ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI : Thiết kế hệ thống xử lý bụi và khí thải

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI
Đề bài:
Thiết kế hệ thống xử lý bụi và khí thải

Sinh viên

: Đỗ Thị Biên

Lớp

: ĐH2CM2

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Huyền

Hà Nội, 01/2015


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Mục lục

ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI

A) XỬ LÝ BỤI

I) SỐ LIỆU ĐẦU BÀI

Nhà máy A: có b = 20m ,l = 85m ,hA = 10m
Khu dân cư B: có b = 10m ,l =40m ,hB = 5m
Ống khói ở nhà máy A và Hống khói = 38m ,đường kính ống khói D = 1500 mm,nhà
máy A cách khu dân cư B là L1 = 60m,tốc độ gió ở độ cao 10m cho u1 = 1(m/s) ,nhiệt
độ của khí thải Tk = 70oC ,lưu lượng Q = 45000 (m3/h).
Thành phần các khí như sau:
Các khí
SVTH: Đỗ Thị Biên

Nồng độ các khí (mg/m3)
Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Clo

40

SO2

1045

H2 S

18,7

CO

4840

NO2

1300

Bụi có hàm lượng 25g/m3 ,khối lượng riêng 2500 kg/m3
Cỡ hạt(

Phần trăm khối
lượng (%)

0-5

12

5 - 10

16

10 - 20

18

20 - 30

10

30 - 40

13

40 - 50

13

50 - 60

15

60 – 70

3

Lời mở đầu
Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các ngành
sản xuất công nghiệp, làm cho xã hội loài người biến đổi rõ rệt. Các nhà máy, xí
nghiệp, các khu công nghiệp, trại chăn nuôi tập trung được hình thành... tất cả sự phát
triển này đều hướng tới tạo ra sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu của con người tạo điều
kiện sống tốt hơn. Nhưng đồng thời thải ra các loại thất thải khác nhau làm cho môi
trường ngày càng trở nên xấu đi. Các chất thải độc hại có tác động xấu tới con người,
sinh vật, hệ sinh thái, các công trình nhân tạo. Nếu môi trường tiếp tục suy thoái thì có
thể dẫn hậu quả nghiêm trọng cho loài người. Vì vậy việc bảo vệ môi trường, giảm
thiểu tác động có hại của các chất ô nhiễm là vấn đề của toàn cầu. Khí thải từ ống khói
các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp... được xem là nguyên nhân chính dẫn đến
tình trạng ô nhiễm không khí. Các chất khí độc hại như: SO x , NOx , VOC, CO, CO2,
hydocacbon, bụi... đang dần gia tăng trong bầu khí quyển. Gây nên các hiện tượng,

hiệu ứngnhà kính, mưa xít, sương mù quang hóa... tác động xấu đến con người, sinh
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

vật và các hệ sinh thái, hoạt động lao động sản xuất... Để bảo vệ môi trường và bảo vệ
cho cuộc sống của con người, sinh vật ... khí thải từ ống khói nhà máy, từ hoạt động
khác cần được xử lý trước khi thải vào môi trường không khí. Hiện nay có rất nhiều
phương pháp và các dây chuyền công nghệ để xử lý khí thải và được áp dụng cụ thể
đối với từng loại khí thảivà từng nhà máy. Dựa trên các phương pháp và dây chuyền
công nghệ xử lý đã có hiện nay, trong bài thiết kế môn học này tôi xin giới thiệu các
phương pháp, dây chuyền công nghệ xử lý khí thải cho nhà máy.

II) XỬ LÝ SỐ LIỆU
1)Tính nồng độ tối đa cho phép
QCVN 19: 2009/BTNMT : Quy chuẩn này quy định nồng độ tối đa cho phép của
bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp khi phát thải vào môi trường không
khí.
Nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp
được tính theo công thức sau:
Cmax = C

Kp

Kv

Trong đó:
- Cmax là nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công
nghiệp, tính bằng miligam trên mét khối khí thải chuẩn (mg/Nm3);
- C là nồng độ của bụi và các chất vô cơ quy định tại mục 2.2 tại bảng 1 đối với
bụi tổng áp dụng ở cột B thì C = 200 (mg/Nm3)
- Kp là hệ số lưu lượng nguồn thải quy định tại mục 2.3 tại bảng 2 : Hệ số lưu
lượng của nguồn thải Kp.Vì lưu lượng

