lý ô nhiễm không khí bằng thiết bị lắng bụi bằng lực quán tính

Đồ án xử lý ô nhiễm không khí
Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng
GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Mục lục
3.3.1. Cơ sở lựa chọn.........................................................................................20
3.3.2. Quy trình công nghệ................................................................................20
CHƯƠNG 1: TỐNG QƯAN3
CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẶT BẰNG..........................................................22
1. Ồ nhiễm không khí do bụi...................................................................................3
1. Tổng quát.............................................................................................................22
1.1. Định nghĩa bụi....................................................................................................3
2. Quy hoạch mặt bằng............................................................................................22
1.2. Phân loại bụi.......................................................................................................3
2.1. Nguồn nguyên liệu...........................................................................................22
1.3. Tính chất hóa lí của bụi......................................................................................4
2.2. Vị trí đặt các phân xưởng.................................................................................22
1.3.1. Tính tán xạ.................................................................................................4
2.3. Hệ thống giao thông.........................................................................................23
1.3.2. Tính bám dính............................................................................................4
2.4. Mạng lưới điện quốc gia..................................................................................23
1.3.3. Tính mài mòn.............................................................................................5
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ..............................25
1.3.4. Tính thấm...................................................................................................5
1. Thiết bị lắng quán tính........................................................................................25
1.3.5. Tính hút ẩm và tính hòa tan.......................................................................5
1.1. Nguyên lí làm việc............................................................................................25
1.3.6. Tính mang điện..........................................................................................6
1.2. Vật liệu cản của thiết bị....................................................................................25

1.3.7. Tính cháy nổ..............................................................................................6
2. Tính toán thiết bị.................................................................................................26
1.4. Ảnh hưởng của ô nhiễm bụi..............................................................................6
2.1. Hiệu suất thiết bị..............................................................................................26
1.4.1. Ảnh hưởng đến con người.........................................................................6
2.2. Khối lượng bụi thu được..................................................................................28
1.4.2. Ảnh hưởng đến thực vật.............................................................................7
2.3. Tính toán thiết bị..............................................................................................30
2. Các phương pháp xử lí bụi...................................................................................7
2.4. Tính quạt vào thiết bị.......................................................................................32
2.1. Phương pháp xử lí bụi khô...............................................................................7
2.6. Tính quạt ra thiết bị............................................................................................37
2.1.1. Buồng lắng bụi..........................................................................................7
3. Tính cơ khí thiết bị..............................................................................................40
2.1.2. Cyclon.......................................................................................................8
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ VẶN HÀNH......................................................43
2.1.3. Hệ thống lọc túi vải...................................................................................9
1. ứng dụng..............................................................................................................43
2.1.4. Thiết bị lắng quán tính............................................................................10
1.1 Tính kinhtế....................................................................................................43
2.2. Phương pháp lọc bụi ướt..................................................................................11
1.2Một số điểm cần chú ý khi vận hành thiết bị..........................................44
2.3. Phương pháp lọc bụi bằng tĩnh điện.................................................................12
2................................................................................................................................ Vậ
3. Tổng quan bụi xi măng........................................................................................14
n hành.......................................................................................................................45
3.1. Công nghệ sản xuất xi măng.............................................................................14
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................47
3.1.1. Xi măng lò đứng......................................................................................15
1. Kết luận...........................................................................................................47

3.1.2. Xi măng lò quay......................................................................................15
2. Kiến nghị........................................................................................................47
3.2. Các nguồn phát sinh bụi xi măng.....................................................................19
Tài liệu tham khảo......................................................................................................48
3.3. Đe xuất quy trình công nghệ xử lí bụi..............................................................20
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên
Trang 1
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 2


trưng

kết

gọi
dính Têncủa

bụi

ng kết dính

dính yếu

dính vừa

dính mạnh

Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Bụi xỉ khô, bụi thạch anh ( cát khô),
CHƯƠNG
1: TÔNG QUAN
sét khô
1.3.bụiTính
chất hóa lí của bụi
Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa
1. Ô nhiễm không khí do bụi
1.3.1. bụi
Tínhthan
tán xạcốc, bụi magezit
cháy,
Kích
thước
hạt:
là phiến
thông số
cơ bản
khô,
tro
thạch,
bụi của bụi, vì chọn thiết bị lọc chủ
1.1.(MgC03)
Định
nghĩa
bụi
yếulàdựa

vào
thành
phần
tán
của
bụi.
apatit
khô,
bụi
lò
bụi
đỉnh
lò. bé, tồn tại lâu trong không khí dưới
Bụi
tập
hợp
nhiều
hạtcao,
cóxạ
kích
thước
tánhệ
làdung
hàmnhiều
lượng
tính
số lượng
hay
bayThành
hết,

troxạ:
bùn,
bụi
dạnhTro
bụi bay,
bụichết
lắngphần
và
các
khíthan
pha
gồmbằng
hơi, khói,
sương
mù.khối lượng
cácbay
hạtthan
thuộc
nhóm
khác
bùn,
bụikích
magezit
ẩm, nhau.
bụibao
kimgồm tro, muội, khói và những hạt
Bụi
có
kích
thước

