Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải, hơi axic, bụi gỗ cho dây chuyền công nghệ sản xuất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI, HƠI
AXIC,BỤI CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GỖ

GVHD: Ths.NGUYỄN VĂN HIỂN
NHÓM SV: Nhóm 7
LỚP:

DH11MT

TP.HCM
28/11/2014


MỞ ĐẦU
Đặt Vấn Đề

I.

Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc
của nên kinh tế cũng như khoa học kĩ thuật trong tất cả các lĩnh vực của thế giới nói
chung và Viết Nam nói riêng. Nền CNH-HĐH của nước nhà đã và đang đạt được
những thành tựu đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy, mức sống của con người
cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng dần có nhưng thay đổi nhất định
hướng đến sự phát triển tiến bộ hơn.
Tuy nhiên, hệ quả của sự phát triển ấy cũng không hề nhỏ. Một loạt vấn đề về môi

trường nảy sinh như : Động đất, sóng thần, nóng lên toàn cầu, hoạt động của núi lửa
ngày càng nhiều hơn, nước biển dâng,…Thực trạng ấy đã phản ánh rõ nét ý thức của
con người về mối quan hệ giữa “ Phát triển kinh tế “ và “ Bảo vệ môi trường “ .
Đối với nước ta đang trên đà phát triển hội nhập nên thương mại quốc tế và đẩy mạnh
kinh tế khu vực. Cuộc sống người dân được cải thiện rõ rệt. Khi cuộc sống no đủ con
người nghĩ đến việc làm đẹp, hướng đến sự hoàn thiện hơn từ nhà cửa, nội thất, vật
dụng đời sống, nghệ thuật. Từ đó các sản phẩn từ tự nhiên ngày càng được ưa chuộng
đặt biệt là các sản phẩm từ gỗ; người ta có thể tạo thành những sản phẩm đẹp mắt và
rất hữu dụng, tiện lợi mang phong cách nhẹ nhàng nhưng sang trọng gần gũi với tự
nhiên trong các gia đình, trường học,….Tuy nhiện, trong quá trình tao ra các sản phẩm
đó tao ra rất nhiều loại bụi với nhiều kích thước khác nhau gây ảnh hưởng nghiêm
trọng đến sức khỏe cho con người. Do đó việc thiết kế những hệ thống xử lý bụi trong
các cơ sở, nhà máy sản xuất chế biến gỗ là một việc hết sức cấp thiết, thiết kế hệ thống
xử lý bụi gỗ trong nhà máy trước khi thải ra môi trường không khí đảm bảo sự phát
triển bền vững.
II.
III.
-

Mục Tiêu Đồ Án
Tổng quan về bụi và các vấn đề liên quan.
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải, hơi axic, bụi gỗ cho dây chuyền
công nghệ sản xuất.
Nhiệm Vụ Đồ Án
Nhận diện, quy hoạch mặt bằng nhà máy để thiết kế hệ thống.
Xác định nguồn ô nhiễm đề xuất công nghệ xử lý.
Tính toán thiết kế hệ thống.
Tính toán kinh tế.
Trình bài công nghệ xử lý .
• Bản thuyết minh tính toán, thống kê khối lượng vật liệu. (A4)

• Bản vẽ sơ đồ không gian hệ thống xử lý khí thải. (A2)
• Bản vẽ các mặt bằng, mặt cắt cần thiết. (A2)
• Bản vẽ chi tiết thiết bị xử lý.

NỘI DUNG
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
I.
CƠ BẢN VỀ BỤI
1. Khái niệm bụi.

Bụi là tập hợp nhiều hạt, có khích thước nhỏ bé, tồn tại lâu trong không khí dưới dạng
bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, mù.


Bụi bay có kích thước từ (0.001 – 10)μm bao gồm tro, khói và những hạt rắn được
nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc không đổi
theo quy luật stoke. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương nặng cho cơ
quan hô hấp, nhất là khi phổi bị nhiễm bụi thạch anh (silicose) do hít phải không khí
có chứa bụi bioxit silic lâu ngày.
Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10µm, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật
Newton với tốc độ tăng dần. Về mặt sin học, bụi này thường gây tổn hại cho da, mắt,
gây nhiễm trùng, gây dị ứng…
2. Phân loại bụi.
2.1.
Theo nguồn gốc.
- Bụi hữu cơ như bụi tự nhiên. ( Bụi do động đất, núi lửa…)
- Bụi thực vật. ( Bụi gỗ, bông, phấn hoa..)
- Bụi động vật ( Lông, tóc..)
- Bụi nhân tạo. ( Nhựa, hóa học cao su…)
- Bụi kim loại.( Sắt, đồng, chì )

- Bụi hỗn hợp. ( Đú, mài, hoạt động CN…)
2.2.
Theo kích thước hạt bụi.
- Khi D > 10 : Gọi là bụi;
- Khi D = ( 0.01-0.1 ) : Gọi là sương mù.
- Khi D < 0.1 : Gọi là khói.
2.3.
Theo tác hại.
- Bụi nhiễm độc chung. ( Chì, thủy ngân, benzen );
- Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban…( bụi bông,gai, phân hóa học…)
- Bụi gây ung thư. ( Bụi quặng,crom, phóng xạ…)
- Bụi xơ hóa phổi ( Thạch anh, quặng aniang..)
3. Tính chất của bụi.
- Mật độ
- Tính tán xạ
- Tính bám dính
- Tính mài mòn
- Tính thấm
- Tính hút ẩm tính hòa tan
- Suất điện trở của lớp bụi
- Tính mang điện
- Tính cháy nổ
II.
BỤI TRONG SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN ĐỒ GỖ.
1. Nhu cầu sử dụng gỗ.

Trong cuộc sống hiện đại ngườ ta đòi hỏi đồ gỗ trong nhà phải có nhiều tính năng, dễ
bảo quản. Do đó đồ gỗ đòi hỏi phải có thêm nhiều phụ kiện và nhiều loại bề mặt cũng
như tính chất đa dạng hơn. Công nghệ hiện đại cho phép người thiết kế có thể thêm
nhiều tính năng tính hợp trên một món đồ sử dụng với nhiều mục địch khác nhau,

nhiều loại hóa chất, chất tạo bóng, chất xử lý bề mặt cũng nhiều vật dụng liên quan
được sử dụng trong quá trình làm thành sản phẩm. Do đó sự phát sinh các chất độc hại
kèm theo quá trình chế biến sản xuất gỗ là không tranh khỏi.
2. Bụi gỗ và tác hại của nó.
2.1.
Mô tả quy trình công nghệ chính.

Các công đoạn chính trong công nghệ chế biến gỗ có thể chia thành những phần chính
như sau :
Từ gỗ nguyên liệu:


-

Công đoạn cưa, tẩm, sấy.
Cưa định hình.
Bào, chà nhám, mộng, đánh bóng.
Sơn phủ bề mặt.
Phủ PU.
Sấy khô.
Thành phẩm.

