Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi công ty TNHH Green Chemical nhà máy sản xuất Formalyn 37 % khu công nghiệp Long Bình Biên Hòa Đồng Nai

Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
CHƯƠNG MỞ ĐẦU 2
A.Cơ sở hình thành đề tài : 2
B.Mục tiêu của đề tài : 3
C. Nội dung của đề tài : 4
CHƯƠNG I 5
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT FORMALYN 37% - CÔNG TY TNHH
GREEN CHEMICAL 5
1.1.Tổng quan về nhà máy : 5
1.1.1.Giới thiệu về nhà máy: 5
1.1.2.Vò trí và quy mô của nhà máy : 5
1.1.3.Cơ cấu tổ chức của nhà máy: 7
1.2.Dây chuyền công nghệ : 8
1.3.Các nguồn phát sinh chất thải tại nhà máy: 11
1.3.1.Khí thải: 11
1.3.2.Nước thải: 13
1.3.3.Chất thải rắn: 14
1.3.4.Các yếu tố khác: 14
CHƯƠNG II 16
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI 16
2.1. Mục đích của việc xử lý khí thải: 16
2.2. Các phương pháp xử lý khí thải: 17
2.2.1. Phương pháp xử lý bụi: 17
2.2.2. Phương pháp xử lý khí thải độc hại: 21
CHƯƠNG III 31
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO
NHÀ MÁY 31

3.1. Đề xuất phương án : 31
3.1.1. Tính toán tải lượng khí thải lò hơi : 31
3.1.2. Đề xuất phương án : 33
3.2. Tính toán thiết kế : 35
3.2.1. Cyclon : 35
3.2.2. Tháp hấp thụ : 38
L u l ng khí th i: = 3281,025 ( m3/h)ư ượ ả 38
3.2.3. Quạt công suất : 68
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 1
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
3.2.4. Bể nước tuần hoàn : 69
3.2.5. ng khói : 69
CHƯƠNG IV 73
TÍNH TOÁN KINH TẾ 73
4.1. Kinh phí vận hành (/m3) : 73
4.2. Kinh phí đầu tư : 74
CHƯƠNG V 76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76
5.1. Kết luận : 76
5.2. Kiến nghò : 76
LỜI CÁM ƠN 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH 79
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
A. Cơ sở hình thành đề tài :
Formalyn 37% là nguyên liệu chính được sử dụng nhiều trong ngành gỗ
(90 – 95%), và cũng được sử dụng trong công nghiệp, chất khử trùng mà Việt

Nam đang phải nhập khẩu toàn bộ.
Khi so sánh với các nước lân cận trong ngành gỗ, có thể thấy được về kỹ
thuật Việt Nam không hề thua kém, nhưng lại kém hơn về nguồn nguyên vật
liệu cũng như trang thiết bò máy móc liên quan. Trong đó có thể kể đến kỹ
thuật tạo ra keo mang tính nhiệt và rắn từ phản ứng của Formalyn 37% với
phenol, melamine – một kỹ thuật đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất
veneer, MDF, PARTICLE BOARD,…
Trong khi đối với Formalyn 37% và một số các loại keo khác, thời gian
hữu hiệu càng lúc càng ngắn sẽ kéo theo sự giảm xuống rõ nét của chất lượng
sản phẩm.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 2
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Hiện nay, trong toàn bộ lượng Formalyn 37% và hơn 80 - 85% lượng một
số keo khác nhập khẩu thì phần lớn hiệu lực thời gian sử dụng đã hết. Và dù
cho chất lượng thấp như vậy, với các mác nhập khẩu, các loại keo trên vẫn
được bán ra với giá rất đắt.
Chính những điều này đã kéo theo chất lượng của các loại keo được chế
tạo tại Việt Nam từ Formalyn 37% càng có chất lượng rất kém, hầu hết thời
gian sử dụng đã hết hạn.
Do vậy sản xuất Formalyn tại Việt Nam có thể giải quyết được các vấn
đề nêu trên bằng sản phẩm chất lượng cao, giá thành thấp, cung cấp đến khách
hàng trong thời gian ngắn nhất… và đủ sức cạnh tranh với các nước lân cận.
Tuy nhiên, nhà máy sản xuất Formalyn 37% còn mắc phải một số khó
khăn như chưa giải quyết triệt để vấn đề gây ô nhiễm môi trường, nhất là chưa
giải quyết được lượng khí thải của nhà máy, làm cho môi trường không khí của
KCN vốn đã ô nhiễm lại càng ô nhiễm hơn.
Đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi – Công ty