Q = 45000(m3/h)

(m3/h) nên Kp = 0,9
- Kv là hệ số vùng, do nhà máy hoại động sau ngày 16/01/2007 nên C được lấy ở
cột B bảng1 - QCVN 19: 2009/BTNMT. khu công nhiệp nên theo quy định tại mục
2.4 ở bảng 3 ta lựa chọn Kv = 1
=> Nồng độ tối đa cho phép của bụi tổng khí thải công nghiệp là :
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

Cmax = C

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Kp

Kv = 200

0,9

1 = 180 (mg/Nm3)

Tính tương tự đối với các chất vô cơ ta có bảng sau:
Bảng 1:Nồng độ tối đa cho phép theo QCVN 19/2009
Thành
phần

C (mg/m3)- cột B
QCVN 19/2009

Cmax (mg/m3)

Bụi

200

180

Clo

10

9

SO2

500

450

H2 S

7,5

6,75

CO

1000

900

NO2

850

765

2)Tính toán nồng độ đầu vào của khí thải
Theo số liệu đầu vào, nồng độ các chất vô cơ (C 1) tại miệng khói có nhiệt độ là
70oC, nhưng nồng độ các chất vô cơ tối đa cho phép (C max) ở nhiệt độ 25oC . Vậy nên,
trước khi so sánh nồng độ để xem bụi hoặc khí thải nào vượt tiêu chuẩn ta cần quy đổi
C1(70o C) => C2 (25oC)
Đây là trường hợp điều kiện đẳng áp với: Áp suất p1= p2= 760 mmHg
t1 = 70oC => T1= 343oF
t2=25oC => T2 =298oF
Từ phương trình khí lý tưởng : PV=nRT

Trong đó:
C1, T1: Nồng độ của các thành phần trong khí thải (mg/m 3) ở nhiệt độ tuyệt đối
T1=343oF
C2, T2 : Nồng độ của các thành phần trong khí thải (mg/Nm 3) ở nhiệt độ tuyệt đối
T2=298oF
Ví dụ :
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Đối với Clo C1 = 40 (mg/m3) tại nhiệt độ khí thải T1= 70oC = 343oF
Nồng độ khí thải ở 25oC là :

= 40

= 46

(mg/m3)
Tính tương tự ta có bảng sau:
Bảng 2:Nồng độ của các chất thải ở nhiệt độ môi trường
Thành
phần

C70oC (mg/m3)

C25oC (mg/m3)

Bụi

25000

25000

Clo

40

46

SO2

1045

1202,8

H2S

18,7

21,5

CO

4840

5570,8

NO2

1300

1496,3

3)Kết luận
Ta được bảng số liệu:
Bảng 3:Kết luận
T
T
1.

Thành
phần
Bụi

2.

Clo

3.

SO2

4.

H2 S

SVTH: Đỗ Thị Biên

C25 oC

Cmax

(mg/N
m3)

mg/Nm

25000

180

46

9

Vượt QC ~
5,1lần

1202,8

450

Vượt QC ~
2,67lần

21,5

6,75

Vượt QC ~

Kết luận

3

Vượt QC ~ 139
lần

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

3,18lần
5.

CO

6.

NO2

5570,8

900

Vượt QC ~
6,2lần

1496,3

765

Vượt QC ~
1,96lần

Nhận xét : Dựa vảo bảng số liệu thì cần phải xử lý tất cả bụi và khí thải trước khi
thải ra ngoài môi trường gồm có: bụi , Clo , SO2 , H2S , CO , NO2.

III) TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN CHẤT Ô NHIỄM
1) Đặc điểm của nguồn thải
a) Phân loại nhà
Nhà máy A : bA = 20 m, lA = 85 m ,hA = 10 m

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Ta có

=2

2,5

8,5 < 10 => nhà máy A là nhà

hẹp,ngắn.
Khu dân cư B : bB = 10 m, lB = 40 m, hB = 5 m
Tương tự

=2

2,5

8 < 10

=> nhà máy B là nhà

hẹp,ngắn.
Gió thổi từ A sang B
Khoảng cách giữa 2 nhà : x1 = 60m ,

=6<8

=> Nhà máy A và khu dân cư B là nhóm nhà

b) Loại nguồn theo nhiệt độ khí thải

= 70 – 25 = 45oC ( Tk là nhiệt độ không khí

Ta có
thải , Txq là nhiệt độ xung quanh)
20oC <

100oC => nguồn thải từ nhà máy A là nguồn điểm ,cố định

và là nguồn nóng.

c) Phân loại theo chiều cao nguồn thải
Ta có : Hhq = Hô +

H

Trong đó: Hô là chiều cao của ống khói so với mặt đất Hô = 38m
H là độ cao nâng của luồng khói
Theo công thức của Davidson ta có:

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

H=D

Trong đó : D là đường kính miệng ống khói ,chọn D = 1500 mm = 1,5 m,
bán kính r = 0,75 m,Q = 45000 (m3/h) = 12,5 (m3/s)
w là vận tốc gió ban đầu của luồng khói tại miệng ống khói
Q =

=>

7,08 (m/s)
u là vận tốc gió : u = u 1.(

=

= 1,17 (m/s)

(Vì khí quyển trung tính cấp D ,chọn độ gồ ghề của mặt đất là 0,01 ,Theo bảng 21 thì
n = 0,12 )
= 70 – 25 = 45oC
H=D

=

.(1 +

Hhq = Hô +

= 21,1(m)

H = 38 + 21,1= 59,1(m)

Nhà máy A và khu dân cư B là nhóm nhà nên :

Hgh = 0,36(bz + x) + h’ = 0,36 (

+ x) + hb = 0,36.(

= 31,4 (m)

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Trong đó: bz là khoảng cách từ mặt sau của nhà tới nguồn thải
x là khoảng cách các nhóm nhà
h’ là chiều cao của tòa nhà
Vì Hhq > Hgh => nguồn thải từ nhà máy A là nguồn cao .

2) Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn cao
 Đối với bụi

Theo mô hình Gauss cơ sở :
C=

M : lượng phát thải chất ô nhiễm tại nguồn điểm liên tục phát thải từ nhà A
Cmax = 180 (mg/m3) = 0,18 (g/m3)
M = 0,18.45000 = 8100(g/h) =

2,25(g/s)

Tốc độ gió u = 1,17 (m/s)
Hệ số khuếch tán

phụ thuộc vào khoảng cách x ,chọn x = 100 m ,tra

bảng 2.11 ta được hệ số khuếch tán theo chiều ngang
hệ số khuếch tán theo chiều đứng

= 9 ,tra bảng 2.12 ta được

=5

Khi tính toán nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất dọc theo trục gió (trục x) ta có y
= 0,và tính toán nồng độ ô nhiễm tại đỉnh của nhà B nên z = 5 m
 Nồng độ bụi tại nhà B:

C=

= 25,75.10-5 (g/m3) = 257,5 (

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

So sánh với QCVN 05: 2009/BTNMT về chất lượng không khí xung quanh thì
tra bảng 1,tính trung bình trong 1 giờ
C = 257,5 (
300 (
Nồng độ của bụi tạ nhà B đạt QCVN 05:2009/BTNMT về chất lượng không khí
xung quanh
• Đối với khí
Khi nhà A xả thải tuân theo QCVN 19: 2009/BTNMT thì tại B nồng độ chất ô
nhiễm đạt QCVN 05,06: 2009/BTNMT
Nồng độ cực đại khi chất ô nhiễm khuếch tán :
Cmax =

*

,

Khí Clo
M = 9.10-3.45000 = 405 (g/h) = 0,1125 (g/s)
H là chiều cao hiệu quả của ống khói, H = 59,1 m
Cmax =

= 2,93.10-5(g/m3)=29,3(

/m3)
So sánh với QCVN 06: 2009/BTNMT Quy chuẩn này quy định nồng độ tối đa
cho phép của một số chất độc hại trong không khí xung quanh.So sánh C max với nồng
độ trung bình trong 1h.