Mô tả và phân tích công đoạn:
Cưa, tẩm, sấy : Từ gỗ nguyên liệu được cưa với kích thướng thích hợp sau đó
đem ngâm hay tẩm hóa chất. Để gỗ nguyên liệu có được những tính chất cần
thiết.
 Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa.
- Định hình : Tùy loại chi tiết cần thực hiện mà ở giai đoạn này gỗ sẽ được cắt để
có kích thước thích hợp. Tuy theo sản phẩm thành phẩm mà có các loại máy
chuyên dụng để định hình từ chi tiết đơn giản đến phức tạp

 Công đoạn này cũng phát sinh bụi do các máy cắt định hình.
- Bào, chà nhám, mộng, đánh bóng: Sau khi gỗ được cắt với kích thước thích
hợp, sẽ được tạo dáng chi tiết với từng sản phẩm qua các công đoạn cưa lọng,
phay, bào cho chính xác chi tiết sản phẩm. Sau đó được làm mộng để lắp ghép (
mộng âm, mộng dương, mộng đơn, mộng đôi.)
 Công đoạn này chủ yếu sử dụng máy móc nên phát sinh bụi.
- Sơn phủ bề mặt : Sau khi chà nhám tính, sản phẩm được sơn phủ bề mặt bằng
cách nhúng vào vecni hay sơn phung bằng máy. Mục đích là sơn phủ bể mặt để
chống mối mọt và làm cho sản phẩm có tính thẩm mỹ cao.
 Công đoạn này phát sinh bụi sơn và hơi dung môi.
- Phủ PU : Sau khi sơn người ta phủ lên sản phẩn lớp sơn PU để sản phẩm có
được tính bền đẹp, độ bóng cáo, có sức bền bề mặt tốt nhất đồng thời có thể
trang trí các hoa văn trong việc phối hợp màu sơn.
 Công đoạn này cũng sinh ra hơi dung môi, bụi sơn và VOC.
- Sấy khô: Sản phẩm được sấy khô để được hoành chỉnh thành phẩm, chống các
bám dính khi sơn còn ảm ướt và cũng như lớp PU bên chắc nhất.
 Công đoạn này do có tiếp xúc nhiệt độ nên có lượng VOC phát sinh ra từ
bề mặt sản phẩm.
2.2.
Bụi gỗ và tính chất của bụi gỗ.
-

Đây là nguồn ô nhiễm chính, nghiêm trọng nhất trong công nghiệp chế biến gô, vì hiện
trong phân xưởng gỗ nồng độ bụi cao so với chuẩn cho phép.
Bụi chủ yếu phát sính từ các công đoạn sau :
-

Cưa xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc.
Rọc, xẻ gỗ.
Khoan, phay, bào.

Chà nhám, bào nhẵn bè mặt các chi tiết.

Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể về kích thước hạt bụi và tải lượng bụi sinh ra ở
những công đoạn khác nhau. Tại công đoạn gia công thô phần lớn bụi có kích thước
lớn:
STT

CÔNG ĐOẠN

HỆ SỐ Ô NHIỄM

1

Cắt và bốc xếp gỗ

0,187 ( Kg/ tấn gỗ)

2

Gia công chi tiết

0,5 (Kg/tấn gỗ)


0,05 (Kg/m2)

3
Chà nhám, đánh bóng
(Nguồn WHO, 1993.)

Tại công đoạn gia công tinh như chà nhám, đánh bóng, tải lượng bụi không lớn
nhưng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, thường nằm trong khoảng từ 2-20 , nên dễ phát tán
trong không khí. Ngoài ra tại các công đoạn vẫn chuyển, láp ghép…đều phát sinh bụi
tuy nhiên mức độ không đáng kể.
Thành phần và tính chất của bụi chủ yếu là bụi cơ học. Đó là một hỗn hợp bụi hạt với
kích thước rất rộng. Các loại bụi này, nhất thiết phải có thiết bị thu hồi và xử lý triệt
để, nếu không sẽ gấy ra một số tác động nhất định đến môi trường và con người.
Cơ chế phát sinh ô nhiễm và tác hại của bụi và khí thải trong sản xuất
chế biến gỗ.

2.3.

2.3.1. Nguồn gây ô nhiễm tại công đoạn tẩm gỗ.
Hoá chất được sử dụng trong công đoạn tẩm gỗ là Acid Boric , Soda, Borac,
Bicromatkali và một số phụ gia khác với nồng độ 2%. Người ta thường áp dụng biện
pháp tẩm chân không do đó toàn bộ hoá chất được ngấm vào gỗ , phần nhỏ lớn hoá
chất không ngấm hết sẽ được triệt để tuần hoàn sử dụng lại. Quá trình này được thực
hiện trong bồn kín cho nên ảnh hưởng đến môi trường xem như không đáng kể.
II.3.2.

Nguồn gây ô nhiễm tại khâu phun sơn.

Các chất gây ô nhiễm tại khu vực sơn bóng gồm có bụi sơn và hơi dung môi hữu cơ .
Đó là các hạt chất lỏng và hơi dung môi có kích thước từ 20 –500 µm.
Trong dây chuyền công nghệ tại khu phun sơn này có hệ thống quạt hút thông gió và
ống thải ra ngoài.
Ô nhiễm do khói thải.
Ở các công đoạn sấy gỗ , nhiên liệu được sử dụng là các chất thải rắn của quá trình
sản xuất như gỗ vụn ,mạt cưa, dăm bào .Khi đốt cháy các loại nhiên liệu này sinh ra
khói thải chứa các chất ô nhiễm không khí như bụi tro, khí CO, NO x, Hydrocacbon

trong đó chủ yếu là bụi tro với hệ số ô nhiễm là 15g/1kg nhiên liệu và NO 2 với hệ số ô
nhiễm là 5g/1kg nhiên liệu sử dụng. Dựa vào lượng nhiên liệu tiêu thụ của xí nghiệp
có thể tính được tải lượng của các chất ô nhiễm :

II.3.3.

Chất ô nhiễm

Tải lượng (tấn/ năm)

Bụi

72,7

NO2

24,23

Nguồn gây ô nhiễm do tiếng ồn
Sau ô nhiễm không khí , ô nhiễm do tiếng ồn là loại ô nhiễm đáng chú ý ở những nhà
máy chế biến gỗ. Đặc điểm chung của hầu hết các máy móc công nghệ của ngành này
là có mức ồn cao , những máy móc gây ồn chính:
II.3.4.

•
•
•
•
•
II.3.5.

