Đồ án xử lý khí thải

ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

MỤC LỤC

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

1


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN LAN TRUYỀN
Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
I.

Tính toán ban đầu.
Số liệu tính toán ban đầu:
Chọn nguồn điểm cao

- Chiều cao ống khói: H = 50m.
- Đường kính miệng ống khói: D = 1m.
- Lưu lượng khói thải: 21000 m3/h
- Nhiệt độ khí thải: tkhí thải = 900C = 363K
- Nhiệt độ môi trường: tMT = 300C = 303K
- Khí quyển cấp D, độ ghồ ghề mặt đất là 0.01.
- Vận tốc gió quan trắc u10 = 3 m/s.
1. Vận tốc gió tại độ cao 50m:

Trong đó:
+ u10 : vận tốc gió ở độ cao 10m (độ cao của trụ đo gió của các trạm quan trắc khí
tượng), m/s.

+ z : độ cao cần tính vận tốc uz, m.
+ n : số mũ n được tra ở bảng 2.4 – Số mũ n trong công thức (SGT, Ô nhiễm
không khí và xử lý khí thải tập I – Trần Ngọc Chấn) với độ gồ ghề mặt đất là
0.01 và khí quyển cấp D. => n=0.12.

2. Vận tốc ban đầu của luồng khói.
ω=
Trong đó:
+ ω : vận tốc ban đầu của luồng khói, (m/s).
+ L : lưu lượng khí thải, (m3/s).

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

2


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
+r

: bán kính miệng ống khói, (m).

Đường kính miệng ống khối D = 1m => r = 0.5 m.
ω = = 26738.03 (m/h) = 7.43 (m/s)

3. Độ cao nâng và chiều cao hiệu quả của luồng khói.
Áp dụng công thức Davison W.F, ta có:

Trong đó:
+ D : đường kính miệng ống khói, (m).
+ ω : vận tốc ban đầu của luống khói tại miệng ống khói, (m/s).

+ u : vận tốc gió tại miệng ống khói, (m/s).
+Tkhí thải: nhiệt độ tuyệt đối của khí thải, (độ K).
+T

: chênh lệch nhiệt độ của khí thải và môi trường, ( độ K).

Vậy:
Ta có:

Hhq= Hống+=50+3.16=53.16(m)

Trong đó:
+ Hống: chiều cao của ống khói, (m).
+ : độ cao nâng của luồng khói, (m).

II.

Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn điểm cao theo mô hình Gauss.

1. Nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất cách nguồn thải 1km, 5km dọc theo trục
hướng gió (trục x).
Xét 2 điểm:
Điểm A: x=1km; y=0; z=0
Điểm B: x=5km; y=0; z=0
Áp dụng công thức Gauss:

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

3

ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Trong đó:
+ M : tải lượng chất ô nhiễm, M=Co.L (g/s).
Co : nồng độ chất ô nhiễm, (g/m3).
L : tải lượng chất ô nhiễm, L = 21000 (m3/h) = 5.83 (m3/s).
Bảng 1.1: Tải lượng chất ô nhiễm của bụi và các khí.
Chỉ tiêu
Co (mg/m3)
SO2
1594
CO
10078
7
H2 S
NO2
120
Tổng bụi
20000
+ H : chiều cao hiệu quả, (m).

M( µg/s)
9,293,020
58,754,740
40,810
699,600
116,600,000

+ u : vận tốc gió ở miệng ống khói, (m/s).
: hệ số khuếch tán chất ô nhiễm theo phương ngang, phương đứng.