từthước
0,002-10/um
Nhóm
thước
(nhóm
cỡkiểu
hạt hay
nhóm hoặc
hạt): là
tương
đối vận
của
loại,
bụikích
pirit,
cácđộng
oxit theo
của
chì,
kẽm
rắn được nghiền
nhỏ,
chuyển
Brownian
rơiphần
xuống
đất với
1.3.3. Tính mài mòn
các hạt
kíchbụi

thước
nằm
trong
trị số
xácbụi
định
coi như
và có
thiếc,
xi luật
măng
khô,
mồ
hóng,
tốc không
đổi
theo
định
stoke.
vềkhoảng
mặt sinh
học,
nàyđược
thường
gây giới
tổn
Tính mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại ở vận tốc như
hạn
dưới
và

giới
hạn
trên.
sữa
khô,
bụi
tinh
bột,
mạt
cưa.
thương nặng cho cơ quan hô hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (siliccose)
nhau của khí và nồng độ như nhau của bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng,
Kíchkhí
thước
hạt bụi
có bioxit
thể được
trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) là
do hít
phải không
có chứa
silic đặc
lâu ngày.
ra Tính
từ mài
không
kíchBụi
thướcxivà măng
mật độ thoát
của hạt.

mòn khí
của bụi được tính đến khi chọn vận
vậnlắng
tốc rơi
tự’
dothước
của hạtlớn
trong
không
khí.
Bụi
có
kích
hơn
10Ịjm,
thường
nhanh xuống đất theo định
ẩm, bụi
cao và
thạch
cao ống
mịn,dẫn rơi
tốc của khí, chiều
dàythạch
của thiết
bị và
đường
khí cũng như chọn vật liệu ốp
luật Newton phân
với tốc độ tăng

dần. về mặtkép,
sinh bụi
học, bụi này thường gây tổn hại cho
của thiết bị. 1.3.2. bón,
Tínhsupperphotphat
bám dính
da, mắt, gây nhiễm
trung,
dị ứng.
clinke,
natri gây
chứa
bụiđịnh
sợi,xutấthướng kết dính của chúng. Độ kết
Tính bám
củamuối,
hạt xác
1.3.4.
Tínhdính
thấm
cả hạt
các tăng
loại cóbụithểcólàm
kích
thước
dính1.2.
của
chonhất
thiết
bịnhỏ

lọc
nghẽnquả
do của
sản thiết
phẩmbịlọc.
Tính
thấm
nước
ảnhtheo
hưởng
đếnbị hiệu
lọcKích
bụi
Phân
loạicóbụi
nguồn
gốcđịnh
hơn
10
ịim.
thước
hạt biệt
càngkhi
nhỏthiết
thì bị
chúng
dễ tuần
bám dính vào bề mặt thiết bị. Bụi có
kiêu
ướt,

làm
việc
có
+ Bụi
tự đặc
nhiên
động
đất,
núicàng
lửa...)
Bang(bụi
1.1.doPhân
loại
theo
độ
bám
dính hoàn. Khi các hạt khó thấm tiếp
xúc
vớithực
bề mặt
chấtgỗ,
lỏng,
chúng
bị bềhoa...)
mặt chất lỏng bao bọc. Ngược lại đối với
+ Bụi
vật (bụi
bông,
bụi phấn
các

hạt động
dễ thấm
khônglông,
bị nhúng
+ Bụi
vật, chúng
người (trên
tóc...) chìm hay bao phủ bởi các hạt long, mà nổi
trên
bề nhân
mặt nước.
Sau hóa
khi học,
bề mặt
+ Bụi
tạo (nhựa
cao chất
su...)lỏng bao bọc phần lớn các hạt, các hạt còn
lại+ tiếp
tục tới
lỏng,
do kết quả của sự va đập đàn hồi với các hạt được
Bụi kim
loạigần
(sắt,chất
đồng,
chì...)
nhúng
trước
+ Bụi chìm

hỗn hợp
(dođó,
mài,chúng
đúc...)có thế bị đẩy trở lại dòng khí, do đó hiệu quả lọc
thấp.
Phânhạt
loại
bụi theo
tác hại
Các
phẵng
dễ thấm
hơn so với các hạt có bề mặt không đều. Sở dĩ như
hạihạt
bụicó
có bề
thểmặt
phânkhông
ra: đều hầu hết được bao bọc bởi vỏ khí được hấp
vậyTheo
là dotáccác
+ Bụi
nhiễm
độc chung (chì, thủy ngân, benzen)
thụ
cản trở
sự thấm.
+ Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi ban...(bụi bông, gai, phân hóa học, một số
1.3.5. Tính hút ẩm và tính hòa tan
tinh dầu gồ...)

