tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy phân bón npkcông ty baconco

Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: .......................................................................................2

2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN .............................................................2

3

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN:..............................................................2

4

NỘI DUNG THỰC HIỆN: .......................................................................................3

5

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: ...............................................................................3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................4
1.1. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT PHÂN BÓN ..........................................................4
1.1.1.

Hiện trạng ngành phân bón: ...............................................................................4

1.1.2.

Giới thiệu chung về phân bón NPK ...................................................................7

1.1.3.

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN .......................9

1.1.4.

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI TỪ SẢN XUẤT PHÂN BÓN .............11

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY
PHÂN BÓN NPK – CÔNG TY TNHH BACONCO ...................................................26
2.1. THÔNG TIN CHUNG ............................................................................................26
2.1.1

Địa chỉ ..............................................................................................................26

2.1.2

Quy mô: ............................................................................................................26

2.1.3

Sản phẩm: .........................................................................................................27

2.2. Quy trình công nghệ sản xuất phân bón NPK: .......................................................28
2.2.1.

Nguyên liệu sản xuất ........................................................................................28

2.2.2.

Sơ đồ sản xuất phân NPK .................................................................................29

2.2.3.

Quy trình công nghệ: 7 công đoạn ...................................................................29

a. Nghiền nhiên liệu ....................................................................................................29
b. Phối trộn nguyên liệu: .............................................................................................30
c. Vê viên tạo hạt ........................................................................................................30
d. Sấy ..........................................................................................................................31
e. Sàng phân loại:........................................................................................................31
f.

Làm nguội ...............................................................................................................31

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

1


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
g. Đóng bao sản phẩm: ...............................................................................................31

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN .....32
3.1 ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ:.........................................................................32
3.1.1

Thông số đầu vào: ............................................................................................32

3.1.2

Tiêu chí lựa chọn ..............................................................................................33

3.1.3

Sơ đồ công nghệ: ..............................................................................................33

a. Xử lý khí thải từ các công đoạn: .............................................................................33
b. Xử lý khí thải từ lò hơi và lò đốt: ..........................................................................35
3.2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ: .................................................................38
3.2.1. Tính toán công trình xử lý khí thải từ các công đoạn sản xuất: ..........................38
a. Xyclon .....................................................................................................................38
b. Tính công trình đơn vị xử lý khí thải lò hơi và lò đốt ............................................54
c. Tính toán quá trình hấp thụ .....................................................................................57
d. Tính toán cơ khí ......................................................................................................72
3.3 KHAI TOÁN KINH PHÍ ........................................................................................87
3.4. VẬN HÀNH HỆ THỐNG: ....................................................................................93
3.4.1. Nguyên lý vận hành hệ thống: .............................................................................93
3.4.2. Vận hành hệ thống ...............................................................................................94
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................95
KẾT LUẬN ...................................................................................................................95
KIẾN NGHỊ ...................................................................................................................95
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................96

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

2


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1.Buồng lắng bụi. ..............................................................................................13
Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của xyclon. ...................................................................15
Hình 1.3 Xyclon chùm. .................................................................................................16
Hình 1.4 Tháp phun rửa khí rỗng. .................................................................................18
Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng nước.............................................................19
Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng CaCO3 và CaO. ............................................20
Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng Amoniac. ......................................................21
Hình 2.1. Vị trí nhà máy phân bón NPK- công ty TNHH BACOCO. ..........................26
Hình 2.2. Phân bón DAP vàng. .....................................................................................27
Hình 2.3. Phân bón NPK 20-20-15. ..............................................................................27
Hình 2.4. Phân bón con cò 20-20-15 + TE ....................................................................28
Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất phân NPK. ........................................29

