tổng quan về các phương pháp xử lý khí thải từ lò đốt chất thải rắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
______________________________________________________________

Bài tập lớn
Thiết kế hệ thống xử lý chất thải
ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI TỪ LÒ ĐỐT
CHẤT THẢI RẮN
Giáo viên hướng dẫn : TS.Trần Ngọc Tân


MỤC LỤC


MỞ ĐẦU
Thế giới đang ngày càng phát triển không ngừng, quá trình công nghiệp hóa, hiện
đại hóa diễn ra mạnh mẽ. Cùng với sự tăng thêm các cơ sở sản xuất với quy mô ngày càng
lớn, các khu tập trung dân cư càng ngày nhiều, nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm vật chất
cũng ngày càng lớn. Tất cả những điều đó tạo điều kiện kích thích các ngành sản xuất, kinh
doanh và dịch vụ được mở rộng và phát triển nhanh chóng, đóng góp tích cực cho sự phát
triển kinh tế của đất nước, nâng cao mức sống chung của xã hội; mặt khác cũng tạo ra một
số lượng lớn chất thải bao gồm: Chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế,
chất thải nông nghiệp, chất thải xây dựng, v.v… Trong đó, rác thải sinh hoạt hiện nay là
một vấn đề đáng lo ngại của toàn thế giới. Dân số ngày càng tăng, lượng rác thải cũng theo
tỉ lệ mà tăng theo, nó là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng
trực tiếp đến sức khỏe loài người.
Tuy vậy, rác cũng là một phần của cuộc sống. Ngày nay, cùng với sự phát triển của
khoa học công nghệ và sự quan tâm của toàn thế giới, rác không chỉ đi ra từ cuộc sống mà
nó còn quay lại cuộc sống, phục vụ đời sống con người, cùng con người xây dựng cuộc
sống mới. Không chỉ các nước hiện đại mà tất cả các nước trên toàn thế giới đang cố gắng
xử lý rác thải một cách hợp lý nhất để xây dựng một thế giới mới - thế giới không rác thải.

Công nghệ đốt chất thải rắn đang ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng
rãi đặc biệt với loại hình chất thải rắn y tế và độc hại. Công nghệ đốt chất thải rắn sẽ ít tốn
kém hơn nếu đi kèm với biện pháp khai thác tận dụng năng lượng phát sinh trong quá trình
đốt.
Tuy nhiên, khí thải từ quá trình đốt chất thải rắn cũng là vấn đề cần được chú trọng,
do những nguy hại mà nó mang lại. Khí thải từ quá trình đốt chất thải rắn có chứa nhiều
chất gây ô nhiễm độc hại như bụi, CO, SO2, NOx, Dioxin/Furan,… Nếu không có các biện
pháp kiểm soát và xử lý, khi thải chúng ra môi trường sẽ gây nhiều thiệt hại cho môi trường
và con người. Chính vì vậy, cần có sự đầu tư nghiên cứu và áp dụng các phương pháp xử lý
khí thải từ quá trình đốt chất thải rắn, đặc biệt là chất thải rắn y tế, để xử lý triệt để, hiệu
quả các khí ô nhiễm, tránh phát thải ra môi trường và gây ảnh hưởng tiêu cực đến con
người.

3


I. Tổng quan về khí thải lò đốt chất thải rắn y tế
Khi xử lý chất thải rắn y tế bằng phương pháp thiêu đốt sẽ sinh ra khí thải chứa các
chất độc hại như: bụi, CO, CO2, SO2, NOx, Dioxin/Furan,… Nếu không có biện pháp kiểm
soát và xử lý sẽ gây nguy hại cho môi trường cũng như ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống
của con người.
I.1. Bụi
Bụi là một hệ thống gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc – các hạt có kích thước
nằm trong khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt
thường, có khả năng tồn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian dài ngắn khác nhau. [1]
Ngoài bụi thì sol khí cũng là hệ thống nhất rời rạc gồm các thể rắn và thể thể lỏng ở
dạng lơ lửng trong thời gian dài không hạn định. Tốc độ lắng chìm của các hạt sol khí rất
bé. Những hạt sol khí bé nhất có kích thước gần bằng kích thước các hật nguyên tử lớn, còn
các hạt lớn có kích thước trong khoản 0,2-1 um. Khái niệm về sol khí thô có thể đồng nhất
với bụi. Các thông số đặc trưng cho bụi là: đường kính tương đương, vận tốc lắng chìm,

đường kính lắng chìm.
Đường kính tương đương (δ) của hạt bụi có hình dáng bất kì là đường kính hình cầu
có thể tích bằng thể tích của hạt bụi.
Đường kính lắng chìm (δc) của hạt bụi là đường kính hạt bụi hình cầu mà vận tốc rơi
và khối lượng đơn vị của nó bằng vận tốc rơi và khối lượng đơn vị cảu hạt bụi có hình dáng
phi chuẩn đang xem xét.
Vận tốc lắng chìm (vc)của hạt bụi là vận tốc rơi của hạt bụi trong môi trường tĩnh
dưới tác dụng củ trọng lực. Vận tốc này phụ thuộc vào hình dáng, kích thước hạt, khối
lượng đơn vị của hạt bụi.
Tro, xỉ là những chất không cháy được có trong chất thải rắn y tế. Bụi từ lò đốt chất
thải rắn bao gồm tro bay theo khói và một số chất chưa cháy hết do sự cháy không hoàn
toàn của nhiên liệu cũng như chất thải, trong quá trình đốt bị cuốn lên theo dòng khí. Bụi
bay theo khí thải chủ yếu là bụi vô cơ, thường có kích thước nhỏ, đặc tính:
Kích thước hạt bụi δ < 2μm chiếm từ 7-10%
Kích thước hạt bụi δ từ 2-10μm chiếm từ 20-40%
Kích thước hạt bụi δ từ 10-100μm chiếm hơn 50% [3]
Những hạt bụi có tác hại nhất đối với sức khỏe con người là khi chúng có thể xâm
nhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hấp – tức là những hạt có kích thước δ<10μm.
Người ta gọi cỡ bụi này là bụi hô hấp.
I.2. CO - CO2
Khi đốt các chất hữu cơ có Cacbon, tùy theo lượng oxy sử dụng mà có thể sinh ra CO
hoặc CO2.
Khi cung cấp thiếu O2
Khi cung cấp dư O2

