (0,1 ÷ 5) µm ở lại phổi chiếm (80 ÷ 90)%, bụi từ (5 ÷10) µm khi hít vào lại được đào thải ra khỏi phổi, còn với bụi lớn hơn 10 µm thường đọng lại ở mũi. - Theo tác hại: Theo tác hại của bụi có thể phân ra: + Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen); GVHD: Võ Thị Yên Bình 11
  12. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh + Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban… (bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinh dầu gỗ…); + Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…) + Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang… 2.1.3 Tính chất hoá lý của bụi Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống lọc bụi phụ thuộc đáng kể vào các tính chất lý – hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi. Sau đây sẽ trình bày sơ lược các tính chất lý – hóa cơ bản của bụi ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của hệ thống lọc và là cơ sở để chọn thiết bị lọc. 2.1.3.1 Mật độ Mật độ đổ đống (khác với mật độ thực) có tính đến các khe chứa không khí giữa các hạt. Mật độ đổ đống dùng để xác định thể tích bụi chiếm chỗ trong bunke chứa bụi. Khi tăng các hạt cùng kích thước mật độ đổ đông giảm do thể tích tương đối của các lớp không khí tăng. Khi nén chặt, mật độ đổ đống tăng 1,2 ÷ 1,5 lần (so với khí mới đổ đống). Mật độ không thực là tỷ số khối lượng các hạt và thể tích mà hạt chiếm chỗ, bao gồm các lỗ nhỏ, các khe hổng và không đều. Các hạt nguyên khối, phẳng và các hạt ban đầu có mật độ không thực trong thực tế trùng với mật độ thực. Những hạt như thế dễ lọc trong thiết bị lọc quán tính hơn so với thiết bị lọc lỗ rỗng do khối lượng bằng khối lượng thực nên chúng ít bị tác dụng lôi kéo của không khí sạch thoát ra từ thiết bị lọc. Trái lại các hạt có mật độ không thực thấp dễ lọc trong các thiết bị lọc như ống vải, bằng vật liệu xốp vì chúng dễ bị nước hoặc vải lọc giữ lại. Mật độ không thực thường có trị số nhỏ hơn so với mật độ thực thường thấy ở bụi có xu hướng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mồ hóng, oxit của các kim loại màu… 2.1.3.2 Tính tán xạ : Kích thước hạt là thông số cơ bản của bụi, vì chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào thành phần tán xạ của bụi. Trong quá trình đông tụ, các hạt ban đầu liên kết với nhau trong thiết bị đông tụ nên chúng to dần. Do đó trong kỹ thuật lọc bụi kích thước Stoc có ý nghĩa quan trọng. Đó là đường kính của hạt hình cầu có vận tốc lắng chìm như hạt nhưng không phải hình cầu, hoặc chất keo tụ. GVHD: Võ Thị Yên Bình 12
  13. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Thành phần tán xạ là hàm lượng tính bằng số lượng hay khối lượng các hạt thuộc nhóm kích thướng khác nhau. Kích thước hạt có thể được đặc trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) – là vận tốc rơi tự do của hạt trong không khí không chuyển động. 2.1.3.3 Tính bám dính : Tính bám dính của hạt xác định xu hướng kết dính của chúng. Độ kết dính của hạt tăng có thể làm cho thiết bị lọc bị nghẽn do sản phẩm lọc. Kích thước hạt càng nhỏ thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị. Bụi có (60 ÷ 70)% hạt có đường kính nhỏ hơn 10 µm được coi như bụi kết dính (mặc dầu các hạt kích thước lớn hơn 10 µm mang tính tản rời cao) 2.1.3.4 Tính mài mòn: Tính mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại ở vận tốc như nhau cả khí và nồng độ như nhau của bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước và mật độ của hạt. Tính mài mòn của bụi được tính đến khi chọn vận tốc của khí, chiều dày của thiết bị và đường ống dẫn khí cũng như chọn vật liệu ốp của thiết bị. 2.1.3.5 Tính thấm: Tính thấm nước có ảnh hưởng nhất định đến hiệu quả của thiết bị lọc kiểu ướt, đặc biệt khi thiết bị làm việc có tuần hoàn. Khi các hạt khó thấm tiếp xúc với bề mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc. Ngược lại đối với các hạt dễ thấm chúng không bị nhúng chìm hay bao phủ bởi các hạt lỏng, mà nổi trên bề mặt nước. Sau khi bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn các hạt, hiệu quả lọc giảm vì các hạt khi tiếp tục tới gần chất lỏng, do kết quả của sự va đập đàn hồi với các hạt được nhúng chìm trước đó, chúng có thể bị đẩy trở lại dòng khí. Các hạt phẳng dễ thấm hơn so với các hạt có bề mặt không đều. Sở dĩ như vậy là do các hạt có bề mặt không đều hầu hết được bao bọc bởi vỏ khí được hấp thụ cản trở sự thấm. Theo đặc trưng thấm nước các vật liệu rắn chia thành 3 nhóm: - Vật liệu lọc nước: dễ thấm nước (canxi, thạch cao, phần lớn silicat và khoáng vật được oxi hóa, halogennua của kim loại kiềm); - Vật liệu kị nước: khó thấm nước (grafit, than, lưu huỳnh); - Vật liệu kị nước tuyệt đối (parafin, nhựa teflon, bitum). GVHD: Võ Thị Yên Bình 13
  14. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh 2.1.3.6. Tính hút ẩm và tính hòa tan: Các tính chất này của bụi được xác định trước hết bởi thành phần hóa học của chúng cũng như kích thước, hình dạng và độ nhám của bề mặt các hạt bụi. Nhờ tính hút ẩm và tính hòa tan mà bụi có thể được lọc trong các thiết bị lọc kiểu ướt. 2.1.3.7. Suất điện trở của lớp bụi: Suất điện trở của lớp bụi phụ thuộc vào tính chất của từng hạt riêng biệt (vào tính dẫn điện bề mặt và bên trong, vào hình dạng và kích thước của hạt) cũng như cấu trúc của lớp và các thông số của dòng khí. Nó ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị lọc bằng điện. Phụ thuộc vào suất điện trở bụi chia thành 3 nhóm như sau: 2.1.3.8. Tính mang điện: Tính mang điện (còn gọi là tính được nạp điện) của bụi ảnh hưởng đến trạng thái của bụi trong đường ống và hiệu xuất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị lọc kiểu ướt…). Ngoài ra tính mang điện còn ảnh hưởng đến an toàn cháy nổ và tính dính bám của bụi. 2.1.3.9. Tính cháy nổ: Bụi cháy được do bề mặt tiếp xúc với oxi trong không khí phát triển mạnh (1 m2/g) có khả năng tự bốc cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Cường độ nổ của bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học và tính chất nhiệt của bụi, vào kích thước và hình dạng của các hạt, nồng độ của chúng trong không khí, vào độ ẩm và thành phần của khí, kích thước và nhiệt độ của nguồn cháy và vào hàm lượng tương đối của bụi trơ. 2.2 Các phương pháp xử lý bụi: 2.2.1 Xử lý bụi gỗ  Thiết bị thu hồi bụi khô Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế lắng khác nhau: trọng lực (các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí hoặc nhờ vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết bị thu hồi bụi xoáy và động). Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận hành đơn giản, được áp dụng phổ biến trong công nghiệp. Tuy nhiên hiệu quả thu bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng thường đóng vai trò xử lý sơ bộ. Một số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô: GVHD: Võ Thị Yên Bình 14
  15. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh a) Buồng lắng bụi Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là lợi dụng trọng lực của các hạt bụi khi dòng khí chứa bụi chuyển động ngang trong thiết bị. Khi đó hạt bụi chịu tác dụng đồng thời của hại lực tác dụng. Lực tác dụng theo phương ngang do chuyển động của dòng khí và lực trọng trường. Nếu lực tác động ngang nhỏ, hạt bụi có thể lắng đọng trên bề mặt của thiết bị lắng bụi. Để đạt được điều đó, vận tốc chuyển động ngang của hạt bụi phải nhỏ đồng thời kích thước buồng lắng bụi phải lớn để thời gian lưu bụi càng lâu càng tốt. Buồng lắng bụi là kiểu thiết bị đơn giản nhất, trong thời gian khí đi qua thiết bị (vận tốc dòng khí nhỏ hơn (1 ÷ 2)m/s) các hạt bụi dưới tác dụng của lực trọng trường lắng xuống phía dưới và rơi vào bình chứa hoặc đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải Buồng lắng bụi hoạt động có hiệu quả đối với các hạt có kích thước > 50 m, còn các hạt bụi có kích thước < 5m thì khả năng thu hồi bằng không.  Ưu điểm: + Chế tạo đơn giản. + Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp.  Nhược điểm: + Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích. + Hiệu suất không cao. Để tăng hiệu quả lọc bụi, giảm thể tích buồng xử lý người ta cải tiến đưa thêm vào các vách ngăn vào thiết bị Một số dạng buồng lắng bụi: a c a, Buồng đơn GVHD: Võ Thị Yên Bình 15