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

3

Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Khả năng cung/cầu urê trên thế giới năm 2013 ............................................4
Bảng 1.2. Nguồn cung amoniac, axit photphoric và muối kali trên thế giới năm 2013
.........................................................................................................................................5
Bảng 1.3.Các nguồn cung cấp phân bón cho ngành nông nghiệp nước ta ......................6
Bảng 1.4. Các vấn đề môi trường từ hoạt động sản xuất phân bón: ...............................9
Bảng 1.5 Các thông số đặc trưng của một số thiết bị thu hồi bụi khô...........................11
Bảng 1.7 Hiệu quả làm sạch bụi của buồng lắng bụi nhiều ngăn ứng với các kích thước
hạt khác nhau .................................................................................................................14
Bảng 1.6 Vận tốc cực đại cho phép của dòng khí .........................................................13
Bảng 3.1. Thông số đầu vào ..........................................................................................32
Bảng 3.2. Hiệu quả lọc ..................................................................................................41
Bảng 3.3. Hiệu quả lọc theo khối lượng bụi ..................................................................41
Bảng 3.4: Thành phần dầu đốt .......................................................................................54
Bảng 3.5: Nồng độ các chất trong khí thải lò hơi đốt dầu LDO....................................56

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

4


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

MỞ ĐẦU
Xã hội Việt Nam đang chuyển mình để hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, quá trình
công nghiệp hóa – hiện đại hóa không ngừng phát triển, kéo theo quá trình đô thị hóa.
Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn như Hà Nội,
Thành phố Hồ Chí Minh… đã gặp nhiều vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng
do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt gây ra. Bên cạnh
đó, việc hạn chế phát thải và xử lý khí thải các ngành công nghiệp chưa triệt để nên
dẫn đến hậu quả là nguồn không khí bị ô nhiễm nghiêm trọng làm ảnh hưởng đến cuộc
sống của chúng ta.
Hiện nay, việc quản lý khí thải sinh ra từ các ngành công nghiệp là một vấn đề nan
giải của các nhà quản lý môi trường trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, nên
việc thiết kế hệ thống xử lý khí thải là rất cần thiết cho các nhà máy sản xuất công
nghiệp đặc biệt là các nhà máy sản xuất phân bón.
Nhà máy phân bón NPK trực thuộc công ty TNHH BACONCO là nhà máy sản xuất
phân bón lâu năm với quy mô sản xuất lớn và trang thiết bị hiện đại. Hàng năm, nhà
máy sản xuất và phân phối hàng ngàn tấn phân bón NPK cho ngành nông nghiệp, góp
phần phát triển ngành nông nghiệp đất nước.
Được thành lập vào năm 1996, Baconco là một liên doanh có đối tác nước ngoài là
SCPA, một chi nhánh của Tập đoàn Pháp Potasses d’Alsace, một công ty khai thác
khoáng sản và kinh doanh phân bón có lịch sử hơn 100 năm, được biết đến trên khắp
thế giới với nhãn hiệu nổi tiếng “Con Cò”, biểu tượng của vùng Alsace, và cũng đã trở
thành biểu tượng của sự thịnh vượng và may mắn đối với người nông dân.
Nhà máy phân bón Baconco được xây dựng ngay bên cạnh một dự án khác của SCPA:
BARIA SERECE, một cảng biển nước sâu nằm tại Phú Mỹ, huyện Tân Thành, tỉnh Bà
Rịa – Vũng Tàu. Việc nằm cạnh cảng Phú Mỹ cho phép BACONCO có một vị trí hậu
cần cạnh tranh giúp cho việc nhập khẩu, lưu kho nguyên liệu cũng như việc giao nhận
thành phẩm lên các phương tiện đường thủy cho khách hàng có được nhiều thuận lợi.
BACONCO và BARIA SERECE là những doanh nghiệp đầu tiên được thành lập tại
khu vực này, nơi mà ngày nay đã trở thành khu công nghiệp Phú Mỹ, với sự có mặt
của một loạt các công ty lớn như Đạm Phú Mỹ, Posco và Bluescope.