4


CO là chất khí không màu, không mùi, không vị và nhẹ hơn không khí. CO có thế tiếp
tục cháy trong không khí tạo thành CO 2. Hỗn hợp tới hạn của CO trong không khí có thể

gây nổ, đặc biệt là ở nhiệt độ cao hoặc có mặt tia lửa. [2]
Tác động đáng kể nhất của CO đối với sức khỏe con người là khả năng tạo phản ứng
rất lớn của CO đối với sắt trong tế bào hồng cầu. Khi hít thở trong bầu không khí ô nhiễm
bởi CO, CO sẽ thẩm thấu rất nhanh qua đường phổi và chiếm các vị trí của oxi trong
hemoglobin để tạo thành cacboxyhemoglobin làm suy giảm nhanh chóng khả năng cung
cấp oxy của máu cho các tế bào trong cơ thể. Ngoài ra CO còn có thể liên kết với
myoglobin, cytochrom và một số enzym trong cơ thể. [2]
CO2 là khí không màu, không cháy, có vị hơi chua và nặng hơn không khí. CO 2 làm
tăng nhịp thở thông qua tác động của nó lên trung tâm hô hấp trong tủy sống. Nó còn là một
trong các khí nhà kính, gây biến đổi khí hậu và đang là vấn đề nhức nhối trên toàn thế giới.
[2]
I.3. SO2
SO2 được tạo thành khi đốt chất thải và nhiên liệu chứa lưu huỳnh. SO 2 là anhydrit của
axit sunfuro do đó nó tan trong nước tạo thành axit mạnh. SO 2 có tính khử tương đối mạnh,
nó được coi là khí thải nguy hiểm vì có tính độc hại cũng như sự phát thải với lượng lớn và
thường xuyên của nó. SO2 có tác động lên đường hô hấp bắt đầu từ nồng độ 0,75ppm
(2,1mg/m3). Tiếp xúc với thời gian ngắn (24 giờ) ở nồng độ 0,5mg/m 3 có thể gây ra chứng
phù phổi. Tiếp xúc lâu dài ở nồng độ 0,1mg/m 3 có thể gây ra các triệu chứng và các bệnh về
đường hô hấp. [2]
I.4. NOx
NOx tồn tại trong không khí dưới 2 dạng: NO và NO 2. NOx hình thành từ 2 nguồn.
Nguồn thứ nhất là hình thành do phản ứng giữa nito và oxy không khí dưới tác dụng của
nhiệt, nguồn thứ hai là từ phản ứng oxy hóa giữa oxy và nito hữu cơ có trong các thành
phần nhiên liệu sử dụng. NOx dễ dàng tạo ra khi dư thừa oxy trong quá trình cháy. Ở nhiệt
độ trên 650oC thì NO tạo ra là chủ yếu. [3]
NOx là tác nhân giúp cho việc hình thành hợp chất PAN (Peroxyl Acetal Nitrate) gây
nên hiện tượng sương mù hóa chất. [3]
NO cũng có khả năng tạo liên kết với Hemoglobin như CO(mạnh gấp 1500 lần so với
CO), làm giảm hiệu suất vận chuyển oxy của máu.
NO oxi hóa thành NO2, gây ô nhiễm qua phản ứng quang hóa thứ cấp:

NO + O3 NO2 + O2
Là chất khí có màu nâu thẫm - hơi đỏ, vị cay, mùi kích thích, có thể nhận biết ở nồng
độ 0.12 ppm.
Khí NO2 với nồng độ 100ppm có thể làm chết người và động vật chỉ sau vài phút:
NO2 oxi hóa thành N2O5 nhờ O3:
2NO2 + O3 N2O5 + O2
NOx có thể coi là tác nhân gây nên quá trình phân hủy ozon.
II. Các phương pháp xử lý bụi
5


Để xử lý lọc sạch bụi trước khi thải khí ra môi trường, người ta đã nghiên cứu và sử
dụng nhiều cách khác nhau. Mỗi cách (phương pháp) phù hợp với các loại bụi và kích
thước khác nhau, và có các ưu nhược điểm riêng. Chính vì vậy, tùy thuộc vào đối tượng bụi
mà ta chọn phương pháp xử lý phù hợp.
Bảng 2.1. Các phương pháp xử lý bụi [2]
Lọc
Xử lý bằng Xử lý bằng Xử lý dựa vào lực Xử lý
chất lỏng
tĩnh điện
ly tâm
dựa vào
trọng
lực
- Buồng lọc - Dàn mưa
- Lọc tĩnh - Thiết bị sử dụng - Buồng
gốm
điện
lực quán tính
lắng

- Sục khí
- Lọc có vật - Đĩa quay
- Thiết bị sử dụng
liệu đệm
lực ly tâm (cyclon)
- Ventury
- Lọc túi
- Thiết bị quay
(màng)
Bảng 2.2. Vùng kích thước phù hợp và hiệu quả xử lý của các phương pháp[2]
S Thiế Kích
Hiệu
T t bị thước
quả
T xử lý hạt phù xử lý
hợp
(%)
(μm)
1 Buồn 10040g
2000
70
lắng
2 Cycl 5-100
45on
85
đơn
3 Cycl 5-100
65on tổ
95
hợp

4 Lọc 10-100
Tới
có
99%
vật
liệu
đệm
5 Tháp 0,1-100
85lọc
99
ướt
6 Lọc 2-10
85túi
99,5
(màn
6


g)
7 Lọc 0,005-10 85tĩnh
99
điện
Như vậy, muốn lựa chọn được phương pháp xử lý phù hơp và đạt hiệu quả cao, cần
quan tâm đến các yêu cầu chính như:
- Thành phần hạt bụi và kích thước hạt của nó
- Trạng thái và thành phần của khí
- Độ tinh lọc khí cần thiết
II.1. Buồng lắng
Cấu tạo của buồng lắng được thể hiện trong hình II.1

Hình II.1. Cấu tạo buồng lắng [1]

-

Nguyên tắc hoạt động:
Các hạt bụi được giữa lại trong buồng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Buồng lắng là
một không gian hình hộp có tiết diện lớn rất nhiều lần so với tiết diện đường ống khí vào để
cho vận tốc dòng khí vào giảm xuống rất nhỏ nhờ thế mà hạt bụi có được thời gian để rơi
xuống chạm đáy dưới tác dụng của trong lực, và bị giữ lại trong đó.
Phân loại buồng lắng
Buồng lắng bụi đơn giản
Buồng lắng với vách ngăn
Buồng lắng nhiều tầng
Ưu điểm:
Chi phí đầu tư và vận hành thấp.Kết cấu đơn giản. Sử dụng xử lý khí thải có nồng độ
bụi cao chứa các hạt bụi có kích thước lớn: lò vôi, lò đốt và các nhà máy chế biến thức ăn
gia súc. Vận tốc di chuyển của dòng khí trong trung bình thấp ,không gây mài mòn thiết bị.
Nhược điểm:
7


Phải làm sạch thủ công định kỳ. Cồng kềnh, chiếm 1 diện tích không gian lớn. Chỉ thu
được các hạt bụi có kích thước tương đối lớn
II.2. Thiết bị lọc bụi quán tính
Nguyên tắc hoạt động : Làm thay đổi hướng chuyển động của dòng khí một cách liên
tục, lặp đi lặp lại nhiều vật cản có hình dáng khác nhau. Khi dòng khí đổi hướng thì theo
quán tính bụi vẫn chuyển động theo hướng ban đầu va đập vào các vật cản từ đó bụi được
giữ lại.
II.2.1 Thiết bị lọc bụi quán tính Venturi
Cấu tạo của thiết bị venturi được thể hiện trong hình II.2.