TNHH Green Chemical – nhà máy sản xuất Formalyn 37% - KCN Long Bình –
TP.Biên Hòa – Đồng Nai” được hình thành trên yêu cầu thực tế của công ty,
đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và tạo tiền đề cho sự phát triển ngành
sản xuất Formalyn.
B. Mục tiêu của đề tài :
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi – Công ty TNHH Green
Chemical –Nhà máy sản xuất Formalyn 37% - KCN Long Bình – TP.Biên Hòa
– Đồng Nai.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 3
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
C. Nội dung của đề tài :
 Tổng quan về nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty TNHH
Green Chemical.
 Tổng quan về nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty
TNHH Green Chemical.
 Khảo sát hiện trạng về công nghệ sản xuất và các nguồn thải
nói chung, khí thải nói riêng của nhà máy sản xuất Formalyn 37% -
Công ty TNHH Green Chemical.
 Tổng quan về các phương pháp xử lý khí thải.
 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất Formalyn 37%
- Công ty TNHH Green Chemical.
 Từ các số liệu về nguồn thải thu thập được tính toán, thiết kế hệ
thống xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất Formalyn 37% - Công ty
TNHH Green Chemical.
 Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý khí thải.
 Kết luận và kiến nghò.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 4

SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT FORMALYN 37%
- CÔNG TY TNHH GREEN CHEMICAL
1.1. Tổng quan về nhà máy :
1.1.1. Giới thiệu về nhà máy:
Nhà máy sản xuất Formalyn 37% - công suất 120 tấn/ngày của công ty
TNHH Green Chemical có mục đích chính thay thế hàng nhập khẩu, được cung
cấp nhiều trong ngành chế biến gỗ (90 – 95%) đang phát triển ở nước ta và
cũng được sử dụng trong công nghiệp, chất khử trùng.
1.1.2. Vò trí và quy mô của nhà máy :
• Tên nhà máy : Nhà máy sản xuất Formalyn 37% thuộc công ty
TNHH Green Chemical.
• Đòa chỉ : lô C-5, đường số 7 – KCN Long Bình – Tp.Biên Hòa – Tỉnh
Đồng Nai.
• Quy mô diện tích : 16416 m
2
.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 5
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
• Đại diện : Ông. HWANG JUN GU – Giám đốc.
• Tổng mức đầu tư: 14.000.000 USD.
• Số lượng CBNV của nhà máy khoảng 100 người, tùy theo từng giai
đoạn số lượng công nhân sẽ thay đổi để phù hợp với tình hình hoạt động

của nhà máy.
• Nhà máy làm việc 3 ca/ngày.
• Vò trí đòa lý :
Đòa điểm của nhà máy tại lô C-5, Khu công nghiệp Loteco, đường
số 7, phường Long Bình, TP.Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Đòa điểm này
nằm trong quy hoạch dành cho khu công nghiệp thuộc tỉnh Đồng Nai,
cách thành phố Hồ Chí Minh 30 km nên khá thuận lợi cho việc vận
chuyển nguyên vật liệu cũng như sản phẩm. Mặt khác, nơi nay cũng
thuộc vùng tam giác trọng điểm phát triển kinh tế ( Thành Phố Hồ Chí
Minh – Đồng Nai – Bà Ròa Vũng Tàu) của khu vực phía Nam, rất có ý
nghóa đối với sự phát triển hoạt động sản xuất của dự án về lâu dài.
Trong khu vực nhà máy không có dân sinh sống, khu dân cư gần
nhất cũng có khoảng cách đủ xa để đảm bảo vệ sinh môi trường. Xung
quanh khu vực nhà máy là các nhà máy khác, một số đang tiến hành
hoạt động xây dựng các dự án của các ngành công nghiệp khác. Một
số đã đi vào hoạt động.
Về giao thông vận tải cũng khá thuận lợi do khu vực nhà máy
nằm ở trung tâm của các đầu mối giao thông quan trọng như: đường
sắt, đường bộ, đường thủy.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 6
SVTH : Trònh Việt Đức
Tổng giám đốc
Giám đốc
điều hành
Giám đốc
sản xuất
Bộ phận
sản xuất
Bộ phận
nguyên liệu

Bộ phận
quản lý
Bộ phận
kinh doanh
Kinh doanh
trong nước
Kinh doanh
ngoài nước
1 người
2
người
45 người12 người15 người
10 người15 người
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
1.1.3. Cơ cấu tổ chức của nhà máy:
SƠ ĐỒ TỔ CHỨC
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 7
SVTH : Trònh Việt Đức
NGUYÊN
LIỆU
METHANO
L
THIẾT BỊ
CÔ ĐẶC
THIẾT BỊ ĐUN
METHANOL
KHÔNG KHÍ
THIẾT BỊ

