Đồ án ô nhiễm không khí nhóm 6

ĐỒ ÁN

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

SVTH: Nguyễn Văn Tự
Bùi Văn Tường
GVHD: Nguyễn Tấn Dũng


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...........................................................................................................................4
1.1.Đặt vấn đề ................................................................................................................4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...................................5
1.1. Ô nhiễm không khí do bụi .......................................................................................5
1.1.1. Định nghĩa.....................................................................................................5
1.1.2. Phân loại bụi .................................................................................................5
1.1.3. Tính chất hoá lý của bụi ................................................................................6
1.1.3.1. Mật độ ......................................................................................................6
1.1.3.2.Tính tán xạ .................................................................................................6
1.1.3.3.Tính bám dính ............................................................................................7
1.1.3.4. Tính mài mòn ............................................................................................7
1.1.3.5. Tính thấm ..................................................................................................7
1.1.3.6. Tính hút ẩm và tính hòa tan .......................................................................7
1.1.3.7. Suất điện trở của lớp bụi ............................................................................8
1.1.3.8. Tính mang điện..........................................................................................8
1.1.3.9. Tính cháy nổ..............................................................................................8
1.2. Bụi trong quá trình sản xuất đồ gỗ. ..........................................................................8

1.2.1. Nhu cầu sử dụng gỗ. ......................................................................................8
1.2.2. Bụi gỗ và tác hại của nó.................................................................................9
1.2.2.1. Sơ đồ qui trình công nghệ. .........................................................................9
1.2.2.2. Bụi gỗ......................................................................................................11
1.2.2.3. Tác hại của bụi gỗ....................................................................................12
1.3. Các phƣơng pháp xừ lý bụi ....................................................................................13
1.3.1. Phƣơng pháp khô.........................................................................................13
1.3.1.1.Thiết bị thu hồi bụi khô ............................................................................13
1.3.1.2. Thiết bị lọc bụi khô [2] ............................................................................19
1.3.1.2.1. Thiết bị lọc vải ..................................................................................20
1.3.1.2.2. Thiết bị lọc sợi [2] ............................................................................21
1.3.1.2.3. Thiết bị lọc hạt ..................................................................................22
1.3.2. Thiết bị lọc bụi bằng phƣơng pháp ƣớt [2] ...................................................23
1.3.2.1. Buồng rửa khí. .........................................................................................23
1.3.2.2. Thiết bị rửa khí trần. ................................................................................24
1.3.2.3. Thiết bị rửa khí đệm. ...............................................................................24
1.3.2. 4.Thiết bị sủi bọt.........................................................................................24
1.3.2. 5. Thiết bị rửa khí va đập quán tính. ...........................................................25
1.3.2. 6. Thiết bị rửa khí ly tâm ............................................................................25
1.3.3. Thiết bị lọc điện. ........................................................................................26
CHƢƠNG 2. QUY HOẠCH MẶT BẰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI GỖ ......................28
2.1. Xác định yêu cầu về hệ thống ................................................................................28
2.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................28
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

1


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

2.2.2. Vị trí đặt hệ thống xử lý bụi.........................................................................30
2.2.3. Mạng lƣới điện quốc gia ..............................................................................30
CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THẾT BỊ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
TRONG NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ ..............................................................................33
3.1 Lựa chọn và thuyết minh công nghệ .......................................................................33
3.1.1 Lựa chọn phƣơng án xử lý ............................................................................33
3.1.2. Thuyết minh qui trình công nghệ .................................................................34
3.2. Yêu cầu .................................................................................................................34
3.3. Các thông số cần thiết cho Tính toán & Thiết kế ...................................................34
3.4. Sơ đồ nguyên lý của các thiết bị ............................................................................35
3.4.1. Sơ đồ nguyên lý của xiclon..........................................................................35
3.4.2. Sơ đồ nguyên lý của túi vải. ........................................................................36
3.5. Tính toán thiết bị xử lý ..........................................................................................37
3.5.1. Tính toán xiclon [1] ....................................................................................37
3.5.1. 1. Các kích thƣớc chi tiết của xiclon [1]......................................................37
3.5.1.2. Xác định đƣờng kính giới hạn của hạt bụi [2] .........................................39
3.5.1.3. Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của xiclon [2] ....................................................40
3.5.1.4. Hiệu quả lọc theo khối lƣợng của hệ thống
[2] ..................................41
3.5.1.5. Khối lƣợng bụi thu trong 1 ngày [1] ........................................................41
3.5.1.6. Tổn thất áp suất trong xiclon [1] ..............................................................43
3.6. Tính toán thiết bị lọc túi vải ............................................................................43
3.6.1. Kích thƣớc túi vải [1] ................................................................................45
3.6.2. Tính toán trở lực của thiết bị [1] .................................................................45
3.6.3. Kích thƣớc thiết bị ......................................................................................46
3.6.4. Khối lƣợng bụi thu đƣợc [1] ......................................................................46
3.6.5. Thời gian rung giũ bụi. [1].........................................................................47

3.6.6. Chọn máy nén khí dùng để rung rũ bụi. [1].................................................48
3.7. Tính ứng suất của thiết bị ...............................................................................48
3.7.1 Chọn vật liệu [4].........................................................................................48
3.7.2. Xác định ứng suất cho phép của thép CT3
[4]....................................48
3.7.3. Thiết bị lọc túi vải .....................................................................................49
3.4.3.4. Thiết bị xiclon .........................................................................................50
3.8. Chọn quạt hút .......................................................................................................51
3.8.1. Trở lực trên đƣờng ống dẫn khí vào thiết bị [4] ..........................................51
3.8.2. Tính toán quạt hút ......................................................................................54
3.9. Ống khói ...............................................................................................................55
3.9.1. Tính toán chiều cao ống khói [4] ................................................................55
3.9.2.Trở lực ống khói [4] ....................................................................................57
CHƢƠNG 4. ỨNG DỤNG - VẬN HÀNH ......................................................................58
4.1. Ứng dụng. .............................................................................................................58
4.2. Vận hành ...............................................................................................................58
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

