rửa khí rỗng nhóm 2

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
CƠ SỞ THANH HÓA – KHOA KINH TẾ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

ĐỀ TÀI:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH RỬA KHÍ RỖNG
GVHD : TH.S. VIÊN THỊ THỦY
SVTTH : NHÓM 02
LỚP : CDMT12TH
THANH HÓA, THÁNG 06 NĂM 2013
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
DANH SÁCH SINH VIÊN THỰC HIỆN
STT HỌ VÀ TÊN MSSV GHI CHÚ
1 NGUYỄN VĂN NÊN 10027563
2 PHẠM THỊ NĂM 10004193
3 CAO THI NGUYÊN 10005263
4 NGÔ THỊ HỒNG NHUNG 10005723
5 LÝ THỊ NHUNG 10023443
6 VŨ THỊ THƠM 10008723
7 NGUYỄN ĐỨC SƠN 10005193
8 NGUYỄN THỊ SỰ 10005303
9 NGUYỄN THỊ THÚY 10022183
10 NGUYỄN THỊ THƯƠNG 10004703
11 NGUYỄN ĐỨC TIẾN 10016193
12 NGUYỄN HỮU TIẾP 10011223
13 LÊ HUYỀN TRANG 10008543
14 ĐÀO THỊ TRANG 10008903
SVTH: Nhóm 02- Lớp CDMT12TH
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên chúng tôi xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy, Cô Khoa Công
nghệ Trường Đại học Công nghiệp Tp. HCM, chúng tôi xin chân thành cảm ơn cô
Viên Thị Thủy là người trực tiếp hướng dẫn chúng tôi hoàn thành bài báo cáo này.
Trong quá trình làm báo cáo, vì chưa có kinh nghiệm thực tế và thời gian hạn
hẹp nên bài báo cáo không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự góp
ý, nhận xét từ phía quý Thày,Cô để kiến thức của chúng tôi ngày càng hoàn thiện
hơn và rút ra được những kinh nghiệm bổ ích, có thể áp dụng vào thực tiễn một
cách hiệu quả trong tương lai.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
Thanh Hóa, ngày 03 tháng 06năm 2013.
SVTH: Nhóm 2
SVTH: Nhóm 02- Lớp CDMT12TH
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
DANH MỤC HÌNH, BẢNG, SƠ ĐỒ
DANH MỤC HÌNH
SVTH: Nhóm 02- Lớp CDMT12TH
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
MỤC LỤC
SVTH: Nhóm 02- Lớp CDMT12TH
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, càng ngày càng có
nhiều nhà máy, khu công nghiệp tập trung được xây dựng và đưa vào hoạt động
tạo ra một khối lượng sản phẩm công nghiệp chiếm một tỷ trọng cao trong toàn bộ
sản phẩm của nền kinh tế quốc dân. Bên cạnh đó sản xuất công nghiệp đã gây nên
nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường trong đó có môi trường không khí. Nếu
không có biện pháp thích đáng thì môi trường nói chung và môi trường không khí
nói riêng sẽ đứng trước nguy cơ bị xấu đi trầm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức
khoẻ của người dân. Ô nhiễm không khí do hoạt động công nghiệp vẫn đang và sẽ