Sau 10 năm tích cực quảng bá thương hiệu, đổi mới và phát triển, BACONCO đã trở
thành một trong những nhãn hiệu nổi tiếng của thị trường phân bón, sản xuất và phân
phối gần 200 000 tấn phân bón NPK chuyên dùng các loại, phù hợp với các điều kiện
thổ nhưỡng và cây trồng, đóng góp cho sự phát triển của nền nông nghiệp năng động
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

1


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
và cạnh tranh của Việt Nam. BACONCO đã phát triển một mạng lưới vững mạnh với
trên 300 đại lý phân phối các sản phẩm BACONCO đến tay nông dân tại hơn 5000 cửa
hàng bán lẻ của đại lý cấp 2 trên toàn quốc. Ngoài ra BACONCO cũng đang phát triển
hoạt động xuất khẩu các sản phẩm đặc thù sang các thị trường Châu Á và Châu Phi.
Vào năm 2004, BACONCO đã bắt đầu phát triển thêm hoạt động phân phối thuốc bảo
vệ thực vật với cùng một chính sách chất lượng và đổi mới. Gần đây nhất, BACONCO
đã gia nhập Tập đoàn THORESEN, qua đó mở rộng thêm hoạt động của mình sang
lĩnh vực dịch vụ kho vận và thương mại.
Ngày nay, con đường đi đến thành công đã rộng mở cho BACONCO, và cả cho đối
tác và khách hàng của BACONCO.
Bên cạnh sự thành công như hiện nay, công ty TNHH BACONCO vẫn luôn quan tâm
tới chất lượng môi trường đặc biệt là môi trường không khí. Do đó, với mong muốn
môi trường sống ngày càng được cải thiện, hạn chế phát thải khí ô nhiễm vào môi
trường trong quá trình sản xuất, nên đề tài” Thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho Nhà
máy phân bón NPK, công ty BACONCO” là rất cần thiết trong việc hạn chế các tác
nhân gây ô nhiễm không khí làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường.
1

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:



Dựa vào lưu lượng, thành phần, tính chất của khí thải lựa chọn công nghệ, tính
toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy phân bón NPK nhằm giảm
thiểu ô nhiễm môi trường do khí thải gây ra, đạt quy chuẩn QCVN 21:
2009/BTNMT trước khi thải ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái
và sức khỏe công đồng.
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy phân bón NPK, công ty
BACONCO.


2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN

Đối tượng: khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất phân bón của nhà máy sản xuất
phân bón NPK .
Phạm vi: nhà máy sản xuất phân bón NPK- công ty TNHH BACONCO.
3

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN:

Giảm phát thải khí thải độc hại vào môi trường gây ô nhiễm không khí. Bên cạnh đó,
bụi thu được từ quá trình sản xuất có thể thu hồi lại để sản xuất phân bón nhằm giảm
thiểu lượng hao hụt nguyên liệu ,tiết kiệm chi phí sản xuất.

SVTH: Phan Thị Anh Thư

GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

2


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
4

NỘI DUNG THỰC HIỆN:
 Tổng quan về nhà máy phân bón NPK công ty BACONCO
 Tổng quan về thành phần, tính chất của khí thải trong quá trình sản xuất phân
bón.
 Đề xuất phương án công nghệ xử lý cho đề tài.
 Tính toán các công trình đơn vị
 Khai toán kinh phí xây dựng hệ thống
 Xây dựng kế hoạch vận hành và bảo trì hệ thống.

5

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN:
 Phương pháp thu thập thông tin về thành phần, quy trình sản xuất phân bón và
nguồn gốc sinh khí thải
 Phương pháp so sánh giữa 2 phương án đề xuất để chọn 1 phương án phù hợp
 Phương pháp trao đổi ý kiến: tham khảo và trao đổi ý kiến với giảng viên hướng
dẫn về các vấn đề có liên quan.
 Phương pháp tính toán: sử dụng các công thức tính toán các công trình đơn vị
của hệ thống xử lý và chi phí
 Phương pháp đồ họa: dùng phần mền autocard để mô tả hệ thống xử lý.

