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

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
Lớp : CDMT 10
TP. HCM, tháng 11 năm 2010
1
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
MỤC LỤC
2
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 thế 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 những lợi ích mà con
người đạt được thì cũng kèm theo đó là một số hiểm họa phát sinh từ các
quá trình hoạt động của các công ty xí nghiệp và đặc biệt là hoạt động của

các khu công nghiệp đã thải ra bầu trời một lượng khí độc ô nhiễm đáng kể
như (SO
x
, NO
x
, CO
x
, HCl, H
2
SO
4
, H
2
S….).
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 hiện tượng 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, những 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
1.1. Giới thiệu chung về ngành chế biến hạt điều
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 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 được nhiều 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% tổng khối 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 Tanzania, Kenya,
5
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 những loại 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 60
o
Brix.
Điều được thu hoạch khi đã chín, lúc này phần nhân đã phát triển
hoàn toàn. Đều chín tự động rụng xuống, thu nhặt và chuyển ngay đến 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 đủ 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 chế biến và tổng vốn đầu
tư khoảng 1.000 tỉ đồng, đó là chưa kể đến sự góp mặt của 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 chế biến lao vào cuộc “tử chiến” tranh mua
nguyên liệu bằng mọi giá, mọi lúc, mọi nơi. Hậu quả là trong mùa làm ăn
6
năm nay, giá đầu vào của các nhà máy cao hơn đầu ra, chất lượng nguyên
liệu bị giảm sút, tình trạng thua lỗ đang treo lơ lửng trên đầu doanh nghiệp.
Nhiều năm qua các doanh nghiệp chế biến điều Việt Nam gần như chỉ
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 hạt 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 phẩm hạt 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 rơi 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 đầu rửa 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 nhiều xơ
nhỏ. Xơ rơi khỏi vít đùn có thể được đưa đến một máy ép thứ 2 để thu hồi
hết nước điều, nước cũng có thể được thêm vào trong máy ép thứ 2.
7
Lọc: nếu muốn, phần vỏ còn trong nước điều có thể tách ra bằng thiết bị 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
o
C trong vài giây và bơm ngay đến thiết bị bốc hơi nhanh gắn với hệ
thống thu hồi hương, trong khi nhiệt độ còn thấp, 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 diệt 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 16

o
Bix bằng thiết bị bay
hơi bề mặt, thiết bị bay hơi tuần hoàn hoặc thiết bị bay hơi 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.
Đóng gói: nước điều cô đặc được đóng thùng ở -8
o
C 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 vị trí, mỗi thùng
đều phải gắn phiếu ghi đầy đủ các thông số: trọng lượng cuối cùng, tỷ lệ
Brix/axit, pH, Brix và số lô.
8
Sấy khô phần bã: bã sau khi ra khỏi máy ép được sấy khô và ép lại 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 chế 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, tiếp tục làm vài lần cho
đến khi hạt điều hấp thu đủ lượng nước cần thiết. Nếu hạt điều không qua
tồn trữ mà chế biến ngay thì không cần phải điều hòa độ 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 những hạt nhỏ 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 vỏ phun ra khi gia
nhiệt. Nhiệt độ nướng khoảng 185 – 190
o
C 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.
9
Tách vỏ: quá trình tách vỏ đã loại bỏ dầu bằng cách đập vào đầu hạt, hạt 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 hết sức quan trọng là khi tiến
hành tách vỏ không được để cho nhân bị vỡ, hạt điều 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 bằng dao gỗ hoặc thép hoặc bằng các
phương pháp cơ giới khác. Làm khô trên mâm bằng 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 hạt, nó có thể được bán với 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 CO
2
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 bề mặt chất rắn, bố trí
trong thiết bị. Quá trình hấp phụ có thể là quá trình vật lý hoặc hóa học.
Hiệu quả hấp phụ tùy thuộc vào nhiều yếu tố:
- Sự hấp phụ lý tính sẽ xảy ra dưới nhiệt độ thích hơp và trong một 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.
- 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.
11
Việc tách một phân tử được hấp phụ về mặt vật lý có thể thực 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 nhỏ. Loại này
thường được dùng để lọc tinh không khí sạch cho hệ thống 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.
- Phạm vi sử dụng thiết bị hấp phụ
Thiết bị hấp phụ được sử dụng
trong nhiều trường hợp như tái sinh
methyl chlorofom từ thiết bị làm màng
thuộc phim ảnh, tái sinh hơi cồn từ kho
chứa rượu, lọc sạch khí thải lò đốt
Hình 2.1: Tháp hấp phụ
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 tiếp xúc
giữa khí với chất lỏng, thời gian tiếp xúc, nồng độ môi trường hấp thụ và tốc
độ phản ứng giữa chất hấp thụ và khí.
12
Khí
bẩn
Khí
sạch
Đến thiết bị
ngưng
Chất mang