THỔI
THIẾT BỊ ĐUN
KHÔNG KHÍ
THIẾT BỊ LỌC
KHÍ HỖN HP
THIẾT BỊ
TRỘN
PHẢN ỨNG
KHÍ
FORMALY
N
THIẾT BỊ
HẤP THỤ
BÌNH
CHỨA
THÀNH PHẨM
HƠI NƯỚC
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức của nhà máy
1.2. Dây chuyền công nghệ :
Hình 1.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất Formalyn 37%
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 8
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
 Mô tả các công đoạn trong dây chuyền sản xuất:
1. Methanol: từ bồn chứa, methanol được chuyển đến bồn xử lý

(methanol service tank) thông qua máy bơm methanol (methanol
transfer pump), sau đó methanol theo thiết bò ống dẫn bơm
(methanol feed pump) được đưa đến máy làm cô đặc
(evaporator), lượng methanol được đưa tới tùy thuộc vào sức chứa
của máy làm cô đặc (evaporator).
2. Tại thiết bò cô đặc (evaporator), methalnol được cô đặc lại, sau đó
được đun nóng 1 lần nữa bằng thiết bò đun nóng methanol
(methanol heater); trong quá trình chảy ra sẽ phát sinh khí gas
methanol, khí gas ngưng tụ này (condensation) được nén lại, sau
đó trộn lẫn với không khí ở 1 tỷ lệ nhất đònh đã được điều chỉnh
một cách chính xác trước đó tại thiết bò trộn (mixer).
3. Không khí là một nguyên liệu quan trọng trong quá trình này.
Bằng cách sử dụng thiết bò thổi không khí (Roots Blower), không
khí sẽ được đưa vào với áp lực và lưu lượng nhất đònh, sau đó tại
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 9
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
thiết bò trộn, để giảm thiểu sự ngưng tụ trong quá trình pha trộn,
không khí được nung nóng bằng thiết bò nung nóng không khí (Air
heater) rồi mới cho kết hợp với methanol gas.
4. Hơi nước (Steam) là vật chất quan trọng thứ 3. Tại thiết bò trộn,
hơi nước, không khí và methanol gas được pha trộn với nhau theo
tỷ lệ nhất đònh, hạn chế tối đa lượng thừa lại của các chất trên
trong thành phẩm. Bằng cách này sẽ làm cho giá thành sản xuất
Formalyn thấp, nâng cao chất lượng thành phẩm.
5. Hỗn hợp Air, Methanol, Steam dưới tác động của chất xúc tác
(Granular Type Catalyst) ở nhiệt độ 630 – 650
0

C sẽ tạo thành
phản ứng khử (Dehydrog Enation), tạo thành Formaldehyde Gas,
nhiệt độ tỏa ra sau phản ứng nhanh chóng được làm nguội
(Quenching) trong nồi hơi (Boiler) để thu hồi năng lượng, và hạn
chế phản ứng phụ (Side reaction).
6. Năng lượng thu hồi trên sẽ được chuyển hóa thành dạng hơi nước
(steam), đưa đến các thiết bò có sử dụng hơi nước trong quy trình
để được tái sử dụng như một nguồn năng lượng (có tác dụng tiết
kiệm năng lượng).
7. Khí gas đã được làm lạnh nói trên sẽ thu hồi lại Formaldehyde
Gas được hấp thụ vào nước, 1 phần chuyển thành nhiệt hấp thụ
(Absorption Heat). Tại thiết bò chuyển đổi nhiệt thành tấm (Plate
Type Heat Exchanger), bằng cách chuyển đổi nhiệt sang nước,
nâng cao khả năng hấp thụ, hiệu quả của các thiết bò được nâng
cao, đồng thời đề phòng các sự cố khác tác động đến môi trường.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 10
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
8. Formaldehude Gas đã hấp thụ vào nước được cho vào bình chứa,
điều chế ở một nồng độ cần thiết, rồi đưa vào bình chứa thành
phẩm để bảo quản sử dụng.
1.3. Các nguồn phát sinh chất thải tại nhà máy:
1.3.1. Khí thải:
Trong giai đoạn hoạt động của nhà máy có phát sinh ô nhiễm về không
khí, nguồn gốc gây ô nhiễm không khí bao gồm 2 nguồn chính sau:
1.3.1.1. Ô nhiễm khí thải từ lò hơi:
Theo Cơ quan quản lý môi trường của Mỹ (USEPA), hệ số ô nhiễm
của các khí thải đặc trưng do đốt dầu FO (3%S) cho trong bảng (3 loại khí

thải đặc trưng là SO
2
, NO
2
,CO và bụi) :
Bảng 1.1: Hệ số ô nhiễm của một số khí khi dùng dầu FO
Chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm khi dùng dầu FO (g/1000l
dầu)
SO
2
54000
NO
2
9600
CO 500
Bụi 2750
(Nguồn: USEPA)
Lượng dầu FO sử dụng là 150 l/h cho một lò hơi 2 tấn. Căn cứ theo
bảng trên ta có thể tính được tải lượng các chất ô nhiễm, từ đó ta có thể
tính được nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi như sau:
Bảng 1.2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi
Chất ô
nhiễm
Tải lượng ô
nhiễm (g/h)
Lưu lượng khí
thải (m
3
/h)
Nồng độ các