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

3


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT PHÂN BÓN

1.1.1.

Hiện trạng ngành phân bón:

Trước năm 1960, ngành nông nghiệp việt nam chủ yếu dùng phân hữu cơ để bón cho
cây trồngtừ năm 1960 là bước ngoặt lớn trong việc kết hợp dụng phân bón hóa học
chứa “N-P-K” với phân hữu cơ để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.lịch sử phát
triển và sử dụng phân bón hóa học tại việt nam được chia làm 3 giai đoạn:




Giai đoạn 1 (trước năm 1972): chủ yếu dùng đạm để bón, còn lân và kali rất ít
sử dụng.

Giai đoạn 2 (từ năm 1972 – 1992): sự kết hợp giữa vô cơ (phân đạm, lân) và
phân hữu cơ cũng được sử dụng phổ biến trên nhiều khu vực.
Giai đoạn 3 (từ năm 1992 đến nay): kết hợp các loại phân vô cơ (phân, đạm,
lân, kali) và phân hữu cơ được sử dụng rộng rãi hầu hết ở Việt Nam.

Hiện nay, thị trường phân bón việt nam có khoảng 15 doanh nghiệp sản xuất phân bón
lớn trong đó, 9 công ty lớn thuộc tập đoàn hóa chất việt nam (vinachem), 2 công ty
thuộc tập đoàn dầu khí (pvn), chiếm 95% thị phần ngành phân bón việt nam năm 2014.
Trong giai đoạn 2009 - 2013, lượng sản xuất phân bón tăng trên 1 triệu tấn, với mức
tăng trưởng trung bình hang năm đạt 8.6% so với năm gốc 2009.(báo cáo nghiên cứu
ngành phân bón q2/2016- virac)
a)

Thực trạng thị trường phân bón trên Thế Giới:

Theo Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA), Mỹ vừa xây dựng thêm nhà máy phân đạm
(urê) tại Dakota và mở rộng công suất của nhà máy Solagan, đưa tổng công suất tại 2
nhà máy này đạt 1.6 triệu tấn sản phẩm/năm. Tại khu vực Bắc Phi và Trung Đông,
nhiều nhà máy sản xuất phân urê cũng đã được đầu tư mở rộng công suất và thay đổi
công nghệ mới nên năng lực sản xuất tăng thêm khoảng 1.5 –2 triệu tấn sản
phẩm/năm. Riêng tại Canada, Nga, Trung Quốc, Argentina…, năng lực sản xuất phân
kali cũng được nâng lên đáng kể trong những năm gần đây. Dự báo của IFA, cho biết
đến năm 2014-2015, lượng phân kali tồn kho trên toàn cầu vào khoảng trên 15 triệu
tấn.
Hiện ngành phân bón thế giới đang trong tình trạng cung vượt cầu. Trung Quốc là
quốc gia tiêu thụ và sản xuất phân bón lớn nhất thế giới.
Bảng 1.1. Khả năng cung/cầu urê trên thế giới năm 2013
(ĐVT: Triệu mét tấn urê)
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

4


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

(Nguồn: IFA)

Bảng 1.2. Nguồn cung amoniac, axit photphoric và muối kali trên thế giới năm
2013 -(ĐVT: nghìn tấn)

(Nguồn: FAO)

b)


Thực trạng thị trường phân bón ở Việt Nam:
Nhu cầu phân bón:

Nông nghiệp là một những ngành kinh tế có vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt
Nam, với 70% dân số sống bằng nghề nông. Vì vậy nhu cầu phân bón cho nông nghiệp
rất lớn. Nhu cầu phân bón ở Việt Nam hiện nay vào khoảng trên 10 triệu tấn các loại.
Trong đó, Urea khoảng 2 triệu tấn, DAP khoảng 900,000 tấn, SA 850,000 tấn, Kali
950,000 tấn, phân Lân trên 1.8 triệu tấn, phân NPK khoảng 3.8 triệu tấn, ngoài ra còn
có nhu cầu khoảng 400 –500,000 tấn phân bón các loại là vi sinh, phân bón lá