Cmax = 29,3 (

/m3) < 100 (

/m3)

Vị trí xuất hiện Cmax
Ta có :

=

= 41,79

 Tra hình 2.11 trang 60 giáo trình kĩ thuật xử lý khí thải

500 m =>

ngoài nhà B
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Tính toán nồng đo chất ô nhiễm tại đầu ,giữa và cuối trên nóc nhà B
Tính theo công thức Gauss biến dạng :
C

=

Tùy thuộc vào độ xa thì nồng độ ô nhiễm ở các điếm của nhà là khác nhau ,vì
khoảng cách từ nguồn thải đến đầu ,giữa ,cuối nhà B là nhỏ hơn 100m chiều cao tối
thiểu để tra

nên chọn x = 100 m.Do vậy nồng độ chất ô nhiễm tại 3

điểm đầu ,giữa và cuối trên nóc nhà B là như nhau:
=>

C

=

= 1,29.10-29 (g/m3)

= 1,29.10 -23 (

/m3)

So sánh với QCVN 05: 2009/BTNMT Quy chuẩn này quy định nồng độ tối đa
cho phép của một số chất độc hại trong không khí xung quanh.


C = 1,29.10-23 (

/m3) < 100 (

/m3)

Vậy với nồng độ C của Clo trong khí xả thải tại nhà A đạt QCVN 19:
2009/BTNMT thì khi khuếch tán đến nhà B đạt QCVN 06: 2009/BTNMT.
Tính toán tượng tự đối với các khí còn lại là : SO2, H2S,CO,NO2

Bảng 4:Nồng độ tại nhà B và so sánh với quy chuẩn

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Nồng độ cho
Thành
phần

/m3)

C(

/m3)

phép((

tại nhà B

Kết luận

QCVN
05/2009
QCVN
06/2009

Bụi

257,5

300

Đạt QC
05:2009

Clo

1,29.10-23

100

Đạt QC
06:2009

SO2

6,44.10-22

350

Đạt QC
05:2009

H2 S

9,66.10-24

42

Đạt QC
06:2009

CO

1,29.10-21

30000

Đạt QC
05:2009

NO2

1,09.10-21

200

Đạt QC

05:2009

3) Hiệu suất tối thiểu cần xử lý
Trong đó:
η: Hiệu xuất tối thiểu để xử lý từng chỉ tiêu
: Hàm lượng chất X trong hỗn hợp khí thải vào (mg/m3)
Ví dụ : đối với bụi

SVTH: Đỗ Thị Biên

25000 (

/m3) ,

180 (

/m3)

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

=

= 99,28%

Tương tự đối với các khí ta có bảng sau:

Bảng 5:Hiệu suất xử lí của các chất
Thành phần

/m3)

Cv(

/m3)

Cr(

(%)

Bụi

25000

180

99,28%

Clo

46

9

80,4%

SO2

1202,8

450

62,5%

H2S

21,5

6,75

68,6%

CO

5508

900

83,7%

NO2

1496,3

765

48,9%

IV)TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI
1)Lựa chọn công nghệ xử lý bụi

Khí thải
SVTH: Đỗ Thị Biên

Buồng lắng

Thiết bị lọc
túi vải

Rửa khí
Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

2)Tính toán thiết bị
a) Buồng lắng bụi
• Nguyên lý làm việc của buồng lắng bụi

- Buồng lắng bụi có khả năng xử lý bụi thô có kích thước ≥ 50µm khá tốt.
Bảng 6: Dải phân cấp cỡ hạt
Đư

6

ờng

0

kính cỡ

-5

hạt δ

5
_10

10
_20

20
_30

30
_40

40
_50

50
_60

(μm)

0
_
7
0

Ph
1

ần
2

trăm

1
6

18

10

13

13

15

3

khối
lượng

- Nguyên lý hoạt động : Khí chứa bụi chuyển động từ đường ống vào có thiết
diện nhỏ song buồng lắng có thiết diện lớn hơn rất nhiều lần. Bụi chuyển động chậm
lại và được lắng xuống dưới tác động của trọng lực.
•

Ưu điểm :
-Chi phí đầu tư ban đầu thấp,vận hành thấp.
-Bụi lắng được ở dạng khô.
- Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành.