+

Theo D.O Martin:

Tra bảng 3.3 – trang 85 – Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải tập I với khí
quyển cấp D, ta có:
Bảng 1.2: Các hệ số a, b, c, d trong công thức tính
Cấp ổn
định

a

b

x≤1km
c

D
68
33.2
0.725
 Sự thay đổi nồng độ theo nhiệt độ:

d

b

x>1km
c

-1.7

44.5

0.516

Ta có : PV=nRT
Trong điều kiện đẳng áp:
Mà C1V1=C2V2 C1T1=C2T2 hay C 2= (1.1)
Trong đó:
+C2 : nồng độ chất thải ở 30oC

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

4

d
-13


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
+C1 : nồng độ chất thải ở 90oC
+T1 = 90oC = 363 K
+T2 = 30oC = 303K

a) Xét điểm A: x=1km; y=0; z=0.
Ta có:

Với u50=3.64m/s và Hhq2 = 53.16m

Bảng 1.3: Nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất tại điểm A.

Chỉ tiêu

M(µg/s)

C
(µg/m )

o
30 C
3

C
(µg/m )

QCVN
05:2013/
BTNMT
C(µg/m3)

QCVN
06:2009/
BTNMT
C(µg/m3)

Kết luận

o

90 C
3

SO2

9,293,020

91.35

109.44

50

-

Vượt
2.19 lần

CO

58,754,740

577.56

691.93

10000

-

ĐẠT

H2S

40,810

0.40

0.48

-

42

ĐẠT

NO2

699,600

6.88

8.24

40

-

ĐẠT

116,600,000

1146.18

1146.18

100

-

Vượt
11.46 lần

Tổng bụi

b) Điểm B: x=5km; y=0; z=0
Ta có:

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

5


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Với u50=3.64m/s và Hhq = 53.16m

Bảng 1.4: Nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất tại điểm B.

SO2
CO

H2S
NO2

9,293,020
58,754,740
40,810
699,600

26.67
168.63
0.12
2.01

31.95
202.02
0.14
2.41

QCVN
05:2013/
BTNMT
C(µg/m3)
50
10000
40

Tổng bụi

116,600,000

334.64

334.64

100

Chỉ tiêu

C90oC
(µg/m3)

M(µg/s)

C30oC
(µg/m3)

QCVN
06:2009/
BTNMT
C(µg/m3)
42
-

Kết
luận
ĐẠT
ĐẠT
ĐẠT
ĐẠT
Vượt

3.35 lần

2. Nồng độ chất ô nhiễm lớn nhất Cmax trên mặt đất và vị trí xuất hiện C max theo
mô hình Gauss.
Áp dụng công thức Gauss:

Tra hình 3.10 – hệ số khuếch tán đứng
tìm được x.

- trang 84 với khí quyển cấp D, ta

Tra hình 3.9 – hệ số khuếch tán ngang

- trang 83 với khí quyển cấp D và

x, ta tìm được

.

STT

Hhq (m)

1

53.16

x(m)

(m)

37.59

1250

(m)
85

Vị trí xuất hiện Cmax cách nguồn thải 1250 m dọc theo trục hướng gió.
Nồng độ chất ô nhiễm lớn nhất theo Gauss:

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

6


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Trong đó:
+ M : tải lượng chất ô nhiễm, M=Co.L (g/s).
+ H : chiều cao hiệu quả, (m).
+ u : vận tốc gió ở miệng ống khói, (m/s).
+

: hệ số khuếch tán chất ô nhiễm theo phương ngang.

Với u50=3.64 m/s và Hhq = 53.16 m, ta có:

Bảng 1.5: Nồng độ chất ô nhiễm lớn nhất trên mặt đất.

Chỉ tiêu

M(µg/s)

Cmax
90oC
(µg/m3)

Cmax
30oC
(µg/m3)

QCVN
05:2013/
BTNMT
C(µg/m3)

QCVN
06:2009/
BTNMT
C(µg/m3)

Kết
luận

SO2

9,293,020

93.58

112.11

50

-

Vượt
2.24 lần

CO

58,754,740

591.66

708.82

10000

-

ĐẠT

H2S

40,810

0.41

0.49

-

42

ĐẠT

NO2

699,600

7.04

8.44

40

-

ĐẠT

-

Vượt
11.74
lần

Tổng bụi

116,600,000

1174.16

1174.16

100

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH CHÍNH TRONG
HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI
I. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ ĐẦU VÀO.
1. Xử lý số liệu.
a) Các giả thuyết trong quá trình tính toán:
- Nhiệt độ khí thải : 90oC
- Áp suất khí thải : 1at
- Khối lượng riêng của bụi: ρb = 2500 kg/m3
- Hệ thống xả thải nằm trong khu vực nông thôn.
- Nhà máy dự kiến đi vào hoạt động năm 2016.
Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

