Công nghệ xử lí bụi trong sản xuất xi măng

BÀI TIỂU LUẬN
NHÓM 17
CÔNG NGHỆ XỬ LÍ BỤI TRONG
SẢN XUẤT XI MĂNG
GVHD: TS. PHẠM KHẮC LIỆU
SV: Phan Thị Anh Thư
Hoàng Thị Diệu Ngân
Trần Văn Công
NỘI DUNG
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
II. ĐẶC TRƯNG CỦA NGÀNH SẢN XUẤT XI MĂNG
III. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÍ BỤI TRONG SẢN XUẤT
IV. THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI
V. KẾT LUẬN
I.Đặt vấn đề
Phát triển kinh tế phải đi đôi với bảo vệ môi trường đây là chủ đề
đang được sự quan tâm và ủng hộ của nhiều nước trên thế giới. Vấn
đề đặt ra cho các nước đang phát triển là cải thiện môi trường đang bị
ô nhiễm do các chất độc hại phát sinh từ nền công nghiệp và hoạt
động sản xuất.
Hiện nay trong thành phố, mỗi ngày với lượng khí thải khổng lồ
được đổ ra các nhà máy xí nghiệp trong thành phố chưa qua xử lý đã
dẫn đến sự ô nhiễm môi trường tự nhiên nghiêm trọng. Đa số các xí
nghiệp chưa có hệ thống xử lí khí thải, dẫn đến lượng khí thải thải ra
môi trường không khí và mang nhiều chất độc hại cho môi trường.
Trong đó khí thải từ nhà máy sản xuất xi măng là một trong những
loại khí thải ô nhiễm nặng nề và ảnh hưởng lớn đến môi trường.
II.Đặc trưng của ngành sản xuất xi
măng
1. Đặc trưng ô nhiễm bụi và
khí thải của các nhà máy sản

xuất xi măng :

Đặc trưng ô nhiễm từ
hệ thống sản xuất đối với môi
trường không khí là ô nhiễm
bụi (bụi than, đá sét, đá vôi,
thạch cao, xỷ pirit,clinker, xi
măng và bụi của quá trình đốt
dầu MFO), khí độc (SO2,
NO2, CO2).

Bụi xi măng ở dạng rất mịn( cỡ hạt nhỏ hơn 3μm) lơ lửng trong khí
thải, khi hít và phổi dễ gây bệnh về đường hô hấp. Đặc biệt, khi hàm
lượng SiO 2 tự do lớn hơn 2% có khả năng gây bệnh silicon phổi, một
bệnh được coi là bệnh nghề nghiệp nguy hiểm, phổ biến nhất của
công nghệ sản xuất xi măng. Ngoài ra, bụi theo gió phát tán rất xa, sa
lắng xuống mặt đất và nước, lâu dần làm hỏng đất trồng , suy thoái
hệ thực vật.

Bụi trong không khí là vấn đề nan giải nhất trong công nghiệp sản
xuất xi măng. Bụi phát sinh từ hầu hết các công đoạn sản xuất: nổ
mìn, lấy đá, khai thác đất sét, nghiền nguyên liệu, nghiền xi măng,
vận chuyển, nung… lượng bụi tạo thành trong quá trình khai thác là:
–
0,4kg bụi/tấn đá trong công đoạn nổ mìn từ khai thác đá hộc.
–
0,14kg bụi/tấn đấ nghiền khô và 0,009kg/tấn theo phương pháp ướt.
–
0,17kg bụi/tấn đá khi bốc xếp, vận chuyển.
2.Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng và nguồn

phát thải bụi trong quá trình sản xuất
Đất sét 1
Kho chứa đất sét
Đá vôi
Máy đập
Đất sét 2
Đập nhỏ đất sét
Sấy khô đất sét
Silo Đất sét 1 Silo Đất sét 2
Kho trộn đều
Máy đập
Silo đá vôi
Nguyên liệu
Silo quặng sắt
Máy nghiền
Silo trộn đều
Lò nung
Sản xuất xi măng rờiĐóng bao
Máy nghiền xi măng
Thiết bị làm nguội
SILO CLINKER
Silo xi măng
Máy đập
Silo thạch cao
Thạch caoQuặng sắt
Phụ gia
Bụi thải
Bụi thải
Bụi thải
Bụi thải