Hình II.2. Cấu tạo thiết bị lọc quán tính Venturi [1]
Nguyên tắc hoạt động: khi dòng chảy bị thu hẹp tiết diện đột ngột thì bụi bị áp sát vào
thành vật cản và lọt vào các khe (2) rồi rồi các bẫy bụi (3). Tại các bẫy bụi dòng khí sẽ bị
hất ngược trở nên rồi thoát ra ngoài còn bụi trong bẫy bị rơi xuống.
II.2.2 Thiết bị lọc bụi màn chắn uốn cong
Cấu tạo của thiết bị lọc bụi màn chắn uốn cong được thể hiện trong hình II.3

Hình II.3. Cấu tạo thiết bị lọc bụi màn chắn cong [1]
Nguyên tắc hoạt động: dòng khí đi qua khe hở giữa các tấm chắn của dãy trước sẽ bị
chặn lại bởi các tấm chắn của dãy phía sau và do đó nó sẽ thay đổi hướng chuyển động theo
các gờ hình vuông của tấm chắn để đi tiếp đến các tấm chắn tiếp theo. Trong quá trình thay
đổi, dòng chuyển động bụi sẽ bị giữ lại trong các máng và rơi xuống phễu chứa bụi của
thiết bị.
II.2.3 Thiết bị lọc quán tính kiểu lá sách
Cấu tạo của thiết bị được thể hiện trong hình II.4.

8


Hình II.4. Cấu tạo thiết bị lọc bụi kiểu lá sách [1]
Trong thiết bị này có đặc điểm tấm chắn song song với nhau và chéo góc với hướng
chuyển động ban đầu của dòng khí. Nhờ sự chuyển đổi hướng chuyển động của dòng khí
một cách đột ngột mà bụi sẽ bị dồn lại ở ống thoát và được xả vào thùng chưa cùng với
khoảng 10% lưu khí thải.
Ưu điểm của loại thiết bị này là tổn thất áp suất rất nhỏ. Loại thiết bị này thường sử
dụng như một loại cấp lọc thô đặt trước cấp bậc lọc tinh.
Nhược điểm: Tổn thất một phần khí .
II.3. Thiết bị lọc ly tâm
II.3.1 Thiết bị lọc ly tâm kiểu ngang

Sơ đồ cấu tạo của thiết bị lọc ly tâm kiểu ngang được thể hiện trong hình II.5

Hình II.5. Cấu tạo thiết bị lọc ly tâm kiểu ngang [1]
Thiết bị lọc ly tâm kiểu ngang có cấu tạo khá đơn giản. Thiết bị bao gồm một ống
hình trụ bên ngoài (1), bên trong là một lõi hình trụ hai đầu bịt tròn và thon (2) để đảm bảo
chảy bọc được tốt. Không khí mang bụi đi vào thiết bị được các cánh hướng dòng (3) tạo
thành chuyển động xoáy. Lực ly tâm sinh ra từ dòng chuyển động xoáy tác dụng nên hạt bụi
9


và đẩy chúng ra xa lõi hình trụ rồi chạm vào thành ống bao và thoát ra khe hình vành khăn
(4) và rơi vào nơi tập trung bụi.
Không khí sạch theo ống loa (5) với cánh hướng dòng kết hợp van điều chỉnh (6)
thoát ra ngoài. Như vậy dòng khí đi vào đầu này và ra ở đầu kia của thiết bị trên cùng một
chiều. Do đó người ta còn gọi là thiết bị lọc ly tâm một chiều.
II.3.2 Thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng
Thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng thường được gọi là xyclon. Cấu tạo cảu xyclon được thể
hiện trong hình II.6.

Hình II.6. Cấu tạo Xyclon [1]
Không khí mang bụi vào thiết bị theo ống (1) được nối theo phương tiếp tuyến với
thân trụ đứng phần dưới của thân hình trụ có phễu (3) và dưới cùng là ống xả 4. Bên trên
hình trụ là ống thoát khí sạch 5.
Nhờ ống dẫn (1) lắp theo phương tiếp tuyến, không khí sẽ chuyển động xoáy ốc bên
trong thành trụ của xyclon và khi chạm ống đáy hình phễu dòng khí bị dội ngược lại trở nên
nhưng vẫn giữa được chuyển động xoáy ốc để cuối cùng theo ống (5 ) thoát ra ngoài.
Trong dòng chuyển động xoáy ốc các hạt bụi chịu tác dụng của lực ly tâm làm cho
chúng có xu hướng tiến dần vè phía thành ống của thân hình trụ rồi va chạm vào đó làm
mất động năng của hạt bụi khiến hạt bụi rơi xuống đáy phễu.
Ưu điểm

- Trở lực ổn định cho một lưu lượng khí;
- Xử lý hiệu quả với bụi có nồng độ cao;
- Chịu được hỗn hợp khí có nhiệt độ cao;
- Không có bộ phận chuyển động, không có lõi lọc nên không cần thay thế;
- Chi phí vận hành thấp;
- Làm việc liên tục và hiệu quả đối với hạt bụi thô.
Nhược điểm năng suất thấp đối với hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 7µm, dễ bị mài
mòn nếu bụi có độ cứng cao, công suất sẽ giảm nếu bụi có độ kết dính cao.
10


II.4. Lưới lọc bụi
II.4.1. Giới thiệu chung
Các đặc tính quan trọng nhất của lưới lọc bụi là: hiệu quả lọc, sức cản khí động và
thời gian của chu kỳ hoạt động trước khi thay mới hoặc hoàn nguyên.
Quá trình lọc xảy ra trong lưới lọc bụi có thể chia thành hai giai đoạn:
Trong giai đoạn đầu xảy ra quá trình giữ bụi trong lớp lưới sạch, trong lúc đó xem
rằng sự thay đổi cấu trúc của lớp lưới lọc do bụi bám và do các nguyên nhân khác là không
đáng kể. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn ổn định; hiệu quả lọc và sức cản khí động của
lưới lọc trong giai đoạn này được xem như không thay đổi theo thời gian và được xác định
bởi cấu trúc của lớp lưới lọc, tính chất của bụi và chế độ chuyển động của dòng khí. Giai
đoạn ổn định có ý nghĩa thực tế quan trọng đối với lưới lọc làm việc trong môi trường có
nồng độ bụi ban đầu nhỏ.
Giai đoạn hai của quá trình lọc được gọi là giai đoạn khồng ổn dịnh do có sự thay đổi
cấu trức của lớp lưới lọc bởi nhiều hạt bụi bị giữ lại trong đó, ảnh hưởng của độ ẩm hoặc
bởi các nguyên nhân khác làm cho sức cản khí động và hiệu quả lọc của lưới lọc thay đổi rõ
rệt.
Thực tế cho thấy rằng đối với lưới lọc thì các hạt bụi cỡ đường kính từ 0,1 - 0,5 µm lọt
qua lưới nhiều nhất, còn các hạt có kích thước lớn hơn hoặc nhỏ hơn lại bị giữ lại. Quá trình
giữ bụi trong lưới lọc diễn ra trên cơ sở những hiện tượng sau đây: khi dòng khí mang bụi