chất ô nhiễm
TCVN
5939:2005
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 11
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
(mg/m
3
) (mg/m
3
)
SO
2
8100 3281.025 2468.74 500
NO
2
1440 3281.025 438.89 580
CO 75 3281.025 22.86 1000
Bụi 412.5 3281.025 12.57 200
Kết quả cho thấy công ty sử dụng dầu FO với hàm lượng 3%S thì nồng
độ SO
2
trong khí thải vượt tiêu chuẩn TCVN 5939:2005 rất nhiều lần, các
khí còn lại và bụi đều nằm trong khoảng cho phép.
1.3.1.2. Ô nhiễm do khí thải máy phát điện:
Theo tài liệu hướng dẫn đánh giá nhanh nguồn phát thải của WHO, đối
với trường hợp đốt dầu DO (1%S) không được điều khiển thì lưu lượng khí
thải là 25 m

3
/kgDO. Hệ số ô nhiễm cho trong bảng:
Bảng 1.3: Hệ số ô nhiễm của một số khí khi dùng dầu DO
Chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm (kg/tấn DO)
Bụi 4.36
SO
2
20
NO
x
8.5
CO 0.64
(Nguồn: WHO)
Máy phát điện có công suất 450 KVA thì lượng dầu tiêu thụ khoảng 45
kg/h.
Lưu lượng khí thải: Q = 25 m
3
/kgDO x 45 kgDO/h = 1125 (m
3
/h)
Dựa vào bảng trên ta có thể tính được tải lượng các chất ô nhiễm. Dựa
vào tải lượng và lưu lượng khí thải ta có thể tính được nồng độ các chất ô
nhiễm như sau:
Bảng 1.4: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải máy phát điện
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 12
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Chất ô nhiễm Nồng độ (mg/m

3
) TCVN 5939:2005
(mg/m
3
)
Bụi 174.4 200
SO
2
800 500
NO
x
340 580
CO 25.6 1000
Như vậy theo WHO khí thải máy phát điện có SO
2
vượt tiêu chuẩn thải
TCVN 5939:2005. Tuy nhiên , nguồn thải này không liên tục, chỉ hoạt
động trong thời gian ngắn khi cúp điện đột xuất hoặc lưới điện Quốc gia
gặp sự cố.
1.3.2. Nước thải:
1.3.2.1. Nước thải sản xuất:
Trong quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy, chủ đầu tư cho biết
công nghệ sản xuất keo này không phát sinh nước thải.
1.3.2.2. Nước thải sinh hoạt:
• Nguồn phát sinh: từ các nhà làm việc, các khu nhà vệ sinh, nhà ăn, căn
tin…
• Lượng nước thải ước tính khoảng 6 m
3
/ngày.
• Nước thải sinh hoạt được gom và xử lý bằng bể tự hoại, sau đó được xử

lý tiếp bằng cách dẫn ra hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu công
nghiệp Long Bình.
1.3.2.3. Nước thải là nước mưa:
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 13
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Nước mưa được thu gom bằng hệ thống riêng sau đó qua hệ thống
thoát nước và được đào thải vào hệ thống thoát nước chung của khu công
nghiệp Long Bình.
1.3.3. Chất thải rắn:
o Trong giai đoạn hoạt động của Nhà máy sẽ phát sinh chất thải rắn từ các
nguồn:
- Rác thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên Nhà máy.
- Rác thải do hoạt động sản xuất của Nhà máy chủ yếu là bao bì, dẻ lau
dính hóa chất, cặn hóa chất không còn sử dụng v.v.
- Dầu nhớt thải của lò hơi, máy phát điện dự phòng, cặn xử lý vệ sinh
công nghiệp lò hơi theo đònh kỳ v.v.
o Tải lượng chất thải rắn:
- Chất thải rắn sinh hoạt của 100 công nhân ước tính 25 kg/ngày chủ yếu
là các chất hữu cơ, bao bì, ny lon.
- Chất thải rắn được sinh ra do quá trình sản xuất chủ yếu là: dẻ lau dính
dầu mỡ, hóa chất, cặn hóa chất không còn sử dụng, thùng phi chứa hóa
chất: ước tính khoảng 20 kg/ngày.
1.3.4. Các yếu tố khác:
1.3.4.1. Ô nhiễm tiếng ồn:
Các nguồn gây ồn điển hình nhất trong Nhà máy có thể kể đến :
- Hoạt động của máy phát đện trong những trường hợp bò cúp điện.
- Hoạt động của các phương tiện lưu thông vận chuyển nguyên liệu.

