Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho phân xưởng cán thép công ty bê tông thép Ninh Bình

Đồ án tốt nghiệp
Phần iv
thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho phân xuởng
cán thép công ty bê tông thép ninh bình


Giáo viên hớng dẫn
Bùi sỹ lý
GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc
1
Đồ án tốt nghiệp
Chơng 1
Tính sản phẩm cháy
1.1. Địa điểm
- Địa điểm công trình : Ninh Bình
- Các thông số:
Bảng 1.1: Các thông số tính toán
Các thông số tính toán
Mùa
tính toán
t
(
0
C)
v
(m/s)
Mùa Đông 16.9 2.6
Mùa Hè 29 2.4
1.2.Thành phần nhiên liệu
Nhiên liệu tiêu thụ là Than cám thành phần nhiên liệu:
Bảng 1.2: Thành phần nhiên liệu

C
P
(%)
H
P
(%)
O
P
(%)
N
P
(%)
S
P
(%)
A
P
(%)
W
P
(%)
69 2.88 2.59 0.88 0.9 16 2.7
1.3.Giới thiệu về nguồn thải
Bảng 1.3: Các thông số nguồn thải
Nguồn
thải
B
(kg/h)
D
(mm)

t
(
0
C)
h
1
(m)
h
2
(m)
h
3
(m)
Nguồn
700 550 160 24 32 40
2.1.Các công thức tính toán sản phẩm cháy và tính sản
phẩm cháy ở điều kiện chuẩn (t=0
0
C, p=760mmHg).
Công thức tính toán và kết quả đợc tổng kết trong bảng số 4:
Bảng 1.4 :Tính toán sản phẩm cháy ở điều kiện chuẩn
GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc
2
Đồ án tốt nghiệp
Đơn vị: m
3
chuẩn/kgNL
TT Đại lợng tính toán
Kí
hiệu

Công thức tính toán Kết quả
1
Lợng kk khô lý thuyết
cần cho quá trình cháy
V
0
V
0
=0,089C
p
+0,264H
p
-0,0333(O
p
-S
p
) 6.8335
2
Lợng kk ẩm thuyết
cầncho quá trình cháy
(d=16)
V
a
V
a
=(1+0,0016d)V
0
7.0085
3
Lợng kk ẩm thực tế với

hệ số kk thừa
=1,3 - 1,35
V
t
V
t
= .V
a
9.4614
4
Lợng SO
2
V
SO2
V
SO2
= 0,683.10
-2
.S
p
0.0061
6
Lợng CO
2
trong SPC
V
CO2
V
CO2
= 1,853.10

-2
.(1-).C
p
1.2146
7
Lợng H
2
O trong SPC
V
H2O
V
H2O
=0,111.H
p
+0,0124.W
p
+0,0016d.V
t
0.5954
8
Lợng N
2
trong SPC
V
N2
V
N2
= 0,8.10
-2
.N

p
+0,79.V
t
7.4816
9
Lợng O
2
trong kk thừa
V
O2
V
O2
= 0,21.(-1).V
a
0.5151
10
Lợng SPC tổng cộng
V
SPC
V
SPC
= V
SO2
+V
CO
+V
CO2
+V
H2O
+V

N2
+V
O2
9.8772
Bảng 1.5 Lợng khói thải và tải lợng của ống khói
TT Đại lợng tính toán
Đơn
vị
Kí
hiệu
Công thức tính toán Kết quả
1 Lợng SPC ở ĐK chuẩn m
3
/s L
C
L
C
=V
SPC
.B/3600
1.92056
2 Lợng SPC ở ĐK thực tế m
3
/s L
T
L
T
=L
C
(273+t

khoi
)/273
3.04617
3
Lợng khí SO
2

SO2
=2,926kg/m
3
chuẩn
g/s M
SO2
M
SO2
=(10
3
.V
SO2
.B.
SO2
)/3600
3.4973
4
Lợng khí CO

CO
=1,25kg/m
3
chuẩn

g/s M
CO
M
CO
=(10
3
.V
CO
.B.
CO
)/3600
15.6388
5
Lợng khí CO
2

CO2
=1,977kg/m
3
chuẩn
g/s M
CO2
M
CO2
=(10
3
.V
CO2
.B.
CO2

)/3600
466.928
6
Lợng bụi tro bụi với
hệ số tro bay theo khói
a=0,8
g/s M
bụi
M
bụi
=10.a.A
p
.B/3600
24.8889
Bảng 1.6 Tổng hợp số liệu về nguồn thải
GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc
3
Đồ án tốt nghiệp
TT
ống
khói
số
KT ống khói
T
K
(
0
C)
L
T