đi qua lưới lọc, các hạt bụi tiếp cận với các sợi của vật liệu lọc và tại đó xảy ra các tác động
tương hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc. Các tác động tương hỗ này phụ thuộc vào kích thước
tương đối và vận tốc của hạt, loại vật liệu lọc cũng như sự có mặt của các lực tĩnh điện, lực
trọng trường hoặc lực nhiệt (hút cũng như đẩy).[1]
Các dạng chính của tác động tương hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc là: va đập quán tính,
thu bắt do tiếp xúc và khuếch tán.
II.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến hiệu quả lọc bụi
II.4.2.1. Ảnh hưởng của kích thước hạt bụi
Quá trình thu giữ trong lưới lọc phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt bụi. Đối với
bụi có kích thước dưới 0,3 µ m thì hiện tượng khuếch tán đóng vai trò chủ yếu, còn bụi có
kích thước lớn hơn, thì các hiện tượng tiếp xúc và va đập quán tính mới bắt đầu phát huy
tác dụng. Như vậy, khi lọc bụi với thành phần cỡ hạt khác nhau luôn luôn có những cỡ hạt
mà đối với chủng hệ số lọt lưới có giá trị cực đại. Vì vậy lưới lọc bằng vật liệu sợi nhỏ hiệu
quả lọc cao phải được tính toán đối với cỡ bụi có hệ số lọt lưới cực đại, lúc đó lưới lọc sẽ
đảm bảo được hiệu quả lọc cao đối với các cỡ bụi khác.
II.4.2.2. Ảnh hưởng của vận tốc lọc
Vận tốc lọc có ảnh hưởng trái ngược nhau đối với quá trình thu giữ bụi do khuếch tán
và do va đập quán tính.
II.4.2.3. Ảnh hưởng của đường kính sợi và vật liệu lọc
Đường kính của sợi vật liệu lọc cũng có ảnh hưởng quyết định đối với quá trình thu
giữ bụi do tất cả các tác động gây ra. Ví dụ, hệ số lọt lưới đối với bụi có δ = 0,65 µm qua
lưới lọc có cỡ sợi D = 1 µm nhỏ hơn 2000 lần so với lưới lọc có cỡ sợi D=50 µm. Vì vậy để
11







chế tạo lưới lọc có hiệu quà cao người ta cố gắng sử dụng loại vật liệu sợi nhỏ nhát có thể
có với độ bền cho phép. [1]
II.4.2.4. Ảnh hưởng của độ lèn chặt (độ rỗng) của lưới lọc
Khi độ lèn chặt của vật liệu sợi trong lưới lọc tang thị hiệu quả thu giữ bụi do tác động
va đập quán tính và va chạm tiếp xúc tăng cao, trong khi hiệu quả do khuếch tán thay đổi
không đáng kể.
II.4.3. Các dạng khác nhau của lưới lọc bụi
II.4.3.1. Lưới lọc bụi bằng túi vải hoặc ống tay áo
Lưới lọc bằng túi vải có thể liệt kê vào loại thiết bị lọc cấp II với hiệu quả lọc có thể
thay đổi trong phạm vi rất rộng từ 10-90% đối với cỡ bụi dưới micromet.
a, Cấu tạo
Cấu tạo của lưới lọc gồm nhiều túi vải dệt từ các loại sợi khác nhau như sợi len, gai,
sợi bông vải, sợi thủy tinh lồng vào khung lưới thép để bảo vệ. Trong công nghiệp thường
dùng loại túi vải hình ống và lắp vào một thiết bị hoàn chỉnh có kèm theo các bộ phận cơ
giới hoặc bán cơ giới để giũ bụi và người ta gọi đó là thiết bị lọc ống tay áo.
Thiết bị gồm nhiều ống tay áo đường kính từ 125-300 mm, chiều cao từ 2-3,5 m, đầu
dưới liên kếtvào bản đáy đục lỗ tròn bằng đường kính ống tay áohoặc lồng vào khung và cố
định đầu trên vào bản đục lỗ. [1]
b, Nguyên lý chung
Khí cần lọc được đưa vào phễu chứa bụi rồi theo các ống túi vải đi từ trong ra ngoài
hoặc từ ngoài vào trong để đi vào.ống góp khí sạch và thoát ra ngoài. Khi bụi đã bám nhiều
trên mặt. trong hoặc mặt ngoài của ống tay áo làm cho sức cản của chúng tăng cao ảnh
hưỏng đến năng suất lọc, người ta tiến hành hoàn nguyên bằng cách rung để giũ bụi kết hợp
với thổi khí ngược từ ngoài vào trong ống tay áo hoặc phụt không khí nén kiểu xung lực để
không khí đi từ trong ra ngoài ống tay áo.
Thiết bị lọc được chế tạo thành nhiều đơn nguyên và lắp ghép nhiều đơn nguyên để
thành một. hệ thống có năng suất lọc đáp ứng yêu cầu. Để hệ thống làm việc được liên tục,
quá trình hoàn nguyên được tiến hành định kỳ và tuần tự cho từng đơn nguyên hoặc từng
nhóm đơn nguyên trong lúc các đơn nguyên khác trong hệ thống vẫn làm việc theo chu kỳ
lọc bình thường. Khí thổi ngược hoặc không khí nén phụt ra trong quá trình hoàn nguyên

được dẫn sang các đơn nguyên khác của hệ thống để nhập vào với dòng khí cần lọc.
Năng suất và hiệu quả lọc của thiết bị lọc túi vải hoặc ống tay áo phụ thuộc rấ nhiều
vào chất lượng vải lọc.
c, Ưu, nhược điểm
Ưu điểm
Hiệu quả xử lý cao (98-99%), phù hợp với các loại bụi có đường kính nhỏ
Tổn thất áp suất thấp
Gồm nhiều đơn nguyên và có thể lắp ráp tại nhà máy
Phổ biến trong công nghiệp do chi phí không cao và có thể phục hồi vải lọc
Nhược điểm
12


 Độ bền nhiệt thấp và ăn mòn hóa học
 Cần diện tích bề mặt lớn
 Theo thời gian trở lực của vải lọc tăng làm cho hiệu suất giảm
II.4.3.2. Lưới lọc bằng sợi
a, Cấu tạo
Vật liệu sợi dùng làm lưới lọc có rất nhiều loại khác nhau. Đối với lưới lọc làm việc
trong điều kiện bình thường người ta có thể dùng các loại sợi hoặc cactông từ hỗn hợp của
amiăng và xenlulozơ, len, bông vải hoặc sợi tổng hợp. Đối với lưới lọc làm việc ở nhiệt độ
cao, vật liệu được dùng phổ biến nhất để chế tạo lưới lọc là bông thủy tinh, sợi bông thạch
anh, sợi basan, sợi than chì, sợi kim loại, sợi hợp kim nhôm - silicat v.v... Giới hạn nhiệt độ
cho phép đối với các loại vật liệu vừa nêu trên có thể nằm trong khoảng 400-1000 oC
Thành phần lọc của thiết bị lọc dạng này gồm một hoặc nhiều lớp, trong đó có các sợi
vải được phân bố đồng nhất. Trong thiết bị lọc sợi, bụi được thu hồi và tích tụ theo chiều
dày của lớp lọc. Chiều dày cùa lớp lọc có thể từ vài phần ngàn mét đến 2m (lọc đệm nhiều
lớp để sử dụng lâu dài).
b, Phân loại
- Các thiết bị loại lưới lọc tinh