- Hoạt động của các thiết bò sản xuất trong nhà máy.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 14
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
- Hoạt động của các quạt hút, quạt gió.
Máy phát điện theo dự báo có độ ồn khá cao nhưng hoạt động cũng
không liên tục, những thiết bò này được đặt trong một nhà riêng ở vò trí
riêng biệt để giảm thiểu tiếng ồn phát sinh ra trong quá trình vận hành.
Đồng thời vì khu vực Nhà máy nằm trong khu công nghiệp tập trung cách
xa khu vực dân cư nên xét về độ ô nhiệm tiếng ồn là không quan trọng.
1.3.4.2. Khả năng gây cháy nổ:
Đặc điểm hoạt động của Nhà máy cần nhiều nhiên liệu dễ cháy như:
dầu FO, DO, các dung môi, khí nóng bốc lên tại lò sấy. Tất cả các yếu tố
đó rất dễ dẫn đến cháy nổ.
Ngoài ra còn có một số nguyên nhân khác có thể gây cháy nổ:
- Lửa cháy do rác, củi, chăn màn, nệm…
- Lửa cháy do các thiết bò điện bò chập.
- Lửa cháy do sét đánh.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 15
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI
2.1. Mục đích của việc xử lý khí thải:
Không khí đóng vai trò rất quan trọng đối với sinh vật nói chung và con
người nói riêng. Thật vậy, con người có thể không ăn hoặc không uống trong

nhiều ngày nhưng lại khó có thể nhòn thở trong vài phút. Lượng không khí cần
thiết cho một người trong một ngày khoảng 14 kg (tương đương 12 m
3
). Có thể
thấy không khí gắn liền với sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của mọi sinh
vật trên trái đất. Bên cạnh đó, không khí cũng có tác động không nhỏ đến chất
lượng của các yếu tố môi trường khác (đặc biệt là không khí bò ô nhiễm) như
làm thay đổi chất lượng nước hay tạo mưa axit gây chua đất…
Tuy nhiên, hiện nay môi trường không khí đang bò ô nhiễm nghiêm
trọng. Không khí bò ô nhiễm từ 2 nguồn là nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo,
trong đó nguồn nhân tạo là nguyên nhân chính. Nguồn ô nhiễm nhân tạo rất đa
dạng nhưng chủ yếu là do các hoạt động công nghiệp và giao thông. Trong đó
khí thải từ các hoạt động công nghiệp có chứa nhiều chất độc hại với nồng độ
vượt ngưỡng tiêu chuẩn cho phép gấp nhiều lần. Vì vậy, mục đích của việc xử
lý khí thải là loại bớt các chất ô nhiễm có trong khí thải đến mức có thể chấp
nhận được theo tiêu chuẩn quy đònh trước khi thải ra môi trường nhằm hạn chế
vấn đề ô nhiễm không khí đến mức thấp nhất.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 16
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
2.2. Các phương pháp xử lý khí thải:
Xử lý khí thải là làm cho nồng độ các chất độc hại trong khí thải giảm
tới mức độ tối thiểu trong phạm vi cho phép trước khi thải vào môi trường xung
quanh hoặc để giữ lại những thành phần giá trò từ dòng khí đưa nó trở lại vào
quá trình công nghệ để tiếp tục sử dụng.
Các khí thải thuộc loại vô cơ như: SO
2
, SO

3
, H
2
S, CO, CO
2
, NO
x
, HCl,
HF…
Các khí thải thuộc loại hữu cơ như: aceton, acetylene, benzene, butan,
các axit hữu cơ, các dung môi hữu cơ…
Một số phương pháp xử lý khí thải:
2.2.1. Phương pháp xử lý bụi:
Bụi là các phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) có thể được tạo ra trong các
quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng hóa học khác nhau, dưới tác dụng
của dòng khí hoặc không khí chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng.
Nguồn phát thải bụi cố đònh phổ biến nhất ở các nhà máy, xí nghiệp là
các quá trình đốt nhiên liệu trong các loại lò cũng như nhiều công đoạn gia
công, chế biến vật liệu dạng hạt, bột khác nhau.
Một số phương pháp xử lý bụi:
 Buồng lắng bụi :
Cấu tạo của buồng lắng bụi rất đơn giản – đó là một không gian hình
hộp có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện đường ống dẫn khí vào
để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, nhờ thế hạt bụi đủ thời gian để rơi
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 17
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
xuống chạm đáy dưới tác dụng trọng lực và bò giữ lại ở đó mà không bò dòng