Tình hình sản xuất trong nước:

Ngành phân bón hiện nay có khá nhiều bất cập, cả nước có đến 500 doanh nghiệp sản
xuất phân vô cơ và hàng nghìn danh nghiệp kinh doanh phân hữu cơ, vi sinh, trong đó
có không ít công ty làm ăn chộp giật bằng công nghệ “máy trộn bê tông” đã biến
ngành phân bón nước ta vài năm trở lại đây hỗn loạn, mất kiểm soát.
Nguồn cung phân bón chủ yếu của nước ta tập trung vào 15 doanh nghiệp lớn thuộc 2
tập đoàn: Vinachem và PVN.

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

5


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Bảng 1.3.Các nguồn cung cấp phân bón cho ngành nông nghiệp nước ta



Phân Urea

Hiện tại năng lực trong nước đến thời điểm hiện tại là 2.340 triệu tấn/năm, bao gồm
Đạm Phú Mỹ 800,000 tấn, Đạm Cà Mau 800,000 tấn, Đạm Hà Bắc 180,000 tấn, Đạm
Ninh Bình 560,000 tấn. Dự kiến cuối năm 2014, Đạm Hà Bắc nâng công suất từ
180,000 tấn lên 500,000 tấn/năm, cả nước sẽ có 2.660 triệu tấn/năm. Như vậy, về Urea
đến nay, sản xuất trong nước không những phục vụ đủ cho nhu cầu sản xuất nông
nghiệp mà còn có lượng để xuất khẩu.


Phân DAP

Hiện sản xuất trong nước tại nhà máy DAP Đình Vũ 330,000 tấn/năm, đến hết 2015 có
thêm nhà máy DAP Lào Cai công suất 330,000 tấn/năm và theo kế hoạch của Thủ
tướng từ nay đến hết năm 2015 sẽ có thêm một nhà máy DAP nữa hoặc nâng công suất
hiện có của DAP Đình Vũ lên thêm 330,000 tấn/năm. Như vậy sau 2015 sản xuất
trong nước có thể đạt tới gần 1 triệu tấn DAP/năm, cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu trong
nước. Hiện tại từ nay đến hết năm 2014, chúng ta vẫn phải nhập khẩu DAP thêm từ
500,000 –600,000 tấn/năm.


Phân Lân:

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

6


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Hiện tại Supe Lân sản xuất trong nước có công suất 1.2 triệu tấn/năm, bao gồm nhà
máy Lâm Thao công suất 800,000 tấn/năm, Lào Cai 200,000 tấn/năm và Long Thành
200,000 tấn/năm. Sản xuất Lân nung chảy hiện tại vào khoảng 600,000 tấn/năm bao
gồm nhà máy Văn Điển và nhà máy Ninh Bình. Dự kiến tương lai sẽ có thêm khoảng
500,000 tấn/năm của 3 nhà máy mới ( Lào Cai, Thanh Hóa,…) Như vậy sản xuất phân
Lân trong nước cũng đáp ứng được về cơ bản cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp trong
nước.



Phân NPK:

Hiện cả nước có tới cả trăm đơn vị sản xuất phân bón tổng hợp NPK các loại. Về thiết
bị và công nghệ sản xuất cũng có nhiều dạng khác nhau, từ công nghệ cuốc xẻng đảo
trộn theo phương thức thủ công bình thường đến các nhà máy có thiết bị và công nghệ
tiên tiến. Về quy mô sản xuất tại các đơn vị cũng khác nhau từ vài trăm tấn/năm tới vài
trăm ngàn tấn/năm và tổng công suất vào khoảng trtên 3.7 triệu tấn/năm. Nói chung là
sản xuất NPK ở Việt Nam vô cùng phong phú cả về thiết bị, công nghệ đến công suất
nhà máy. Chính điều này đã dẫn tới sản phẩm NPK ở Việt Nam rất nhiều loại khác
nhau cả về chất lượng, số lượng đến hình thức bao gói.