Hình II.7. Lưới lọc tinh kiểu khung [1]
1-khung phân cách bằng nhựa cứng; 2-lớp vật liệu lọc; 3-vỏ thiết bị lọc bằng gỗ dán;
4-bích nối; 5-đệm cao su
Loại thiêt bị này có thể làm sạch tinh những tinh thể khí lớn khỏi các hạt bụi có kích
thước khác nhau. Để thu hồi bụi có độ phân tán cao (0,1-0,5µm) với hiệu suất lớn hon 99%.
Người ta sử dụng các thiết bị lọc dạng tấm phẳng hoặc các lớp mỏng vật liệu lọc dạng xơ
đường kính nhỏ hơn 5µm. Vận tốc lọc từ (0,01-0,1)m/s. Nồng độ bụi ban đầu >5mg/m 3.
Loại này không tái sinh được bộ lọc.[1]
- Thiết bị lọc vừa

13


Hình II.8. Lưới lọc vừa cấp II [1]
1-tấm ngăn; 2-vật liệu sợi lapsxan; 3-lưới thép; 4-hộp bằng gỗ
Để khắc phục nhược điểm là thời gian sử dụng không dài của loại trên, trong nhiều
trường hợp người ta sử dụng các thiết bị lọc lọc gồm nhiều lớp dày và đường kính xơ lớn
hơn (1-20)µm 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 µm. Vật liệu lọc là sợi thô mới được ứng dụng cho nồng độ (5-50) mg/m 3, khi đó
kích thước hạt bụi chủ yếu nhỏ hơn (5-10)µm. [1]
c, Nguyên lý chung
Quá trình lọc trong thiêt bị lọc sợi bao gồm 2 giai đoạn:
Ở giai đoạn l(lọc ôn định): các hạt bụi không làm thay đồi 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 lượng bụi tích tụ lớn. Do đó hiệu quả xử lý và trở lực lớp lọc luôn thay đối
d, Ưu và nhược điểm
Ưu điểm: Có khả năng lọc bụi có đường kính d = 0.05 - 0.5µm với hiệu quả xử lí đạt
99%, vi sinh vật, vi trùng ...vì vậy có thể sử dụng cho cá nhân để phòng ngừa độc chất.
Nhược điểm: Không kinh tế do thường xuyên thay đổi sợi và khi bụi có đường kính

càng lớn thì thời gian thay vật liệu càng nhanh.
II.5. Thiết bị lọc bụi bằng điện

14


Hình II.9. Sơ đồ cấu tạo của thiết bị lọc bụi bằng điện kiểu ống [1]
II.5.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
Thiết bị lọc bụi bằng điện gồm một dây kim loại nhẵn tiết diện bé 1 được căng theo
trục cùa ống kim loại 2 nhờ có đối trọng 3.
Dây kim loại được cách điện hoàn toàn với các bộ phận xung quanh tại vị trí 4 và
được nạp điện một chiều với điện thế cao, khoảng 50 000 V trở lên. Đó là cực âm của thiết
bị. Cực dương là ống kim loại bao bọc xung quanh cực âm và được nối đất. Dưới điện thế
cao mà dây kim loại (cực âm) được nạp, nó sẽ tạo ra bên trong ống cực dương một điện
trường mạnh và khi dòng khí mang bụi đi qua, những phân tử khí trong dòng khí sẽ bị ion
hóa rồi truyền điện tích âm (electron) cho hạt bụi dưới các tác động va đập quán tính (bắn
phá) hoặc khuếch tán ion. Nhờ thế các hạt bụi bị hút về phía cực dương, đọng lại trên bề
mặt trong của ống hình trụ, mất tích điện và rơi xuống phễu chứa bụi 5.
Ngoài loại thiết bị lọc bụi bàng điện kiểu Ống, người ta còn có thể tạo cực dương hút
bụi bằng các tấm bản đặt song song hai bên các dây cực âm và lúc đó ta có thiết bị lọc bằng
điện kiểu tấm bản
Các thiết bị lọc bụi bằng điện này gọi là loại một vùng, tức là vùng ion hóa và vùng
hút bụi cùng kết hợp làm một
Trong thiết bị lọc bằng điện hai vùng, nguồn diện có (điện áp 220 V được cấp vào bộ
phận nắn dòng và tăng điện áp để tạo thành nguồn điện một chiều với điện áp 13 và 6,5 kV.
Điện áp 13 kV được nối vào cốc điện cực dương bằng dây thép mảnh đường kính 4-8 mm
đặt cách nhau cỡ 30 mm của vùng ion hóa, còn vùng thu bụi là các điện cực âm dương xen
kẽ dưới dạng các tấm bản đặt cách nhau 10 mm, cực âm nối đất và cực dương nối với
nguồn điện cỡ 6,5 kV. [1]
Hiệu quả lọc của thiết bị chủ yếu phụ thuộc vào kích thước của hạt bụi, cường độ của

điện trường và thời gian hạt bụi nằm trong vùng tác dụng của điện trường.
15


Hình II.10. Thiết bị lọc bụi kiểu tấm [1]

Hình II.11. Sơ đò nguyên lý của thiết bị lọc điện 2 vùng [1]
1-vùng ion hóa; 2-vùng hút bụi; 3-bộ phận nắn dòng và tang điện áp
II.5.2. Phân loại
Một số loại thiết bị lọc bằng điện là: kiểu ống, kiểu tấm bản, kiểu một vùng, kiểu hai
vùng
Thiết bị lọc bụi bằng điện kiểu 2 vùng thường được áp dụng để lọc bụi trong các hệ
thống thông gió, còn kiểu 1 vùng được áp dụng rất rộng rãi để lọc bụi trong hầu hết các lĩnh
vực công nghiệp.
Ngoài các kiểu nêu trên, người ta còn phân biệt các kiểu khác của thiết bị lọc bụi
bằng điện sau đây:
Tùy thuộc vào chiều hướng chuyển động của dòng khí đi qua thiết bị lọc, ta có thiết
16














