Các Phương Pháp xử lý bụi trong môi trường

4.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ BỤI


4.4.1. Nguyên tắc chung
Để lựa chọn biện pháp và thiết bị tách bụi cho một q trình cơng nghệ
nào đó người ta phải dựa trên những yêu cầu sau:


Tính chất của bụi: cấu tạo hoá học, phân bố hạt theo kích thước, dạng
hạt, tính chất hố lý (trọng lượng riêng, độ dẫn điện, độ rắn, độc cháy
nổ…), nồng độ bụi trong khí thơ, lương bụi u cầu chứa trong khí sạch.



Tính chất của hỗn hợp khí: lưu lượng, cấu tạo hố học (tính kiềm, tính
axit), khả năng cháy, độ ẩm, nhiệt độ…



Q trình cơng nghệ: khí sinh ra liên tục hay gián đoạn, khí đưa đi sử
dụng tiếp hay phóng khơng.



Q trình làm việc: định kỳ sửa chữa, vận hành…



Vị trí đặt thiết bị: yêu cầu rộng hay hẹp, cao, thấp, diện tích…



Chi phí đầu tư


4.4.2. Xử lý bụi bằng phương
pháp khô
Thiết

bị lọc bụi nhờ lắng trọng lực

Thiết

bị lọc bụi kiểu quán tính

Thiết

bị lọc bụi kiểu ly tâm

Thiết

bị lọc bụi túi vải

Thiết

bị lọc bụi tĩnh điện


a. Xử lý bằng buồng lắng trọng lực
 Nguyên

tắc: dưới tác dụng của trọng lực làm cho các hạt
bụi lắng xuống dưới.

Khí bụi

Khí sạch


Cấu tạo của buồng lắng bụi
o

Buồng lắng bụi được làm từ gạch, bê tông cốt thép, hoặc thép.

o

Buồng lắng là một khơng gian hình hộp, tiết diện ngang lớn
hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống dẫn khí vào và ra
để cho vận tốc dịng hỗn hợp khí chứa bụi giảm xuống tới rất
nhỏ khi đi vào buồng lắng, nhờ thế mà hạt bụi có đủ thời gian
để rơi xuống chạm đáy dưới tác dụng của trọng lực và bị giữ
lại ở đó.

o

Trên buồng lắng có cửa để làm vệ sinh hay lấy bụi ra ngoài.


Sơ đồ khơng gian cấu tạo buồng
lắng bụi

Khí vào

Khí ra

Bụi lắng
Package


Ưu và nhược điểm
 Ưu

điểm:

Cấu tạo đơn giản, đầu tư thấp
Chi phí năng lượng, bảo quản, vận hành thấp.
Tổn thất áp suất thấp, có thể làm việc ở các nhiệt độ và áp
suất khác nhau.
 Hạn

chế:

Cồng kềnh, chiếm nhiều không gian.
Chỉ tách được bụi có kích thước tương đối lớn.
?Filter 1 Flowtron Industrial Dust Collector Animation Video?? - YouTube.flv


Phạm vi ứng dụng của buồng lắng
 Thường

sử dụng để tách bụi

sơ bộ có nồng độ cao, kích
thước lớn. Chủ yếu dùng cho
bụi có: d>50m nếu tỷ khối
của bụi nhỏ, d >10m nếu tỷ
khối của bụi lớn.

Package


b.Thiết bị xử lý bụi kiểu quán tính
Nguyên lý hoạt động:


Làm thay đổi chiều hướng chuyển động của dịng khí một
cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng nhiều loại vật cản có hình
dáng khác nhau.



Khi dịng khí thải đổi hướng chuyển động thì bụi do có sức
qn tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình
và va đập vào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất động
năng và rơi xuống đáy thiết bị.


THIẾT BỊ LẮNG QUÁN TÍNH


CẤU TẠO CYCLON

 Thiết bị bao gồm một hình trụ đứng với

Khí sạch

một đường ống dẫn khí chứa bụi vào

Khí + bụi

thiết bị theo đường tiếp tuyến với hình
trụ
 Tại trục của thiết bị đặt đường ống để

thốt khí sạch ra.
 Tiếp theo là một đáy hình chóp và một

phễu thích hợp để thu bụi và lấy bụi ra.
 Dịng khí có chứa bụi được sự trợ giúp

của quạt, làm cho chúng chuyển động
xốy trong hình trụ và chuyển động dần
xuống tới phần hình chóp

Bụi
?Gas cyclone (effect of solid flow rate).wmv?? - YouTube.flv


Cấu tạo của thiết bị lọc bụi ly tâm (cyclon)
Nguyên lý hoạt động: dịng khí
Khí sạch
Ngăn thu

khí
Khí
bụi

Buồng
hình trụ Thân cyclon
Buồng
hình chóp

bụi được đưa vào thiết bị
theo phương tiếp tuyến với
thân hình trụ của thiết bị,
dưới tác dụng của lực ly tâm
các hạt bụi bị đẩy ra xa tâm
quay rồi chạm vào thành
thiết bị, hạt bụi bị mất động

Buồng lắng bụi

năng và bị rơi xuống đáy
dưới tác dụng của trọng lực.