  16. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh c, Buồng nhiều tầng Hình 2.2: Các dạng buồng lắng bụi 1, Dòng khí bẩn chứa bụi vào buồng a, Quỹ đạo chuyển động của bụi kích lắng. thước lớn và nặng. 2, Khí sạch ra khỏi buồng lắng b, Quỹ đạo chuyển động của bụi có 3, Bụi thu hồi kích thước nhỏ và nhẹ. c, Quỹ đạo chuyển động của dòng khí. b) Thiết bị lắng quán tính: Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hướng chuyển động của dòng khí, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng cũ và tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa. Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, còn ở ống vào khoảng 10 m/s. Hiệu quả xử lý của thiết bị này dạng này từ(65÷80)% đối với các hạt bụi có kích thước (25÷30 )m. Trở lực của chúng trong khoảng (150÷390) N/m2. Khí saïch Khí baån Khí saïch Khí baån Khí baån Khí saïch Buïi Buïi Buïi a, Có vách ngăn. b, Với chỗ quay khí nhẵn. c, Có chóp mở rộng. GVHD: Võ Thị Yên Bình 16
  17. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh Khí saïch Khí baån Buïi Nhập khí ngang hông Hình 2.3: Thiết bị lắng bụi quán tính c) Thiết bị lá xách: Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc các vòng chắn. Khí đi qua mạng chắn, đổi hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách ra khỏi khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí bụi. Kết quả khí được chia thành hai dòng: Dòng chứa bụi nồng độ cao (10% thể tích) được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, rồi sau đó được trộn với dòng đi qua các tấm chắn (chiếm 90% thể tích). Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao (15m/s) để đạt hiệu quả tách bụi quán tính). Trở lực của lưới khoảng(100÷500)N/m2. Thiết bị lá xách được sử dụng để thu hồi bụi có kích thước trên 20m. Yếu điểm của lá xách là sự mài mòn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và có thể tạo thành trầm tích làm bít kín mặt sàng. Nhiệt độ cho phép của khí thải phụ thuộc vào vật liệu làm lá chắn, thường không quá 450÷6000C. Khí buïi Khí saïch Khí buïi Hình 2.4: Thiết bị lá xách GVHD: Võ Thị Yên Bình 17
  18. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh d) Xiclon: Thiết bị xiclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi > 5m. Thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm. Nguyên lý hoạt động: Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của xiclon. Thân xiclon thường là hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí bẩn vào thường có dạng khối chữ nhật, được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân xiclon. Khí vào xiclon thực hiện chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dưới và hình thành dòng xoáy ngoài. Lúc đó, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực ly tâm văng vào thành xiclon. Tiến gần đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong. Các hạt bụi văng đến thành, dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực và từ đó ra khỏi xiclon, qua ống xả bụi. Khí sạch sau xử lý được đưa ra ở phía trên đỉnh thiết bị bởi ống trụ tâm. Trong công nghiệp, xiclon được chia làm hai nhóm: hiệu quả cao và năng suất cao. Nhóm thứ nhất đạt hiệu cao nhưng yêu cầu chi phí lớn, còn nhóm thứ hai có trở lực nhỏ nhưng thu hồi các hạt mịn kém hơn. Trong thực tế, người ta ứng dụng rộng rãi xiclon trụ và xiclon chóp (không có thân trụ). Xiclon trụ thuộc nhóm năng suất cao, còn xiclon chóp thuộc nhóm hiệu quả cao. Đường kính xiclon trụ không lớn hơn 2000mm và xiclon chóp nhỏ hơn 3000mm.  Ưu điểm: + Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị + Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000C) + Thu hồi bụi ở dạng khô + Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m2 + Làm việc ở áp suất cao + Năng suất cao; Rẻ + Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon + Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi + Chế tạo đơn giản.  Nhược điểm: + Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m + Không thể thu hồi bụi kết dính. - Xiclon đơn Xiclon đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau như dạng hình trụ, dạng hình côn. Việc sử dụng loại nào là tùy thuộc vào đặc tính của GVHD: Võ Thị Yên Bình 18