•

Nhược điểm:
-Chỉ lắng được bụi thô, không thể thu được bụi
- Tốn diện tích, hiệu quả không cao.
- Phải làm sạch thủ công định kì
Đường kính hạt bụi nhỏ nhất :
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Những đường bụi có đường kính

đều được giữ lại 100% ở trong

buồng lắng bụi .
Trong đó: +µ : Độ nhớt của khí thải ở 700C
+ Hệ số nhớt động lực của khí thải ở 70 oC, tính theo công thức gần
đúng của Sutherland :

+ L : lưu lượng khí thải, L = 12,5 (m3/s)
+ ρb : Trọng lượng riêng của bụi, ρb = 2500 kg/m3
+ ρkk : Trọng lượng riêng của khí thải, ρkk = 1,2 kg/m3
+ l : Chiều dài buồng lắng (m)
+ B: Chiều rộng buồng lắng (m)
Từ công thức trên ta được:
B.l

=

= 77,43 (m2)

Với lưu lượng L = 45000 m3/h thì nên chọn 4 buồng lắng bụi mắc song song mỗi
buồng lắng có L=11250 m3/h kích thước mỗi buồng lắng : B.l = 19,4 m2
Nếu chọn chiều dài l = 5 m chiều rộng buồng lắng là B = 4 m
Chọn vận tốc khí trong buồng lắng là 0,5m/s (< 3m/s vận tốc tối đa của dòng khí
trong buồng lắng) .Thì chiều cao của buồng lắng là :

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

H=

=

= 1,5625 (m)

Chọn H = 1,6 m
-

Kiểm tra lại kích thước buồng lắng:
Thời gian lưu của cỡ hạt bụi 50
m và dòng khí thải bên trong buồng lắng:
10

Như vậy, tất cả các hạt bụi có đường kính lớn hơn 50

đều được lắng hết

trong buồng lắng bụi.
-Đối với hạt bụi

= 50

thì vận tốc rơi giới hạn là:

0,162 (m/s)
-Thời gian lắng của hạt bụi cỡ 50

=

=

là:

=9,94 s

đảm bảo cỡ hạt bụi 50

được lắng hoàn toàn trong buồng

lắng bụi

-

Tiết diện đứng của buồng lắng:

-

F = B x H = 4 x 1,6 = 6,4 m2
Thể tích làm việc của buồng lắng bụi :

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

V = F x l = 6,4 x 5 = 32 m3
- Hiệu suất lắng của buồng lắng với hạt bụi có đường kính 5

:

Theo cỡ hạt, hiệu quả lắng được tính theo :

Trong đó: + µ : Độ nhớt của khí thải ở 70oC
+ L : Lưu lượng khí thải, L = 3,125 (m3/s)
+ ρb : Trọng lượng riêng của bụi, ρb = 2500 kg/m3
+ ρk : Trọng lượng riêng của bụi, ρb = 1,2 kg/m3
+ l : Chiều dài buồng lắng (m)
+ B: Chiều rộng buồng lắng (m)
- Hiệu suất lắng của buồng lắng với hạt bụi có đường kính 2,5

:

=

= 0,26%

Tính tương tự đối với các cỡ ta có bảng sau:
Bảng 7 :Hiệu quả lắng bụi của buồng theo cỡ hạt
Đườn
g kính cỡ
hạt(μm)
%

Khối
lượng

0
-5

SVTH: Đỗ Thị Biên

1
0-20

1

1

-10

1
2

5

6

8

2
0-30

3

0-40

4
0-50

5
0-60

6
0-70

1

1

1

3

1
0

3

3

5

Lớp: ĐH2CM2

Đồ án xử lý khí thải

Lượn
g bụi trong
1m3 khí
thải
Hiệu
quả lọc
theo cỡ hạt
(%)
Lượn
g bụi giữ
lại trong
buồng
lắng
(mg/m3)

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

7
50

1
000

0
,26

125

2
,32

1
,95

1

9,
30

2
3,2

1
04,63

6
25

8
12,5

8
12,5

9
37,5

1
87,5

2
5,83

5
0,63

8
3,69

1

1

1
4
6
61,44 11,37 79,98

00

00

9
37,5

1
87,5

Coi hiệu quả lọc bụi theo cỡ hạt của buồng lắng là hiệu quả lọc của hạt bụi có
đường kính nhỏ nhất trong dải bụi.
Hiệu suất lọc bụi của buồng lắng:
=

