BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LỚP 09CMT


BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI

GVHD :
Sinh viên:
MSSV :

Cao Minh Ngọc
Phạm Lê Bích Huyền
0922104


NHÓM 1: NHIÊN LIỆU DẦU F.0
CẤP ỔN ĐỊNH KHÍ QUYỂN: D
Mã số đề: 40
TT

17

Cp
(%)

Hp
(%)

Op
(%)

Np
(%)

Sp
(%)

77,91 3,15 2,79 1,16 3,99

Dung
Ap Wp
ẩm
(%) (%)
d
(g/kg)
5

6

15

Chiều
cao
ống
khói
h(m)

Địa
điểm

B

(kg/h)

D
(mm)

Nhiệt
độ khói
TK(0C)

17

Nghệ
An

65

450

120

A. Tính toán số liệu quá trình cháy
Nhiệt năng của nhiên liệu theo công thức Mendeleev:
QP = 81Cp +246Hp – 26(Op – Sp) – 6Wp
= 81 . 77,91 + 246 . 3,15 – 26(2,79 – 3,99) – 6 . 6 = 7080,81 kcal/kgNL
1. Các đại lượng của quá trình cháy được tính toán như sau
T
T
1

Công thức

Đại lượng tính toán
Lượng không khí khô lý
thuyết cần cho quá trình
cháy

VO = 0,089CP + 0,264HP – 0,0333(OP – SP)
=0,089.77,91 + 0,264.3,15 - 0,0333.(2,79-3,99)

Kết quả
7,806
m chuẩn/kgNL
3

Lượng không khí ẩm lý
2

3

thuyết cần cho quá trình
cháy (ở t = 30oC; ϕ = 65%
→ d = 17g/kg)
Lượng không khí ẩm thực
tế với hệ số thừa không khí
α = 1,2 ÷ 1,6

Va = (1 + 0,0016d)VO
= (1 + 0,0016.16) . 7,806

7.993

m chuẩn/kgNL
3

Vt = α Va= 1,4 . 7,806

11,19
m chuẩn/kgNL

VSO2 = 0,683.10-2SP= 0,683 . 10-2 . 3,99

0,027
m chuẩn/kgNL

4

Lượng khí SO2 trong SPC

5

Lượng khí CO trong SPC
-2
với hệ số cháy không hoàn VCO = 1,865.10 ηCP
toàn về hoá học và cơ học η
= 1,865 . 10-2 . 0,03 .77,91
(η = 0,01 - 0,05)

6

Lượng khí CO2 trong SPC

VCO2 = 1,853.10-2(1 - η)CP
-2

= 1,853.10 ( 1- 0,03) .77,91

3

3

0,044
m chuẩn/kgNL
3

1,4
m3chuẩn/kgNL


7

Lượng hơi nước trong SPC

VH2O = 0,111HP + 0,0124WP + 0,0016dVt
= 0,111.3,15 + 0,0124.6 + 0,0016.15.11,19

0,693
m chuẩn/kgNL

VN2= 0,8.10-2Np+ 0,79Vt

8,849

m chuẩn/kgNL

8

Lượng khí N2 trong SPC

9

Lượng khí O2 trong không
khí thừa

VO2 = 0,21(α - 1)Va

10

Lượng khí NO. trong spc
(Nhiên liệu dầu)

M NO.= 1,723.10-3.B1,18

11

Lượng SPC tổng cộng
(tức lượng khói thải bằng
tổng số các mục từ 4 ÷ 9)