7


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Theo QCVN 19:2009/ BTNMT. Nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất
vô cơ trong khí thải công nghiệp được xác định theo công thức:
Cmax = C x Kp x Kv
Trong đó:
+ Cmax : nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công
nghiệp, (mg/Nm3).
+C

: nồng độ bụi và các chất vô cơ

+ Kp : hệ số lưu lượng nguồn thải: P=21000 m3/h =>Kp=0.9
+ Kv : hệ số vùng (giả thiết là vùng nông thôn) => Kv=1.2
Bảng 2.1: Nồng độ và nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ
ở nhiệt độ 25 oC và áp suất tuyệt đối 760mm.

SO2
CO

C (mg/Nm3)
(cột B)
500
1000

Cmax (mg/Nm3)
(cột B)
540
1080

3

H2 S

7.5

8.1

4

NO2

1000

1080

5

Bụi tổng

200

216

STT

Thông số

1
2

 Kiểm tra khí cần xử lý:
Ta có : PV=nRT
Trong điều kiện đẳng áp:
Mà C1V1=C2V2 C1T1=C2T2 hay C2 = (1.1)
Trong đó:
+ C2 : nồng độ khí thải ở 25oC
+ T2 = 25oC
+ T1 = 90oC
+ C1 : nồng độ khí thải ở 90oC

Áp dụng công thức 1.1, ở nguồn thải:
+ C2 (SO2) = x 1594 = 1909.64 (mg/Nm3)

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

8


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
+ C2 (CO) = x 10078 = 12073.64 (mg/Nm3)
+ C2 (H2S) = x 7 = 8.39 (mg/Nm3)
+ C2 (NO2) = x 120 = 143.76 (mg/ Nm3)
Hiệu suất xử lí khí
η= x100%

b) Kết luận.

Bảng 2.2: So sánh nồng độ chất ô nhiễm tại 900C
với QCVN 19-2009/BTNMT
Cmax
Chỉ
tiêu

C90o

C25o

(mg/m3)

(mg/Nm3)

(QCVN19:2009/
BTNMT)

Kết luận

Hiệu suất
xử lí khí
η= x100%

(mg/Nm3)
SO2

1594

1909.64

540

Vượt QC~ 3.5 lần

71.72

CO

10078

12073.64

1080

Vượt QC~ 11.18 lần

91.05

H2 S

7

8.39

8.1

Vượt QC~1.04 lần

3.46

NO2

120

143.76

1080

Đạt

Bụi

20x103

20 x103

216

Vượt QC~ 92.6 lần

98.92

Bảng trên cho thấy nồng độ của các thông số SO2,CO, H2S, NO2, bụi tổng
vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Vậy phải xử lí tất cả các thông số này.
II. XỬ LÍ BỤI.

- Các thông số đầu vào :
Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

9


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Các đại lượng

Đơn vị

Số liệu

m3/s

5.83

Nồng độ bụi ban đầu

mg/m3

20000

Khối lượng riêng của bụi

kg/m3

2500

Lưu lượng khí thải

- Dải phân cấp cỡ hạt :
Đường
kính cỡ
hạt
δ
(μm)
Phần
trăm khối
lượng

0-5

5-10

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

60-70

19

11

13

9

10

12

7

19

(%)