khí mang theo.
Hình 2.1: Mặt cắt dọc buồng lắng bụi
Buồng lắng bụi được áp dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60 –
70 µm trở lên. Tuy vậy, các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bò giữ lại
trong buồng lắng. Ngoài ra buồng lắng bụi còn được sử dụng như cấp lọc thô
trước các loại thiết bò lọc tinh khác.
 Thiết bò lọc bụi ly tâm: gồm có 2 dạng là thiết bò lọc bụi ly tâm kiểu
nằm ngang và thiết bò lọc bụi ly tâm kiểu đứng (Cyclon). Tuy nhiên, thiết bò lọc
bụi ly tâm kiểu đứng là được dùng phổ biến.
Thiết bò lọc bụi ly tâm kiểu đứng (cyclon) có cấu tạo rất đa dạng, nhưng
về nguyên tắc cơ bản bao gồm các bộ phận :
Hình 2.2: Cấu tạo Cyclon
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 18
SVTH : Trònh Việt Đức
b
a
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Không khí mang bụi đi vào thiết bò theo ống 1 nối theo phương tiếp
tuyến với thân hình trụ đứng 2. Phần dưới của thân hình trụ có phễu 3 và dưới
cùng là ống xả bụi 4. Bên trong thân hình trụ có ống thoát khí sạch 5 lắp cùng
trục đứng với thân hình trụ.
Nhờ ống dẫn 1 lắp theo phương tiếp tuyến, không khí sẽ có chuyển động
xoáy ốc bên trong thân hình trụ của cyclon và khi chạm vào ống đáy hình
phễu, dòng không khí bò dội ngược trở lên nhưng vẫn giữ được chuyển động
xoáy ốc để rồi cuối cùng theo ống 5 mà thoát ra ngoài.
Trong dòng chuyển động xoáy ốc, các hạt bụi chòu tác dụng bởi lực ly
tâm làm cho chúng có xu hướng tiến dần về phía thành ống của thân hình trụ
rồi chạm vào đó, mất động năng và rơi xuống đáy phễu. Trên ống xả 4 người

ta có lắp van 6 để xả bụi vào thùng chứa.
Thông thường ở đáy phễu có áp suất âm ( áp suất tương đối), do đó khi
mở van 6 không khí bên ngoài sẽ bò hút vào cyclon từ dưới lên trên và có thể
làm cho bụi đã lắng đọng ở đáy phễu bay ngược lên và theo không khí thoát ra
ngoài qua ống 5 làm mất tác dụng của việc lọc bụi. Để tránh tình trạng trên
người ta dùng van kép, trước khi xả bụi người ta đóng van 6a rồi mới mở van
dưới 6b.
Cyclon thường được sử dụng trong các trường hợp:
o Bụi thô.
o Nồng độ bụi ban đầu cao > 20 g/m
3
.
o Không đòi hỏi hiệu quả lọc cao. Khi cần đạt hiệu quả cao hơn thì
dùng cyclon ướt hoặc cyclon chùm.
 Thiết bò lọc bụi phun nước bằng ống Venturi:
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 19
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Thiết bò lọc bụi phun nước bằng ống Venturi – gọi tắt là thiết bò lọc bụi
Venturi ( Venturi scrubber) có cấu tạo bao gồm :
Hình 2.3: Cấu tạo thiết bò lọc bụi Venturi
Để tăng tốc dòng khí người ta sử dụng ống thắt dần 1, đi qua vào đoạn
ống trụ ngắn – họng 2. Trong họng 2, vận tốc dòng khí đạt được giá trò lớn nhất
(80 – 200 m/s). Họng 2 nối tiếp vào ống khếch tán 3, ở đây xảy ra sự giãn nở
khí và sự giãm vận tốc (tới 10 – 20 m/s) của dòng không khí. Nước được phun
vào qua ống 4 vào vòi phun trước đoạn ống trụ. ng khếch tán 3 nối theo
phương tiếp tuyến vào thân hình trụ 5. Khi dòng khí mang bụi được đẩy vào
ống Venturi với vận tốc lớn, động năng của dòng khí tại chỗ thắt của ống