Các tính chất này của bụi được xác định trước hết bởi thành phần hóa học
+ Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ...)
của chúng cũng như kích thước, hình dạng và độ nhám của bề mặt. Nhờ tính hút
ẩm và tính hòa tan mà bụi có thể được lọc trong các thiết bị lọc kiếu ướt.
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 5
3
4


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

1.3.6. Tính mang điện
Tính mang điện của bụi ảnh hưởng đến trạng thái của bụi trong đường ống
và hiệu suất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị lọc kiểu ư ớ t . . N g o à i
ra tính mang điện còn ảnh hưởng đến an toàn cháy nố và tính dính bám của bụi.
1.3.7. Tính cháy nổ
Bụi cháy được do bề mặt tiếp xúc với oxy trong không khí, có khả năng tự
bốc cháy và tạo thành hỗn hợp nố với không khí. Cường độ nổ của bụi phụ thuộc
vào tính chất hóa học, tính chất nhiệt của bụi, kích thước và hình dạng của các
hạt, nồng độ của chúng trong không khí, độ ẩm và thành phần của khí, kích thước
và nhiệt độ nguồn cháy.
1.4. Ảnh hưởng của ô nhiễm bụi
1.4.1. Ảnh hưởng đến con ngưòi
Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng cơ hóa phổi gây
nên những bệnh hô hấp.Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn l 0 f Ầ 7 n có thể được
giữ lại trong phổi. Tuy nhiên nếu những hạt bụi này có đường kích nhỏ hơn

1/im thì nó được chuyến đi như các khí trong hệ thống hô hấp. Khi có tác động
củacuar các hạt bụi tới mô phổi,đa số xảy ra các hư hại sau đây:
Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản,từ đó làm giảm khả năng phân phối
khí.
Khí thủng phổi: phá hoại các túi phối từ đó làm giảm khả năng trao đối khí
oxy và CƠ2.
Ưng thư phổi: phá hoại các mô phổi, làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và
tế bào,làm ảnh hưởng khả năng của máu trong hệ thống tuần hoàn. Từ đó kéo theo
một số vấn đề đáng lưu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao.
Các bệnh khác do bệnh gây ra
Bệnh ở đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc các loại bùi mà gây ra các bệnh
viêm mũi, họng, khí, phế quản khác nhau. Bụi hữu cơ như bông sợi, gai, làm dính
vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch. Bụi vô cơ rắn, cạnh sắc
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 6


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

nhọn, ban đầu thuờng gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu
ngày có thể teo mũi, giảm chức năng giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát
sinh.
Bệnh gây ngoài da: bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phát
sinh các bệnh về da.
Bệnh gây tổn thưong mắt: do không có kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gây
kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài mắt... ngoài ra bụi
còn có thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt.

Bệnh tiêu hóa: bụi đường, bột có thể làm sâu răng, làm hỏng men răng. Bụi
kim loại có thể làm tổn thưong niêm mạc dạ dày, gây rới loạn tiêu hóa.
1.4.2. Ảnh hưởng đến thực vật
Nhìn chung, bụi không có nguy hại gì đến thực vật trừ khi chúng có tính ăn
mòn cao hoặc chúng lắng đọng quá nhiều. Bụi bám quá nhiều trên vỏ hoa quả, cây
củ là nguyên nhân làm giảm chất lượng của các loại sản phẩm này, đồng thời cũng
làm tăng chi phí để làm sạch chúng. Bụi lắng trên lá còn ảnh hưởng đến khả năng
quang hợp của cây. Bụi xi măng lắng đọng làm lấp đầy những lỗ khí khổng,bao
xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sang cần cho quá trình quang hợp. Bụi
cũng có thế làm tăng khả năng nhiễm bệnh của cây cối thông qua việc làm giăm
sức sống của cây, có thể làm cản trở khả năng thụ phấn của cây.
2. Các phương pháp xử lí bụi
2.1. Phưong 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.
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 chim xuống đáy
phòng lắng.
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 7


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Buồng lắng bụi được ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt tò 60lOịxm trở lên. Tuy vậy, các hạt có kích thước nhỏ hơn vẫn có thế 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. a, buồng lắng bụi kiêu đơn giản nhất

b, buồng lắng bụi có vách ngăn
c, buồng lắng bụi nhiều tầng
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
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên
Trang 8


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

một đáy hình nón và một phễu thích họp đế 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 chuyến 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 roi 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.

Hình 1.2. Cycỉone
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 thế vào túi lọc. Đe làm sạnh túi có thể dùng biện pháp rũ túi đế làm sạch
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 9


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

bụi ra khỏi túi hoặc có thế 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
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.

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 chuyến 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

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 10


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

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, kiếu màn chắn uốn
cong, kiểu lá sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lò

Bụi

Hình 1.4. a, thiết bị lắng “lá sách ”

b, thiết bị lắng quản tính kiến “lả sách ” hình chóp cụt
2.2. Phưong pháp lọc bụi ưót
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

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 11


t bị

Ưu điểm

one

Nhược điểm

- Vốn thấp,ít phải bảo trì
ĐồĐồánánxửxửlýlýô ônhiễm
nhiễmkhông
khôngkhí
khí
- Sụt áp nhỏ(5 - 15

-

Hiệu suất thấp với
GVHD:
GVHD:Th.s
Th.sNguyễn
NguyễnTấn

TấnDũng
Dũng
bụi

mmH20)
hơn 1 OịẨĩĩỉ.
HO điệnnhơ
thể làm hư hại thiết bị. Thiết bị lắng tĩnh
được ứng dụng trong các trường
- Thu bụi khô
- Không
thu được
bụi điện, nhà máy
hợp thu bụi tại khâu tán than đá thanh bột dùng
trong nhà
máy nhiệt
- ít chiếm diện tích
có
luyện thép, nghiền xi măng, sản xuất giấy.
- Không sinh nguồn bụi
- Sinh
ra
cặn

ưót

-

Hiệu

bùn,nước

cấp

thải.