Máy cưa
Máy chà nhám
Máy phay
Máy bào
Máy cắt
Ô nhiễm do nhiệt


Nhiệt độ không khí cao trong hầu hết các phân xưởng sản xuất cũng đáng quan tâm.
Nhà xưởng trong xí nghiệp thường có nhiệt độ cao là do tập trung nhiều máy móc
hoặc có nhu cầu tiêu thụ điện lớn. Ngoài ra tuỳ vào cấu tạo mái nhà xưởng mà lượng
nhiệt tăng lên trong nhà xưởng còn do thu nhiệt từ bức xạ mặt trời .
II.3.6.
Tác hại của bụi phát sinh trong sản xuất chế biến gỗ.
- Tác động đến môi trường không khí xung quanh

Nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu là bụi phát sinh từ các công đoạn sản xuất ,
hơi dung môi từ khâu phun sơn , khói thải từ lò sấy và tiếng ồn ,còn các ô nhiễm
khác thì không đáng kể. Tuy nhiên nếu không có biện pháp xử lí thì nó ảnh hưởng
đáng kể đến môi trường không khí xung quanh.
-

Tác động đến môi trường không khí bên trong xí nghiệp:

Có thể nói môi trường lao động trong xí nghiệp bị tác động chủ yếu bởi yếu tố bụi,
hơi dung môi, khói thải từ lò xấy, tiếng ồn Bụi là một trong những nhân tố gây ra
ảnh hưởng xấu cho thực vật , biểu hiện dễ thấy nhất là các cây trồng khi bị phủ một
lớp bụi sẽ làm chậm quá trình quang hợp , hô hấp của thực vật dẫn đến ngăn trở sự
phát triển ,cây cối trở nên còi cọc . Hoạt động của xí nghiệp không ít thì nhiều sẽ ảnh

hưởng đến hệ sinh thái trong vùng. Tuy nhiên do tải lượng các chất ô nhiễm không
khí (CO,SO2,NO2 …)là không đáng kể nên ảnh hưởng rất nhỏ và chưa được đánh giá
cụ thể.
-

Tác động đến sức khoẻ cộng đồng

Các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình hoạt động của xí nghiệp đáng kể nhất là
bụigỗ ,nhiệt và tiếng ồn .Các tác nhân ôn nhiễm này có khả năng gây ra một số tác
động lên sức khoẻ cộng đồng trong vùng bị ảnh hưởng của nguồn thải từ xí nghiệp,
đặc biệt đối với những công nhân trực tiếp sản xuất tại những khu gây ô nhiễm .Tuỳ
thuộc vào nồnh độ ,mức độ độc hại của các chất gây ô nhiễm mà ảnh hưởng của nó
đến sức khoẻ cộng đồng khác nhau .
Ô nhiễm không khí nói chung sẽ tác động đến cơ thể con người và động vật trước
hết qua đường hô hấp ,tác động trực tiếp lên mặt ,da của cơ thể . Chúng thường gây
ra các bệnh như ngạt thở ,viêm phù phổi , một số chất khác sẽ gây kích thích một số
bệnh như ho, lao, xuyễn...
-

Tác hại đến sức khỏe

Bụi trong khí thải và từ các hoạt động khác của xí nghiệp có khả năng gây bệnh cho
người và động vật .Bụi có thể gây tổn thương tới mắt ,da , hệ tiêu hoá (một cách
ngẫu nhiên) ,nhưng chủ yếu là sự thâm nhập của bụi là do hít thở . Các hạt bụi có
kích thước <10 µm còn lại sau khi bị giữ phần lớn ở mũi tiếp tục đi sâu vào ống khí
quản. Tại đây các hạt bụi lớn bị lắng đọng hoặc dính vào thành dẫn do va đập rồi
nhờ chất nhấy và lớp lông và lớp lông của tế bào biểu bì chúng bị chuyển dần lên
phía trên cuối cùng bị khạc ra ngoài hoặc bị nuốt chửng vào đường tiêu hoá. Các hạt
bụi có kích thước nhỏ hơn (1- 2 µm) đi sâu vào tận cùng vùng thở của phổi và hầu
như bị lắng đọng toàn bộ ở đó. Các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn nữa < 0,5 µm thì

tránh được sự lắng đọng ngay cả trong không gian thở của phổi và lại được thở ra.
Nếu kích thước hạt bụi tiếp tục giảm xuống thì đến một cấp nào đó sự khếch tán
nguyên tử cộng với chuyển động Brown của những hạt rất nhỏ trở thành có ý nghĩa
và sự lắng đọng lại tăng lên .Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh các
phản ứng gây xơ hoá phổi,gây nên những đường hô hấp như bệnh bụi phổi. Nó cũng
có khả năng gây nhiễm bẩn nguồn nước ,làm ảnh hưởng đến con người và động vật
sử dụng trực tiếp hay gián tiếp nguồn nước bị ô nhiễm.


-

Tác hại của hơi dung môi hữu cơ và các khí độc

Hơi dung môi có mùi dễ chịu và không có tác dụng kích thích đường hô hấp nên dễ
nhiễm độc. Tác động của hơi dung môi vào các nội tạng khác nhau gây các thể lâm
sàng khác nhau : tác động vào tuỷ xương gây nhiễm độc mãn tính, tác động vào não
gây nhiễm độc cấp tính.
Benzen tác động trực tiếp lên các tủy xương theo kiểu các chất độc phá hủy nhân tế
bào, gây nên tình trạng bạch cầu tăng tạm thời
Liên kết Sun fo của các phenol làm giảm sút axit ascocbic, gây nên sự oxi hóa – khử
tế bào , trực tiếp dẫn đến tình trạng xuất huyết
- Khí độc:
SO2 dùng làm để chống mối mọt và được sử dụng trong chế biến gỗ, nếu ở nống dộ
cao có thể gây tiết nước nhầy và viêm tấy thành khí quản làm tăng sức cản đối với sự
lưu thông không khí của đường hô hấp tức gây khó thở. Ở động vật SO 2 có thể gây
ra tổn thương lớp mô trên cùng của bộ máy hô hấp ,gây suy tim và khí thũng. SO 2
cũng làm giảm khả năng quang hợp của cây trồng do kết hợp với nước tạo thành
H2SO3.Tuy nhiên nồng độ SO2 thường thấp, chưa vượt quá tiêu chuẩn cho phép.
-

Tác hại của nhiệt thừa:

Nhiệt thừa gây nên nhiệt độ cao trong phân xưởng là nguyên nhân của một số bệnh
nghề nghiệp. Ô nhiễm nhiệt làm cho quá trình phản ứng các chất tăng cũng như mức
độ độc tố ảnh hưởng đến con người tăng theo. Ô nhiễm nhiệt còn ảnh hưởng đến quá
trình tiêu hoá, sinh lý … của ngườ và động ,thực vật .
Công nhân làm việc ở những nơi có nhiệt độ cao thường có tỉ lệ mắc bệnh cao hơn
so với nhóm làm chung : bệnh tiêu hoá 15% so với 7,5%, bệnh ngoài ra 6,3% so với
1,6%,bệnh tim mạch 1% so với 0,6% … Rối loạn bệnh lý thường gặp là khi làm việc
ở nhiệt độ cao là chứng say nóng và chứng co giật. Chứng say nóng có triệu chứng
chóng mặt, đau đầu, đau thắt nhực, buồn nôn ,mạch nhanh, nhịp thở mạnh và suy
nhược cơ thể …Chứng co giật gây nên do sự mất nước của cơ thể ,thường bị giãn
mạch, đặc biệt có các cơn co giật rất lâu kéo dài từ 1-2 phút.
- Tác hại của tiếng ồn
Tác hại của tiếng ồn gây nên những tổn thương cơ quan thính giác ,tiếp xúc với tiếng
ồn lâu có thể sẽ làm độ nhạy của tai, thính lực giảm sút gây nên bệnh điếc nghề
nghiệp Tiếng ồn cũng gây nên các bệnh như rối loạn thần kinh, rối loạn tim mạch và
các bệnh về hệ thống tiêu hoá.
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI.
I.
Xử lý bụi gỗ
1. Thiết bị thu hồi bụi.
a.
Thiết bị thu hồi bụi khô

Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế lắng khác nhau: trọng lực
(các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của
dòng khí hoặc nhờ vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các
thiết bị thu hồi bụi xoáy và động). Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận
hành đơn giản, được áp dụng phổ biến trong công nghiệp.Tuy nhiên hiệu quả thu

bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng thường đóng vai trò xử lý sơ bộ.