1. Lựa chọn thiết bị xử lý bụi.
Hàm lượng bụi ban đầu: Cđ = 20000 mg/m3.

Nồng độ bụi đầu ra theo QCVN 19: 2009/BTNMT: Cr = 200 mg/m3.
Hiệu suất lắng bụi cần đạt được để xử lý đạt quy chuẩn là :
ɳ = = 98.92%.
Từ đặc điểm của bụi và hiệu suất cần đạt, ta chọn lọc thiết bị xử lý là hai
buồng lắng mắc song song.
Lựa chọn thiết bị xử lý bụi sơ bộ:
+ Với các bụi có đường kính d ≥ 50 µm, ta chọn buồng lắng để xử lí sơ bộ.
+ Với các bụi có đường kính 10 µm ≤ d ≤ 50 µm ta chọn phương pháp xử lí bằng
xyclon.
+ Với các bụi có cỡ hạt d ≤ 10 µm, ta chọn phương pháp xử lí bằng thiết bị lọc
túi vải.

2. Tính toán buồng lắng bụi.
Chọn buồng lắng để xử lí tất cả các hạt có ≥ 50 µm => =50 µm
Lưu lượng đề bài là 21000 m 3/h. Ta lắp 3 buồng lắng song song để giảm lưu
lượng vào mỗi buồng và giảm kích thước của các buồng.

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

10


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
khí vào dẫn

buồng lắng làm việc

buồng lắng làm việc

buồng lắng làm việc

Khi đó lưu lượng vào mỗi buồng sẽ là :
L’ = = = 1.94 m3/s

 Kích thước buồng lắng bụi.
Bl=
[CT 6.11-T63_Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, Trần Ngọc Chấn, tập 2]
Trong đó:
+ B : chiều rộng buồng lắng, m
+l

: chiều cao buồng lắng, m.

+ L : lưu lượng khí, L=7000 m3/h=1.94 (m3/s).
+ µ : hệ số nhớt động lực của khí thải ở 90oC
Hệ số nhớt động lực của khí thải theo công thức Sutherland [CT 5.14 trang 16 - Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, Trần Ngọc Chấn, tập 2]
µ = µo
= 17.17 10-6 = 2.14 10-5 (Pa.s)
µo : hệ số nhớt động lực học của không khí ở áp suất khí quyển và nhiệt độ
t=0oC, µo=17.17 10-6 (Pa.s).
+ ρb : Khối lượng riêng của bụi, ρb = 2500(kg/m3)
+ ρk : Khối lượng riêng của khí ở 90oC, (kg/m3)
ρk = ,kg/m3
[Trang 14_ số tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 1]

 ρk = = 0.972 kg/m3
Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

11

ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
+ g : gia tốc trọng trường, g = 9.8 (m/s2 )
+ : Đường kính hạt bụi nhỏ nhất: 50 10-6m


Chọn l = 6 m thì B = 2.035 m.
Vậy chọn chiều rộng buồng lắng B = 2 m
Ta có vận tốc dòng khí trong buồng lắng u =.
u=0,3 – 3 m/s, chọn utối ưu=0,3m/s.

Chọn H = 3m.

 Tiết diện đứng của buồng lắng bụi:
m2
 Thể tích làm việc của buồng lắng bụi:
36m3
Vậy, buồng lắng có:
+ Chiều rộng buồng lắng B = 2m.
+ Chiều cao buồng lắng l = 6m.

 Hiệu suất của buồng lắng theo cỡ hạt:

Bảng
2.3 : Hiệu quả lọc của buồng lắng bụi theo cỡ hạt
Cỡ hạt
()
% khối lượng

0-5

5-10

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

60-70

19

11

13

9

10

12

7

19

Lượng bụi
trong 1m3 khí
thải(mg/m3)

3800

2200

2600

1800

2000

2400

1400

3800

Hiệu quả lọc
theo cỡ hạt
(%)

0.25

2.21

8.84

24.56

48.14

79.58

100

100

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

12


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Lượng bụi giữ
lại trong
10
49
230
442
963
1910
buồng lắng
(mg/m3)
Lượng bụi đi
qua buồng
3791

2151
2370
1358
1037
490
3
lắng (mg/m )
Dải phân cấp
33.85 19.21
21.17
12.13
9.26
4.38
% khối lượng
Tổng lượng bụi giữ lại trong buồng lắng = 8804 (mg/m3)