=

.100% = 39,96%

Nồng độ bụi đi vào thiết bị tiếp theo là :
25000 – 2497,57.4 =15009,72 (mg/m3)

b)Thiết bị túi lọc vải
Chọn túi vải lọc bằng vải len năng suất cao,biến động độ sạch ổn định,dễ phục
hồi bền khoảng 6-7 tháng hoạt động liên tục,nhiệt độ giới hạn 90oC.
Theo giáo trình: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải tập 2 của thầy Nguyễn
Ngọc Chấn.
Đường kính túi lọc vải từ 125
300mm: Chọn Dt = 300 mm= 0,3 m
Chiều cao từ 2

3,5m: chọn chiều cao 3,5 m

Diện tích 1 túi vải:
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2

Đồ án xử lý khí thải

St =

.Dt

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

+

=

= 3,37 (m2)

.3,5 +

Diện tích của bề mặt lọc :
S=
năng suất lọc : 0,6

1,2 m3/m2phút trên 1m2 bề mặt vải lọc,chọn

1,2 m3/m2phút
hiệu suất làm việc của bề mặt lọc

=

= 90%

Lưu lượng khí thải đi vào : Q = 45000 (m3/h) = 750 (m3/phút)

694,44 (m2)

S=

Số túi lọc vải :

= 206,07 (túi)

 Chọn số túi lọc vải để lắp đặt là 216 túi,chia làm 2 đơn nguyên ,mối đơn nguyên 108
-

túi.
Chọn hàng ngang 9 túi,hàng dọc 12 túi.
Lưu lượng khí cần nạp là:
Q = 750 (m3/phút)

- Khoảng cách giữa các túi lọc vải (ngang dọc như nhau) từ 8-10 cm, chọn 10cm.
- Khoảng cách giữa các túi lọc vải ngoài cùng đến thành thiết bị từ 8-10cm, chọn
10cm.
- Chọn độ dày của thiết bị :
= 0,003m
- Chiều dài của một đơn nguyên là:
L1 = D

n1 + (n1 – 1)

= 0,3

12 + (12 – 1)

d1 + 2d3 + 2
0,1 +2

0,1 +3

0,003 = 4,900m

- Chiều rộng của một đơn nguyên là:
B1 = D

n2 + (n2 – 1)

SVTH: Đỗ Thị Biên

d2 + 2d3 + 2

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

= 0,3

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

9 + (9 – 1)

0,1 +2

0,1 +3

0,003 = 3,700m

-Chiều cao của bộ phận lọc:
H1= h = 3,5 m.
-Chiều cao bộ phận chấn động trên túi vải :
H2= 300 mm.
-Chiều cao thu hồi bụi:
H3 = 0
1,5. Chọn H3 = 1,2m.
Chiều cao của thiết bị :
H = H1 + H2 + H3 = 3,5 + 0,3 + 1,2 = 5 m.
-Tỷ lệ khí hoàn nguyên :
=
= 1,08 (m/phút) = 0,018(m/s)
- Phương pháp hoàn nguyên dùng cơ cấu rung cơ học: 0,01

0,03 (m/s)

Mà tỷ lệ khí hoàn nguyên là 0,018 (m/s)
 Vậy chọn phương pháp rung cơ học.

Thời gian lọc: thời gian rung lắc của 1 đơn nguyên khoảng 1 phút.
Quá trình lọc 9 phút Vậy thời gian lọc tổng cộng của cả chu trình làm việc
khoảng 10 phút.
• Tính lượng bụi thu được :
Khối lượng riêng của khí thải ở 700C :
=0,96 (kg/m3)

= 1,2.

Khối lượng riêng của hỗn hợp khói và bụi ở 1000C :
=



-



-

.

+

(

=0
(

15009,72 .

10-6 = 0


= 6,62 (kg/m3)
Trong đó :
+ Cv = 15009,72 (mg/m3) = 15009,72 .10-6 (kg/m3) : nồng độ bụi đi vào thiết bị
túi lọc vải.