 Buồng lắng bụi.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là lợi dụng trọng lực của các hạt bụi khi
dòng khí chứa bụi chuyển động ngang trong thiết bị. Khi đó hạt bụi chịu tác
dụng đồng thời của hại lực tác dụng. Lực tác dụng theo phương ngang do
chuyển động của dòng khí và lực trọng trường. Nếu lực tác động ngang nhỏ, hạt
bụi có thể lắng đọng trên bề mặt của thiết bị lắng bụi. Để đạt được điều đó, vận
tốc chuyển động ngang của hạt bụi phải nhỏ đồng thời kích thước buồng lắng
bụi phải lớn để thời gian lưu bụi càng lâu càng tốt.
Buồng lắng bụi là kiểu thiết bị đơn giản nhất, trong thời gian khí đi qua thiết
bị (vận tốc dòng khí nhỏ hơn (1 ÷ 2)m/s) các hạt bụi dưới tác dụng của lực trọng
trường lắng xuống phía dưới và rơi vào bình chứa hoặc đưa ra ngoài bằng vít tải
hay băng tải.
Buồng lắng bụi hoạt động có hiệu quả đối với các hạt có kích thước > 50 m, còn
các hạt bụi có kích thước < 5m thì khả năng thu hồi bằng không.
-

Ưu điểm:
Chế tạo đơn giản.
Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp.
Nhược điểm:
Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích.
Hiệu suất không cao.
Để tăng hiệu quả lọc bụi, giảm thể tích buồng xử lý người ta cải tiến đưa thêm
vàocác vách ngăn vào thiết bị
Một số dạng buồng lắng bụi:

a

a

c

c

a) Buồng đơn
tầng

b) Buồng có vách ngăn

c)

Buồng nhiều

Hình 1.2.Các dạng buồng lắng bụi
1. Dòng khí bẩn chứa bụi vào buồng lắng.
2.

Khí sạch ra khỏi buồng lắng

3.

Bụi thu hồi

a. Quỹ đạo chuyển động của bụi kích thước

lớn và nặng
b. Quỹ đạo chuyển động của bụi có kích

thước nhỏ và nhẹ
c. Quỹ đạo chuyển động của dòng khí
 Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hướng chuyển động của dòng
khí, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng
cũ và tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa.
Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, còn ở ống vào khoảng 10 m/s. Hiệu
quả xử lý của thiết bị này dạng này từ(65÷80)% đối với các hạt bụi có kích thước
(25÷30 )µm. Trở lực của chúng trong khoảng (150÷390) N/m2.


Khí saïch

Khí saïch

Khí baån

Khí baån

Khí baån
Khí saïch

Buïi

Buïi

Buïi

Khí saïch

Khí baån

Buïi

Có vách ngăn

Với chỗ quay khí nhẵn

Có chóp mở rộng

Nhập khí ngang hông

Hình 1.3: Thiết bị lắng bụi quán tính
 Thiết bị lá xách

Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc các vòng chắn. Khí đi qua mạng chắn, đổi
hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách ra khỏi
khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí
bụi. Kết quả khí được chia thành hai dòng: Dòng chứa bụi nồng độ cao (10% thể
tích) được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, rồi sau đó được trộn với dòng đi qua
các tấm chắn (chiếm 90% thể tích). Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao
(15m/s) để đạt hiệu quả tách bụi quán tính). Trở lực của lưới
khoảng(100÷500)N/m2. Thiết bị lá xách được sử dụng để thu hồi bụi có kích thước
trên 20µm.

Yu im ca lỏ xỏch l s mi mũn cỏc tm chn khi nng bi cao v cú th
to thnh trm tớch lm bớt kớn mt sng. Nhit cho phộp ca khớ thi ph thuc
vo vt liu lm lỏ chn, thng khụng quỏ 450ữ6000C.
Khớ buùi

Khớ saùch
Khớ buùi

Hỡnh 1.4. Thit b lỏ xỏch
Xiclon

Thit b xiclon c ng dng rng rói trong cụng nghip cú hiu qu cao khi
kớch thc ht bi > 5àm. Thu hi bi trong xiclon din ra di tỏc dng ca lc
ly tõm.
Nguyờn lý hot ng: Dũng khớ nhim bi c a vo phn trờn ca xiclon.
Thõn xiclon thng l hỡnh tr cú ỏy l chúp ct. ng khớ bn vo thng cú
dng khi ch nht, c b trớ theo phng tip tuyn vi thõn xiclon. Khớ vo
xiclon thc hin chuyn ng xon c, dch chuyn xung di v hỡnh thnh
dũng xoỏy ngoi. Lỳc ú, cỏc ht bi, di tỏc dng ca lc ly tõm vng vo thnh
xiclon. Tin gn ỏy chúp, dũng khớ bt u quay ngc tr li v chuyn ng
lờn trờn hỡnh thnh dũng xon trong. Cỏc ht bi vng n thnh, dch chuyn
xung di nh lc y ca dũng xoỏy v trng lc v t ú ra khi xiclon, qua
ng x bi. Khớ sch sau x lý c a ra phớa trờn nh thit b bi ng tr
tõm.
Trong cụng nghip, xiclon c chia lm hai nhúm: hiu qu cao v nng sut
cao. Nhúm th nht t hiu cao nhng yờu cu chi phớ ln, cũn nhúm th hai cú
tr lc nh nhng thu hi cỏc ht mn kộm hn.
Trong thc t, ngi ta ng dng rng rói xiclon tr v xiclon chúp (khụng cú thõn
tr). Xiclon tr thuc nhúm nng sut cao, cũn xiclon chúp thuc nhúm hiu qu

cao. Đường kính xiclon trụ không lớn hơn 2000mm và xiclon chóp nhỏ hơn
3000mm.
Ưu điểm:
+ Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị
+ Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000C)
+ Thu hồi bụi ở dạng khô
+ Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m 2
+ Làm việc ở áp suất cao
+ Năng suất cao; Rẻ
+ Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon
+ Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi
+ Chế tạo đơn giản.

Nhược điểm:
+ Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 µm
+ Không thể thu hồi bụi kết dính.