-

ít chiếm diện tích

-

Có khả năng giữ được

do

cả

nước rò rỉ ăn mòn

khí và bụi

thiết bị.

-

tĩnh điện

thứ
-

Chi phí bảo trì cao

Có thế lọc được bụi

suất kích
lọc

cao,tiết

kiệm

năng lượng

-

Vốn lớn
Nhạy với thay đổi
dòng

-

Khó thu bụi với

Thu các
hồi thiết
đượcbị lọc
cả bụi
bụi
Bảng 1.2. -So sảnh

khô
-

và

bụi ướt

những

Sụt áp nhỏ

điện trở khá lớn.

- ít phải bảo trì
- Chiếm diện tích
Hình 1.5. Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyến động
- Xử lí lưu lượng lớn
lớn,dễ

bụi tay áo

nổ nếu
Hiệu pháp
suất rất
Cần cháy
vật liệu
riêngkhí
ở
2.3. -Phưong
loccao

bụi tĩnh điện - gây
tuầnđiện
hoàn
caocuc cao đế tách bụi, hơi,
Thiết bị -lọc Có
bụithể
tĩnh
sửkhí
dụng một hiệunhiệt
điệnđộthế
Bụikhí.
thuCóđược
ở cơ
dạng
- Cần
sương, khói khỏi- dòng
4 bước
bản đế được
thực công
hiên là:đoạn rũ
bụi
- Dòng điện làmkhô
các hạt bụi bị ion hóa
- ion
Chi
phícác bề
vậnmặthành
phức
tạptrường.
.

- Chuyển các
bụi từ
thu bụi bằng lực
điện
- Trung hòa điệnthấp,có
tích của các bụi lắng trên bề -mặtChi
thu. phí vận hành
cháythu. Các hạt bụi
cao có thể được tách
do ra bởi một áp
- Tách bụi lắng thể
ra thu
khỏibụibềdễmặt
vải dễ hỏng
lực -Dễ
hay vận
nhờ hành
rửa sạch.

- (1
Tuổi
thọ giảm
trongquả rất cao,
- Thiết bị này có thể thu được những hạt rất nhỏ
- 44ụm)
với hiệu
môi trong nó thì ta đặt ta đặt
có thể đạt tới 99,99%. Khi dòng khí chứa quá nhiều bụi
trường
axit,kiềm.

suất bớt
rất lượng- bụiHiệu
quả
thấp
với bằng thiết bị
bụi
bằng
lựcbị cơ -họcTổn
một thiết
phía thất
trướcápđó,lọc
thô trước
khi lọc
quán tính

những
tĩnh điện. Axit, chất nhỏ.
thải, nhiệt độ cao và vật chất có tính
ăn mòn đều có thể làm
- Công
Vốn
thấp
SVTH:Dương
DươngCông
Toàn
- Hoàng
ThịKhuyên
Khuyên
SVTH:
Toàn

- Hoàng
Thị
- Thiết bị dễ chế tạo.
-

loại bụi có kích
thước

Có thể thu được bụi có
tính

nhỏ

hơn 20tim.
-

Chiếm diện tích khá

Trang1213
Trang


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

+ Xi măng lò quay
3.1.1. Xi măng lò đứng
Phối liệu vào lò đuợc vo thành viên (10 - 20mm) với độ ẩm 12 - 16% cho
vào nung trong lò đứng tạo thành clinker. Nhiên lệu than cũng được tạo viên (2 5mm), đố chung lẫn vào viên phối liệu. Tốt nhất là dùng than cốc hoặc than

antraxit( ít tro, ít chất bốc tạo lửa ngắn ). Khi cháy môi trường nung chủ yếu là môi
trường khử, trong clinker lẫn FeO, C5A3, C6AxFy và Fe tạo dung dịch rắn đối với
C3S, C2S. Than cháy truyền nhiệt gần như trực tiếp cho viên phối liệu, vì vậy hiệu
suất nhiệt rất cao.
Clinker nung từ lò đứng có chất lượng thấp do phản ứng tạo khoáng chỉ ở
pha rắn (nhiệt độ nung 1400-1450 CC), mức kết khối kém, phản ứng không hoàn
toàn. Phần làm nguội khó điều khiển, khó đảm bảo chất lượng. Hơn nữa, xi măng
lò đứng gây ô nhiễm môi trường nên hiện tại hầu như không tồn tại ở những nước
công nghiệp phát triển.
Ớ Việt Nam, có khoảng 100 lò đứng với tổng sản lượng khoảng 4 triệu tấn xi
măng/ năm. Công nghệ xi măng lò đứng sẽ không được tiếp tục đầu tư, các nhà
máy hiện có phải chuyển đổi công nghệ khác trong tương lai gần.
3.1.2. Xi măng lò quay
Theo độ ẩm của phối liệu vào lò nung, ta chia công nghẹ xi măng này
thành 3 nhóm
+ Phương pháp ướt (phối liệu vào ở dạng bùn past, độ ẩm khoảng 36-42%)
+ Phương pháp khô (độ ẩm phối liệu vào khoảng < 1 %
3.+ Phương
Tổng quan
măng
pháp bụi
bánxi
khô
(độ ẩm phối liệu vào lò 10 - 12%)
3.1. Công nghệ sản xuất xi măng
Nguyên
sản
Phươngliệu
pháp
ướtxuất clinker xi măng là đá vôi, đất sét, cát, quặng sắt được