2


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

CHƢƠNG 5. TÍNH TOÁN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG ................................................59
5.1. Tính toán kinh tế ...................................................................................................60
5.1.1 Đƣờng ống ...................................................................................................60
5.1.2. Xiclon .........................................................................................................61

5.1.3. Thiết bị lọc túi vải .......................................................................................62
5.1.4. Ống khói [4] ................................................................................................64
5.1.5. Các thiết bị khác ..........................................................................................65
5.1.6. Tổng chi phí xây dựng toàn hệ thống xử lý ..................................................65
CHƢƠNG 6. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ........................................................................65
6.1. Kết luận.................................................................................................................65
6.2. Kiến nghị...............................................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................66

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

3


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận đƣợc sự phát triển vƣợt bậc
của nền kinh tế cũng nhƣ khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền công nghiệp thế giới đã đạt
đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy,
mức sống của con ngƣời cũng đƣợc nâng cao và nhu cầu của con ngƣời cũng thay đổi.
Tuy nhiên, hệ quả của sự phát triển ấy là một loạt các vấn đề về môi trƣờng nhƣ trái đất
nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nƣớc, mực nƣớc biển dâng hay biến đổi khí
hậu … Trƣớc thực trạng ấy con ngƣời đã có ý thức về bảo vệ môi trƣờng, ý thức về mối
quan hệ giữa “phát triển kinh tế” và “bảo vệ môi trƣờng”. Vấn đề “phát triển bền vững” đã
không còn xa lạ và đây là mối quan tâm không của riêng ai đặc biệt là các nƣớc đang trên

đà phát triển nhƣ Việt Nam chúng ta.
Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng
nhƣ toàn thế giới. "Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan
trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi,
có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)". Khi tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, số
lƣợng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng, ngày càng nhiều bệnh tật ảnh
hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe con ngƣời liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí. Các
bệnh về da, mắt, đặc biệt là đƣờng hô hấp. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình
sản xuất là điều tất yếu phải có trong các khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trƣờng
không khí.
Hiện nay nƣớc ta đang trên đà phát triển. Cuộc sống của ngƣời dân ngày càng đƣợc
nâng cao. Khi cuộc sống no đủ thì con ngƣời nghĩ đến việc làm đẹp. Từ các sản phầm tự
nhiên nhƣ tre, lứa, gỗ, cói…. Ngƣời ta có thể tạo ra các sản phẩm rất đẹp mắt và rất hữu
ích, tiện lợi dùng để trang trí trong gia đình, trƣờng học, bệnh viện… tuy nhiên trong quá
trình tạo ra các sản phẩm đó, đặc biệt là sử dụng các vật liệu từ gỗ. từ đó nhiều nhà máy
chế biến gỗ, các xƣởng mộc mọc lên. Nhƣ chúng ta đã biết trong quá trình chế biến gỗ thì
việc xẻ gỗ, cƣa gỗ, trà nhám, đánh bóng… tạo ra rất nhiều loại bụi với các kích thƣớc khác
nhau gây ảnh hƣởng rất nghiêm trọng đến sức khỏe công nhân làm việc và khu vực dân cƣ
xung quanh. Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi trong nhà máy trƣớc khi thải ra
môi trƣờng không khí là hết sức cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững.
1.1.1. Mục tiêu đồ án
- Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ bằng xiclon và túi vải.
1.1.2. Nhiệm vụ đồ án
- Quy hoạch mặt bằng nhà máy và hệ thống xừ lý bụi
- Xác định nguồn ô nhiễm trong Nhà máy chế biến gỗ.
- Các phƣơng pháp xử lý bụi.
- Lựa chọn thiết bị và tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy.
- Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý.
- Vẽ sơ đồ công nghệ xử lý bụi.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042

BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

4


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Ô nhiễm không khí do bụi
1.1.1. Định nghĩa
Bụi là tập hợp nhiều hạt, có kích thƣớc nhỏ bé, tồn tại lâu trong không khí dƣới
dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói,mù.
Bụi bay có kích thƣớc từ (0,001÷10)µm bao gồm tro, muội, khói và những hạt
rắn đƣợc nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc
không đổi theo định luật stoke. Về mặt sinh học, bụi này thƣờng gây tổn thƣơng
nặng cho cơ quan hô hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (Silicose) do hít thở
phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày.
Bụi lắng có khích thƣớc lớn hơn 10µm, thƣờng rơi nhanh xuống đất theo định
luật Newton với tốc độ tăng dần. Về mặt sinh học, bụi này thƣờng gây tổn hại cho
da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng…
1.1.2. Phân loại bụi
- Theo nguồn gốc:
+Bụi hữu cơ nhƣ bụi tự nhiên ( bụi do động đất, núi lửa…)
+Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)
+Bụi động vật (len, lông, tóc…)
+Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement…)

+Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)
+Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)
- Theo kích thƣớc hạt bụi:
+Khi D > 10µm : gọi là bụi;
+Khi D = (0,01 ÷ 0,1) µm : gọi là sƣơng mù;
+Khi D < 0,1 µm : gọi đó là khói
Với loại bụi có kích thƣớc nhỏ hơn 0,1 µm (khói) khi hít thở phải không đƣợc
giữ trong lại trong phế nang của phổi, bụi từ (0,1 ÷ 5) µm ở lại phổi chiếm (80 ÷
90)%, bụi từ (5 ÷10) µm khi hít vào lại đƣợc đào thải ra khỏi phổi, còn với bụi lớn
hơn 10 µm thƣờng đọng lại ở mũi.
- Theo tác hại:
Theo tác hại của bụi có thể phân ra:
+ Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen);
+ Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban… (bụi bông, gai, phân hóa học, một số
tinh dầu gỗ…);
+ Bụi gây ung thƣ (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…)
+ Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