 Xiclon đơn

Xiclon đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau
như dạng hình trụ, dạng hình côn. Việc sử dụng loại nào là tùy thuộc vào đặc tính
của bụi và yêu cầu xử lý. Dạng hình trụ có năng suất lớn, còn loại hình côn có hiệu
suất lớn.
 Xiclon tổ hợp

Xiclon tổ hợp là một thiết bị lọc bụi gồm một số lượng lớn các đơn nguyên xiclon
mắc song song trong một vỏ có chung đường dẫn khí vào, khí ra, thùng chứa bụi.
Trong xiclon tổ hợp, việc tạo nên chuyển động quay của dòng khí trong thiết bị
không phải do dòng khí được đưa vào theo phương tiếp tuyến mà do các dụng cụ

định hướng dạng chong chóng hoặc dạng hóa hồng đặt trong thiết bị. Do vậy kích
thước của xiclon tổ hợp nhỏ hơn kích thước của xiclon đơn có cùng công suất.
Nguyên lý làm việc của xiclon tổ hợp: Khi bụi đi vào ống nối và sau đó di vào hộp
phân phối, từ đó đi vào các không gian giữa vỏ đơn nguyên và ống xả. Trong


khoảng không gian này có đặt các dụng cụ định hướng để tạo sự chuyển động
xoáy. Bụi sau khi tách đi qua lỗ tháo bụi và vào thùng chứa.
Khí saïch

Khí buïi

Khí

Buïi

Buïi

a) xiclon đơn

b) xiclon nhóm
Hình 1.5. Xiclon

b. Thiết bị thu hồi bụi xoáy

Cũng giống như xiclon, thiết bị này ứng dụng có chế lắng bụi ly tâm. Điểm khác
cơ bản so với xiclon là trong thiết bị này có dòng khí xoáy phụ trợ.
Nguyên lý hoạt động: Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xoáy nhờ cánh
quạt, chuyển động lên trên và chịu tác động của tia khí thứ cấp. Dòng khí thứ cấp
chạy ra từ vòi phun tiếp tuyến để tạo sự xoáy hỗ trợ cho khí. Dưới tác dụng của

lực ly tâm bụi văng ra phía ngoài, gặp dòng khí xoáy thứ cấp hướng xuống dưới,
đẩy chúng vào khoảng không gian vành khăn giữa các ống. Không gian vành khắn
chung quanh ống vào được trang bị vòng đệm chắn để bụi không quay trở lại thiết
bị.
Ưu điểm của thiết bị thu hồi bụi xoáy so với xiclon là:
+

Hiệu quả thu hồi bụi phân tán cao hơn

+

Bề mặt trong của thiết bị không bị mài mòn


+

Có thể xử lý khí có nhiệt độ cao hơn do ứng dụng dòng khí thứ cấp lạnh
Có thể điều chỉnh quá trình phân riêng bụi bằng cách thay đổi lượng khí
thứ cấp.

+

Nhược điểm:
+

Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ

+

Vận hành phức tạp

+

Lượng khí qua thiết bị lớn.

Thiết bị thu hồi bụi kiểu động
Quá trình xử lý bụi trong thiết bị này được thực hiện nhờ lực ly tâm và lực coriolit,
xuất hiện khi quay cuồng hút. thiết bị thu hồi bụi kiểu động tiêu thụ năng lượng
nhiều hơn quạt thông thường có cùng năng suất và cột áp.
c.

Ưu điểm của thiết bị này so với các thiết bị thu hồi bụi ly tâm khác là: gọn, lượng
kim loại nhỏ, kết hợp máy hút bụi và xiclon vào cùng một thiết bị. Tuy nhiên,
chúng có nhiều nhược điểm như: cánh quạt bị mài mòn nhanh, có khả năng tạo
thành các trầm tích trên cánh quạt, do đó làm mất căn bằng phần quay, hiệu quả
thu hồi d < 10µm kém và chế tạo phức tạp.
d.

Thiết bị lọc bụi khô

Nguyên lý: Khi cho khí qua vách ngăn xốp, các hạt rắn được giữ lại còn khí đi
xuyên qua nó hoàn toàn.
Trong quá trình lọc bụi, các hạt bụi khô tích tụ trong các lỗ xốp hoặc tạo thành lớp
bụi trên bề mặt vách ngăn, do đó chúng trở thành môi trường lọc đối với các hạt
bụi đến sau. Tuy nhiên bụi tích tụ càng nhiều làm cho kích thước lỗ xốp và độ xốp
chung của vách ngăn càng giảm, vì vậy sau một thời gian làm việc nào đó cần phải
phá vỡ và loại lớp bụi ra. Như vậy, quá trình lọc bụi phải kết hợp với quá trình
phục hồi vật liệu lọc.
Trong quá trình làm sạch khí, các hạt bụi tiến gần đến các sợi hoặc bề mặt vật liệu
hạt, va chạm với chúng và lắng xuống do tác dụng của lực thẩm thấu, quán tính và

hút tĩnh điện.
Thiết bị lọc được chia làm 3 loại, phụ thuộc vào chức năng và nồng độ bụi vào, ra:
Thiết bị tinh lọc (Hiệu quả cao): dùng để thu hồi bụi cực nhỏ với hiệu
quả rất cao (>99%) với nồng độ đầu vào thấp (<1mg/m 3) và vận tốc lọc < 10cm/s.
Thiết bị lọc này ứng dụng để thu hồi bụi độc hại đặc biệt, cũng như để siêu lọc
không khí. Vật liệu lọc không được phục hồi.
+


Thiết bị lọc không khí: được sử dụng trong hệ thống thông khí và
điều hòa không khí. Chúng được dùng để lọc khí có nồng độ bụi nhỏ hơn 50
mg/m3 với vận tốc lọc (2,5÷3) m/s. Vật liệu lọc có thể được phục hồi hoặc không
phục hồi.
+

Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): được sử dụng để làm sạch
khí công nghiệp có nồng độ bụi đến 60 g/m 3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5 µm,
vật liệu lọc thường được phục hồi.
+

e. Thiết bị lọc vải

Các thiết bị này phổ biến nhất, Đa số thiết bị lọc vải có vật liệu lọc dạng tay áo
hình trụ được giữ chặt trên lưới ống và được trang bị cơ cấu giũ bụi.
Đường kính tay áo có thể khác nhau, phổ biến nhất là (120÷300)mm và
chiều dài (2200÷3000) mm. Tỉ lệ chiều dài và đường kính tay áo thường vào
khoảng (16÷20):1
Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn
a. Giai đoạn 1: khi vải lọc còn sạch, các hạt bụi lắng trên các lớp xơ nằm trên bề

mặt sợi và giữa các sợi. Ở giai đoạn này, hiệu suất lọc bụi còn thấp.
b. Giai đoạn 2: khi đã có một lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớp bụi này trở thành

môi trường lọc bụi thứ 2. Hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này rất cao.
c. Giai đoạn 3: sau một thời gian làm việc, lớp bụi bám trên vải sẽ dày lên làm tăng

trở lực của thiết bị, vì vậy phải làm sạch vải lọc. Sau khi làm sạch vải lọc vẫn
còn một lượng lớn bụi nằm giữa các xơ, cho nên trong giai đoạn 3 này hiệu suất
lọc vẫn còn cao.
Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:
− Khả năng chứa bụi cao và ngay sau khi phục hồi bảo đảm hiệu quả lọc
−
−
−
−
−
−
−

cao;
Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu;
Độ bền cơ học cao khi ở nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn;
Có khả năng được phục hồi;
Giá thấp.
Vật liệu lọc phổ biến nhất lầ vải bông, len, vải tổng hợp và vải thủy tinh.
Vải bông có tính lọc tốt và giá thấp nhưng không bền hóa học và nhiệt, dễ
cháy và chứa ẩm cao;
Vải len có khả năng cho khí xuyên qua lớn, bảo đảm độ sạch ổn định và dễ
phục hồi nhưng không bền hóa và nhiệt, giá cao hơn vải bông; khi làm
việc lâu ở nhiệt độ cao, sợi len trở nên giòn, chúng làm việc đến 900C;