VSPC = VSO2 + VCO + VCO2 + VH2O + VN2 + VO2

12

Lượng khói (SPC) ở điều
kiện chuẩn t= 0oC;
p=760mmHg

13
14
15
16
17
18

19

-2

= 0,8.10 .1,16+ 0,79.11,19
= 0,21 (1,4 -1) . 7,993
-3

= 1,723.10 .65

1,18

= 0,027 + 0,044 + 1,4 + 0,693 + 8,849 + 0,671
LC =VSPC.B/3600
=11,684.65/3600

3

3

0,671
m chuẩn/kgNL
3

0,237 m3kg/h
11,684
m chuẩn/kgNL
3

0,211 m3/s

Lượng khói (SPC) ở điều LT = LC(273 +tkhói)/273

0,304 m3/s

kiện thực tế tkhói = 120oC

1094,4 m3/h

=0,211(273+120)/273

Lượng khí SO2 với γ SO2
=2,926 kg/m3chuẩn

MSO2 = (103.VSO2.B. γ SO2)/3600

Lượng khí CO với γ CO

MCO = (103VCO.B. γ CO)/3600

=1,25 kg/m3chuẩn
Lượng khí CO2

= (10 . 0,02. 65. 2 ,926 )/3600
3

= (103. 0,044. 65. 1,25)/3600
với γ CO2

=1,977 kg/m3chuẩn
Tải lượng khí NOx (Nhiên
liệu Dầu)

MCO2 =(103VCO2.B. γCO2)/3600
=(103. 1,4. 65. 1,977)/3600

1,426 g/s
0,993 g/s
49,974 g/s

MNOx = 103.0,237/3600

0,066 g/s

bay theo khói a=0,1- 0,85

Mbụi = 10.a.AP.B/3600
= 10. 0,5. 5. 65/3600

0,451 g/s

Nồng độ phát thải các chất
ô nhiễm
Khí SO2
Khí CO
Khí CO2
Khí NO2
Bụi

CfthSO2 = MSO2/LT = 1,426/0,304
CfthCO = MCO/LT = 0,993/0,304
CfthCO2 = MCO2/LT = 49,974/0,304
CfthNOx = MNOx/LT = 0,066/0,304
CBụi = Mbụi/LT = 0,451/0,304

Lượng tro bụi với hệ số tro

2. So sánh số liệu với tiêu chuẩn
Do lưu lượng nguồn thải (1094,4) < 20.000 nên ta lấy hệ số Kp=1

4,691 g/m3
3,267 g/m3
164,388 g/m3
0,217 g/m3
1,484 g/m3


Công thức tính nồng độ bụi và các chất vô cơ tối đa trong khí thải công nghiệp là:
Cmax= C . Kp . Kv

Nghệ An Kv= 0,6
C tính theo QCVN 19-2009 và lấy nồng độ theo cột B
1000 mg/m3
500 mg/m3
200 mg/m3

nồng độ CO = 1 . 1000
nồng độ SO2 = 1. 500
nồng độ bụi = 1. 200
Nồng độ những chất vượt quá
SO2 vượt tiêu chuẩn là 4,691 lần
CO vượt tiêu chuẩn là 6,534 lần
Bụi vượt tiêu chuẩn là 7,42 lần

B. Tính toán thiết bị lọc khí thải cho nhà máy.
1.

Xử lý bụi

Do lưu lượng bụi là không lớn nên ta dùng túi bụi để lọc.
Lượng bụi phát thải ra là 1094,4 m3/h , theo quy chuẩn thì bụi cho phép là 200mg/m3
SA =

= 1094.4/80 = 13,68

L= ω.v→ω =

= 1094,4/ 1 =πD2 /4

H = 2,5 ÷ 3,5 m

Chọn H = 3 m

D = 200 ÷ 350 mm

D = 250 mm = 0.25 m

S1 = π. D. H + πD2 /4= 3,14 . 0,25 . 3 + 3,14 . 0,252 / 4 = 2,4
Số lượng = SA/S1= 13,68 / 2,4 = 5,7
Vậy số lượng túi là 6 cái.
2.

Sử lý các khí ô nhiễm SO2

Sử dung tháp rỗng có chứa lớp đệm và phun NaOH lên trên lớp đệm để hấp phụ SO2
Lưu lượng là 1112,4 m3/h.
V = 0,1 – 1,2 nên chọn v = 0,9 m2/s
= L / v = 1112,4 / (0,9 . 3600 ) = 0,343
= /4  d = ( 0,343. 4 / π) = 0,63 m
H = 2,5 . d = 2,5 . 0,66 = 1,65 m
3.

Sử lý khí ô nhiễm CO


Hỗn hợp sau khi qua tháp thi đưa vào lò đốt CO với không khí nhằm làm CO thành CO2 và
trồng xung cây xung quanh để loại bỏ CO2.