nhiệt
- 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 CaSO
4
, 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 học. 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 chất hấp
thụ không tái sinh. Còn chất hấp thụ mà có thể giải phóng chất 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 dụng chất hấp thụ tái sinh tiết kiệm được
các hoá chất đắt tiền do sử dụng lại nó, đồng thời thu được các chất khí ô
nhiễm dùng cho mục đích khác. Phương pháp hấp thụ thường dùng để xử lý
SO
2
, H
2
S, CS
2
, RSH (mercaptan), NO
x
, halogen và hợp chất của chúng,

CO
x
,
Chất hấp thụ: nước, CaCO
3
, MgO, ZnO, Na
2
CO
3
, NH
4
OH, Na
2
CO
3
,
K
2
CO
3
, K
3
PO
4
, NaOH,
Thiết bị hấp thụ: là thiết bị chứa dung dịch hấp thụ, mà dòng khí sẽ đi
qua. Thiết bị được thiết kế, chế tạo sao cho hiệu suất khử khí là cao nhất.
13
• Tháp đĩa
Hình 2.2: Tháp đệm

Bao gồm một giá theo phương thẳng đứng chứa vật liệu đệm.Vật liệu đệm
có thể là polytylen, sứ, gỗ với các hình dạng khác nhau. Chất lỏng 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 chiều trên xuống.
Tháp đệm có hiệu quả đối với việc xử lý khí chứa bụi sương (hạt <10µ).
Tháp đệm có tổn thất áp lực và chế độ làm việc ở áp suất ẩm. Chất lỏng tạo
bọt đi qua tháp đệm tốt hơn đi qua tháp đĩa.
14
Dung dịch sau hấp thụ
Khí sạch
Lớp tách ẩm
Dung dịch hấp thụ
Vật liệu
đệm
Khí bẩn
Gồm một vỏ đặt thẳng đứng, bên trong bố trí hệ thống phun dung dịch hấp
thụ, tạo nên sự tiếp xúc giữa khí và dung dịch. Chuyển động của dòng khí
trong thiết bị thường ở dạng xoáy.
Loại thiết bị này áp dụng cho các khí khó tan vì có mùi khó chịu, có
hiệu quả với các hạt chất lỏng > 10µm. 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 sẽ hòa tan hoặc lôi
kéo các hạt chất lỏng. Phần khí không ngưng tụ đi vào buồng dưới 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
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; khử hơi H
2
SO
4
từ sản xuất hóa chất,
hơi H
2
S từ khí thiên nhiên và lọc dầu, khí clo từ sản xuất hoá học, các
halogen, CO
2
, NO
2
và hạt từ các quá trình công nghệ. H
2
SO
4
, 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 thải lớn mà nồng độ
chất ô nhiễm cháy được lại rất bé, đặc biệt là những chất ô nhiễm có mùi
khó chịu.
15
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 hơn khi phản ứng với 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 quyển sẽ có phản 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 đốt bằng ngọn 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 thể tái sinh
hoặc thu hồi khí thải. Phương pháp thiêu đốt có hai dạng:
- Thiêu đốt không có chất xúc tác: nhiệt độ của quá trình thiêu đốt này khá
cao, thường từ 800 – 1.100
0
C 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 thấp từ 250 –
300
0
C. Phương pháp này thích hợp cho các khí độc hại có nồng độ thấp gần
với giới hạn bắt lửa. Phương pháp này rẻ tiền hơn so với phương 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 như 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 giảm nhiệt độ (làm lạnh).
16
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 tiếp hay làm lạnh gián tiếp
- Phương pháp trực tiếp là dùng tác nhân lạnh trực tiếp tiếp xúc với 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 thiết bị lọc
theo nguyên lí cơ học, hạt bụi chuyển động trong không khí, có khối 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.
17
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 chuyển cao, do đó
thường áp dụng cho các loại bụi quý ta cần thu hồi lại đẻ sử dụng, hoặc 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 phần C
P
H
P

O
P
S
P
N
P
A
P
W
P
℅ 64 3,8 6,7 0,5 1 14 10
- Lượng không khí khô lý thuyết cần cho quá trình cháy :
V
0
= 0,089 C
P
+ 0,264 H
P
– 0,0333 (O
P
– S
P
) = 6,493(m
3
chuẩn/kgNL)
- Lượng không khí ẩm lý thuyết cần cho quá trình cháy :
V
a
= (1 + 0,0016 × 17) V
0