− Vải tổng hợp bền nhiệt và hóa, giá rẻ hơn vải bông và vải len. Trong môi

trường axit độ bền của chúng cao, còn trong môi trường kiềm độ bền
giảm;
− Vải thủy tinh bền ở (150÷350)0C. Chúng được chế tạo từ thủy tinh nhôm
silicat không kiềm hoặc thủy tinh magezit.
− Vải có thể phục hồi bằng hai phương pháp cơ bản:
− Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học);
Thổi ngược vật liệu lọc bằng khí sạch hoặc không khí.
Ưu điểm: hiệu suất lọc bụi cao (98÷99)%, phù hợp với các loại bụi có đường
kính nhỏ.
Nhược điểm:
d. Giá thành và chi phí quản lý cao vì đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc, thiết bị

rũ bụi;
e. Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm.
f.

Thiết bị lọc sợi

Thành phần lọc của thiết bị lọc dạng này gồm một hoặc nhiều lớp, trong đó có
các sợi vải được phân bố đồng nhất. Trong thiết bị lọc sợi, bụi được thu hồi và
tích tụ theo chiều dày của lớp lọc. vật liệu lọc là các sợi tự nhiên hoặc nhân tạo
có chiều dày từ (0,01 ÷100) µm. Chiều dày của lớp lọc có thể từ vài phần ngàn
mét đến 2m (lọc đệm nhiều lớp để sử dụng lâu dài). Các thiết bị lọc này được
ứng dụng khi nồng độ pha phân tán (0,5÷5)mg/m 3 và được phân thành các loại
sau:

Các thiết bị loại xơ mỏng:
Loại thiết bị này có thể làm sạch tinh những tinh thể khí lớn khỏi các hạt bụi có
kích thước khác nhau. Để thu hồi bụi có độ phân tán cao (0,1÷0,5)µm với hiệu
suất lớn hơn 99%. Người ta sử dụng các thiết bị lọc dạng tấm phẳng hoặc các lớp
mỏng vật liệu lọc dạng xơ đường kính nhỏ hơn 5µm. Vận tốc lọc từ
(0,01÷0,1)m/s. Nồng độ bụi ban đầu >5mg/m 3. Loại này không tái sinh được bộ
lọc.
Thiết bị lọc thô:
Để khắc phục nhược điểm là thời gian sử dụng không dài của loại trên, trong
nhiều trường hợp người ta sử dụng các thiết bị lọc lọc gồm nhiều lớp dày và


đường kính xơ lớn hơn (1÷20)µm với vận tốc lọc từ (0,005÷0,1)m/s thì vật liệu
lọc sẽ thu hồi toàn bộ các hạt lớn hơn 1µm. Vật liệu lọc là sợi thô mới được ứng
dụng cho nồng độ (5÷50) mg/m3, khi đó kích thước hạt bụi chủ yếu nhỏ hơn
(5÷)10µm.
Quá trình lọc trong thiết bị lọc sợi bao gồm 2 giai đoạn: Ở giai đoạn 1(lọc ổn
định): các hạt bụi không làm thay đổi cấu trúc của lớp lọc. Trong giai đoạn 2 (lọc
không ổn định) trong vật liệu lọc xảy ra sự biến đổi cấu trúc liên tục do lượng
bụi tích tụ lớn. Do đó hiệu quả xử lý và trở lực lớp lọc luôn thay đổi. Lý thuyết
lọc trong các lớp lọc này chưa được nghiên cứu đầy đủ.
g. Thiết bị lọc hạt

Được ứng dụng ít hơn thiết bị lọc sợi. Ưu điểm của lọc hạt là: vật liệu dễ kiếm,
có thể làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trường ăn mòn, chịu tải lực lớn và độ
giảm áp lớn. Người ta chia ra làm 2 dạng thiết bị lọc hạt: đệm và lọc hạt cứng.
Thiết bị lọc đệm: trong thiết bị này, thành phần lọc không liên kết với
nhau. Đó là lớp đệm tĩnh; lớp đệm chuyển dộng với sự dịch chuyển của vật liệu
rời trong trường trọng lực; lớp giả lỏng. Vật liệu đệm thường là cát, sỏi, đá cuội,
xỉ than, than cốc, grafit, nhựa, cao su…. Việc chọn vật liệu phụ thuộc nhiệt độ,

tính ăn mòn của khí.
Thiết bị lọc hạt cứng: Trong thiết bị lọc dạng này cac hạt liên kết với nhau nhờ
thiêu kết, dập hoặc dán và tạo thành hệ thống xúng không chuyển động. Đó là sứ
xốp, kim loại xốp, nhựa xốp. Lớp lọc loại này bền chặt, chống ăn mòn và chịu
tải lớn. Chúng được ứng dụng để lọc khí nén. Nhược điểm của thiết bị này là: giá
cao, trở lực lớn, khó hồi phục. Có thể phục hồi theo phương pháp sau:
a. Thổi khí theo chiều ngược lại;
b. Cho dung dịch lỏng qua theo hướng ngược lại;
c. Cho hơi nóng qua;
d. Gõ hoặc nung lưới với thành phần lọc.
h. Thiết bị lọc bụi theo phương pháp ướt

Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí
bụi với chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:
a. Dòng khí 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 nước


b. Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt

này. Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí
c. 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.
Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc
pha. Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng.
Trong đa số thiết bị thu hồi bụi ướt tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi
được thu hồi theo nhiều cơ chế khác nhau. Thiết bị lọc bụi ướt có các ưu điểm và
nhược điểm so với các thiết bị dạng khác như sau:

Ưu điểm:
Hiệu quả thu hồi bụi cao;
Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1µm;
Có thể sử dụng khi nhiệt độ và độ ẩm cao;
Nguy hiểm cháy, nổ thấp nhất;
Cùng với bị có thể thu hồi hơi và khí.
Nhược điểm:
−
−
−
−
−

− Bụi thu được ở dạng cặn do đó phải xử lý nước thải, làm tăng giá quá
−
−
−


trình xử lý;
Các giọt lỏng có khả năng bị cuốn theo khí và cùng với bụi lắng trong ống
dẫn và máy hút;
Trong trường hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đường
ống bằng vật liệu chống ăn mòn.
Chất lỏng tưới thiết bị thường là nước. Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi
với xử lý hóa học, chất lỏng được chọn theo quá trình hấp thụ.
Buồng rửa khí.

Các buồng rửa khí được chế tạo bằng kim loại, bêtông và gạch đá.
Trong buồng bố trí các dãy mũi phun để phun nước vào dòng khí chứa bụi

chuyển động qua buồng. Để tăng hiệu suất lọc bụi, trong buồng có thể bố trí các
tấm chắn, các tấm đục lỗ hoặc tưới. Cuối buồng rửa có bộ phận tách nước. Vận
tốc chuyển động của khí trong buồng khoảng 1,5-2,5 m/s. Thời gian lưu khí <3s.
Lượng nước phun 0,2-1,04l/m3.
 Thiết bị rửa khí trần.