bị lọc kiểụ ngang và kiểu đứng.
Về biện pháp làm sạch, thải bụi ra khỏi thiết bị lọc người ta phân biệt thành loại khô
và ướt.
Trong thiết bị lọc bằng điện loại khô, bụi bám trên các điện cực (cả điện cực thu bụi
lẫn điện cực ion hóa) được làm sạch bằng phương pháp cơ khí như rung, va đập để bụi rơi
xuống phễu chứa rồi bằng hệ thống bàn cào hoặc trục vít bụi được thải ra ngoài.
Trong thiết bị lọc bằng điện loại ướt, bụi bám trên các điện cực được tẩy rửa bằng
cách phun nước, giội nước. Nước có thể được phun hoặc giội một cách liên tục hoặc gián
đoạn từng chu kỳ. Khi phun nước liên tục, người ta chú ý tạo thành màng nước mỏng chảy
trên bề mặt của điện cực thu bụi, nhờ thế bụi bị hút vào điện cực lập tức được màng nước
cuốn trôi xuống thùng chứa mà ít có khả năng bị dòng khí làm tung ra và mang theo ra
ngoài.
II.5.3. Ưu và nhược điểm
Ưu điểm
Hiệu suât thu hồi bụi cao, đạt tới 99%
Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1 pm và nồng độ bụi từ vài gam đến
50g/m3;
Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 500°C)
Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không
Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn.
Nhược điểm
Do độ nhạy cao nên khi có sự thay đổi dù nhỏ giữa giá trị thực và giá trị khi tính toán của
các thông số thì hiệu quả thu hồi bụi cũng bị giảm sút nhiều
Khi có sự cố cơ học dù nhỏ cũng làm ảnh hưởng tới hiệu quả thu bụi
Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dề nồ vì thường xuất hiện các tia lửa điện
Chi phí chế tạo cao, phức tạp hơn các thiết bị khác.
II.6. Thiết bị lọc bụi kiểu ướt
Quá trình lọc bụi trong thiết bị lọc kiểu ướt dựa trên nguyên lý tiếp xúc giữa dòng

khí mang bụi với chất lỏng, bụi trong dòng khí bị chất lỏng giữ lại và thải ra ngoài dưới
dạng cặn bùn. Phương pháp lọc bụi bằng thiết bị lọc kiểu ướt có thể xem là đơn giản nhưng
hiệu quả khá cao.
Ưu điểm
Thiết bị lọc bụi kiểu ướt dễ chế tạo, giá thành thấp nhưng hiệu quả lọc bụi cao

 Có thể lọc được bụi kích thước dưới 0,1 µm - (ví dụ trong thiết bị lọc Venturi).
 Có thể làm việc với khí có nhiệt độ và độ ẩm cao mà một số các thiết bị lọc bụi khác không
thể đáp ứng được như bộ lọc túi vài, bộ lọc bằng điện.

17


 Thiết bị lọc bụi kiểu ướt không những lọc được bụi mà còn lọc được cả khí độc hại bằng
quá trình hấp thụ, bên cạnh đó nó còn được sử dụng như thiết bị làm nguội và làm ẩm khí
mà trong nhiều trường hợp trước thiết bị lọc bụi bằng điện phải cần đến nó.
Nhược điểm

 Bụi được thái ra dưới dạng cặn bùn do đó có thể làm phức tạp cho hệ thống thoát nước và
xử lý nước thải.

 Dòng khí thoát ra từ thiết bị lọc có độ ẩm cao và có thể mang theo cả những giọt nước làm
han gỉ đường ống, ống khói và các bộ phận khác ở phía sau thiết bị lọc.

 Trường hợp khí thải có chứa các chất ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và hệ thống đường
ống bằng sơn chống gỉ hoặc phải chế tạo thiết bị và đường ống bằng vật liệu không han gỉ.
Chất lỏng được sử dụng phổ biến nhất trong thiết bị lọc bụi kiểu ướt là nước. Trường
hợp thiết bị lọc có chức năng vừa khử bụi vừa khử khí độc hại thì chất lỏng có thể là một
loại dung dịch nào đó do quá trỉnh hấp thụ quyết định.
Thiết bị lọc bụi kiểu ướt có thể được chia thành các loại sau đây tùy thuộc vào nguyên

lý hoạt động của chúng:
1Buồng phun, buồng (thùng) rửa khí rỗng.
2Thiết bị lọc cổ lớp đệm bằng vật liệu rỗng và được tưới ướt.
3Thiết bị lọc có đĩa sục khí hoặc đĩa sủi bọt.
4Thiết bị lọc với lớp vật liệu hạt di động.
5Thiết bị lọc theo nguyên lý va đập quán tính.
6Thiết bị lọc theo nguyên lý li tâm
7Thiết bị lọc Venturi
II.6.1. Buồng phun – Thùng rửa khí rỗng

18


Hình II.12. Buồng phun hoặc thùng rửa khí rỗng [1]
1-vỏ thiết bị; 2-vòi phun nước; 3-tấm chắn nước; 4-bộ phận hướng dòng và phân phối
khí
Buồng phun hoặc thùng rửa khí rỗng được sử dụng rất phổ biến để lọc bụi thô trong
khí thải đồng thời để làm nguội khí như là cấp lọc chuẩn bị và "gia công" bụi trước thiết bị
lọc bằng điện nhằm giảm nồng độ bụi ban đầu và điều chỉnh điện trở suất của bụi.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Nước được phun từ trên xuống dưới và dòng khí dược dẫn ngược chiều từ dưới lên
trên. Cùng có thể bố trí vòi phun từ bốn phía xung quanh và phun theo phương ngang vào
dòng khí. Vận tốc dòng khí trong thiết bị vào khoảng 0,6 - 1,2 m/s. Nếu vận tốc khí lớn
hơn, nước có thể bị dòng khí mang theo nhiều mà tấm chán nước không đủ khả năng để cản
lại. [1]
Để dòng khí phân bố được đều đặn trên toàn tiết diện ngang của thiết bị, người ta bố
trí bộ phận phân phối khí ở tiết diện vào của dòng khí.
Nếu các khí cần làm sạch gây tác dụng hóa học với vỏ thiết bị thì mặt trong vỏ được
lót lớp vật liệu chịu bền axit.
Nếu dung tháp rỗng để làm nguội khí thì nước cấp vào phải có áp suất cao với lỗ phun

có đường kính 1-2 mm. Để tránh tắc vòi phun, nước cần phải được lọc trước. [1]
Nếu dùng tháp rỗng để làm nguội khí và thu bụi thì cường độ phun dịch thể tăng đến
3-5 m3 cho 1000 m3 khí.
Mức thu bụi cho tháp rửa rỗng sẽ tăng khi tăng lượng dịch thể đưa vào, vì khi đó tăng
bề mặt các dịch thể tiếp xúc với hạt bụi.
Vận tốc dòng khí trong thiết bị khoảng 0,6-1,2 m/s. Nếu vận tốc khí lớn hơn nước có
thể bị dòng khí mang theo nhiều mà tấm chắn nước không đủ khả năng cản lại. [1]
19