5


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

1.1.3. Tính chất hoá lý của bụi
Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống lọc bụi phụ thuộc đáng kể vào các

tính chất lý – hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi.
Sau đây sẽ trình bày sơ lƣợc các tính chất lý – hóa cơ bản của bụi ảnh hƣởng đến
quá trình hoạt động của hệ thống lọc và là cơ sở để chọn thiết bị lọc.
1.1.3.1. Mật độ
Mật độ đổ đống (khác với mật độ thực) có tính đến các khe chứa không khí giữa
các hạt. Mật độ đổ đống dùng để xác định thể tích bụi chiếm chỗ trong bunke chứa
bụi. Khi tăng các hạt cùng kích thƣớc mật độ đổ đông giảm do thể tích tƣơng đối
của các lớp không khí tăng. Khi nén chặt, mật độ đổ đống tăng 1,2 ÷ 1,5 lần (so với
khí mới đổ đống).
Mật độ không thực là tỷ số khối lƣợng các hạt và thể tích mà hạt chiếm chỗ, bao
gồm các lỗ nhỏ, các khe hổng và không đều. Các hạt nguyên khối, phẳng và các hạt
ban đầu có mật độ không thực trong thực tế trùng với mật độ thực. Những hạt nhƣ
thế dễ lọc trong thiết bị lọc quán tính hơn so với thiết bị lọc lỗ rỗng do khối lƣợng
bằng khối lƣợng thực nên chúng ít bị tác dụng lôi kéo của không khí sạch thoát ra
từ thiết bị lọc. Trái lại các hạt có mật độ không thực thấp dễ lọc trong các thiết bị
lọc nhƣ ống vải, bằng vật liệu xốp vì chúng dễ bị nƣớc hoặc vải lọc giữ lại.
Mật độ không thực thƣờng có trị số nhỏ hơn so với mật độ thực thƣờng thấy ở bụi
có xu hƣớng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mồ hóng, oxit của các kim loại màu…
1.1.3.2.Tính tán xạ
Kích thƣớc hạt là thông số cơ bản của bụi, vì chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào
thành phần tán xạ của bụi.
Trong quá trình đông tụ, các hạt ban đầu liên kết với nhau trong thiết bị đông tụ nên
chúng to dần. Do đó trong kỹ thuật lọc bụi kích thước Stoc có ý nghĩa quan trọng.
Đó là đƣờng kính của hạt hình cầu có vận tốc lắng chìm nhƣ hạt nhƣng không phải
hình cầu, hoặc chất keo tụ.
Thành phần tán xạ là hàm lƣợng tính bằng số lƣợng hay khối lƣợng các hạt thuộc
nhóm kích thƣớng khác nhau.
Kích thƣớc hạt có thể đƣợc đặc trƣng bằng vận tốc treo (vt, m/s) – là vận tốc rơi tự
do của hạt trong không khí không chuyển động.

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

6


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

1.1.3.3.Tính bám dính
Tính bám dính của hạt xác định xu hƣớng kết dính của chúng. Độ kết dính của
hạt tăng có thể làm cho thiết bị lọc bị nghẽn do sản phẩm lọc.
Kích thƣớc hạt càng nhỏ thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị. Bụi có (60 ÷
70)% hạt có đƣờng kính nhỏ hơn 10 µm đƣợc coi nhƣ bụi kết dính (mặc dầu các hạt
kích thƣớc lớn hơn 10 µm mang tính tản rời cao)
1.1.3.4. Tính mài mòn
Tính mài mòn của bụi đặc trƣng cho cƣờng độ mài mòn kim loại ở vận tốc nhƣ
nhau cả khí và nồng độ nhƣ nhau của bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng,
kích thƣớc và mật độ của hạt. Tính mài mòn của bụi đƣợc tính đến khi chọn vận tốc
của khí, chiều dày của thiết bị và đƣờng ống dẫn khí cũng nhƣ chọn vật liệu ốp của
thiết bị.
1.1.3.5. Tính thấm
Tính thấm nƣớc có ảnh hƣởng nhất định đến hiệu quả của thiết bị lọc kiểu ƣớt,
đặc biệt khi thiết bị làm việc có tuần hoàn. Khi các hạt khó thấm tiếp xúc với bề
mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc. Ngƣợc lại đối với các hạt dễ
thấm chúng không bị nhúng chìm hay bao phủ bởi các hạt lỏng, mà nổi trên bề mặt
nƣớc. Sau khi bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn các hạt, hiệu quả lọc giảm vì các
hạt khi tiếp tục tới gần chất lỏng, do kết quả của sự va đập đàn hồi với các hạt đƣợc
nhúng chìm trƣớc đó, chúng có thể bị đẩy trở lại dòng khí.

Các hạt phẳng dễ thấm hơn so với các hạt có bề mặt không đều. Sở dĩ nhƣ vậy là do
các hạt có bề mặt không đều hầu hết đƣợc bao bọc bởi vỏ khí đƣợc hấp thụ cản trở
sự thấm.
Theo đặc trƣng thấm nƣớc các vật liệu rắn chia thành 3 nhóm:
- Vật liệu lọc nước: dễ thấm nƣớc (canxi, thạch cao, phần lớn silicat và khoáng vật
đƣợc oxi hóa, halogennua của kim loại kiềm);
- Vật liệu kị nước: khó thấm nƣớc (grafit, than, lƣu huỳnh);
- Vật liệu kị nước tuyệt đối (parafin, nhựa teflon, bitum).
1.1.3.6. Tính hút ẩm và tính hòa tan
Các tính chất này của bụi đƣợc xác định trƣớc hết bởi thành phần hóa học của
chúng cũng nhƣ kích thƣớc, hình dạng và độ nhám của bề mặt các hạt bụi. Nhờ tính
hút ẩm và tính hòa tan mà bụi có thể đƣợc lọc trong các thiết bị lọc kiểu ƣớt.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

7


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

1.1.3.7. Suất điện trở của lớp bụi
Suất điện trở của lớp bụi phụ thuộc vào tính chất của từng hạt riêng biệt (vào tính
dẫn điện bề mặt và bên trong, vào hình dạng và kích thƣớc của hạt) cũng nhƣ cấu
trúc của lớp và các thông số của dòng khí. Nó ảnh hƣởng đến hoạt động của thiết bị
lọc bằng điện.
Phụ thuộc vào suất điện trở bụi chia thành 3 nhóm nhƣ sau:
- Bụi thuộc nhóm suất điện trở thấp: có suất điện trở của lớp dƣới 104.cm
- Bụi thuộc nhóm suất điện trở trung bình: có suất điện trở của lớp từ 104 ÷1010.cm.