pha trộn
theo
phốinghiền
liệu cần
nghiền
máy
Phối
liệuđơn
được
ướt thiết
thànhrồidạng
bùn,trong
độ ẩm
36nghiền
- 42% (máy
chứa nghiền
trong
bi hoặc
Nghiền
ướt thiết
hay bị
nghiền
khô phụ thuộc công nghệ đã
những
bế bùnmáy
lớn nghiền
rồi đưa đứng).
vào nung
trong các
lò quay.

lựa chọn. Phối
liệu có
đă ống
mịn hình
đượctrụ
đưa
nhệt độkính
cao2,4
(1450°C), kết-4m,đặt
Lò quay
dàivào
120lò,- nung
150m,ởđường
nghiêng 4 - 6C,
với vận
tốc 4Theo
0 - 7 0nguyên
m/ph. Ờlýđầu
lò thấp,
ta phun
khốiquay
thành
clinker.
hoạt
độngngười
lò nung,
ta chia công nhiên
nghệ xi
ĩiệu( bột than,
măngdầu,

lam hai
khí)nhóm.
vào đốt, nhiên liệu cháy trong khoảng không gian của lò.
+
Xi
măng
lò
đứng
Ở đầu lò cao, đưa phối liệu vào.
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 15
Trang 14


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

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. Be 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 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 cĩinker ra khỏi lò quay, được làm nguội bằng thiết
bị làm nguội kiếu 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). Đe 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 thế khỏi lò quay.
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 cĩinker.
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 16


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Phương pháp bán khô

Độ ẩm phối liệu đàu vào trong khoảng 10 - 12%. Do độ ẩm còn tương đối
cao, cần có bộ phận sấy phối liệu trước khi vào lò. Đe sấy phối liệu có thể có thêm
thiết bị sấy đứng hoặc sấy thùng quay trước khi vào thiết bị trao đối nhiệt kiểu
treo của lò. Hiện nay, các nhà máy hầu như không dùng phương pháp này mà chỉ
dùng phương pháp ướt hoặc phương pháp khô.

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 17


hạch cao

Phụ gia

Định lượng

clinker

Bụi thải
Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

Máy nghiền và phân
hạt

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Bụi thải
3.2. Các nguồn phát thải bụi trong sản xuất xi măng

Bơm xi măng về silo

Bụi thải

Bụi thải

Xuât xi măng bao

Băng tải và phân ly tửBụi thải

Đóng bao xi măng Bụi thải

Máy xuất xi măng

Bụi thải
Hình 1.8: Các nguồn phát sinh bụi trong quả trình sản xuất

Hình 1.7: Sơ đô quy trình sản xuất xi măng

SVTH: Duơng
Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 19
18


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Bụi phát sinh ở hầu hết các công đoạn sản xuất: nố mìn, lấy đá, khai thác đất
sét, nghiền nguyên liệu, nghiền xi măng, vận chuyển, nung...Bụi phát sinh chủ yếu
ở khâu nghiền. Lượng bụi tạo thành trong quá trình khai thác đá là:
0, 4 kg bụi/tấn đá trong công đoạn nổ mìn khai thác đá hộc.
0,14 kg bụi/tấn đá khi nghiền khô và 0,009 kg/tấn theo phương pháp ướt.
0,17 kg bụi/tấn đấ khi bốc xếp, vận chuyển.
3.3. Đề xuất quy trình công nghệ xử lí bụi
3.3.1. Cơ sở lựa chọn
- Đe lựa chọn từng thiết bị thu bụi hoặc thiết bị lọc sạch bụi cần phải chú ý
các điều kiện sau:
- Tính chất của bụũkích 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.
- Yeu 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.
3.3.2. 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 đối hướng chuyến động thì
bụi do có sức quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đàu của mình và va
đập vào các vật cản rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất động năng và rơi xuống thiết

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 20


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

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.

Chụp hút

Nhà xưởng

Quạt hút

Thùng

chứa
bụi thu hồi

Quạt đẩy
Khí sạch
Ống khói

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 21

Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẶT BẰNG
1. Tổng quát
Đặc điếm của các nhà máy sản xuất xi măng phát sinh những khí thải độc
ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và cảm quan của người dân.
Ngay từ đầu, khi lập luận chứng kinh tế kỹ thuật, ta phải nghiên cứu kỹ,
tính toán dự báo tác động của công trình đó tới môi trường, phải đảm bảo khi đưa
vào vận hành sử dụng công trình đó, không gây ô nhiễm môi trường không khí, tức
là nồng độ chất độc hại do chúng thải ra, nhập với nồng độ chất độc hại của khu
vực đó, không vượt quá nồng độ cho phép.
Cần nắm rõ các đặc tính khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa hàng năm và
vị trí địa lý của mặt bằng cần quy hoạch.
2. Quy hoạch mặt bằng
2.1.