(m
3
/s)

(m/s)
Lợng khí bụi thải ra (g/s)
h(m)
D
(mm)
M
SO2
M
CO
M
CO2
M
bụi
1 1 24,32,40 550 160 3.046 12.828 3.497 15.639 466.928 24.889
Chơng 2
GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc
4
Đồ án tốt nghiệp
Xác định nồng độ các chất độc hại trên mặt
đất
Để xác định nồng độ cực đại trên mắt đất ta dùng mô hình Gause
Mô hình Gause dùng tính toán ô nhiễm không khí cho nguồn điểm và là
ngồn cao .
Để áp dụng đợc mô hình Gause ta phải sử dụng các giả thiết sau
+Giả thiết 1:Các điều kiện ổn định nghĩa là vận tốc gió, chế độ rối
cuả khí quyển không thay đổi theo thời gian

+Giả thiết 2: Dòng chẩy phải đồng nhất nghĩa là vận tốc gió và chế
độ rối của khí quyển không đổi theo thời gian
+Giả thiết 3: Chất ô nhiễm có tính trơ ,không xẩy ra phản ứng hoá
học không lắng đọng do trọng lợng
+Giả thiết 4: Sự phản xạ tuyệt đối của bề mặt đất đối với luồng khói
nghĩa là không có hiện tợng mặt đất hấp thụ chất ô nhiễm
+Giả thiết 5: Sự phân bố nồng độ trên mặt cắt trực giao với trục gió
theo phơng ngang , phơng thẳng đứng tuân theo luật phân bố của Gause
+Giả thiết 6: Vận tốc gió không bằng không
Khi đã thoả mãn cả 6 giả thiết trên thì ta có thể tính toán nồng độ
chất ô nhiễm theo mô hình Gauss.
* Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại toạ độ bất kỳ (x,y,z)

( )
( ) ( )

+
+


















=
2
2
2
2
2
2

2
exp
2
exp.
2
exp.
...2
,,
zzy
zy
HzHzy
u
M
zyxC


,
(g/m
3
)
* Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất với toạ độ (x,y,0)

( )
( )

=
2
2
2
2
2
exp.
2
exp.

...
0,,
zy
zy
Hy
u
M
yxC


, (g/m
3
)
* Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất với toạ độ (x,0,0)

( )
( )








=
2
2
2
exp.

...
0,0,
zzy
H
u
M
xC

, (g/m
3
)
Trong đó :
+x, y, z : toạ độ tại các điểm khảo sát so với ống khói, [m]
+M: Tải lợng của chất ô nhiễm [g/s]
+u:Vận tốc gió của không khí , [m/s]
+
zy

,
Hệ số khuyếch tán theo chiều ngang và chiều đứng xác đinh
theo biểu đồ
+H chiều cao hiệu quả của ống khói [m]
Chiều cao hiều quả của ống khói
hhH
+=
[m]
h: là chiều cao thực tế cuả ống khói [m]
h

: Độ nâng cao của ống khói [m], theo công thức Stumke:

)(
5
65.
.5.1
2/3
khoi
xqkhoi
T
TT
D
u
D
h

+=

, [m]
GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc
5
Đồ án tốt nghiệp
Với:
D: đờng kính miệng ống khói, [m]

: vận tốc phụt tại miệng ống khói, [m/s]
T
khói
: nhiệt độ khói thải, [
o
K]
T

xq
: nhiệt độ môi trờng xung quanh, [
o
K]
u: vận tốc không khí, [m]
Bảng 2.1: Chiều cao hiều quả.
Chiều cao hiệu quả
Phơng pháp tính
stumke
Mùa
Hè
1 24 3.046 550 12.828 2.4 7.752 31.752
32 3.046 550 12.828 2.4 7.752 39.752
40 3.046 550 12.828 2.4 7.752 47.752
Mùa
Đông
1 24 3.046 550 12.828 2.6 7.440 31.440
32 3.046 550 12.828 2.6 7.440 39.440
40 3.046 550 12.828 2.6 7.440 47.440
Bảng 2.2 :Xác định x tại vị trí C
max
Xác định X
max
Mùa
Hè
1 24 31.752
22.452 38.999 334
32 39.752
28.109 48.621 427
40 47.752

33.766 58.206 522
Mùa
Đông
1 24 31.440
22.232 38.624 330
32 39.440
27.889 48.247 424
40 47.440
33.545 57.834 519
Bảng 2.3 Nồng độ so
2
vào Mùa Hè
GVHD: Bùi Sỹ Lý SVTH: Cao Minh Ngọc
6