Thiết bị rửa khí trần là tháp đứng, thường là hình trụ mà trong đó có sự tiếp xúc
giữa khí và các giọt lỏng (được tạo ra bởi các vòi phun). Theo hướng chuyển
động của khí và lỏng, tháp trần chia ra ngược chiều, cùng chiều và tưới ngang.


Tháp trần đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d ≥ 10µm và kém hiệu quả
khi bụi có d < 5 µm.
Vận tốc dòng khí trong thiết bị thường trong khoảng (0,6÷1,2) m/s đối với thiết
bị không có bộ tách giọt và khoảng (5÷8) m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt. Trở
lực của tháp trần không có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường không quá
250N/m2.
Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đường kính (D). Lượng nước sử dụng
được chọn vào khoảng (0,5÷8)l/m3 khí.
 Thiết bị rửa khí đệm.

Tháp rửa khí đệm là tháp với lớp đệm đổ đống hoặc được sắp xếp theo trật tự
xác định. Chúng được ứng dụng để thu hồi bụi dễ dính ướt, nhưng với nồng độ
không cao và khi kết hợp với quá trình hấp thụ do lớp đệm hay bị bịt kín nên loại
thiết bị này ít được sử dụng. Ngoài tháp ngược chiều, trên thực tế người ta còn
ứng dụng thiết bị rửa khí với sự tưới ngang.
Để đảm bảo độ dính ướt của bề mặt lớp đệm, chúng thường được để nghiêng
7÷100 về hướng dòng khí, lưu lượng lỏng (0,15÷0,51) l/m 3. Khi nồng độ bụi ban
đầu đến 10-12 g/m3, trở lực 160-100 Pa/m đệm, vận tốc khí trong thiết bị ngược
chiều khoảng (1,5÷2,0)m/s, còn lưu lượng nước tưới khoảng (1,3÷2,16)l/m 3.

Hiệu quả xử lý bụi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cường độ tưới, nồng độ bụi,
độ phân tán. Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước d ≥ 2µm trên 90%. Thực tế hạt
có kích thước (2÷5)µm được thu hồi 70% còn hạt lớn hơn (80÷90)%.
Trở lực tháp đệm phụ thuộc dạng vật liệu đệm và điều kiện làm việc, có thể lên
tới 1500N/m2.
 Thiết bị sủi bọt.

Phổ biến nhất là thiết bị sủi bọt với đãi chảy sụt và đĩa chảy qua. Đĩa chảy sụt có
thể là đĩa lỗ, đĩa rãnh. Bụi được thu hồi bởi lớp bọt được hình thành do tương tác
của khí và lỏng. Quá trình thu hồi bụi trong thiết bị sủi bọt diễn ra trong các giai
đoạn sau:
d. Thu hồi bụi trong không gian dưới lưới do lực quán tính, được hình thành do

dòng khí thay đổi hướng chuyển động khi đi qua đĩa. Hiệu quả của giai đoạn này
chỉ lớn đối với bụi thô đường kính ≥ 10µm.
e. Lắng bụi từ tia khí, hình thành bởi các lỗ hoặc khe hở của đĩa với vận tốc cao đập

vào lớp chất lỏng trên đĩa (cơ chế va đập).


f. Lắng bụi trên bề mặt trong của các bọt khí theo cơ chế quán tính rối.

Hiệu quả của giai đoạn 2 và 3 lớn hơn giai đoạn 1 nhiều và đạt đến 90% đối
với hạt bụi (2÷5)µm.
Thiết bị sủi bọt có ưu điểm là hiệu quả thu hồi bụi cao đối với hạt có kích
thước lớn hơn 2µm và trở lực không lớn hơn (300÷1000)N/m2. Tuy nhiên, nó
còn tồn tại các yếu điểm sau:
g. Hạt có kích thước nhỏ hơn 2µm không được thu hồi hoàn toàn;
h. Cần có bộ phận tách giọt lỏng;
i. Không cho phép lưu lượng khí dao động lớn vì như vậy sẽ phá vỡ chế độ tạo bọt;

j. Không cho phép nồng độ bụi trong khí dao động lớn vì có thể làm bẩn đĩa.
 Thiết bị rửa khí va đập quán tính.

Trong các thiết bị này, sự tiếp xúc của khí với nước được thực hiện do sự va đập
của dòng khí lên bề mặt chất lỏng và do sự thay đổi hướng đột ngột của dòng
khí. Kết quả của sự va đập là các giọt lỏng đường kính (300÷400)µm được tạo
thành, làm gia tăng quá trình lắng bụi.
Đối với thiết bị dạng này, mực nước cố định đóng vai trò quan trọng. Sự thay đổi
nhỏ của mực nước cũng cơ thể làm giảm hiệu quả thu hồi bụi hoặc làm tăng trở
lực của thiết bị. Hiệu quả của thiết bị thu hồi va đập quán tính đến 99,5% đối với
các hạt bụi có kích thước lớn hơn 3µm.
 Thiết bị rửa khí ly tâm

Thu hồi bụi trong thiết bị rửa khí ly tâm diễn ra dưới tác dụng của hai lực: lực ly
tâm và lực quán tính. Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước (2÷5)µm đạt 90%.
Các thiết bị rửa khí ly tâm được ứng dụng trong thực tế, theo kết cấu có thể chia
làm hai dạng:
k. Thiết bị, trong đó dòng xoáy được thực hiện nhờ cánh quạt quay đặt ở trung tâm
l.

Thiết bị với ống khí vào theo phương tiếp tuyến. Nước rửa khí chảy qua vòi
phun ở trung tâm và chảy thành màng trên thành thiết bị.
Đặc điểm của thiết bị này là chất lỏng ít bị cuốn theo khí vì lực ly
tâm làm lắng các giọt lỏng trên thành thiết bị.
 Thiết bị rửa khí vận tốc cao (thiết bị rửa khí Venturi)

Để làm sạch khí khỏi bụi có kích thước (1÷2) µm và nhỏ hơn, người ta ứng dụng
chủ yếu các thiết bị rửa khí có vận tốc lớn.

Nguyên lý hoạt động: dòng khí bụi chuyển động với vận tốc (70÷150)m/s đập vỡ
nước thành các giọt cực nhỏ. Độ xoáy rối cao của dòng khí và vận tốc tương đối
giữa bụi và giọt lỏng lớn thúc đẩy quá trình lắng bụi trên các giọt lỏng.
Loại thiết bị này dễ bị tắc khi bụi bám dày các khâu đệm. Nó được sử dụng
nhiều khi dùng lọc bụi thấm ướt tốt và đặc biệt trong các trường hợp lọc bụi kèm
theo làm nguội và hấp thụ khí.
Các thiết bị rửa khí Venturi có năng suất đến 500000 m 3khí/h, vận tốc khí đến
150m/s.
i.

Thiết bị lọc điện.