Bụi thải
Bụi thảiBụi thải
Bụi thải
Bụi thải
Bụi thải
Tải lượng ô nhiễm bụi xi măng
STT CÁC HOẠT ĐỘNG SẢN
XUẤT
HỆ SỐ Ô NHIỄM
(kg/tấn clinker)
TẢI LƯỢNG Ô
NHIỄM (kg/năm)
1 Bốc dỡ clinker
0,1 8.700
2
Bốc dỡ phụ gia, thạch cao
0,1 1.400
3
Vận chuyển cliker
0,075 6.525
4
Vận chuyển phụ gia, thạch cao
0,075 1.050
5
Dự trữ cliker trong silo
0,12 10.440
6
Dự trữ phụ gia, thạch cao
0,14 1.960
7

Đập phụ gia, thạch cao
0.02 280
8
Nghiền cliker
0.05 4.350
9
Đóng bao xi măng
0.01 1.000
10
Vận chuyển xi măng
0.01 1.000
III.Các công nghệ xử lí bụi trong sản xuất xi măng
1. Phương pháp lọc bụi khô
a. Buồng lắng bụi
Cấu tạo: không gian hình hộp có tiết diện ngang
lớn hơn nhiều so với tiết diện đường ống dẫn khí
vào để vận tốc dòng khí đột ngột giảm xuống rất
nhỏ  hạt bụi có thời gian rơi xuống chạm đáy.
Ưu điểm : chi phí thiết bị và vận hành thấp,
không có bộ phận chuyển động, không phải bảo
trì thường xuyên, không có vật liệu dễ ăn mòn, có
thể thêm thiết bị làm lạnh dòng khí.
Nhược điểm : hiệu quả thu hồi kém, không xử lý được những hạt dính bám, chỉ thu
hồi được bụi có kích thước lớn.
b. Cyclon
•
Hoạt động của xyclon dựa trên tác dụng của lực li tâm khi dòng khí chuyển
động xoáy trong thiết bị. Do tác dụng của lực này, các hạt bụi có
trong khí bị văng về phía thành cyclon và tách ra khỏi
dòng khí lắng xuống. Khí sạch đi ra phía trên của thiết bị.

•
Trong vòng chuyển động xoáy ốc, các hạt bụi chịu tác
động của lực li tâm sẽ va vào thành ống do đó mất động
năng nên bị rơi xuống đáy phễu.
•
Ưu điểm : không có phần chuyển động, có thể làm
việc ở nhiệt độ cao và áp suất cao, trở lực hầu như cố
định và không lớn, chế tạo đơn giản, rẻ, năng suất cao.
•
Nhược điểm : hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích
thước nhỏ hơn 5µm, không thể thu hồi bụi kết dính.
c. Phương pháp lọc tĩnh điện :
•
Thiết bị lắng tĩnh điện là sử dụng một hiệu điện
thế cực cao để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dòng khí.
Có 4 bước cơ bản được thực hiện là:
- Dòng điện làm các hạt bụi bị ion hóa
-
Chuyển các ion bụi từ các bề mặt thu bụi bằng lực điện
trường.
- Trung hoà điện tích của các ion bụi lắng trên bề mặt thu.
- Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu. Các hạt bụi có thể
được tách ra bởi một áp lực hay nhờ rửa sạch.
•
Ưu điểm : hiệu quả thu hồi cao với những hạt có kích
thước cực nhỏ (0,01µm) và nếu vận hành tốt có thể > 99,5%, tổn thất áp suất tương đối
thấp,
có thể xử lý lưu lượng lớn, lưu lượng dòng chảy vào thay đổi được, nồng độ bụi dao động
2,0- 250.000 mg/m3 , nhiệt độ khí thải cao 6500C
•

Nhược điểm : chất ô nhiễm thể khí và hơi không thể thu hồi và xử lý, chi phí bảo dưỡng
cao, dễ cháy nổ, vận hành phức tạp, khí Ozon và Nox tạo ra ở điện cực âm.
2. Phương pháp lọc bụi ướt( tháp phun, venturi):
•
Nguyên tắc của phương pháp lọc bụi ướt là người ta cho dòng không khí
có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường là nước). Quá trình
tiếp xúc có thể ở dạng hạt (khi nước được phun thành các hạt nước có kích
thước nhỏ và mật độ cao), dạng bề mặt khi thiết bị có sử dụng lớp đệm
(nước chảy trên các bề mặt vật liệu đệm), dạng bọt khí khi sử dụng tháp sủi
bọt hay tháp mâm. Các hạt bụi có thể kết dính lại với nhau và bị giữ lại
trong dung môi nhờ cơ chế va đập, tiếp xúc và khuếch tán còn dòng không
khí sạch sẽ đi ra khỏi thiết bị.
•
Ưu điểm : dễ chế tạo, giá thành thấp, hiệu quả cao, có thể làm việc với khí
nhiệt độ và độ ẩm cao, lọc được khí độc
•
Nhược điểm : phải xử lý cặn bùn, khí thoát mang theo hơi nước gây hen rỉ
đường ống, khí thải có chứa chất ăn mòn.
IV. Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải được sử dụng rất phổ biến cho các loại bụi mịn, khô khó tách khỏi không
khí nhờ lực quán tính và ly tâm