là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nhất. Hầu hết các
ngành công nghiệp đều sử dụng các loại nguyên liệu khác nhau để làm chất đốt
nhằm cung cấp năng lượng cho quá trình công nghệ khác nhau. Hầu hết các nhà
máy đều sử dụng dầu để làm nguyên liệu. Nguồn thải do chất đốt dầu và nhiều
nguồn nguyên liệu khác nhưng (chủ yếu là dầu FO) được coi là nguồn thải quan
trọng nhất. Những khí thải này thải ra môi trường quá mức là nguyên nhân của
mưa axit, hiệu ứng nhà kính, sự nóng lên của khí quyển…ảnh hưởng đến đời sống
con người và sinh vật. Do vậy, cần phải có các biện pháp xử lý khí thải trước khi
thải ra môi trường. Và yêu cầu đặt ra đối với các nhà máy công nghiệp là phải xây
dựng các hệ thống xử lý khí thải trước khi thải ra ngoài.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page6
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. NGUỒN PHÁT SINH BỤI.
1.1.1. Định nghĩa bụi.
Bụi là tập hợp nhiều hạt có kích thước bé, tồn tại lâu trong không khí dưới
dạnh bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, sương mù.
Bụi bay có kích thước từ 0,002-10bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn
được nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brownian 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 (siliccose) do hít
phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày.
Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10, 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 trung, gây dị ứng.
1.1.2. Nguồn gốc phát sinh bụi.
Bụi tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa…)
Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)
Bụi động vật, người (trên lông, tóc…)
Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…)

Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)
Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)
1.1.3. Phân loại bụi theo tác hại
Theo tác hại bụi có thể phân ra:
+ Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen)
+ Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi 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…)

1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THU BỤI:
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page7
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
1.2.1. Phương pháp xử lí bụi khô
Phương pháp lọc bụi khô thường dung để thu hồi các loại bụi có thể tận dụng
lại hoặc tái chế.
1.2.1.1. Buồng lắng bụi
Cấu tạo của buồng lắng rất đơn giản – đó là một không gian hình hộp có tiết
diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diên đường ống dẫn khí. Nguyên lí chung
của phương pháp này là dựa vào sự thay đổi tốc độ đột ngột của dòng khí làm cho
động năng của dòng khí giảm, làm cho năng lượng của hạt bụi giảm và do chúng
có khối lượng lớn nên dưới tác dụng của trọng lực trái đất nó sẽ chìm xuống đáy
phòng lắng.
Buồng lắng bụi được ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60-70
trở lên. Tuy vậy, các hạt có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bị giữ lại trong buồng
lắng. Một vài ứng dụng thiết bị này là dùng trong lò vôi, lò đốt và các nhà máy chế
biến thức ăn gia súc.
Hình 1.1: Các buồng lắng
a, Buồng lắng bụi kiểu đơn giản nhất
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page8

Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
b, Buồng lắng bụi có vách ngăn
c, Buồng lắng bụi nhiều tầng
1.2.1.2. Cyclon
Thiết bị bao gồm một hình trụ với một đường ống dẫn khí có lẫn bụi vào thiết
bị theo đường tiếp tuyến với hình trụ và một đường ống tại trục thiết bị dùng để
thoát khí sach ra. Vận tốc của dòng khí đi vào thường nằm trong khoảng 17-25 m/s
sẽ tạo ra dòng khí xoáy với lực li tâm rất lớn làm cho các hạt giảm động năng,
giảm quán tính khi va đập vào thành thiết bị và lắng xuống phía dưới .Phía dưới lạ
một đáy hình nón và một phễu thích hợp để thu bụi và lấy bụi ra. Dòng khí có chứa
bụi được sự trợ giúp của quạt, làm cho chúng chuyển động xoáy trong vỏ hình trụ
và chuyển động dần xuống tới phần hình nón. Dòng khí chuyển động vượt quá tới
phần hình nón, tạo ra một lực li tâm làm cho hạt bụi văng ra khỏi dòng khí, va
chạm vào vách cyclone và cuối cùng rơi xuống phễu. Cyclon có thể sử dùng dạng
đơn hoặc cyclon dạng chùm tức là bao gồm nhiều cyclone mắc song song với nhau
nhằm làm tăng hiệu quả lọc của tập hợp thiết bị.
Một vài ứng dụng quan trọng của loại thiết bị này là trong các nhà máy xi
măng, công nghiệp sắt thép, nghiền lúa gạo, thực phẩm, nhà máy nhựa đường, lọc
dầu.
1.2.1.3. Hệ thống lọc túi vải
Hệ thống này bao gồm những túi vải hoặc túi sợi đan lại, dòng khí có thể lẫn
bụi được hút vào trong ống nhờ một lực hút của quạt li tâm. Những túi này được
đan lại hoặc chế tạo cho kín một đầu.Hỗn hợp khí bụi đi vào trong túi, kết quả là
bụi đươc giữ lại trong túi.
Bụi càng bám nhiều vào các sợi vải thì trở lực do túi lọc càng tăng. Túi lọc
phải làm sạch theo định kỳ, tránh quá tải cho các quạt hút, làm cho dòng khí có lẫn
bụi không thể vào túi lọc. Để làm sạnh túi có thể dùng biện pháp rũ túi để làm sạch
bụi ra khỏi túi hoặc có thể dùng các sóng âm truyền trong không khí hoặc rũ túi
bằng phương pháp đổi ngược chiều dòng khí, dùng áp lực hoặc ép từ từ.
Một vài căn cứ để chọn túi lọc là nhiệt độ nung chảy, tính kháng axit hoặc

SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page9
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
kháng kiềm, tính chống mài mòn, chống co và năng suất lọc của từng loại vải. Một
vài loại sợi thường được dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiang, sợi
silicon, sợi thủy tinh.
Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi cơ học để giữ lại
những hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được. Khi các hạt bụi thô
hoàn toàn đã được tách ra thì lượng bụi trong túi sẽ giảm đi. Một vài ứng dụng của
túi lọc là trong các nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép và máy nghiền ngũ cốc.
1.2.1.4. Thiết bị lắng quán tính
Nguyên lí cơ bản để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là làm thay đổi
chiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng những
vật cản có hình dáng khác nhau. Khi dòng khí đổi hướng chuyển động thì bụi do có
sức quán tính 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.
Một số dạng thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: venture, kiểu màn chắn uốn cong, kiểu
lá sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lò hơi của
Ambuco,…
Hình 1.2: Các thiết bị lắng
a, Thiết bị lắng “lá sách”
b, Thiết bị lắng quán tính kiểu “lá sách” hình chóp cụt
1.2.2. Phương pháp lọc bụi ướt
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page10
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
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 dang hạt (khi nước được phun thành các hạt nước có kích thước 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 đạp, tiếp xúc và

khuêchs tán còn dòng khí sạch sẽ đi ra khỏi thiết bị.
Hình 1.3: Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động
1.2.3. Phương pháp loc bụi tĩnh điện
Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng một hiệu điện thế cưc cao để tách bụi, hơi,
sương, khói khỏi dòng khí. Có 4 bước cơ bản để được thực hiên là:
- Dòng điện làm các hạt bụi bị ion hóa
- Chuyển các ion bụi từ các bề mặt thu bụi bằng lực điện trường.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page11
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
- Trung hòa điện tích của các 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.
- Thiết bị này có thể thu được những hạt rất nhỏ (1 - 44) với hiệu quả rất
cao, có thể đạt tới 99,99%. Khi dòng khí chứa quá nhiều bụi trong nó thì ta đặt ta
đặt một thiết bị cơ học phía trước đó,lọc bớt lượng bụi thô trước khi lọc bằng thiết
bị tĩnh điện. Axit, chất thải, nhiệt độ cao và vật chất có tính ăn mòn đều có thể làm
thể làm hư hại thiết bị. Thiết bị lắng tĩnh điện được ứng dụng trong các trường hợp
thu bụi tại khâu tán than đá thanh bột dùng trong nhà máy nhiệt điện, nhà máy
luyện thép, nghiền xi măng, sản xuất giấy.
Bảng 1.1. So sánh các thiết bị lọc bụi
Thiết bị Ưu điểm Nhược điểm
Cyclone - Vốn thấp,ít phải bảo trì
- Sụt áp nhỏ(5 - 15 mmH
2
O)
- Thu bụi khô
- Ít chiếm diện tích
- Hiệu suất thấp với bụi
nhơ hơn 10.
- Không thu được bụi có