II.6.2. Thiết bị khử bụi có lớp đệm bằng vật liệu rỗng được tưới nước

Hình II.13. Tháp rử khí scrubo [1]
1-tấm đục lỗ; 2-lớp vật liệu rỗng; 3-dàn ống phun nước
Thiết bị khử bụi có lớp đệm rỗng được tưới nước còn gọi là thiết bị (tháp) rửa khí
hoặc scrubơ (Scrubber)
Cấu tạo và nguyên lý làm việc: gồm một thùng tiết diện tròn hoặc chữ nhật bên trong
có chứa một lớp đệm bằng vật liệu rỗng và được tưới nước. Khí đi từ dưới lên trên xuyên
qua lớp vật liệu rỗng, khi tiếp xức với bề mặt ướt của lớp vật liệu rỗng bụi sẽ bị bám lại ở
đó còn khí sạch thoát ra ngoài. Một phần bụi bị nước cuốn trôi xuống thùng chứa và được
xả dưới dạng cặn bùn. Định kỳ người ta thau rửa lớp vật liệu rỗng
Ngoài loại tháp phun nước kiểu đứng chuyển động ngược chiều của khí và nước như
thể hiện ở hình 6.2a, người ta còn chế tạo loại thiết bị phun có lớp đệm rỗng kiểu nằm
ngang. Cấu tạo của loại thiết bị lọc này cho phép làm việc với vận tốc khí lớn (có thể đạt 10
m/s), nhờ đó kích thước của thiết bị sẽ được gọn nhẹ hơn.

20


Hình II.14. Thiết bị phun nước có lớp đệm rỗng kiểu nằm ngang [1]

1-vòi phun; 2-vỏ và khung; 3-hệ thống tưới nước; 4-phần không tưới nước của lớp
đệm-thay cho tấm chắn nước; 5-bể chứa cặn bùn; 6-lớp vật liệu rỗng
II.6.3. Thiết bị lọc bụi (rửa khí) có đĩa chứa nước sủi bọt

Hình II.15. Thiết bị lọc bụi có đĩa chứa nước sủi bọt [1]
a, Loại giội nước dập khí 1-vỏ thiết bị; 2-vòi phun nước; 3-đĩa đục lỗ
b, Loại chảy tràn 1-vỏ thiết bị; 2-đĩa đục lỗ; 3-hộp chứa nước cấp vào; 4-tấm chắn
chảy tràn; 5-hộp xả nước tràn
Cấu tạo và nguyên lý làm việc: nước cấp vòa đĩa vừa đủ để tạo một lớp nước có chiều
cao thích hợp; dòng khí đi từ dưới lên trên qua đĩa đục lỗ, làm cho lớp nước sủi bọt. Bụi
trong khí tiếp xúc với bề mặt của những bong bóng nước và bị giữ lại rồi theo nước chày
xuống thùng chứa.
21


Đĩa đục lỗ dùng trong thiết bị có thể là lỗ tròn đường kính d0 = 4 - 8 mm hoặc rãnh
song song bề rộng b = 4 - 5 mm. Diện tích sống của đỉa nàm trong khoảng 0,2 - 0,25 m 2/m2.
Khi sử dụng thiết bị với mục đích vừa lọc buị vừa làm nguội khí thì diện tích sống của đĩa
có thể lên đến 0,4 - 0,5 m2/m2. Về mặt sức cản thủy lực và khí động, bề dày của đĩa đục lỗ
cần lấy trong khoảng 4-6 mm. [1]
Trong thiết, bị lọc sủi bọt kiểu chảy tràn (hinh 6.3b) người ta thường dùng đĩa đục lỗ
tròn đường kính lỗ 3 - 8 mm với tiết diện sống 0,15 - 0,25 m2/m2. Vận tốc khí qua tiết diện
sống (diện tích lỗ) của đĩa 5 -15 m/s tương ứng với vận tốc khí trên toàn tiết diện ngang của
thiết bị là 1 - 3 m/s. Kích thước tiết diện ngang lớn nhất của thiết bị thường trong khoảng 5
-8 m2. Lưu lượng nước tưới cho 1 m 3 khí là 0,2 - 0,3 l/m3. Chiều cao của lớp bọt trên đĩa
đục lỗ khoảng 80 -100 mm. [1]
Thiết bị lọc ướt kiểu đĩa sủi bọt có khả năng lọc bụi có kích thước lớn hơn hoặc bằng
5 µm với hiệu quả lọc tương đối cao.
II.6.4. Thiết bị lọc bụi (rửa khí) với lớp hạt hình cầu di động

Hình II.15. Thiết bị lọc bụi (rửa khí) với lớp hạt hình cầu di động [1]
1 và 3-tấm chắn đục lỗ hoặc lưới; 2-hạt cầu; 4-vòi phun nước; 5-tấm chắn nước
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Vật liệu đế chế tạo hạt cầu là nhựa, cao su hoặc thủy
tinh. Hạt rỗng hoặc đặc. Để đảm bảo cho các hạt cầu chuyển động một cách tự do trong hỗn
hợp khí nước bên trong thiết bị, khối lượng đơn vị của hạt cầu ρ hạt (kg/m3) không được vượt
quá khối lượng đơn vị cùa nước ρn, tức ρhạt ≤ ρn kg/m3.
Chế độ thủy - khí động tối ưu cho sự hoạt động của thiết bị lọc bụi là khi lớp hạt cầu
được bay lên xáo trộn đều trong không gian giữa hai tấm lưới chắn
Khi lọc bụi cho phép nhận vận tốc khí trong phạm vi 5 - 6 m/s và tỷ lệ nước - khí 0,5 0,7 l/m3 Tiết diện sống trên tấm chấn dưới S0 - 0,4 m2/m2 với bề rộng của rãnh b =4- 6 mm.
22


Khi lọc khí có bụi dạng keo hoặc bụi có xu hướng đóng cặn, rãnh trên tấm chắn dưới có thể
nhận lớn hơn: S0 = 0,5 - 0,6 m2/m2. [1]
II.6.5. Thiết bị lọc bụi kiểu ướt dưới tác động va đập quán tính

Hình II.16. Rotoclon-N [1]
1-miệng vào của khí; 2-cánh hướng dòng; 3-tấm cản-chắn nước; 4-miệng dẫn khí sạch
thoát ra; 5-quạt hút
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Thiết bị lọc bụi kiểu ướt dưới tác động va đập quán
tính - hoặc được gọn hơn gọi là thiết bị lọc bụi va đập quán tính ướt bao gồm nhiều dạng
khác nhau trong đó sự tiếp xúc giữa khí và nước được thực hiện nhờ sự va đập của dòng khí
vào bề mặt nước với sự luồn lách tiếp theo cùa hỗn hợp khí - nước qua các khe hở có hình
thù khác nhau. Kết quả của sự va đập nói trên là hình thành những giọt nước mịn đường
kính 300 - 400 µm trong dòng khí.
Đặc điểm của loại thiết bị này là không cần phương tiện vận chuvển nước phun vào
thiết bị. Không càn vòi phun với lỗ nhỏ dễ bị tắc do bụi bám nên thiết bị làm việc được với
nồng độ bụi ban đầu cao. Chỉ cần một lượng nước chứa sẵn trong thiết bị và có bổ sung
thêm bằng hệ thống cấp nước sinh hoạt thông thường, không cần bơm áp suất cao. Và như
vậy năng lượng cần thiết để tạo bề mặt tiếp xúc giữa nước và khí là do dòng khí cung cấp.