- Bụi thuộc nhóm suất điện trở cao: có suất điện trở của lớp lớn hơn 1010 ÷1013.cm.
1.1.3.8. Tính mang điện
Tính mang điện (còn gọi là tính đƣợc nạp điện) của bụi ảnh hƣởng đến trạng thái
của bụi trong đƣờng ống và hiệu xuất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị
lọc kiểu ƣớt…). Ngoài ra tính mang điện còn ảnh hƣởng đến an toàn cháy nổ và
tính dính bám của bụi.
1.1.3.9. Tính cháy nổ
Bụi cháy đƣợc do bề mặt tiếp xúc với oxi trong không khí phát triển mạnh (1 m2/g) có
khả năng tự bốc cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Cƣờng độ nổ của bụi phụ
thuộc vào tính chất hóa học và tính chất nhiệt của bụi, vào kích thƣớc và hình dạng của
các hạt, nồng độ của chúng trong không khí, vào độ ẩm và thành phần của khí, kích
thƣớc và nhiệt độ của nguồn cháy và vào hàm lƣợng tƣơng đối của bụi trơ.
1.2. Bụi trong quá trình sản xuất đồ gỗ.
1.2.1. Nhu cầu sử dụng gỗ.
- Trong cuộc sống hiện đại ngƣời sử dụng đòi hỏi đồ gỗ trong nhà phải có nhiều tính
năng, dễ bảo quản. Do diện tích nhà thƣờng bị hạn chế nên sự tận dụng diện tích là
quan trọng. Chính vì thế một cái tủ trong phòng phải có khả năng chứa nhiều loại đồ
hơn, đòi hỏi sự kết hợp với các phụ kiện khác. Cùng với sự tiến bộ về công nghệ cho
phép thiết kế bố trí nhiều chức năng hơn trong một diện tích. Ví dụ trong bếp các ngăn
chứa đƣợc gắn thêm các kệ inox, kệ này có thể kéo, xoay và trƣợt để phù hợp với từng
loại sản phẩm.Việc sử dụng gỗ tự nhiên vẫn đƣợc ƣa chuộng do truyền thống. Gỗ tự
nhiên mang lại sự cảm nhận thiên nhiên rất thật nên nó đƣợc sử dụng ở những không
gian giao tiếp, phòng ngủ.
- Sự phong phú về bề mặt gỗ chế biến giúp các sản phẩm có đƣợc những hiệu quả sử
dụng, thẩm mỹ phong phú không khác gỗ thiên nhiên và giúp cho các nhà thiết kế thực
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

8

ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

hiện đƣợc nhiều ý tƣởng mới. Vì thế hiện nay trong công trình nhà ở, hơn 90% đồ nội
thất đều sử dụng loại gỗ công nghiệp.
1.2.2. Bụi gỗ và tác hại của nó.
1.2.2.1. Sơ đồ qui trình công nghệ.

Nguyên liệu gỗ

Cƣa, tẩm, sấy
Định hình: Cƣa, bào

Tạo dáng:Cƣa, bào, tuapi
Mộng: Tuapi, cƣa

Chà nhám

Sơn phủ bề mặt

Lắp ghép - Thành phẩm
Hình 1.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ chế biến đồ mộc gia dụng.

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

9

ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Mô tả quy trình công nghệ.
Các công đoạn chính trong công nghệ chế biến gỗ, có thể chia thành những phần
chính nhƣ sau:
-

Công đoạn cƣa, tẩm và sấy.

-

Công đoạn định hình.

-

Công đoạn tạo dáng.

-

Công đoạn làm mộng

-

Công đoạn chà nhám chi tiết hoặc sản phẩm.

-

Công đoạn sơn phủ bề mặt các chi tiết.

Các công đoạn đƣợc mô tả lần lƣợt nhƣ sau:
 Cƣa tẩm và sấy
Nguyên liệu là các loại gỗ vụn, gỗ khúc hoặc gỗ dạng thân cây (cao su, tràm,
bạch đàn…). Đƣợc cƣa ra với những kích thƣớc thích hợp sau đó đem ngâm hay tẩm
hóa chất. Đối với các loại gỗ khúc, gỗ vụn, trƣớc khi đem đến công đoạn cắt, định
dạng sản phẩm phải đƣợc dán keo, sau khi ghép các khúc gỗ lại, chúng sẽ đƣợc sấy
bằng hơi nhiệt từ việc đốt củi để tạo những miếng lớn hơn, thích hợp cho việc cắt xén
sản phẩm.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cƣa.
 Định hình
Tùy loại chi tiết cần thực hiện mà ở giai đoạn này gỗ sẽ đƣợc cắt hay tuapi để có
những kích thƣớc thích hợp:
- Đối với các sản phẩm có dạng phẳng, các tấm gỗ ép sẽ đƣợc cắt xén theo từng
chi tiết tƣơng ứng nhƣ các loại khung ghế, tay cầm của ghế.
- Đối với các chi tiết phức tạp nhƣ chân ghế, chân tủ, chân giƣờng có các loại
hoa văn khác nhau, gỗ sẽ đƣợc phay chi tiết bằng máy tuapi.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cƣa, máy tuapi.
 Tạo dáng
Gỗ sau khi đƣợc cắt đúng kích thƣớc theo yêu cầu ở khâu định hình, sẽ đƣợc
tạo dáng chi tiết tƣơng ứng với từng sản phẩm.
Công đoạn này bao gồm: cƣa lọng, phay, bào để tạo dáng chính xác cho các chi
tiết sản phẩm. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cƣa, máy tuapi, bào.
 Mộng
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