tính kết dính.
Rửa ướt - Không sinh nguồn bụi thứ cấp
- Ít chiếm diện tích
- Có khả năng giữ được cả khí
và bụi
- Có thể lọc được bụi kích thước
dưới 0,1
- Vốn thấp
- Sinh ra cặn bùn,nước
thải.
- Chi phí bảo trì cao do
nước rò rỉ ăn mòn thiết bị.
Lọc tĩnh điện - Hiệu suất lọc cao,tiết kiệm
năng lượng
- Thu hồi được cả bụi khô và
bụi ướt
- Sụt áp nhỏ
- Ít phải bảo trì
- Vốn lớn
- Nhạy với thay đổi dòng
khí
- Khó thu bụi với những
điện trở khá lớn.
- Chiếm diện tích lớn,dễ
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page12
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
- Xử lí lưu lượng lớn gây cháy nổ nếu khí chứ
khí và bụi cháy được
Lọc bụi tay áo - 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.
Lọc bụi bằng lực
quán tính
- Tổn thất áp suất rất nhỏ.
- Vốn thấp
- Thiết bị dễ chế tạo.
- Có thể thu được bụi có tính
kết dính.
- Hiệu quả thấp với những
loại bụi có kích thước nhỏ
hơn 20µm.
- Chiếm diện tích khá
nhiều.

1.2.4. Phương pháp ướt
Phối liệu được nghiền ướt thành dạng bùn, độ ẩm 36 - 42% chứa trong những
bể bùn lớn rồi đưa vào nung trong các thiết bị lò quay.

Lò quay có ống hình trụ dài 120 - 150m, đường kính 2,4 - 4m, đặt nghiêng 4 -
6, quay với vận tốc 40 – 70 m/ph. Ở đầu lò thấp, người ta phun nhiên liệu( bột
than, dầu, khí) vào đốt, nhiên liệu cháy trong khoảng không gian của lò. Ở đầu lò
cao, đưa phối liệu vào.
Nguyên liệu khai thác ở mỏ, chuyền về nhà máy. Định lượng nguyên liệu
bằng hệ thống cân và bin tiếp liệu, rồi đưa vào máy nghiền bị ướt. Phối liệu ướt, đủ
độ mịn được chứa trong những bể chứa. Bể chứa có những cánh khuấy cơ học,
đồng thời sục khí nén làm đồng đều. Hệ thống nghiền ướt và các bể chứa bùn cần
diện tích mặt bằng lớn. Khi chứa trong bể ta có thể điều chỉnh thành phần phối liệu
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page13
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
trước khi nung. Bùn phối liệu vào lò nung, nhiên liệu than được nghiền mịn bằng
máy nghiền phun vào lò theo hướng ngược chiều hướng hối liệu.Sau những biến
đổi hóa lý, phối liệu thành clinker ra khỏi lò quay, được làm nguội bằng thiết bị
làm nguội kiểu ghi. Silo chứa clinker. Từ đây có thể xuất clinker tới các trạm
nghiền ngoài nhà máy nhờ giao thông vận tải, hoặc nghiền với các phụ gia và
thạch cao bằng máy nghiền bi thành xi măng.
Lò quay nung clinker rất dài (120 - 150m, lò dài nhất tới 240m) tất cả các quá
trình hóa lý từ bay hơi ẩm, phản ứng pha rắn, tạo pha lỏng và kết khối clinker xảy
ra trong lò quay. Tiêu tốn năng lượng riêng (kcal/kg clinker) trong lò quay phương
pháp ướt rất cao (1300 - 1450 kcal/kg clinker). Để tăng hiệu quả sấy phối liệu và
rút ngắn chiều dài lò, người ta lắp thêm các xích sắt ở phần đầu lò hoặc tách riêng
thiết bị sấy nếu có thể khỏi lò quay.
1.2.5. Phương pháp khô
Nguyên liệu đá vôi, đất sét và quặng sắt được các pin tiếp liệu đưa vào nghiền
trong máy nghiền đứng, nghiền khô. Bột phối liệu mịn được đưa vào silo dồng
nhất. Bột phối liệu cao có mức đồng nhất đạt yêu cầu được bơm khí nén chuyển
vào lò nung. Do phối liệu khô, lò nung có cấu tạo hai phần: phần thiết bị trao đổi
nhiệt kiểu treo và phần lò quay. Than đá được nghiền bằng máy nghiền phun cháy
trong lò theo chiều ngược với chiều chuyển vận của bột phối liệu. Khói lò có thể