Nguồn nguyên liệu

Nhà máy sản xuất xi măng được quy hoạch trong mặt bằng của khu công
nghiệp, xa khu vực dân cư, nghiên cứu về thổ nhưỡng, đặc điếm của khu vực đối
với việc sản xuất. Trong khu công nghiệp có các nhà máy khác nhau để có thế tận
dụng nguồn nguyên liệu cho sản xuất.
Thông thường các nhà máy sản xuất xi măng thường nằm trong tổng liên
doanh của các công ty dầu khí đế tận dụng được nguồn khí thiên nhiên. Đồng thời
được xây dựng gần các mỏ đá vôi để thuận lợi cho việc vận chuyến nguyên liệu
đến nơi chế biến.

2.2.

Vị trí đặt các phân xưởng

Trong nhà máy cần phân định rõ khu sản xuất, khu phụ trợ, kho tàng, khu
hành chính phục vụ, cần sắp xếp để khi mở rộng quy mô không ảnh hưởng đến sản
xuất, tạo điều kiện để khai thác nhà máy thuận lợi đồng thời dễ dàng tập trung các
nguồn thải, các thiết bị làm sạch, các hệ thống thông gió xử lý không khí, các thiết
bị kiểm tra kiểm soát và báo động ô nhiễm môi trường.
Các khu nhà, các nhóm nhà, và trong từng ngôi nhà cần phải thông thoáng
tự nhiên tốt, chiếu sáng tự nhiên tốt. Muốn vậy phải nắm vững các quy luật về khí
động, bố trí nhà cho hợp lý, không những nhà này không che chắn nhà kia, mà còn
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 22


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

làm sao để có thể nhà này tạo cho nhà kia thông thoáng tốt hơn. Xung quanh khu
hành chính nên bố trí trồng cây xanh để giảm ảnh hưởng xấu của các chất độc hại,
ngăn bớt khói bụi và tiếng ồn và giảm bót bức xạ mặt trời.
Thường thì các nhà thấp nên bố trí ở đầu hướng gió chính. Neu vùng xây
dựng không có hướng gió nào là chính, tần suất gió ở các hướng xấp xỉ nhau thì
nên đặt các nhà cao vào giữa khu.
2.3.

Hệ thống giao thông

- Đường thủy: vận chuyển bằng đường thủy có rất nhiều thuận lợi và là
phương thức vận chuyển được xem là bảo vệ môi trường,do đó các nhà máy xi
măng thường được bố trí gần các con sông đế thuận tiện cho việc vận chuyển
nguyên vật liệu và sản phẩm bằng đường thủy, vi vậy cần có hệ thống cảng nối vào
nhà máy.
- Đường bộ: gần các trục giao thông chính, đảm bảo thông thoáng, thuận
lợi cho việc vận chuyển. Trong nhà máy cũng cần xây dựng hệ thống giao thông
hợp lý đảm bảo lưu thông không ách tắc.
2.4.

Mạng lưới điện quốc gia

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy cần ổn định, đảm bảo nhu cầu sản xuất
của nhà máy, nhất là trong quá trình sản xuất, tốt nhất là đặt trạm biến thế 110 kv.
Ngoài ra trong nhà máy cần có chu trình công nghệ khép kín cùng với việc
tự tạo điện năng và hơi nước để nhà máy hoàn toàn chủ động trong sản xuất kể cả
khi lưới điện quốc gia gặp sự cố hoặc không đủ cung ứng điện.

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 23


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

\

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Hệ thống giao thông đường thủy

V____________________________________/

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 24


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ
1. Thiết bị lắng bụi quán tính kiểu “lá
sách”
Thiết bị lọc quán tính kiểu “lá sách” cấu

Bụi vào

tạo của Stairmand gồm một không gian hình trụ,
bên trong có đặt các tấm chắn đặt song song
nhau và chéo góc với hướng chuyển động ban
đầu của dòng khí, lệch một góc bằng 30° so với
phương ngang.
Thiết bị có hiệu quả cao đối với bụi có kích
thước > 20pm. Được sử dụng trong các nhà máy
xi măng, công nghiệp sắt thép, lò vôi, lò đốt, các
nhà máy chế biến thức ăn gia súc.
1.1. Nguyên

lí

làm việc
Dòng khí mang bụi được thổi vào thiết bị theo
phương từ trên xuống sẽ bị đổi hướng chuyển

Bụi ra

động bởi tấm chắn dòng trong các ngoặt của
mương dẫn, lúc này những hạt bụi lớn do có sức
quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyến động thang

Khí ra
của mình và va đập vào tấm chắn rồi rơi xuống thiết bị thu bụi. Dòng khí sạch sẽ
đi qua khe hở của tấm chắn đi ra ngoài.
1.2. Vật liệu cản của thiết bị
Vật liệu cản cần thõa mãn các yêu cầu sau:
-

Có khả năng giữ bụi.

-

Độ bền cơ học cao trong điều kiện nhiệt độ và môi trường ăn mòn.

-

Có khả năng phục hồi tốt.

-

Giá thành thấp.