Venturi sẽ kéo theo nước và xé nước thành giọt mòn. Bụi trong dòng khí sẽ va
đập quán tính vào các giọt nước và bò đọng lại trên bề mặt giọt nước. Đến lượt
của mình, những giọt nước mang theo bụi bò dòng khí chuyển động xoắn ốc
trong thân hình trụ ép vào thành và chảy xuống dưới rồi theo ống 6 xả ra ngoài,
còn khí sạch thoát lên trên qua miệng ống 7.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 20
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
Quá trình quan trọng nhất trong thiết bò lọc bụi Venturi là sự va đập
quán tính giữa hạt bụi và những giọt nước trong bản thân ống Venturi. Chính
quá trình này quyết đònh hiệu quả lọc của thiết bò. Còn quá trình tiếp theo xảy
ra trong thân hình trụ là quá trình tách nước ra khỏi dòng khí bằng lực ly tâm do
dòng khí chuyển động xoắn ốc gây ra – giống như trong các cyclon thông
thường.
Những ống Venturi được lắp đặt ở vò trí nằm ngang hoặc thẳng đứng.
Tiết diện của ống Venturi có thể là hình tròn hay hình chữ nhật.
Ưu điểm của ống Venturi với sự phun nước là có khả năng lắng các hạt
bụi lớn lên tới kích thước 10 µm và vì vậy hiệu suất làm sạch bụi rất cao
99.9%. Hiệu quả làm sạch còn phụ thuộc nhiều vào vận tốc chuyển động của
dòng khí. Sự tăng đường kính của giọt nước phun với sự tăng lưu lượng riêng
của nước phun (dm
3
/m
3
không khí) dẫn tới tăng sức cản thủy lực của ống
Venturi và tăng hiệu quả làm việc của thiết bò. Lưu lượng nước cung cấp có thể
đạt tới 0.5 – 1 kg/m
3

.
Bên cạnh đó ống Venturi còn có những nhược điểm: sức cản khí động
của dòng khí là rất lớn – 10000Pa (1000kg/cm
2
) và lớn hơn, tiêu hao năng
lượng cho hệ thống là lớn.
2.2.2. Phương pháp xử lý khí thải độc hại:
 Phương pháp thiêu hủy:
Phương pháp này thường dùng trong các trường hợp khi mà khí thải của
các quá trình công nghệ không thể thu hồi hoặc tái sinh được. Phương pháp này
có 2 loại: có xúc tác và không có xúc tác.
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 21
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
- Thiêu hủy không có chất xúc tác được thực hiện khi đốt trực tiếp khí
thải ở nhiệt độ cao: 800 đến 1000
0
C. Phương pháp này áp dụng đối với khí thải
có nồng độ độc hại cao (vượt quá giới hạn bốc cháy) và có hàm lượng oxy đủ
lớn. Có thể thiêu cháy khí thải ở trong các lò đốt khi cần tận dụng lượng nhiệt
khá lớn tỏa ra.
- Thiêu cháy có chất xúc tác cần diện tích bề mặt tiếp xúc lớn và nhiệt
độ đốt khoảng 250 đến 300
0
C. Trong phương pháp này thường sử dụng các bề
mặt kim loại như: các dải băng bạch kim, đồng, crôm, niken …làm chất xúc tác.
Làm sạch khí thải theo phương pháp này có giá thành rẻ hơn so với phương
pháp thiêu đốt không có xúc tác. Phương pháp có chất xúc tác thường thích hợp

cho các khí độc hại có nồng độ gần với giới hạn bắt lửa.
 Phương pháp ngưng tụ:
Trong phương pháp này sử dụng một chất lạnh trung gian để hạ thấp
nhiệt độ của dòng khí thải tới nhiệt độ nhất đònh mà khi đó các khí thành phần
ngưng đọng lại và tách ra khỏi dòng khí thải. Phương pháp này thường áp dụng
đối với các dung môi hữu cơ như: xăng, dầu, aceton, toluen…đối với các dung
môi hữu cơ có nhiệt độ sôi cao thì có thể thu hồi lại được bằng cách đơn giản
và đỡ tốn kém hơn so với dung môi có nhiệt độ sôi thấp.
 Phương pháp sinh hóa, vi sinh:
Phương pháp này lợi dụng các vi sinh vật trong môi trường xung quanh
(đất, nước, không khí…) để hấp phụ , phân hủy các khí thành phần độc hại có
trong dòng khí thải. Ngoài ra các vi sinh vật còn tiêu thụ một phần đáng kể các
tạp chất có trong hỗn hợp khí, nhất là khí thải của ngành công nghiệp chế biến
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 22
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
thực phẩm, nhà máy tổng hợp hữu cơ… Phương pháp sinh hóa, vi sinh được thực
hiện theo một quy trình đơn giản nhưng mang lại hiệu quả kinh tế nhất đònh.
 Phương pháp hấp phụ:
Quá trình hấp phụ khí bằng vật liệu rắn là một phương pháp để khử khí
độc hại trong khí thải được áp dụng rất phổ biến.
Hấp phụ là quá trình phân ly khí dựa trên ái lực của một số chất rắn đối
với một số loại khí có mặt trong hỗn hợp khí nói chung và trong khí thải nói
riêng, trong quá trình đó các phân tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bò giữ lại
trên bề mặt của vật liệu rắn. Vật liệu rắn sử dụng trong quá trình này được gọi
là chất hấp phụ (adsorbent), còn chất khí bò giữ lại trong chất hấp phụ được gọi
là chất bò hấp phụ (adsorbate).
Quá trình hấp phụ được sử dụng rộng rãi để khử ẩm trong không khí