lọc qua tháp tách kiềm. Làm nguội clinker bằng thiết bị làm nguội kiểu ghi, sau đó
chứa trong silo. Từ đây có thể xuất clinker trực tiếp theo hệ thống vận tải, hoặc
nghiền với các phụ gia và thạch cao thành xi măng chứa trong các silo.
Các máy nghiền đứng nghiền nguyên liệu trong phương pháp khô có ưu thế
hơn so với phương pháp nghiền ướt về nhiều chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, môi trường.
Năng lượng tiêu tốn là 730 - 800 kcal/kg clinker.
1.2.6. Phương pháp bán khô
Độ ẩm phối liệu đầu vào trong khoảng 10 - 12%. Do độ ẩm còn tương đối
cao, cần có bộ phận sấy phối liệu trước khi vào lò. Để sấy phối liệu có thể có thêm
thiết bị sấy đứng hoặc sấy thùng quay trước khi vào thiết bị trao đổi nhiệt kiểu treo
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page14
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
của lò. Hiện nay, các nhà máy hầu như không dùng phương pháp này mà chỉ dùng
phương pháp ướt hoặc phương pháp khô.
Sự lắng bụi các hạt trên bề mặt các giọt dịch thể
Các hạt bụi lắng trên các giọt dịch thể dưới tác dụng sự thấm ướt.
Quá trình lắng các hạt bụi trên bề mặt giọt dịch thể hoặc trên bọt dịch thể là
do các hạt bụi được thấm ướt. Sự thấm ướt là tính loang của dịch thể trên bề mặt
vật rắn.
Tháp rửa thu bụi theo phương pháp ẩm gồm 2 kiểu: tháp rỗng và tháp có ô
đệm trong đó khí cần làm sạch được chuyển qua tháp tiếp xúc với giọt dịch thể
phun và qua ống phun.
Vậy tháp xử lý khí dùng:
Sử dụng khi cần lọc sạch bụi mịn với hiệu quả tương đối cao.
Kết hợp giữa lọc bụi và khử khí độc hại trong phạm vi có thể, nhất là với các
lọai khí hơi cháy
Kết hợp làm nguội khí thải
Đặc biệt độ ẩm cao trong các lọai khí thải khi đi ra khỏi thiết bi lọc không gây
ảnh hưởng gì đáng kể cho thiết bị cũng như các quá trình công nghệ liên quan.
1.3. LỰA CHON THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT

BỊ
1.3.1. Cơ sở lựa chọn
Để lựa chọn từng thiết bị thu bụi hoặc thiết bị lọc sạch bụi cần phải chú ý các
điều kiện sau:
Tính chất của bụi:kích cỡ,hình dạng,mật độ,độ ẩm,tính hút ẩm(tức là tính hấp
thụ hoặc hút hơi nước),tính dẫn điện,tính cháy ,tính ăn mòn,độ mài mòn và tính
độc của bụi.
Tính chất của dòng khí mang bụi:nhiệt độ,độ chứa ẩm,tính ăn mòn,tính
cháy,áp suất,độ ẩm tương đối,mật độ,tính dính, tính dẫn điện và tính độc của dòng
khí có mang theo hạt bụi.
Các tiêu chuẩn về khí thải của nhà nước ban hành.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page15
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
Yếu tố phát sinh: tốc độ sa lắng của bụi theo kích thước hạt bụi,lưu lượng
dòng khí, nồng độ hoạt động của nguồn lien tục hay gián đoạn,hiệu quả mong
muốn.
Hiệu quả thu bụi: kích cỡ hạt bụi có trong dòng khí là rất quan trọng cho khả
năng thu bụi của thiết bị, hay hiệu quả thu bụi phụ thuộc kích cỡ hạt bụi và độ
phân tán.
Lựa chọn thiết bị hấp thu tháp phun rỗng.
1.3.2. Quy trình công nghệ.
Bụi và khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất được tho gom bằng các chụp
hút bụi.Quạt hút trên đường ống sẽ hút và dẫn bụi vào thiết bị lắng (lắng quán
tính).Dòng khí đi vào thiết bị theo phương ngang sẽ bị đổi hướng chuyển động do
va đập với vật cản(các tấm chắn),khi dòng khí đổi hướng chuyển động thì bụi do
có sức quán 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 thiết bị.Đầu bên
kia của thiết bị ,quạt hút sẽ hút khí sạch và khí nay sẽ theo đường ống khói bay ra
ngoài không khí.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page16

Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ
2.1. ĐỊNH NGHĨA.
Thiết bị rửa khí rỗng:
Tiết diện tháp có thể tròn hay hình chữ nhật.
Khí và dịch thể trong tháp có thể chuyển động cùng chiều, ngược chiều hoặc
cắt nhau.
Các mũi phun có thể bố trí một tầng hay nhiều tầng, hoặc đặt dọc trục thiết bị.
Các tháp rửa khí rỗng hoạt động có hiệu quả khi bụi có kích thước > 10µm và
kém hiệu quả khi kích thước bụi < 5µm.
2.2. CẤU TẠO
Vỏ thiết bị.
Tấm phân phối khí.
Vòi phun nước
Tấm vật liệu hấp phụ
Hình 2.1: Buồng phun rửa khí rỗng
1.vỏ thiết bị; 2.vòi phun nước;
3.tấm chắn nước; 4.bộ phận hướng dòng và phân phối khí
2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG .
Dòng khí chứa 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 lỏng.
Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page17
Khí ra
Tháp rửa khí rỗngBể chứa nước vào
Bể lọc
Quạt thổi khí
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
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.
2.4. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
Tuần hoàn lại
Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ của mô hình rửa khí rỗng
2.5. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÔ HÌNH RỬA KHÍ RỖNG.
2.5.1. Thành phần và các chất cần xử lý
Bảng 2.1: Thành phần và các chất cần xử lý
Thông số Nồng độ (mg/m
3
)
C = C
p
83.2%
H = H
p
9.8%
O = O
p
0.3%
N = N
p
0.1%
S = S
p
1.0%
Độ tro A = A
p
3.5%
Độ ẩm W 1.8%
Hệ số tiêu hao không khí α: 1,2÷1,6

Chọn α = 1,4; chọn Q = 40 m
3
/h
2.5.2. Tính đường ống dẫn khí vào và ra
Chọn vận tốc khí vào bằng vận tốc khí ra: 10m/s
(m)
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page18
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
D
1
= D
2
= 0,046 (m)
Vì lượng khí hòa tan vào dòng lỏng rất ít nên ta coi v
d
=v
c
aD
1
=D
2
Chọn đường kính ống ra là 4cm
Bề dày ống dẫn khí 4mm
Ta chọn chiều dài ống dẫn khí ra là 15cm, với bán kính là 4cm
=> V= π*r
2
*h= 3.14* 0.02
2
* 0.15 = 0.0002 (m
3