10

ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Gỗ sau khi đƣợc tạo dáng chính xác ở khâu tạo dáng, sau đó đƣợc đƣa vào khâu
mộng để làm các mộng lắp ghép. Các mộng bao gồm: mộng âm, mộng dƣơng, mộng
đơn, mộng đôi.
Công đoạn này chủ yếu sử dụng các máy tuapi, cƣa mâm 2 lƣỡi.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cƣa, máy tuapi.
 Chà nhám (đánh bóng) chi tiết hoặc sản phẩm
Ở công đoạn này, chi tiết (sản phẩm) trƣớc hết sẽ đƣợc chà nhám thô các góc
cạnh, bề mặt. Sau đó chúng đƣợc chà tinh bằng các loại giấy nhám mịn bằng máy hoặc
bằng tay.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy chà nhám
 Sơn phủ bề mặt
Sau khi chà nhám tinh, sản phẩm đƣợc sơn phủ bề mặt bằng cách nhúng vào
vecni hoặc sơn bằng máy. Mục đích của sơn phủ bề mặt là để chống mối mọt và làm
cho sản phẩm thêm bóng đẹp.
Công đoạn này phát sinh bụi sơn.
 Lắp ghép - thành phẩm
Ở công đoạn này, các chi tiết đã đƣợc gia công hoàn chỉnh, các chi tiết này sẽ
đƣợc bộ phận lắp ghép, lắp ghép thành sản phẩm.
Các sản phẩm sau khi lắp ghép sẽ đƣợc kiểm tra chất lƣợng trƣớc khi đóng gói
– xuất xƣởng.
1.2.2.2. Bụi gỗ
Đây là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong công nghiệp chế biến gỗ, vì hiện
trong phân xƣởng cũ nồng độ bụi quá cao so với tiêu chuẩn cho phép.
Bụi phát sinh chủ yếu từ các công đoạn và qúa trình sau:
+ Cƣa xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc.

+ Rọc, xẻ gỗ.
+ Khoan, phay, bào.
+ Chà nhám, bào nhẵn bề mặt các chi tiết.
Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể về kích thƣớc cỡ hạt bụi và tải lƣợng bụi sinh
ra ở những công đoạn khác nhau. Tại các công đoạn gia công thô nhƣ cƣa cắt, bào,
tiện, phay… phần lớn chất thải đều có kích thƣớc lớn có khi tới hàng ngàn m. Hệ số
phát thải bụi ở các công đoạn trong công nghệ sản xuất gỗ đƣợc thể hiện trong bảng
2.5 sau:
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

11


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Bảng 1.1. Hệ số ô nhiễm bụi trong công nghệ sản xuất gỗ gia dụng.
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)

3

Chà nhám, đánh bóng

0,05 (Kg/m2)

Nguồn: WHO, 1993
Tại các công đoạn gia công tinh nhƣ chà nhám, đánh bóng, tải lƣợng bụi không lớn
nhƣng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, thƣờng nằm trong khoảng từ (2÷20) m, nên dễ phát tán
trong không khí. Ngòai ra tại các công đọan khác nhƣ vận chuyển gỗ, lắp gép… đều phát
sinh bụi tuy nhiên mức độ không đáng kể.
Thành phần và tính chất của bụi ở đây chủ yếu là bụi cơ học. Đó là một hỗn hợp các
hạt cellulose với kích thƣớc thay đổi trong một phạm vi rất rộng. Các lọai bụi này, nhất
thiết phải có thiết bị thu hồi và xử lý triệt để, nếu không sẽ gây ra một số tác động nhất
định đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời.
Bảng 1.2. Tải lượng ô nhiễm bụi và chất thải rắn
Nguyên liệu sử
dụng trong năm
(tấn)

Hệ số ô nhiễm

Cƣa, tẩm sấy

4250

0,187 ( Kg/ tấn gỗ)

Bụi tinh (gia công)

3400

0,5 (Kg/tấn gỗ)

1700

Bụi tinh (chà nhám)

12.000 m2

0,05 (Kg/m2)

600

Kích thƣớc bụi

Tải lƣợng ô nhiễm
trong năm
(kg/năm)
794,75

1.2.2.3. Tác hại của bụi gỗ
Bụi gỗ sau khi phát tán ra khỏi nhà máy bám vào quần áo mới giặt xong, khi mặc vào

sẽ thấy ngứa ngáy khó chịu, một số trƣờng hợp gây kích ứng da vì trong bụi gỗ có
chứa hóa chất trong quá trình tẩm
Bụi gỗ vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hoá phổi gây nên
những bệnh hô hấp. Những hạt bụi có kích thƣớc nhỏ hơn 10 µm có thể đƣợc giữ lại
trong phổi. tuy nhiên nếu các hạt bụi này có đƣờng kính nhỏ hơn 1 µm thì nó đƣợc
chuyển đi nhƣ các khí trong hệ thống hô hấp. Khi có tác động của các hạt bụi tới mô
phổi, đa số xảy ra các hƣ hại sau đây:
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

12


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản, từ đó làm giảm khả năng phân phối khí.
Khí thũng phổi: phá hoại các túi phổi từ đó làm giảm khả năng trao đổi khí oxy và
CO2
Ung thƣ phổi: phá hoại các mô phổi, từ đó làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và tế
bào, làm ảnh hƣởng khả năng tuần hoàn của máu trong hệ thống tuần hoàn. Từ đó kéo
theo một số vấn đề đáng lƣu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao.
Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra
Bệnh ở đƣờng hô hấp: tuỳ theo nguồn gốc các loại bụi mà gây ra các bệnh viêm
mũi, họng khí phế quản khác nhau. Bụi hữu cơ nhƣ bông sợi, gai, lanh dính vào niêm
mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch. Bụi vô cơ rắn, cạnh sắc nhọn, ban đầu
thƣờng 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 ngoài da: bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh các bệnh

về da.
Bệnh gây tổn thƣơng 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 quạt… Ngoài ra bụi còn có
thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt.
Ngoài ra bụi gỗ còn gây ảnh hƣờng tới sinh hoạt, gây mất vệ sinh…
Ảnh hƣởng đến thực vật
Bụi gỗ bám quá nhiền trên vỏ hoa quả, cây củ là nguyên nhân làm giảm chất lƣợng của
các loại sản phẩm này, đồng thời cũng làm tăng chi phí để làm sạch chúng. Bụi lắng trên
lá còn làm giảm khả năng quang hợp của cây. Bụi gỗ lắng đọng làm lấp đầy những lỗ
khí khổng, bao xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sáng cần cho quá trình quang
hợp. Bụi cũng có thể làm tăng khả năng nhiễm bệnh của cây cối thông qua việc làm
giảm sức sống của cây, có thể còn làm cản trở khả năng thụ phấn của cây.
1.3. Các phƣơng pháp xừ lý bụi
1.3.1. Phƣơng pháp khô
1.3.1.1.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 hƣớng 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).
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