  19. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh bụi và yêu cầu xử lý. Dạng hình trụ có năng suất lớn, còn loại hình côn có hiệu suất lớn. - Xiclon tổ hợp Xiclon tổ hợp là một thiết bị lọc bụi gồm một số lượng lớn các đơn nguyên xiclon mắc song song trong một vỏ có chung đường dẫn khí vào, khí ra, thùng chứa bụi. Trong xiclon tổ hợp, việc tạo nên chuyển động quay của dòng khí trong thiết bị không phải do dòng khí được đưa vào theo phương tiếp tuyến mà do các dụng cụ định hướng dạng chong chóng hoặc dạng hóa hồng đặt trong thiết bị. Do vậy kích thước của xiclon tổ hợp nhỏ hơn kích thước của xiclon đơn có cùng công suất. Nguyên lý làm việc của xiclon tổ hợp: Khi bụi đi vào ống nối và sau đó di vào hộp phân phối, từ đó đi vào các không gian giữa vỏ đơn nguyên và ống xả. Trong khoảng không gian này có đặt các dụng cụ định hướng để tạo sự chuyển động xoáy. Bụi sau khi tách đi qua lỗ tháo bụi và vào thùng chứa. Khí saïch Khí Khí buïi Buïi Buïi a) xiclon đơn b) xiclon nhóm Hình 2.5: Xiclon e) Thiết bị thu hồi bụi xoáy: Cũng giống như xiclon, thiết bị này ứng dụng có chế lắng bụi ly tâm. Điểm khác cơ bản so với xiclon là trong thiết bị này có dòng khí xoáy phụ trợ. Nguyên lý hoạt động: Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xoáy nhờ cánh quạt, chuyển động lên trên và chịu tác động của tia khí thứ cấp. Dòng khí thứ cấp chạy GVHD: Võ Thị Yên Bình 19
  20. Đồ án môn học: Xử lý bụi và khí thải Công ty Hoàng Đức Linh ra từ vòi phun tiếp tuyến để tạo sự xoáy hỗ trợ cho khí. Dưới tác dụng của lực ly tâm bụi văng ra phía ngoài, gặp dòng khí xoáy thứ cấp hướng xuống dưới, đẩy chúng vào khoảng không gian vành khăn giữa các ống. Không gian vành khắn chung quanh ống vào được trang bị vòng đệm chắn để bụi không quay trở lại thiết bị.  Ưu điểm của thiết bị thu hồi bụi xoáy so với xiclon là: + Hiệu quả thu hồi bụi phân tán cao hơn + Bề mặt trong của thiết bị không bị mài mòn + Có thể xử lý khí có nhiệt độ cao hơn do ứng dụng dòng khí thứ cấp lạnh + Có thể điều chỉnh quá trình phân riêng bụi bằng cách thay đổi lượng khí thứ cấp.  Nhược điểm: + Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ + Vận hành phức tạp + Lượng khí qua thiết bị lớn. f) Thiết bị thu hồi bụi kiểu động: Quá trình xử lý bụi trong thiết bị này được thực hiện nhờ lực ly tâm và lực coriolit, xuất hiện khi quay cuồng hút. thiết bị thu hồi bụi kiểu động tiêu thụ năng lượng nhiều hơn quạt thông thường có cùng năng suất và cột áp. Ưu điểm của thiết bị này so với các thiết bị thu hồi bụi ly tâm khác là: gọn, lượng kim loại nhỏ, kết hợp máy hút bụi và xiclon vào cùng một thiết bị. Tuy nhiên, chúng có nhiều nhược điểm như: cánh quạt bị mài mòn nhanh, có khả năng tạo thành các trầm tích trên cánh quạt, do đó làm mất căn bằng phần quay, hiệu quả thu hồi d < 10m kém và chế tạo phức tạp.  Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt: Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi với chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau: + Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng. Các hạt bụi được tách ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước + Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt này. Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí + Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí. Các hạt bụi bị dính ướt và loại ra khỏi khí. Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha. Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng. Trong đa số GVHD: Võ Thị Yên Bình 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2