)
Vận tốc khí trong ống khoảng 0,6 - 1 (m/s), chọn vận tốc trong ống là 0,6m/s
Đường kính ống vào và ra
)(029,0
6,0785,0
04,0
785,0
m
v
L
d
K
=
×
=
×
=
Trong đó:
L
K
: Lưu lượng khí vào tháp
v: Vận tốc khí trong ống vào và ra, v = 0,6 (m/s)
Chọn bề dày ống b = 1 (mm)
2.5.3. Thân tháp.
Đường kính tháp:
Chọn vận tốc làm việc:W
y
= bằng 80% vận tốc sặc W
s
Suất lượng trung bình của hỗn hợp khí thải:

G
tb
=
vào ra
G G 1988,7 1988,07
2 2
+ +
=
= 1988,385(mol/h) = 0,016(kg/s)
Lượng dung môi vào ra khỏi tháp gần như bằng nhau:
log
0,16
2
s
3
w
n ytb
x
d x l
M
g V M
σ ρ
ρ
 
× ×
 
 
×
 ÷
× ×

 
 
 
= A – 1,75
1
1
4
8
tb tb
tb x
L P
G P
 
 
×
 ÷
 ÷
 
 
Trong đó :
Tháp đệm A = 0,022
Px , Ptb : Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và pha khí.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page19
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
Mx ,Ml là độ nhớt của nước ở 25 và 320
Với độ nhớt của nước ở 25
0
C
Ml = 0,8937 10-3 Ns/m2
Độ nhớt của nước ở 32

0
C
Mx = 0,7679 10-3 Ns/m
2
Khối lượng riêng trung bình của chất lỏng :
Pl = 984,35 kg/m
3
Khối lượng riêng trung bình của chất khí
Pk = 1,072 kg/m
3
Khối lượng riêng trung bình:
Ptb =
984,35 1,072
2
+
= 492,711 (kg/m
3
)
Log
0,16
2 3
s
2 3
W 240 1,0017 0,7679 10
9,81 0,73 492,711 0,8937 10
−
−
 
 
× × ×

 ÷
 ÷
 ÷
× × ×
 
 
1 1
4 8
0,3077 1,0017
0,022 1,75
0,016 492,711
   
= − × ×
 ÷  ÷
   
Ws = 0,1416 (m/s)
a wy = 0,9 × 0,1416 = 0,1274 (m/s)
Ta có: V
tb
= Q×t trong đó Q: lưu lượng bơm = 40 ( m
3
/h )
t: thời gian lưu = 1.5 ( h )
=> V
tb
= 40× 1.5 = 60 (m
3
)
 D =
4 4 60

0,4( )
3600 3,14 3600 0,1274
tb
y
V
m
π w
× ×
= =
× × × ×
Chọn D = 0,4 (m) = 40 (cm)
Tiết diện của tháp:
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page20
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
S=
2 2
D 3,14 0,4
4 4
π× ×
=
= 0,1256(m
2
)
Lưu lượng khí trung bình đi qua tháp:
V
tb
= 60 (m
3
/h)
2.5.4.Tính đường ống dẫn chất lỏng

Chọn vận tốc chất lỏng khoảng 2m/s
Đường ống dẫn vào:
3
1,301 4
2 3600
4
tt
lv
L
D
v
×
= =
× ×
×
π
π
= 0,015m
Chọn ống dẫn nước có đường kính 2cm (tương ướng với ống Φ21)
Bề dày đường ống dẫn nước 3mm.
2.5.5. Đường kính ống dẫn nước ra.
Lưu lượng dòng lỏng vào và ra không chênh lệch nhiều nên xem lưu lượng
vào = lưu lượng ra
Chọn vận tốc nước ra 1,4m/s
Chọn đường ống dẫn nước ra có đường kính 2cm
Bề dày ống 3mm
2.5.6. Tính nắp và đáy thiết bị.
Chọn nắp và đáy thiết bị dạng tiêu chuẩn có gờ
Chiều dày nắp và đáy
Chọn nắp và đáy thiết bị dạng tiêu chuẩn có gờ