= 6,67 ( m
3
chuẩn/kgNL)
- Lượng không khí ẩm thực tế :
V
t
= α V
a
= 8,004 ( m
3
chuẩn/kgNL)
Với α = 1,2 – 1,6 : hệ số ẩm thừa.Chọn 1,2.
- Lượng khí SO
2
trong sản phẩm cháy (SPC) :
V
SO2
= 0,683.10
-2
× S
P
= 3,415.10
-3
(m
3
chuẩn/kgNL)
- Lượng khí CO trong SPC :
V
CO
= 1,865.10

-2
.η.C
P
= 0,024 (m
3
chuẩn/kgNL),(Chọn η = 0,02)
Với η = 0,01 – 0,05 : hệ số cháy không hoàn toàn về mặt hóa học.
- Lượng khí CO
2
trong SPC :
V
CO2
= 1,853.10
-2
.(1 – η).C
P
= 1,16 (m
3
chuẩn/kgNL)
- Lượng hơi nước trong SPC :
V
H2O
= 0,111H
P
+ 0,0124W
P
+ 0,0016 × 17V
t
= 0,764 (m
3

chuẩn/kgNL)
- Lượng khí N
2
trong SPC :
V
N2
= 0,8.10
-2
.N
P
+ 0,79V
t
= 6,33 (m
3
chuẩn/kgNL)
- Tải lượng NO
X
:
19
M
NOX
= 3,953×(BQ)
1.18
= 0,468 (g/s)
- Nồng độ NO
X
:
C
NOX
= M

NOX
/Q
k
× 1000 = 0,929 (mg/m
3
)
- Lượng khí O
2
trong không khí thừa :
V
O2
= 0,21(α – 1)V
a
= 0,28014 (m
3
chuẩn/kgNL)
- Lượng sản phẩm cháy tổng cộng :
V
SPC
= V
SO2
+ V
CO
+ V
CO2
+ V
H2O
+ V
N2
+ V

O2
= 8,561555 (m
3
chuẩn/kgNL)
- Lưu lượng khói ở điều kiện chuẩn :
L
C
= V
SPC
.B/3600 = 0,024 (m
3
/s)
- Lưu lượng khói thải ra ở 300
0
C :
Q
khói
= L
-c
.10(273 + 300)/273 = 0,504 (m
3
/s)
- Tải lượng SO
2
:
M
SO2
= 1000 × V
SO2
×B×ρ = 1000×3,415.10

-3
×10×2,926/3600 =
0,0278 (g/s)
- Nồng độ SO
2
:
C
SO2
= M
SO2
/ Q
khói
× 1000 = 55,2 (mg/m
3
)
- Tải lượng CO :
M
CO
= 1000 × V
CO
× B × ρ = 1000 × 0,024 × 10 × 1,25/3600 = 0,083
(g/s)
- Nồng độ CO :
C
CO
= M
CO
/Q
khói
× 1000 =165 (mg/m

3
)
Tải lượng CO

:
M
CO2
= 1000 × V
CO2
× B × P = 6,370 (g/s)
Nồng độ CO
2
:
C
CO2
= Mco/Q
K
× 1000 = 12640 (mg/m
3
)
- Tải lượng bụi :
M
bụi
= 10 × α × Ap × B/3600 = 0,194 (g/s)
Với α(0,1 – 0,85) : hệ số tro bay theo khói . Chọn 0,1 .
20
- Nồng độ bụi :
C
bụi
= M

bụi
/Q
khói
× 1000 = 0,385 (mg/m
3
)
Bảng 3.2: thông số đầu vào và quy chuẩn xả thải
Thành phần CO CO
2
SO
2
Bụi NO
x
Nồngđộ
mg/m
3
165 12640 55,2 385 929
QCVN
19:2009
1000 0 500 200 850
3.2. Quy trình công nghệ
3.2.1. Quy trình 1
3.2.1. Quy trình 2
21
Khí thải
xiclon
Giải nhiệt
Tháp hấp thụ
Nguồn tiếp nhận
(QCVN: 19 – 2009)

Giải nhiệt
ống khói
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
22
Khí thải
Tháp phun rổng
Tháp hấp phụ
ống khói
Nguồn tiếp nhận
(QCVN: 19 – 2009)
4.1. Tính toán tháp phun rỗng
4.1.1. Tính toán thiết bị
 Diện tích tiết diện của tháp:
Ta có:
Và lưu lượng khí vào Q
k
= 0,504 m
3
/s.
Vận tốc khí đi vào tháp v
k
= 0,6 – 1,2 m/s. Ta chọn v
k
= 0,6 m/s
Vậy diện tích tiết diện của tháp là:
 Đường kính tháp
Ta chọn D = 105 cm.
 Chiều cao tháp:
Chọn H = 263 (cm)
 Lưu lượng nước toàn phần để phun tưới:

Lưu lượng riêng phần của nước: 8 – 10 (l/m
3
khí)
Chọn lưu lượng riêng phần của nước m = 10l/m
3
khí.