Vải lọc
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Tái sinh vải lọc

Tính toán thiết bị lọc túi vải
Vải lọc
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Tái sinh vải lọc

Tính toán thiết bị lọc túi vải
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải

Vải lọc
Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
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 môi trường ăn mòn
4. Có khả năng phục hồi cao
5. Giá thành thấp
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải

Vải lọc :
vải bông, vải len, vải sợi thủy tinh, vải tổng hợp.
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Thông số của vải lọc:
là tải trọng khí qua vải (m
3
/m
2
.ph).
Hiệu suất làm sạch :
85-99%, có thể lọc bụi có đường kính d=10-20μm
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Cấu tạo & nguyên lý hoạt động:
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải

Tái sinh vải lọc :
•
Gắn thiết bị tạo rung với túi vải để làm rung túi
•
Thổi không khí
•
Làm co giãn nhanh túi lọc
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Một số thiết bị lọc bụi túi vải trên thị trường
Loại 1 túi Loại 2 túi Loại 4 túi
Loại 6 túi
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Tính toán thiết bị lọc túi vải

Diện tích bề mặt lọc (bề mặt tất cả các ống tay áo)
Trong đó :
S
1
:Diện tích bề mặt lọc của tất cả các đơn nguyên cùng làm việc đồng thời (m
2
)
S
2
:Diện tích bề mặt vải lọc của tất cả các đơn nguyên cần tiến hành chu kì hoàn nguyên (m
2
)
L
1
: Lưu lượng khí cần lọc có kể đến lượng khí thâm nhập vào thiết bị do bị hút qua khe hở (m
3

/ph)
L
2
:Lưu lượng không khí thổi để giũ bụi (m
3
/ph), L
2
=(1,5-1,8).S
2

q: Năng suất lọc đơn vị của vải lọc (m
3
/m
2
.ph) (tuỳ vào từng loại vải lọc)
2
1 2
1 2 2
( )
L L
S S S S m
q
+
= + = +
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
Vải Lọc Len hoặc vải bông
sợi
Vải bằng sợi tổng
hợp
Vải bằng sợi thuỷ

tinh
Năng suất lọc đơn vị
q
(m
3
/m
2
.ph)
0,6-1,2 0,5-1 0,3-0,9
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải

Số lượng túi vải :
Trong đó :
S
0
:Diện tích bề mặt của một túi vải (m
2
)
0
S
n
S
=
Thi:t b; l<c bụi ki>u t?i vải
- Hiệu suất rất cao
- Có thể tuần hoàn khí
- Bụi thu được ở dạng
khô
- Chi phí vận hành
thấp, có thể thu bụi dễ

cháy
- Dễ vận hành
- Hiệu suất rất cao
- Có thể tuần hoàn khí
- Bụi thu được ở dạng
khô
- Chi phí vận hành
thấp, có thể thu bụi dễ
cháy
- Dễ vận hành
Cần vật liệu riêng ở
nhiệt độ cao
- Cần công đoạn rũ
bụi phức tạp
- Chi phí vận hành cao
do vải dễ hỏng
- Tuổi thọ giảm trong
môi trường axit, kiềm
- Thay thế túi vải
phức tạp
Cần vật liệu riêng ở
nhiệt độ cao
- Cần công đoạn rũ
bụi phức tạp
- Chi phí vận hành cao
do vải dễ hỏng
- Tuổi thọ giảm trong
môi trường axit, kiềm
- Thay thế túi vải
phức tạp

ƯU ĐIỂM
ƯU ĐIỂM
NHƯỢC ĐIỂM
NHƯỢC ĐIỂM
V. KẾT LUẬN