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 25


Lưu lượng nguồn thải(mVh)
p<20.000

Giá trị hệ số Kp

Đồ
Đồ án
án xử
xử lý
lý ôô nhiễm
nhiễm không
không khí
khí 1

GVHD:
GVHD: Th.s
Th.s Nguyễn
Nguyễn Tấn
Tấn Dũng
Dũng

Kp: Hệ
theobụi
lmitrong
lượngthiết
nguồn
Vậtsốcản
bị thải:
lắng quán tính có thể là những tấm sắt, thép hoặc
20.000< p < 100.000
0,9
bê tông. Be dày của vật cản khoảng 0,4-0,6 cm, các tấm chắn đuợc nối với nhau
p>100.000

bằng các thanh sắt nhỏ có ốc vít cố định, khoảng cách giữa các tấm lá 5 - 1 Ocm.
0,8
2. Tính toán thiết bị

Phân vùng

2.1.

Hiêu

suất

thiết

bi

Giá trị hệ số Kv

- Lưu lượng khí cần lọc: Q= 2570 m3/h
Vùng 1
0,6
riêng
bụi pb=2900
Nội của
thành
thị kg/m3
loại đặc biệt
Nhiệt độ không
khí ra tkđô
= 40°c
(1) và đô thị loại 1 (1); rừng
,
_
1.292 xp _
1.292X760
=1,13 kg/m3
Pk40oC
+ o.00367xt)760
(1
+
đặc (idụng
(2); di sản thiên
0.00367x40)760
nhiên , di tich lịch sử văn
Nồng độ bụi vào thiết bị cv= 500mg/m3
hóa được xếp hạng (3); cơ sở
Kv: Hệ

vùng,khu
có sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ.
Nhiệt
độsố
khí
bụi vào:vưc,nơi
tb= 100°c.
sản xuất chế biến, kinh
Khối lượng riêng của không khí ở 100°C: [1]
_
1,293 vụ
Xp có khoảng
doanh,
dịch
PklOOoC (i+ 0,00367xt)760
cách ranh giới đến khu vực
này dưới 02 km.
đó
:
p:
áp suất,mmHg,p=760
mmHg0,8
Nội
thành,nội
thành
đô
thị
t: Nhiệt độloại
không
II, khí,

III,°c. IV (1): Vùng
1,293X760
pklOOoC
ngoại
thị kg/m3
loại đặc
(l-t-thành đô= 0,95
0.00367xl00)x760
biệt, đô thị loại một có
Khối lượng Nồng độ bụi cho phép thải ra môi trường theo QCVN 19khoảng cách đến ranh giới
2009,loại A CTc=50mg/m3 (ở điều kiện chuẩn 0°c và áp suất bằng 760
cách khu vực này dưới 02
mmHg).
km.
Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong khí thải của các cơ sở sản
Vùng 3
1
Khu ,chếcông
nghiệp:
xuất
biến, kinh
doanh,đô
dịch thị
vụ thảiloại
ra môi trường không khí:
Cmax=CTC X Kp IV
X Kv(1), vùng ngoại thành
VùngTrong
2

,ngoại thị đô thị loại II, III,
Trong đó cmax: Nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm trong khí thải của các
IV có khoảng cách đến ranh
co sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ thải ra môi trường không khí,
giới nội thành, nội thị lớn
mg/Nm3.
hơn hoặc bằng 02 km, cơ sở
Giá trị nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm quy định trong QCVN19 sản xuất chế biến, kinh
2009.
doanh, dịch vụ có khoảng

Vùng 4

cách Công
ranh Toàn
giới -- đến
khu
SVTH: Dương
Dương
Công
Toàn
Hoàng
Thịvực
Khuyên
SVTH:
Hoàng
Thị
Khuyên
này dưới 02 km(4).
Nông thôn.

1,2

Trang 26
27
Trang


Vùng 5

Nông thôn miền núi.

1,4

Cmax=50 X 1 X 1=50 mg/m3.
Ở điều kiện thường t=20°c, nồng độ ra:
cr=50—=43,6 mg/m3.
273+40
TT-/V X ,
, ■ A , • Cv
r\r\nt
Hiệu suât của thiêt bị: ĩ| =

—

Cr

500

—4-3,6

=-------- — = 90%

2.2. Khối lượng bụi thu được
Lượng hệ khí vào thiết bị lắng quán tính [ 1 ]
Gv=Pv X Qv (1)
Trong đó: pv = pbX yv+(l- yv)x pk (2)
Với: pv là khối lượng riêng của hỗn hợp khí bụi
pb là khối lượng riêng của bụi (bụi xi măng pb = 2900 kg/m3)
yv là nồng độ bụi đi vào thiết bị, % khối lượng: yv = — (3)
•V
pk là khối lượng riêng của khí: pkioooc = 0,95
kg/m3

Trang 28


1,77

J Pv

Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Thay (3) vào (2) ta được:
pv — PbX —- + Ị 1
Pv V pv/