1400

3800

0

0

-

-

Tổng lượng bụi đi qua buồng lắng = 11197(mg/m3)
Xem 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:
ɳu = x 100%= 44.02 % < 98.92%  Không thoả mãn
Vậy ta sẽ thiết kế 3 buồng lắng mắc song song có kích thước:
Bảng 2.4: Các thông số thiết kế buồng lắng bụi
STT

Thông số thiết kế

Giá trị

Đơn vị

1

Chiều dài buồng lắng bụi (l)

6

m

2

Chiều rộng buồng lắng bụi (B)

2

m

3

Chiều cao buồng lắng bụi (H)

3

m

4

Tiết diện đứng của buồng lắng bụi (F)

6

m2

5

Thể tích làm việc của buồng lắng bụi (V)

36

m3

6

Số buồng lắng

3

Vì buồng lắng chỉ xử lí được những hạt bụi có đường kính trên 50m nên ta
cần phải xử lí bụi tiếp bằng xiclon.

3. Tính toán thiết bị xiclon.
Ta có thành phần bụi theo khối lượng sau khi xử lí sơ bộ bằng buồng lắng.
Cỡ hạt ()

0-5

5-10

10-20

20-30

30-40

40-50

Dải phân
cấp % khối
lượng

33.85

19.21

21.17

12.13

9.26

4.38

Theo thành phần của bụi như trong bảng, ta chọn xử lí bằng xiclon là hợp lí.

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

13


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Ta chọn 2 xyclon lắp song song.

Vậy, lưu lượng dòng khí vào mỗi xiclon là:
Tính toán xiclon theo phương pháp chọn, dựa vào đường kính thân xiclon
theo Stairmand C.J [Hình 7.8a – trang 97- giáo trình: ô nhiễm không khí và xử
lý khí thải – tập 2 – GS.TS. Trần Ngọc Trấn]

-

Đường kính thân hình trụ (đường kính xiclon): D (m)
Bán kính thân hình trụ
: r2 = 0.5D
Đường kính ống trung tâm
: d1= 0.5D
Bán kính ống trung tâm
: r1= 0.5d1 = 0.25D
Chiều dài của miệng ống dẫn khí vào

: a = 0.5D
Chiều rộng của miệng ống dẫn khí vào
: b = 0.2D
Chiều cao của thân hình trụ
: h = 1.5D
Chiều cao thiết bị xiclon
: H = 1.5D+2.5D = 4D
Đường kính đáy phễu
: dp = 0.25D
Chiều cao phần bên ngoài ống trung tâm
: h1 = 0.5 D
Chiều cao ống trung tâm
: h2 = h1+ 0.5D = D
Đường kính trong của cửa tháo bụi
: d3=( 0.3÷0.4)D
 Xác định đường kính xiclon (D).

Chọn

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

14


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

Ta có:
Trong đó:
+ r1: Bán kính ống trung tâm, (m).
+ r2: Bán kính thân hình trụ, (m).

+ μ: Hệ số nhớt động lực học của khí thải ở 90oC
Hệ số nhớt động lực của khí thải theo công thức Sutherland [CT 5.14 - T16 Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, Trần Ngọc Chấn, tập 2].

: Hệ số nhớt học của không khí ở áp suất khí quyển và nhiệt độ t=0oC,

+ l: Chiều cao làm việc của xiclon, l =h-a = 1.5D – 0.5D =D.
+ n: Số vòng quay của dòng khí trong xiclon, (vòng/s).

Ve: Vận tốc của khí ở ống dẫn vào xiclon, (m/s).


Vậy:

 D = 0.8m

 Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của xiclon.