Thu bụi
?Cyclone Dust Collector by TomL?? - YouTube.flv


Sơ đồ nguyên lý của thiết bị cyclon
d1
Ống dẫn khí thải ra

Thân hình trụ

AxB
Ống dẫn khí thải
lẫn bụi vào

Ht
D

Ho

Thân hình nón
Ống tâm
Hn
Cửa ra bụi
?Hidrociclón.avi?? - YouTube.flv

d2

H2-3: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị cyclon


Các dạng tổ hợp khác nhau của cyclon


Lắp nối tiếp hai xiclon cùng loại:

- Khi hai cyclon cùng loại lắp nối tiếp nhau thì hiệu quả lọc của
hệ thống sẽ cao hơn từng cyclon riêng lẻ. Sự tăng hiệu quả lọc
của hệ thống hai cyclon lắp nối tiếp đáng xem xét là hiệu quả

lọc theo cỡ hạt chứ không phải là hiệu quả lọc tổng cộng.


Lắp song song hai hay nhiều cyclon cùng loại

- Hiệu quả lọc của cyclon tăng khi lưu lượng tăng hoặc nếu lưu
lượng khơng đổi thì hiệu quả lọc tăng khi đường kính của
cyclon giảm. Cả hai trường hợp tổn thất áp suất đều tăng.


ƯU ĐIỂM CỦA CYCLONE


Giá thành đầu tư thấp, chi phí sửa chữa, bảo hành thấp



Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành.



Có khả năng làm việc liên tục, làm việc ở nhiệt độ cao (đến
5000C) và áp suất cao



Có thể được chế tạo bằng các vật liệu khác nhau tuỳ theo
yêu cầu về nhiệt độ, áp suất, mức độ mài mòn.



Hiệu quả cao và không phụ thuộc vào sự thay đổi nồng độ


Nhược điểm
 Hiệu

suất tách bụi thấp đối

với bụi có kích thước < 5μm
 Dễ

bị mài mịn nếu hạt bụi

có độ cứng cao.
 Hiệu

suất giảm nếu hạt bụi

có độ kết dính cao.

Ứng dụng
 Thích

hợp với bụi có

kích thước hạt <20µm.
 Thường

dùng trong các

lĩnh vực như lò đốt, xi
măng, mỏ, bột giấy,…


d. Thiết bị lọc bụi bằng vật liệu lọc
Nguyên tắc:
Hạt bụi được tách khỏi dịng khí nhờ mơi trường xốp
(vải, sợi thuỷ tinh…).
Ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi của vật
liệu sẽ bị giữ lại trên bề mặt vật liệu, dần dần lớp bụi thu
được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này
giữ được cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ.
Các hạt bụi bị giữ lại phía trên hoặc trong vật liệu lọc
được định kỳ tách ra khỏi vật liệu lọc bằng cách lắc, rung
hoặc thổi dịng khí sạch ngược chiều.


CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG


Sơ đồ nguyên lý của thiết bị lọc bụi túi vải
Bộ rũ
bụi

Khí thải
lẫn bụi

Khí khơng
chứa bụi

Thiết bị lọc bụi túi
Bộ phận rũ bụi
Đường khí ra
Đường khí
vào
Tấm chắn
Dịng khí chứa
bụi

Khí sạch
Túi lọc
Tấm đỡ
Phễu chứa
bụi

Hình 3.15. Thiết bị lọc bụi túi


VẬT LIỆU LỌC BỤI TÚI
Các yêu cầu cần thiết:
1.

Khả năng chứa bụi cao và sau khi phục hồi đảm bảo
hiệu quả lọc cao

2.

Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu

3.

Có độ bền cơ học cao khi nhiệt độ cao và mơi trường
ăn mịn

4.

Có khả năng phục hồi cao

5.

Giá thành thấp


VẬT LIỆU LỌC BỤI TÚI


Sợi tự nhiên: vải bông,
len;



Sợi tổng hợp: polyamit,
teflon, nilon, polyeste…



Sợi khoáng: thuỷ tinh,
amiăng



Sợi kim loại: thép chất
lượng cao.


Tái sinh vật liệu lọc
Các phương pháp hoàn
nguyên vật liệu lọc:
Gắn

thiết bị tạo rung với túi

vải để làm rung túi


Thổi khơng khí

Làm

co giãn nhanh túi lọc


Ưu điểm và nhược điểm
 Ưu

điểm:



Có thể lọc được bụi có kích thước nhỏ hơn 0,5m. Hiệu
suất cao (trong nhiều trường hợp đạt được 99,9%)



Vật liệu lọc có thể chịu được nhiệt độ cao trên 4000C.



Có khả năng cịn lọc được cả bụi kim loại ở nhiệt độ <
2500C.

 Nhược

điểm:



Chi phí cho vật liệu lọc cao.



Khơng thích hợp với bụi có độ ẩm.


Phạm vi ứng dụng:


Được sử dụng rất phổ biến

cho các loại bụi mịn, khơ khó
tách khỏi khơng khí nhờ lực
qn tính và ly tâm.


Áp dụng trong các nhà máy

ximăng, lị đốt, lò luyện thép và
máy nghiền ngũ cốc