+
= 0,96 (kg/m3) : khối lượng riêng khí ở 700C
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

+

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

= 2500 (kg/m3) : khối lượng riêng của bụi
15009,72 (mg/m3)

Nồng độ bụi đi vào thiết bị :
Khối lượng riêng của bụi :

=2500 (kg/m3)

Lượng hệ khí đi vào túi lọc vải :
(kg/h)
Trong đó:

=

.Qv = 6,62.45000 = 297900

là khối lượng riêng của hỗn hợp khí và bụi,kg/m3

Qv = 45000 m3/h lưu lượng khí vào túi lọc vải.
 Nồng độ bụi trong hệ thống đi vào thiết bị túi lọc vải (% khối lượng)

.100% =

0,227 %
 Nồng độ bụi trong hệ thống đi ra thiết bị túi lọc vải (% khối lượng)

= 2,27.10-3 (1- 0,9) = 0,0227%

 Lượng hệ khí ra khỏi thiết bị túi lọc vải:



= 297304,04 (kg/h)

 Lượng khí thải sạch hoàn toàn:

.

= 297223,77 (kg/h)

 Lượng bụi thu được:
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

kg/h)
 Lưu lượng hệ khí đi ra khỏi thiết bị lọc vải:


44909,98(m3/h)

Qr =

 Năng suất của thiết bị lọc túi vải theo lượng khí sạch hoàn toàn:

44897,85(m3/h)

Qs=

 Khối lượng bụi thu được ở thiết bị túi lọc vải trong một ngày:

k
g/ngày)
 Thể tích bụi thu được ở thiết bị túi lọc vải trong vòng 1 ngày:

5,72 (m3/ngày)

V=

Chọn chiều cao của thùng chứa bụi là 2m,chiều dài 2m và chiều rộng 2m.Kích
thước thùng chứa bụi là : 2

2

2

Trở lực của thiết bị là:
p = A.vn
Với A = 25

0,25 ,hệ số thực nghiệm đối với từng loại vải,chọn A = 10
N = 1,25



1,35 chọn n = 1,3

v: năng suất vải lọc m3/m2h, v = 0,8 m3/m2phút = 48 m3/m2h
p = A.vn = 10.481,3 = 1533,25 N/m2
Tính toán hiệu quả xử lý bị của hệ thống
SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

Theo tính toán thì hiệu suất xử lý của thiết bị túi lọc vải là 90%
Lượng bụi đi ra khỏi hệ thống thiết bị là:
mr = mv

(1 -

(1-0,9) = 1500,972 (mg/m3)

) = 15009,72

Vậy hiệu suất xử lý bụi của buồng lắng bụi và thiết bị lọc túi vải là:

=

=

95%

Còn một lượng bụi sẽ theo khí đi vào tháp ,ở đây xảy ra quá trình rửa khí để loại
bỏ lượng bụi còn lại .

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2


Đồ án xử lý khí thải

GVHD: Nguyễn Thanh Huyền

B) XỬ LÝ KHÍ
1)Tính toán xử lý SO2
Sử dụng tháp hấp thụ tháp đệm để xử ký SO2. Lựa chọn phương pháp hấp thụ

bằng dung dịch kiềm NaOH 20%.
Ta có: lưu lượng khí thải = 45000 m3 /h
Áp suất p1 = 1atm = 760 mmHg = 1,0133×105 Pa
Nồng độ đầu ra đạt QCVN 19:2009/BTNMT Cra=450(mg/m3) . Nhiệt độ của
dung dịch NaOH= 25oC.
Hiệu suất của quá trình hấp thụ tính ở bảng 5 :

= 62,5%

Chọn điều kiện làm việc của tháp là nhiệt độ trung bình của dòng khí vàovà dòng
lỏng vào là 30oC. Hỗn hợp khí xen như là SO2 và không khí.
a) Thiết lập phương trình cân bằng và phương trình làm việc
 Đầu vào:
+ Lưu lượng khí vào tháp:

=

Gvy =

(kmol/h)
+

Lưu lượng khí SO2 là :
=

=

=

734765,62 (mol/h) = 734,76(kmol/h)

+

Lưu lượng khí trơ:

SVTH: Đỗ Thị Biên

Lớp: ĐH2CM2