Chọn chiều cao gờ =25mm = 0,025m
Kích thước đáy nón hb=45mm = 0,045m
Do đáy thiết bị là hình chóp nên ta có:
Dđáy = Dthân= 0.4 m , chọn chiều cao đáy là 0.2 m
)
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page21
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
2.5.7. Lớp hấp phụ (than củi)
Vật liệu hấp phụ là than củi gồm 2 lớp: lớp than to và lớp than nhỏ.
Bề dày là 10cm
Mục đích sử dụng than: khử mùi hôi, loại bỏ một số khí không mong muốn.
2.5.8. Tính bộ phận phân phối nước.
Chọn cách phân phối bằng vòi phun hoa sen .
V
l
vào = 2m/s và lưu lượng cần thiết Q
vào
= 1,301 m
3
/h = 3,61
×
10
-4
m
3
/h
Tổng diện tích lỗ phân phối là: S =
4
v
1

Q 3,61 10
V 2
−
×
=
= 1,805
×
10
-4
m
2
.
Chọn 84/1cái lỗ, suy ra đường kính một lỗ là: 0,005m.
Vận tốc nước:
4
2
1
3,61 10
2,01 /
9 3,14 0,005 / 4
Q
v m s
n S
−
×
= = =
× × ×
Hình 2.3: Vòi hoa
sen
Mục đích : phun

nước thành từng tia để
tạo môi trường ẩm
ướt cho quá trình xử lý
khí.
Vòi phun gồm 3
vòi, số lỗ trên mỗi vòi
là 84 lỗ. tổng số lỗ cả
3 vòi là 252 lỗ, với số lỗ này thì khả năng phun nước đạt hiệu quả cao và luôn cung
cấp đủ cho lớp đệm được ẩm ướt.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page22
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
2.5.9. Tấm phân phối khí.

Hình 2.4: Tấm phân phối khí
Dày 0.5cm
Số lỗ: 400 lỗ
Mục đích: hướng cho nước và khí đi thành dòng, nhằm cho khí và nước tiếp
xúc đều với nhau.
2.5.10. Bể lọc
Bể lọc được dùng để lọc nước sau quá trình giửa khí trong tháp. Sau đó nước
được tuần hoàn lại bể chứa nước ban đầu. Chọn bể có kích thước là cao 40cm,rộng
40cm, dài 40cm.
Vậy thể tích của bể sẽ là V= 0,4 x 0,4 x 0,4 = 0,064 (m3)
Bên trong bể lọc có lớp vật liệu lọc là cát và đá, chiều dày của lớp vật liệu lọc
là 10cm, được đặt cách đáy 5cm.
2.5.11. Bể chứa
Bể chứa nước dùng để chứa nước cung cấp cho máy bơm để đưa nước vào
tháp. Chọn bể chứa nước có kích thước là cao 30cm,rộng 30cm, dài 30cm.
Vậy thể tích của bể sẽ là V= 0,3 x 0,3 x 0,3 = 0,027 (m3)
2.5.12. Máy bơm nước

SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page23
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
Máy bơm nước dùng để đưa nước vào tháp.
Hình 2.5: Máy bơm nước
Q
vào
= 1,301 m
3
/h
Cao 1,5m, chọn bơm có cột áp 0,4m;H = 80%
Công suất bơm :
3
1000 9,8 1,301 0,4
1,7 10 ( )
1000 1000 0,8 3600
g Q H
N kw
ρ
η
−
× × × × × ×
= = = ×
× × ×
Hệ số dự trữ = 2, ta có công suất bơm cần đạt được là:
1,7 10
-3
2 = 3,41 0
-3
kw
2.5.13. Quạt thổi khí

Chọn quạt có lưu lượng 40 m
3
/h =0,011 ( m
3
/s)
Chọn hiệu suất quạt 80%.
Suy ra, công suất quạt:
=
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page24
Đồ án chuyên nghành GVHD: Th.s Viên Thị Thủy
Quạt đặt cách thân tháp là 20cm. Cách mặt đất là 65cm.
SVTH: Nhóm 02 – Lớp: CDMT12TH Page25