[Trang 95 - Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, Trần Ngọc Chấn, tập 2]

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

15


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI
Với:

+

(vòng/s)

+

Vậy:
Kết quả tính toán hiệu quả cỡ hạt thể hiện trong bảng sau :
Bảng 2.6 : Hiệu quả lọc theo cỡ hạt η(d)
d (μm)

0-5

5 - 10

10 - 20

20 - 30

30 - 40

40-50

η (%)

11.6

73.56

100

100

100

100

Bảng 2.7: Hiệu quả lọc của 1 xyclon theo cỡ hạt
Cỡ hạt
()
% khối lượng
Lượng bụi trong
1m3 khí thải
(mg/m3)
Hiệu quả lọc
theo cỡ hạt H%
lấy TB theo cỡ
hạt
Lượng bụi giữ lại
trong xyclon
(mg/m3)
Lượng bụi còn
lại sau khi qua
xyclon (mg/m3)

0-5

5-10

10-20

20-30

30-40

40-50

33.85

19.21

21.17

12.13

9.26

4.38

3790

2151

2370

1358

1038

490

11.6

73.56

100

100

100

100

440

1582

2370

1358

1038

490

3350

569

0

0

0

0

 Tổn thất áp suất trong xiclon:
Theo Stairmand:

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

16


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

[CT 7.47- T111 - Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, Trần Ngọc Chấn, tập 2]
Trong đó:
+ rE: Bán kính vào của ống thoát, (m).

(m)


+ rm: Bán kính ra hiệu quả của ống thoát, (m).

(m)
+ AE = a x b = 0.4 x 0.16 =0.064 (m2).

+
+

(l=2.5D+1.5D)

Chọn hệ số ma sát:

(

áp dụng cho nhiều loại xiclon)



Với

và

Tra bảng 7.3-T113 - Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, Trần Ngọc Chấn, tập 2


Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

17


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

Vậy:



Bảng 2.5: Các thông số thiết kế xiclon.
STT

Thông số
Công thức
Đường kính thân hình trụ
1
D
(đường kính xiclon)
2
Bán kính thân hình trụ
r2 = 0.5D
3
Đường kính ống trung tâm
d1=0.5D
4
Bán kính ống trung tâm
r1= 0.5d1
5
Chiều dài của miệng ống dẫn khí vào
a = 0.5D
Chiều rộng của miệng ống dẫn khí
6
b = 0.2D
vào
7
Chiều cao của thân hình trụ
h = 1.5D
8
Chiều cao thiết bị xyclon
H = 1.5D+2.5D
9
Đường kính đáy phễu

dp = 0.25D
Chiều cao phần bên ngoài ống trung
10
h1 = 0.5 D
tâm
11
Chiều cao ống trung tâm
h2 = h1+ 0.5D
13
Đường kính trong của cửa tháo bụi
d3=( 0,3÷0,4)D
14
Chiều cao làm việc của cyclone
l= h-a
3
Tổng lượng bụi giữ lại trong xyclon 7278 (mg/m )

Giá trị (m)
0.8
0.4
0.4
0.2
0.4
0.16
1.2
3.2
0.2
0.4
0.8
0.32

0.8

Tổng lượng bụi còn lại sau khi qua xyclon 3919 (mg/m3)
Hiệu suất của xyclon = x100%= 80.41% < 98.92% chưa đạt tiêu chuẩn nên
phải xử lí tiếp bằng thiết bị túi lọc vải.
Do bụi có chứa nhiều hạt có kích cỡ bụi nhỏ nên ta chọn thiết bị túi lọc vải
để xử lí do hiệu suất của túi lọc cao.

4. Tính toán thiết bị lọc bụi túi vải.
a) Số liệu đầu vào:
Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

18


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

-

Lưu lượng đầu vào: L = 5.83 (m3/s)
Nồng độ bụi vào của túi lọc vải: Cv = 3919 (mg/m3)
Nhiệt độ khí thải là: 90oC chọn chất liệu túi vải là sợi bông.
Hiệu suất cần thiết để khí thải ra đạt tiêu chuẩn QCVN 19/2009/BTNMT là:
= = 94.49 %

b) Tính toán túi lọc.