Ta có: 0,504 (l/s) = 5,04.10
-3
(m
3
/s)
 Vận tốc dòng nước:
Chọn tỷ lệ giọt nước trong dòng khí là α =0.05-0.06
Chọn α =0.05
Vận tốc dòng nước:
Ta có:
 Đường kính của lỗ đưa nước vào:
23
k
k
v
Q
s
=
)(84,0
6,0
504,0
2
ms ==

)(03,1
14,3
84,0.44
m
s
D
===
π
mDH 625,205,1.5,25,2
===
10.0,504 5,04( / )
n k
Q mQ l s
= = =
)/(12,0
84,0.05,0
10.04,5
3
sm
S
Q
v
n
n
===
−
α
Chọn số lỗ n tùy thuôc đường kính tháp ta chọn n=25

 Đường kính giọt nước đi vào thiết bị:

Ta chọn 6 vòi phun.
 Hiệu suất thiết bị:
Chọn
Ta có:


Vậy ta có hiệu suất của thiết bị là 90,9%
Nồng độ bụi sau xử lý
3
/035,35)909,01.(385 mmgC
buira
=−=

 Đường kính ống dẫn nước vào và ra:
Ta có:

)(23,0
12,0.14,3
10.04,5.44
3
m
v
Q
D
n
n
n
===

−
π
 Tính đáy và nắp
Chiều cao tháp: H = (2,5-3)D=0,575m=5750mm
Chọn H=2,5.D
Ta có: h
1
= 0,25D = 0,25.0,23 = 0,0575m =575mm
h >=2s nhưng không nhỏ hơn chiều dày thiết bị(25mm). Chọn h =
4mm
Chiều cao toàn tháp:
H
t
= 2.(h
1
+h)+H = 2(575 + 4) +5750 = 6908mm
 Tính trở lực hệ thống
24
)(10.17,5
12,0.14,3.25
10.04,5.05,0
3
3
m
vn
Q
d
n
n
−

−
===
π
α
)(10.9,7
504,0
10.04,5
94,0
72,0
10.5
94,0
10.5
3
5,1
33
5,1
3
m
Q
Q
v
d
k
n
nk
n
−
−−
−
−

=








+=








+=
8,0
=
e
η
9,90)63,2.
504,0
10.504,0
.
12,0.10.9,7
72,0.8,0
2

3
exp(1
).
.
.
2
3
exp(1
3
3
=−−=
−−=
−
−
−
H
Q
Q
vd
v
k
n
nn
nke
η
η
 Trở lực của tháp rỗng không lớn hơn 10 – 50 mmH
2
O. Chọn trở lực
tháp 30 mmH

2
O
 Áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục tất cả sức cản thủy lực trong
hệ thống
ΔP = ΔP
đ
+ ΔP
m
+ΔP
H
+ ΔP
t
+ ΔP
k
Khối lượng riêng không khí ở 300
o
C:
3
/6,0
760)300.00367,01(
760.293,1
760)00367,01(
293,1
mkg
t
p
=
+
=
+

=
ρ

Chuẩn số Renol:
18,11
22.0
6,0.41,0.10
Re
===
µ
ρ
tdk
dv
Khi trị số Re có giá trị nhỏ, lớp biên chảy tầng phủ kín phần nhô ra
của bề mặt nhám, ống dẫn làm việc như ống nhẵn. Tăng Re hoàn toàn không
ảnh hưởng đến sự thay đổi hệ số ma sát . Trong thực tế có thể thừa nhận
=0.02
Áp suất để khắc phục trở lực ma sát:
2
/15,0
2
10.6,0
41.0
1
.02,0
2
mN
v
d
L

P
k
td
m
===∆
ρ
λ
Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục bộ:
2
2
2
/33
2
6,0.10
1,1
2
mN
v
P
k
c
===∆
ρ
ξ
Áp suất cần thiết để khắc phục áp suất thủy tĩnh
H là chiều cao. Ta chọn H =1
2
/98101.81,9.1000 mNgHP
H
===∆

ρ
Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực trong tháp:
2
2
/3,29430 mNOmmHP
t
==∆
Áp suất bổ sung ở cuối ống dẫn trong những trường hợp cần thiết
0
=∆
k
P
Vậy:
2
/45,101373,29498103315,0 mNP
=+++=∆
25