hoặc trong môi trường khí nói chung, khử khí độc hại và mùi trong khí thải, thu
hồi các loại hơi, khí có giá trò lẫn trong không khí hoặc khí thải. Quá trình hấp
phụ được áp dụng rất phù hợp cho những trường hợp:
o Chất khí ô nhiễm không cháy được hoặc khó đốt cháy.
o Chất khí cần khử có giá trò và cần thu hồi.
o Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà các quá trình
khử khí khác không thể áp dụng được.
Quá trình hấp phụ được chia thành hấp phụ vật lý (physical adsorption)
và hấp phụ hoá học(chemisorption).
 Hấp phụ vật lý:
Trong hấp phụ vật lý các phân tử khí bò hút vào bề mặt của chất hấp phụ
nhờ có lực liên kết giữa các phân tử (lực Vander Waals). Hấp phụ là quá trình
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 23
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
có tỏa nhiệt. Lượng nhiệt tỏa ra phụ thuộc vào cường độ của lực liên kết phân
tử và tương đương với entanpy (nhiệt) ngưng tụ của hơi, khí. Lượng nhiệt đó
nằm trong khoảng từ 2 – 20 kJ/g.mol.
Ưu điểm của quá trình hấp phụ vật lý là quá trình thuận nghòch. Bằng
cách hạ thấp áp suất riêng của chất khí cần hấp phụ trong hỗn hợp khí hoặc
thay đổi nhiệt độ, khí đã bò hấp phụ nhanh chóng được nhả ra mà bản chất hóa
học của nó không hề bò thay đổi. Trong trường hợp này sự thay đổi nhiệt độ
được áp dụng một cách phổ biến nhất.
Tính chất thuận nghòch của quá trình hấp phụ vật lý có ý nghóa đặc biệt
quan trọng khi cần thu hồi chất bò hấp phụ có giá trò hoặc khi cần hoàn nguyên
chất hấp phụ đã bão hòa để tái sử dụng.
Lượng khí bò hấp phụ bằng quá trình hấp phụ vật lý giảm rất nhanh khi
nhiệt độ tăng và có trò số rất bé khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn của chất

bò hấp phụ. Lượng khí bò hấp phụ tỷ lệ thuận theo diện tích bề mặt của vật liệu
hấp phụ.
Một ưu điểm nữa của hấp phụ vật lý là tốc độ hấp phụ diễn ra rất nhanh.
 Hấp phụ hóa học :
Hấp phụ hóa học là kết quả của các phản ứng hóa học giữa chất bò hấp
phụ và vật liệu hấp phụ. Trong trường hợp này lực liên kết mạnh hơn nhiều so
với lực liên kết trong hấp phụ vật lý. Do đó lượng nhiệt tỏa ra lớn hơn nhiều so
với lượng nhiệt được giải phóng trong hấp phụ vật lý. Lượng nhiệt này thường
nằm trong khoảng 20 – 400 kJ/g.mol. Do lượng nhiệt hấp phụ hóa học lớn,
năng lượng cần cho phản ứng giữa các phân tử của chất bò hấp phụ với phân tử
của chất hấp phụ là ít hơn đáng kể so với năng lượng cần cho phản ứng của các
GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 24
SVTH : Trònh Việt Đức
Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải lò hơi Công ty TNHH
Green Chemical – Nhà máy sản xuất Formalyn 37%, KCN Long Bình, TP.Biên Hòa,
Đồng Nai.
chất ấy ngay trong pha khí. Chi phí ít năng lượng cho phản ứng là cơ sở để giải
thích hiệu quả của chất xúc tác bằng bề mặt chất rắn trong việc thúc đẩy nhanh
một số quá trình hóa học trong công nghệ hóa chất.
Một đặc điểm khác biệt quan trọng nữa của hấp phụ hóa học so với hấp
phụ vật lý là tính chất không thuận nghòch của quá trình. Khi cần giải thoát khí
đã bò hấp phụ trong quá trình hấp phụ hóa học thì bản chất hóa học của khí bò
thay đổi. Do đó nếu muốn thu hồi khí có giá trò hoặc hoàn nguyên chất hấp phụ
để tái sử dụng thì cần chọn vật liệu hấp phụ nào có tính chất hấp phụ vật lý là
chủ yếu.
Nếu tốc độ của quá trình hấp phụ hóa học phụ thuộc vào nhiệt độ, người
ta gọi là quá trình hấp phụ hóa học kích hoạt (activated chemisorption, tức có
thể kích hoạt được). Còn nếu quá trình hấp phụ xảy ra rất nhanh và không phụ
thuộc vào nhiệt độ, người ta gọi đó là quá trình hấp phụ hóa học không kích
hoạt (nonactivated chemisorption).

GVHD : PGS.TS Nguyễn Đức Cảnh 25
SVTH : Trònh Việt Đức