-

Theo Trần Ngọc Chấn, giáo trình ONKK&XLKT_trang 162, lựa chọn thiết bị

lọc vải có các thông số sau:
Đường kính túi lọc: D = 125-300 mm, chọn D=300mm
Chiều cao túi lọc: h= 2-3.5 m, chọn h = 2.5 m
Diện tích một túi:
m2
Diện tích bề mặt lọc:
= 323.2 m2
Trong đó:
+ q : là cường độ lọc bụi (m3/m2.h) : tùy thuộc vào khí, vải lọc, pha phân tán
nhiệt độ và được xác định bằng thực nghiệm. Chọn chất liệu vải bông ở nhiệt độ
90oC, q= 1.14 m3/m2.ph = 68.4 m3/m2.h
+
: là hiệu suất bề mặt lọc, = 95%.
+ Số túi lọc:

Chọn số túi lọc: n = 137 túi, chia làm 2 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên 69 túi.
Chọn hàng ngang n1= 9 túi; hàng dọc n2= 8 túi; khoảng cách giữa các túi là d1=
0,1m; khoảng cách giữa các hàng là d 2= 0,1m; khoảng cách giữa túi vải ngoài
cùng đến mặt trong của thiết bị là d3= 0,1m; chọn đế dày của thiết bị δ = 0,003m
• Chiều dài của 1 đơn nguyên:
L1 = D× n1+( n1 -1)× d1+2 d3+2δ = 0.3×9+(9-1)×0.1+2×0.1+2×0.003=3.706 (m)
• Chiều rộng của 1 đơn nguyên:
B1= D× n2+( n2 -1)× d2+3 d3+2δ= 0.3×8+(8-1)×0.1+3×0.1+2×0.003=3.406(m)

• Chiều rộng của thiết bị : B = 2 B1 – δ = 2×3.406- 0.003 = 6.8 (m).chọn chiều
rộng của thiết bị là 7m.
• Chiều dài của thiết bị L= 2× L 1 - δ = 3.706 × 2 – 0.003 =7.4(m).chọn chiều dài
của thiết bị là 7.5m.
• Tỉ lệ khí hoàn nguyên:
Phương pháp hoàn nguyên cơ cấu rung lắc cơ học: = 0,01-0,03 m/s

Mà = 0,018 m/s

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

19


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

 Vậy chọn phương pháp hoàn nguyên rung cơ học
Thời gian rung lắc 1 túi lọc khoảng 1 phút nên quá trình rung lắc của cả chu
trình làm việc khoảng 10 phút.

 Tính lượng bụi thu được :
Ở 90oC, ρk= 0,972kg/m3
Lượng khí đi vào thiết bị lọc túi vải:
Gv= Q×ρk = 5.83×0.972=5.67 kg/s = 20412 kg/h

• Lượng bụi trong hệ thống khí tính theo% khối lượng đi vào thiết bị lọc bụi túi
vải:
yv= ×100% = ×100% = 0.403%
Lượng bụi trong hệ thống khí tính theo % khối lượng đi ra khỏi thiết bị lọc bui
túi vải:
yr = yv×(1-ŋ)= 0.403×(1-0.95)= 0,02%
• Lượng khí đi ra khỏi thiết bị:
Gr = Gv × = 20412× = 20333.8(kg/h)

•

Khí sạch hoàn toàn:

Gs= Gv × =20412×= 20329.7(kg/h)

• Lượng bụi thu được:

Gb= Gv - Gr= 20412– 20333.8= 78.2(kg/h)
• Nồng độ bụi thu được:

• Hiệu suất xử lí của túi lọc bụi :



% > 94.49% (Thỏa mãn hiệu suất xử lí)

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải –tập 1 – Trần Ngọc Chấn.
2. Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải – tập 2 – Trần Ngọc Chấn.
3. Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải – tập 3 – Trần Ngọc Chấn.

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

20


ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THÁI

4. QCVN 05: 2013/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về không khí xung
quanh.
5. QCVN 06: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc
hại không khí xung quanh.
6. QCVN 19: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công

nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ.

Dương Thị Thùy Vân – LĐH4CM

21