Khi dòng khí được hút vào thiết bị qua quạt 5, khí sẽ đi vào rãnh 2 giữa các cánh
hướng dòng và kéo theo nước tạo thành một màng nước tung tóe lên với giọt mịn 300 - 400
µm. Để đạt được kết quả nêu trên, vận tốc dòng khí đập vào mực nước ở thùng chứa cần
đạt khoảng 15 m/s và mực nước phải được khống chế ở mức nhất định. Sự thay đổi dù nhò
của mực nước trong thùing chứa cũng dẫn đến sự hoạt động kém hiệu quả cùa thiết bị hoặc
tăng cao quá mức sức cản khí động của hệ thống. Để giữ mực nước cố định càn cấp nước
bổ sung một cách liên tục để bù lại số nước bị bốc hơi hoặc bị dòng khí mang theo, kể cả số
nước xả cặn bùn định kỳ. [1]
II.6.6. Xiclon ướt
23


Hình II.16. Xiclon ướt [1]
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Nguyên lý sử dụng lực ly tâm để phân ly bụi khỏi
dòng khí được áp dụng rất rộng răi trong xiclon khô cũng như xiclon ướt bao gồm các
xiclon màng nước. Như thực tế đã chứng tỏ, khi phun nước tạo thành màng trên mặt trong
của thành xiclon, bụi đã chạm vào thành không có khà năng bắn ngược trở lại vào dòng khí
và do đó hiệu quả lọc được tăng cao.
Đặc điểm cấu tạo của xiclon LIOT có màng nước là ở phía trên của thân h ì n h trụ có
lắp các mũi phun nước. Nước được phun ra theo chiều thuận với chuyển động xoắn ốc của
dòng khí bên trong xiclon và phải tạo ra được màng nước mỏng chảy từ trên xuống dưới và
láng khắp mặt trong của thân xiclon. Khí đi vào xiclon từ dưới lên trên bằng ống dẫn vào
nối theo phương tiếp tuyến với vỏ trụ của xiclon để tạo cho dòng khí có chuyển động xoắn
ốc. Ống thoát khí ra củng nối theo phương tiếp tuyến với vỏ trụ thuận chiều quay xoắn ốc
của dòng khí bên trong xiclon.
II.7. So sánh hiệu quả lọc bụi theo cỡ hạt của các thiết bị lọc bụi khác nhau và lựa
chọn thiết bị lọc bụi
1. Buồng lắng bụi. Cần sử dụng cho trường hợp bụi thô, thành phần cỡ hạt trên 50 µm
là chiếm tỷ lệ cao nếu không nói là hầu hết. Ngoài ra, buồng lắng bụi cần được sử
dụng như cấp lọc thô trước các loại thiết bị lọc tinh đắt tiền khác.

2. Xiclon thường được sử dụng trong các trường hợp:
a) Bụi thô
b) Nồng độ bụi ban đầu cao > 20 g/m3
c) Không đòi hỏi hiệu quả lọc cao. Khi cần đạt hiệu quả cao hơn nên dùng xiclon ướt
hoặc xiclon chùm.
3. Thiết bị lọc ướt - scrubo (scrubber – rửa khí) được sử dụng khi:
24


a) Cần lọc sạch bụi mịn với hiệu quả tương đối cao
b) Kết hợp giữa lọc bụi và khử khí độc hại trong phạm vi có thể, nhất là các loại khí,

hơi cháy được có mặt trong khí thải;
c) Kết hợp làm nguội khí thải;
d) Độ ẩm cao trong khí thải đi ra khỏi thiết bị lọc không gây ảnh hưởng gì đáng kể
đối với thiết bị cũng như các quá trình công nghệ liên quan.
4. Thiết bị lọc túi vải được sủ dụng cho các trường hợp sau đây:
a) Cần đạt hiệu quả lọc cao hoặc rất cao;
b) Cần thu hồi bụi có giá trị ở trạng thái khô;
c) Cần thu hồi hụi có giá trị.
Tổng quát hơn, khi thiết kế hệ thống xử lý bụi và chọn lựa thiết bị lọc bụi cần xem xét
thật đầy đủ và đúng đắn các đặc điểm và thông số kỹ thuật sau đây:
1) Nhiệt độ và độ ẩm của khí đi vào hệ thống lọc bụi và những chất ô nhiễm khác đi
kèm theo bụi.
2) Các đặc tính lý hóa của bụi: vật liệu bụi, phân cấp cỡ hạt, khối lượng đơn vị, giới
hạn cháy nổ v.v...
3) Nồng độ ban đầu của bụi trong khí thải.
4) Lưu lượng khí thải và sự thay đổi của lưu lượng khí thải. Sự thay đổi của lưu
lượng khí thải cần xử lý có ý nghĩa rất quan trọng đối với các thiết bị như xiclon, xiclon
chùm, thiết bị quán tính... vì khi lưu lượng giảm nhiều so với lưu lượng tính toán thì hiệu

quả lọc của thiết bị giảm mạnh. Ngược lại, khi lưu lượng tăng thì hoạt động của hệ thống có
thể bị quá tải do sức cản khí động tăng quá giới hạn cho phép.
5) Mức độ lọc yêu cầu và nồng độ cho phép của bụi còn lại trong khí thải sau khi lọc.
6) Phương pháp và chu kỳ xả bụi bị giữ lại trong thiết bị lọc, khả năng thu hồi bụi có
giá trị
7) Các yêu cầu đặc biệt đốỉ với hệ thống hút bụi, cụ thể như quạt làm việc với khí
mang bụi hay khí đã được lọc sạch bụi, tức thiết bị lọc bụi nằm trên đường ống đẩy hay
đường Ống hút của quạt.
8) Thời gian làm việc của hệ thống hút bụi trong ngày, trong tuần, vị trí đặt thiết bị
lọc bụi: trong nhà hay ngoài trời, khoẳng cách cho phép từ hệ thống lọc và ống thải khí đến
phân xưởng gần nhấn v.v...
9) Có khả nảng sử dụng thiết bị lọc ướt hay không, nguồn nước cung cấp, vấn đề
nước thải có lẫn cặn bùn cũng như vấn đề độ ẩm cao của khí thài v.v...
10) Các điều kiện vận hành thiết bị: bằng tay, nửa cơ giới hóa, cơ giới hóa, tự động
hóa. Phương pháp đo đạc kiểm tra các thông số làm việc của hệ thống cũng như các điều
kiện dọn vệ sinh định kỳ đối với thiết bị: bằng khí nén, bằng phun nước, thay mới v.v...
III. Các phương pháp xử lý SO2
III.1. Hấp thụ SO2 bằng nước
Hấp thụ SO2 bằng nước là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ
khí SO2 trong khí thải
25