13


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận hành đơn giản, đƣợc áp dụng phổ

biến trong công nghiệp.
Tuy nhiên hiệu quả thu bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng
thƣờng đóng vai trò xử lý sơ bộ. Một số đặc trƣng của thiết bị thu hồi bụi khô:
Bảng 1.3. Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô
STT

Thiết bị

Năng suất
tối đa
(m3/h)

Hiệu quả xử lý

Trở lực
(Pa)

Giới hạn
nhiệt độ
( 0C)

1

Buồng lắng

Không giới
hạn

( 50m);80  90%

50 ÷ 130

350 ÷ 550

2

Xiclon

85.000

( 10m);50  90%

250 ÷ 1.500

350 ÷ 550

3

Thiết bị gió
xoáy

30.000

( 2m);90%

<2000

< 250

4

Xiclon tổ hợp

170.000

( 5m);90%

750 ÷ 1.500

350 ÷ 450

5

Thiết bị lắng
quán tính

127.500

( 2m);90%

750 ÷ 1.500

< 400

6

Thiết bị thu hồi
bụi động

42.500

( 2m);90%

< 400

a) 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 phƣơng ngang do chuyển động của dòng khí và lực
trọng trƣờng. Nếu lực tác động ngang nhỏ, hạt bụi có thể lắng đọng trên bề mặt của thiết
bị lắng bụi. Để đạt đƣợc điều đó, vận tốc chuyển động ngang của hạt bụi phải nhỏ đồng
thời kích thƣớc buồng lắng bụi phải lớn để thời gian lƣu 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 dƣới tác dụng của lực trọng trƣờng lắng
xuống phía dƣới và rơi vào bình chứa hoặc đƣa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải
Buồng lắng bụi hoạt động có hiệu quả đối với các hạt có kích thƣớc > 50 m, còn
các hạt bụi có kích thƣớc < 5m thì khả năng thu hồi bằng không.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

14


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Ưu điểm:
+
Chế tạo đơn giản

+
Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp.
Nhược điểm:
+
Buồng lắng bụi có kích thƣớc lớn, chiếm nhiều diện tích
+

Hiệu suất không cao

Để tăng hiệu quả lọc bụi, giảm thể tích buồng xử lý ngƣời ta cải tiến đƣa thêm vào
các vách ngăn vào thiết bị
Một số dạng buồng lắng bụi:
a

a

c

c

a) Buồng đơn

b) Buồng có vách ngăn

c) Buồng nhiều tầng

Hình 1.2.Các dạng buồng lắng bụi
1. Dòng khí bẩn chứa bụi vào buồng
a. Quỹ đạo chuyển động của bụi kích
lắng.

thƣớc lớn và nặng
2.

Khí sạch ra khỏi buồng lắng

3.

Bụi thu hồi

b. Quỹ đạo chuyển động của bụi có
kích thƣớc nhỏ và nhẹ
c. Quỹ đạo chuyển động của dòng khí

b) Thiết bị lắng quán tính
Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hƣớng chuyển động của dòng
khí, các hạt bụi dƣới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hƣớng 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 thƣớc
(25÷30 )m. Trở lực của chúng trong khoảng (150÷390) N/m2.

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

15


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Khí saïch

Khí saïch

Khí baån
Khí saïch

Khí baån

Khí baå
n

Khí saïch
Khí baå
n

Buïi

Có vách ngăn

Buïi

Buïi

Với chỗ quay khí nhẵn

Có chóp mở rộng

Buïi

Nhập khí ngang hông

Hình 1.3: Thiết bị lắng bụi quán tính
c) Thiết bị lá xách
Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc các vòng chắn. Khí đi qua mạng chắn, đổi
hƣớng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hƣớng 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
đƣợc chia thành hai dòng: Dòng chứa bụi nồng độ cao (10% thể tích) đƣợc hút qua xiclon
để tiếp tục xử lý, rồi sau đó đƣợc trộn với dòng đi qua các tấm chắn (chiếm 90% thể tích).
Vận tốc khí trƣớc mạng chóp phải đủ cao (15m/s) để đạt hiệu quả tách bụi quán tính). Trở
lực của lƣới khoảng(100÷500)N/m2. Thiết bị lá xách đƣợc sử dụng để thu hồi bụi có kích
thƣớc trên 20m.
Yếu điểm của lá xách là sự mài mòn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và có thể tạo
thành trầm tích làm bít kín mặt sàng. Nhiệt độ cho phép của khí thải phụ thuộc vào vật liệu
làm lá chắn, thƣờng không quá 450÷6000C.
Khí buïi