Trong thiết bị lọc điện, khí được xử lý bụi nhờ tác dụng của lực điện trường.
Nguyên lý hoạt động: Khí thải được thổi qua hai điện cực. Điện cực nối đất được
gọi là điện cực lắng vì bụi chủ yếu được lắng ở điện cực này. Điện cực còn lại
được gọi quầng sáng. Điện cực này được cung cấp dòng điện một chiều có hiệu
thế cao, do điện thế cao nên cường độ điện trường xung quanh lớn và gây ra sự
va đập ion mãnh liệt. Dưới tác dụng của lực điện trường, các ion sẽ chuyển dịch
về phía các điện cực trái dấu và tạo nên dòng điện. Khi thổi khí thải có chứa bụi
qua không gian của hai điện cực, các ion sẽ bám dính trên bề mặt các hạt bụi và
hạt bụi trở nên mang điện. Dưới tác dụng của lực điện trường, các hạt bụi sẽ
chuyển dịch tới các điện cực trái dấu. Khi tới các điện cực, các hạt bụi được lắng
lại trên bề mặt điện cực. Theo những khoảng thời gian xác định, tùy thuộc mức
độ tích tụ bụi, người ta rung lắc điện cực hoặc xối nước điện cực rồi thu lấy bụi.
Trong công nghiệp, người ta còn sử dụng thiết bị lọc điện ướt, trong đó việc làm
sạch các điện cực được thực hiện bằng cách tưới qua vòi phun. Thiết bị lọc điện
ướt được ứng dụng để thu hồi bụi, sương các axit khác nhau.
Thiết bị lọc điện xử lý thể tích khí lớn khỏi các hạt bụi kích thước từ
(0,01÷100)µm ở nhiệt độ đến (400÷500)0C. Trở lực của thiết bị lọc điện khoảng
150Pa. Tiêu hao điện năng cho xử lý 100m 3 khí khoảng (0,36÷1,8)×106J. Bụi có

độ dẫn điện càng cao thì hiệu quả thu hồi chúng trong thiết bị lọc điện càng
lớn.Thành phần khí và bụi ảnh hưởng đến độ dẫn của nó. Khi độ ẩm của khí
tăng, điện trở riêng phần của bụi giảm. Nếu vận tốc khí trong thiết bị lọc điện
tăng thì hiệu quả xử lý giảm và ngoài ra còn tăng khả năng lôi cuốn bụi theo
dòng khí.
Hiệu quả của thiết bị lọc điện khi thu hồi hạt có kích thước 0,5µm đạt 99% và
giảm khi vận tốc dòng khí tăng.Hiệu quả của thiết bị lọc điện phụ thuộc tính chất


của bụi và khí, vận tốc và tính đồng đều phân phối dòng bụi trong tiết diện thiết
bị . Hiệu thế càng cao và vận tốc khí càng thấp hiệu quả thu hồi bụi càng cao.
Thiết bị lọc điện có ưu điểm:
− Hiệu suất thu hồi bụi cao, đạt tới 99%;
− Chi phí năng lượng thấp;
− Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1 µm và nồng độ

bụi từ vài gam đến 50g/m3;
− Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 5000C);
− Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không;
− Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn.
Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như sau:
− Do độ nhạy cao nên khi có sự thay đổi dù nhỏ giữa giá trị thực và giá

trị khi tính toán của các thông số thì hiệu quả thu hồi bụi cũng bị giảm
sút nhiều;
− Khi có sự cố cơ học dù nhỏ cũng làm ảnh hưởng tới hiệu quả thu bụi;
− Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dễ nỗ vì thường xuất
hiện các tia lửa điện.

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI GỖ
3.1. Lựa chọn quy trình chung trong công nghệ xử lý bụi gỗ

Việc lựa chọn thiết bị xử lý dựa vào các yếu tố chính như: kích thước hạt bụi cần
xử lý, nhiệt độ khí thải, nồng độ bụi ban đầu, phạm vi sử dụng của thiết bị, …Khi lựa
chọn thiết bị cần phải đạt các yêu cầu sau: Hiệu quả xử lý cao, chi phí đầu tư và vận
hành thấp, niên hạn của thiết bị xử lý. Để xử lý hiệu quả và mang lại hiệu quả kinh tế
cao, dựa trên các yếu tố ảnh hưởng. Nhóm đã đưa ra sơ đồ công nghệ như sau:

Bụi phát sinh

Chụp hút

Hệ thống đường ống

Xiclon

Thiết bị lọc túi vải

Quạt hút

Khí sạch
3.1.1. Thuyết minh quy trình công nghệ.

Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí
trên các máy công cụ. Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn, dưới tác
dụng của lực hút ly tâm bụi theo hệ thống đường ống dẫn vào Xiclon. Hạt bụi


trong dòng không khí chuyển động chảy xoáy sẽ bị cuốn theo dòng khí vào

chuyển động xoáy. Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và
tiến về vỏ ngoài Xiclon. Đồng thời, hạt bụi sẽ chịu tác động của sức cản không
khí theo chiều ngược với hướng chuyển động, kết quả là hạt bụi dịch chuyển
dần về vỏ ngoài của Xiclon, va chạm với nó, sẽ mất năng và rơi xuống phễu,
lượng bụi tinh còn lại sẽ theo dòng khí qua thiết bị lọc túi vải. Không khí lẫn
bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ giữ
lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt
sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu
được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt
bụi có kích thước rất nhỏ. Hiệu quả lọc đạt tới 99,8% và lọc được tất cả các hạt
rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc. Sau một khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức
cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ
lớp bụi bám trên mặt vải.Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng
lọc.Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra ống thải và thoát ra ngoài
không khí.
3.2. Vạch tuyến hệ thống hút và sơ đồ không gian hệ thống hút
Dựa vào mặt bằng của nhà xưởng đã có sẵn, vị trí các máy móc thiết bị cần thu gom
bụi và hệ qui chiếu, ta vạch sơ đồ trên mặt bằng rồi dựng sơ đồ không gian sao cho
đường ống hút bụi là ngắn nhất, thuận tiện cho thi công, sữa chữa và không cản trở tới
quá trình làm việc của công nhân.
Hệ thống ống dẫn bụi được vận chuyển bằng khí ép và được bố trí ống dẫn trên các
máy móc thiết bị như mặt bằng, sau đó đánh số thứ tự trên các tuyến ống để tính toán áp
lực của hệ thống.


3.3. Khảo sát tính lưu lượng chụp hút
Tại các vị trí phát sinh bụi ta bố trí hệ thống hút ngay vị trí thiết bị máy móc. Trên
mỗi thiết bị máy móc có sẵn các dạng miệng hút bụi tương ứng, có đường kính và số
lượng tuỳ thuộc vào từng thiết bị máy móc khác nhau.
Lưu lượng hút được xác định dựa vào đường kính ống hút và vận tốc hút theo công thức:

πd 2 3
L = 3600 × v
( m / h)
4

(1)

Trong đó:
v: vận tốc hút, đối với bụi gỗ lấy từ 20 -22m/s.chọn v = 20(m/s)
d: đường kính đầu hút (m)
Dựa vào công thức (1) ta có lưu lượng trên từng thiết bị máy móc như bảng 1.