— j X Pk —> pv - PkX pv — (pb - pk)x Cb — 0

Thay các giá trị vào ta được : pv2 - 0,95 X pv - (2900- 0,95)x 500 X 10“ó = 0
Giải phương trình ta được pv = 1,77.
Thay vào (1) Gv=pv X Qv => Gy=l,77 X 2570 = 4548,9 kg/h
Thay giá trị này nào (2) ta được
Nồng độ bụi đi vào thiết bị, % khối lượng
cb
100% =0,028%.
500x10
Nồng
độ
bụi
đi
ra
thiết

bị,

%

khối

lượng

yr =yv(l-r|) = 0,028 X (1-0,9) = 0,0028 %.
Lượng hệ khí ra khỏi thiết bị
Gr=Gv7^—^ = 4548,9 X
100—yr

= 4547,8 kg/h.
100-0.0028

Lượng khí sạch hoàn toàn [1]
GS=GV^^ =4548,9 X 100"°'028= 4547,6 kg/h.
100 ' 100 &
Lưu lượng hệ khí ra ngoài thiết bị [1]
£r = 4£47£ = 2569 4m3/h
pr 1.77
Năng suất của thiết bị lọc theo lượng khí sạch hoàn toàn
„ Gs 4547,6
. _„ , _ 7. n
Qs= — =
- = 4786,9 nr/h.
Pk °-95
Lượng bụi thu được
Gb= Gv - Gr =4548,9 - 4547,8 = 1,1 kg/h
Khối lượng bụi thu được trong một ngày
m

=

1,1

X

24

=

26,4

kg/ngày

Thể tích bụi thu được

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 29


Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

V = — = 0,009 m3
2900
2.3. Tính toán thiết bị
Chọn vận tốc vào thiết bị, qua đường kính ống di là Vi = 25 m/s. Khi đường
kính ống di của thiết bị được tính theo công thức

A _ I ÕỊ _ I 2570
_AO
————--------0,2 m
0.785xv^ \| 0.785x25x3600
Chọn vận tốc ra thiết bị, qua đường kính ống di là Vi = 18 m/s. Khi dường
kính ống di của thiết bị được tính theo công thức

SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 30

Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Qr =
2569.4
= 0,22 m
0,785 XV- 0.795X19X3600
Chọn đường kính D của thiết bị là 0,5m, khi đó vận tốc dòng khí trong thiết
Qv
!570
= 3,7 m/s.
0,785xDx3600
0.785 xo.52X3600
Phương trình cân bằng năng lượng (a) và (b), (chọn mặt chuẩn nằm ngang
Pa +- pva2 + pgH = pb + 7 pvb2 + pgO+APs
pa = Pb = Pkq, Va = Vb VÌ D như nhau, lưu lượng Q xấp xỉ nhau
Thế

các

giá

trị

vào

phương

trình

ta

được

pgH = APS, với APS là tổng tổn thất áp suất từ a đến b
APs

-

p®APsdd

+

EAPscb)

pgH= p(JAPsdd + EAPscb)
^APsdd: tổn thất áp suất dọc theo đường ống, ^APsdd = À X — X —
hệ số ma sát dọc theo chiều dài ống
TT„
Hệ sô Re: Re =

­p,__va XD xp
u
Trong đó: va là vận tốc dòng khí trong thiết bị = 0,91 m/s.

p: khối lượng riêng của hỗn hợp khí bụi = 1,77 kg/m3
/ 387 V /273+t\ '2
u: độ nhớt động học, LI = L1()X ^

3/

£

) X —1 u0 = 17,17x10 .

Pioooc = 2,18x105 Pa.s
= 150,2xl03 >4000
2.18X10-5
Chọn thiết bị là ống thép mới không hàn => độ nhám tuyệt đối £ = 0,1 mm. [1]
Hệ số Reynold giới hạn trên [1]
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 31


2xl06.
Đồ án xử lý ô nhiễm không khí

GVHD: Th.s Nguyễn Tấn Dũng

Re** 6 0 7 =6 (^) h= 102,3X103.
Hệ

số

Reynold

khi

bắt

đầu

xuất

hiện

vùng

nhám

[1

]

Re„ * 220 0) 5 =220 (—) s=3,2xl06.
=>Regh < Re < Ren =>Khu vực quá độ
Hệ số ma sát Ả
Ta có 8.10"5 < — = 7^- = 2.10"4 <0,0125
d 1 500

c: hệ số trở lực cục bộ, đặc trưng cho cấu tạo của bộ phận gây ra trở lực cho thiết
bị, chọn ị ở mỗi tấm chắn là 0,2,
Chọn số tấm chắn trong thiết bị là 20, khi đó n = 20
= 20x0,2 X ^ = 27,4 kG/m2.

=> gH = 0,26xH + 27,4 =>(9,81-0,26)xH =27,4
=>H = — = 2,9 m * 3 m

9,55
BỐ trí các tấm chắn trên khoảng chiều dài thiết bị là: 3 - 1 - 0,2 = 1,8 m
Khoảng cách giữa các tấm chắn là: — = 0,09m = 9 cm
Chọn chiều rộng mỗi tấm chắn là 0,3 m
Kích thước chiều dài mỗi tấm chắn sẽ khác nhau do bố trí khác nhau trong hình
trụ, chọn chiều dài trung bình của mỗi tấm chắn là 0,4 m
2.4. Tính quạt vào thiết bị
SVTH: Dương Công Toàn - Hoàng Thị Khuyên

Trang 32