Khí saïch

Hình 1.4. Thiết bị lá xách

Khí buïi

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

16


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

d) Xiclon
Thiết bị xiclon đƣợc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích
thƣớc hạt bụi > 5m. Thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dƣới tác dụng của lực ly tâm.
Nguyên lý hoạt động: Dòng khí nhiễm bụi đƣợc đƣa vào phần trên của xiclon. Thân
xiclon thƣờng là hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí bẩn vào thƣờng có dạng khối chữ
nhật, đƣợc bố trí theo phƣơng tiếp tuyến với thân xiclon. Khí vào xiclon thực hiện chuyển
động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dƣới và hình thành dòng xoáy ngoài. Lúc đó, các hạt
bụi, dƣới tác dụng của lực ly tâm văng vào thành xiclon. Tiến gần đáy chóp, dòng khí bắt
đầu quay ngƣợc trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong. Các hạt bụi
văng đến thành, dịch chuyển xuống dƣới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực và từ đó
ra khỏi xiclon, qua ống xả bụi. Khí sạch sau xử lý đƣợc đƣa ra ở phía trên đỉnh thiết bị bởi
ống trụ tâm.
Trong công nghiệp, xiclon đƣợc chia làm hai nhóm: hiệu quả cao và năng suất cao.
Nhóm thứ nhất đạt hiệu cao nhƣng yêu cầu chi phí lớn, còn nhóm thứ hai có trở lực nhỏ
nhƣng thu hồi các hạt mịn kém hơn.
Trong thực tế, ngƣời ta ứng dụng rộng rãi xiclon trụ và xiclon chóp (không có thân
trụ). Xiclon trụ thuộc nhóm năng suất cao, còn xiclon chóp thuộc nhóm hiệu quả cao.
Đƣờng 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 nhƣ cố định và không lớn (250÷1500) N/m2
+ 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 thƣớc nhỏ hơn 5 m
+ Không thể thu hồi bụi kết dính.

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

17


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Xiclon đơn
Xiclon đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau
nhƣ 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 lƣợng lớn các đơn nguyên
xiclon mắc song song trong một vỏ có chung đƣờng 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 đƣợc đƣa vào theo phƣơng tiếp tuyến mà do các dụng cụ định
hƣớng dạng chong chóng hoặc dạng hóa hồng đặt trong thiết bị. Do vậy kích thƣớc của
xiclon tổ hợp nhỏ hơn kích thƣớc 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 hƣớng 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

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

18


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

e) Thiết bị thu hồi bụi xoáy
Cũng giống nhƣ 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 đƣợc cho vào từ dƣới, đƣợc 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. Dƣới tác dụng của
lực ly tâm bụi văng ra phía ngoài, gặp dòng khí xoáy thứ cấp hƣớng xuống dƣới,
đẩy chúng vào khoảng không gian vành khăn giữa các ống. Không gian vành khắn
chung quanh ống vào đƣợc 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 lƣợng khí
thứ cấp.

Nhược điểm:
+

Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ

+

Vận hành phức tạp

+

Lƣợng khí qua thiết bị lớn.

f) Thiết bị thu hồi bụi kiểu động [2]
Quá trình xử lý bụi trong thiết bị này đƣợc 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
lƣợng nhiều hơn quạt thông thƣờng có cùng năng suất và cột áp.
Ƣu điểm của thiết bị này so với các thiết bị thu hồi bụi ly tâm khác là: gọn,
lƣợng kim loại nhỏ, kết hợp máy hút bụi và xiclon vào cùng một thiết bị. Tuy nhiên,
chúng có nhiều nhƣợc điểm nhƣ: 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 < 10m kém và chế tạo phức tạp.
1.3.1.2. Thiết bị lọc bụi khô [2]
Nguyên lý: Khi cho khí qua vách ngăn xốp, các hạt rắn đƣợc 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 trƣờng lọc đối với các hạt bụi
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

19


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

đến sau. Tuy nhiên bụi tích tụ càng nhiều làm cho kích thƣớc 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. Nhƣ 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 đƣợc 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/m3) và vận tốc lọc < 10cm/s. Thiết bị lọc này
ứng dụng để thu hồi bụi độc hại đặc biệt, cũng nhƣ để siêu lọc không khí. Vật liệu lọc
không đƣợc phục hồi.
+ Thiết bị lọc không khí: đƣợc sử dụng trong hệ thống thông khí và điều hòa
không khí. Chúng đƣợc 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 đƣợc phục hồi hoặc không phục hồi.
+ Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): đƣợc sử dụng để làm sạch khí công
nghiệp có nồng độ bụi đến 60 g/m3 với kích thƣớc hạt lớn hơn 0,5 m, vật liệu lọc
thƣờng đƣợc phục hồi.
1.3.1.2.1. 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 đƣợc giữ chặt trên lƣới ống và đƣợc trang bị cơ cấu giũ bụi.
Đƣờng 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 đƣờng kính tay áo thƣờng vào khoảng
(16÷20):1
Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn
+ 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.
+ Giai đoạn 2: khi đã có một lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớp bụi này trở thành
môi trƣờng lọc bụi thứ 2. Hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này rất cao.

+ 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 lƣợng 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:
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

20


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

+ Khả năng chứa bụi cao và ngay sau khi phục hồi bảo đảm hiệu quả lọc cao;
+ Giữ đƣợc khả năng cho khí xuyên qua tối ƣu;
+ Độ bền cơ học cao khi ở nhiệt độ cao và môi trƣờng ăn mòn;
+ Có khả năng đƣợc 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 nhƣng 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 nhƣng 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
trƣờng axit độ bền của chúng cao, còn trong môi trƣờng kiềm độ bền giảm;
+ Vải thủy tinh bền ở (150÷350)0C. Chúng đƣợc chế tạo từ thủy tinh nhôm
silicat không kiềm hoặc thủy tinh magezit.

Vải có thể phục hồi bằng hai phƣơng pháp cơ bản:
+ Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học);
+ Thổi ngƣợc 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 đƣờng kính
nhỏ.
Nhược điểm:
+ Giá thành và chi phí quản lý cao vì đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc, thiết bị
rũ bụi;
+ Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thƣờng dao động theo độ ẩm.
1.3.1.2.2. Thiết bị lọc sợi [2]
Thành phần lọc của thiết bị lọc dạng này gồm một hoặc nhiều lớp, trong đó có các
sợi vải đƣợc phân bố đồng nhất. Trong thiết bị lọc sợi, bụi đƣợc 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) m. 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 đƣợc ứng dụng khi nồng độ pha phân tán
(0,5÷5)mg/m3 và đƣợc phân thành các loại sau:

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

21


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

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 thƣớc khác nhau. Để thu hồi bụi có độ phân tán cao (0,1÷0,5)m với hiệu suất lớn

hơn 99%. Ngƣời ta sử dụng các thiết bị lọc dạng tấm phẳng hoặc các lớp mỏng vật liệu lọc
dạng xơ đƣờng kính nhỏ hơn 5m. Vận tốc lọc từ (0,01÷0,1)m/s. Nồng độ bụi ban đầu
>5mg/m3. Loại này không tái sinh đƣợc bộ lọc.
Thiết bị lọc thô:
Để khắc phục nhƣợc điểm là thời gian sử dụng không dài của loại trên, trong nhiều
trƣờng hợp ngƣời ta sử dụng các thiết bị lọc lọc gồm nhiều lớp dày và đƣờng kính xơ lớn
hơn (1÷20)m với vận tốc lọc từ (0,005÷0,1)m/s thì vật liệu lọc sẽ thu hồi toàn bộ các hạt
lớn hơn 1m. Vật liệu lọc là sợi thô mới đƣợc ứng dụng cho nồng độ (5÷50) mg/m3, khi
đó kích thƣớc hạt bụi chủ yếu nhỏ hơn (5÷)10m.
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 lƣợng 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 chƣa đƣợc
nghiên cứu đầy đủ.
1.3.1.2.3. Thiết bị lọc hạt
Đƣợc ứng dụng ít hơn thiết bị lọc sợi. Ƣu điểm của lọc hạt là: vật liệu dễ
kiếm, có thể làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trƣờng ăn mòn, chịu tải lực lớn và
độ giảm áp lớn. Ngƣời 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
trƣờng trọng lực; lớp giả lỏng. Vật liệu đệm thƣờng 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 đƣợc ứng dụng để lọc khí nén. Nhƣợc điểm của thiết bị này là: giá cao,
trở lực lớn, khó hồi phục. Có thể phục hồi theo phƣơng pháp sau:
+ Thổi khí theo chiều ngƣợc lại;
+ Cho dung dịch lỏng qua theo hƣớng ngƣợc lại;

+ Cho hơi nóng qua;
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

22


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

+ Gõ hoặc nung lƣới với thành phần lọc.
1.3.2. Thiết bị lọc bụi bằng phƣơng pháp ƣớt [2]
Quá trình thu hồi bụi theo phƣơng pháp ƣớt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi
với chất lỏng, đƣợc thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:
+ Dòng khí bụi đi vào thiết bị và đƣợc rửa bằng chất lỏng. Các hạt bụi đƣợc
tách ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nƣớc
+ Chất lỏng tƣới ƣớt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề
mặt này. Các hạt bụi bị hút bởi màng nƣớc và tách ra khỏi dòng khí
+ Dòng khí bụi đƣợc sục vào nƣớc và bị chia ra thành các bọt khí. Các hạt bụi
bị dính ƣớt 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 ƣớt tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi đƣợc thu hồi theo
nhiều cơ chế khác nhau. Thiết bị lọc bụi ƣớt có các ƣu điểm và nhƣợc điểm so với các
thiết bị dạng khác nhƣ sau:
Ưu điểm:
+ Hiệu quả thu hồi bụi cao;
+ Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thƣớc đến 0,1m;
+ 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 đƣợc ở dạng cặn do đó phải xử lý nƣớc 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 trƣờng hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đƣờng ống
bằng vật liệu chống ăn mòn.
Chất lỏng tƣới thiết bị thƣờng là nƣớc. Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi với xử lý
hóa học, chất lỏng đƣợc chọn theo quá trình hấp thụ.
1.3.2.1. Buồng rửa khí.
Các buồng rửa khí đƣợc chế tạo bằng kim loại, bêtông và gạch đá.

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

23


ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG

Trong buồng bố trí các dãy mũi phun để phun nƣớc 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 tƣới. Cuối buồng rửa có bộ phận tách nƣớc. Vận tốc chuyển động của khí
trong buồng khoảng 1,5-2,5 m/s. Thời gian lƣu khí <3s. Lƣợng nƣớc phun 0,2-1,04l/m3.
1.3.2.2. Thiết bị rửa khí trần.
Thiết bị rửa khí trần là tháp đứng, thƣờng là hình trụ mà trong đó có sự tiếp xúc

giữa khí và các giọt lỏng (đƣợc tạo ra bởi các vòi phun). Theo hƣớng chuyển động của khí
và lỏng, tháp trần chia ra ngƣợc chiều, cùng chiều và tƣới ngang.
Tháp trần đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d  10m và kém hiệu quả khi
bụi có d < 5 m.
Vận tốc dòng khí trong thiết bị thƣờng 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 lƣới phân phối khí thƣờng không quá 250N/m2.
Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đƣờng kính (D). Lƣợng nƣớc sử dụng đƣợc
chọn vào khoảng (0,5÷8)l/m3 khí.
1.3.2.3. Thiết bị rửa khí đệm.
Tháp rửa khí đệm là tháp với lớp đệm đổ đống hoặc đƣợc sắp xếp theo trật tự xác
định. Chúng đƣợc ứng dụng để thu hồi bụi dễ dính ƣớt, nhƣng 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 đƣợc sử
dụng. Ngoài tháp ngƣợc chiều, trên thực tế ngƣời ta còn ứng dụng thiết bị rửa khí với sự
tƣới ngang.
Để đảm bảo độ dính ƣớt của bề mặt lớp đệm, chúng thƣờng đƣợc để nghiêng
7÷10 về hƣớng dòng khí, lƣu lƣợng lỏng (0,15÷0,51) l/m3. Khi nồng độ bụi ban đầu
đến 10-12 g/m3, trở lực 160-100 Pa/m đệm, vận tốc khí trong thiết bị ngƣợc chiều
khoảng (1,5÷2,0)m/s, còn lƣu lƣợng nƣớc tƣới khoảng (1,3÷2,16)l/m3.
0

Hiệu quả xử lý bụi phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: cƣờng độ tƣới, nồng độ
bụi, độ phân tán. Hiệu quả thu hồi bụi có kích thƣớc d  2m trên 90%. Thực tế hạt
có kích thƣớc (2÷5)m đƣợc 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.
1.3.2. 4.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 đƣợc thu hồi bởi lớp bọt đƣợc hình thành do tƣơng tác

SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƢỜNG - 08115089

24