Phân Kali:

Hiện trong nước chưa sản xuất được do nước ta không có mỏ quặng Kali, vì vậy 100%
nhu cầu của nước ta phải nhập khẩu từ nước ngoài.


Phân SA:

Hiện tại nước ta chưa có nhà máy nào sản xuất SA và nhu cầu của nước ta vẫn phải
nhập khẩu 100% từ nước ngoài.
Phân Hữu cơ và vi sinh: Hiện tại sản xuất trong nước vào khoảng 400,000 tấn/năm,
tương lai nhóm phân bón này vẫn có khả năng phát triển do tác dụng của chúng với
cây trồng, làm tơ xốp đất, trong khi đó nguyên liệu được tận dụng từ các loại rác và
phế thải cùng than mùn sẵn có ở nước ta.
1.1.2.
a)

Giới thiệu chung về phân bón NPK
Khái niệm:

NPK là phân bón chỉ có 3 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, tức là 3 nguyên tố chính
yếu cần bổ sung trước cho cây trồng, nhằm nâng cao khả năng sinh trưởng và năng
suất cây trồng.

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

7


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Phân NPK là loại phân bón hóa học chuyên cung cấp cho cây trồng 3 loại yếu tố dinh
dưỡng này.
Ngoài ra, phân NPK còn cung cấp cho cây trồng một số loại nguyên tố vi lượng khác
như S, Mg…
 Thành phần và tác dụng của phân NPK
Gồm 3 thành phần chính là đạm (N), lân (P) và kali (k)
Tùy vào từng loại phân mà khối lượng từng thành phần sẽ khác nhau.


Đạm (N)

Giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành bộ rễ, thúc đẩy nhanh quá trình để nhánh,
nảy chổi và cần thiết cho sự phát triển thân lá.

Thiếu đạm cây sẽ kém phát triển, còi cọc, trên lá già xuất hiện màu xanh lọt tới vàng
nhạt, bắt đầu từ phía chop la1 sau đó sẽ rụng hoặc chết tùy theo mức độ thiếu. Thiếu
đạm sẽ làm bộ rễ không phát triển dẫn đến cây phát triển kém.


Lân (P)

Lân đóng vai trò quan trọng trong việc phân chia tế bào, tạo thành chất béo giàu
protein, thúc đẩy việc ra rễ đặc biệt là rễ bên và lông hút. Ngoài ra lân còn thúc đẩy
việc ra hoa, hình thành quả và quyết định phẩm chất của các hạt giống, dự trữ và vận
chuyển năng lượng (ATP và ADP), là thành phần cấu tạo của các nucleic acids (DNA
và RNA), phosphoprotein, phospholipids và nhiều emzymes quan trọng…


Kali (K)

Kali giúp cây quang hợp tốt hơn, thúc đẩy hình thành glinin, xellulo, làm cây cứng
cáp, chống chịu tốt hơn với các loại sâu bệnh. Tăng tỉ lệ hạt chắc, hạn chế rụng quả,
tăng độ lớn của củ quả, tăng năng suất và chất lượng nông sản.
Thiếu kali cây sẽ bị úa vàng dọc, mép lá, chớp lá chuyển màu nâu, các triệu chứng lan
dần vào phía trong, từ chớp lá trở xuống. Cây trồng thiếu Kali sẽ còi cọc, thân yếu nên
dễ bị đổ ngã.
b)

Phân loại:

Phân bón bao gồm một hay nhiều dưỡng chất cần thiết cho cây được phân chia thành 3
nhóm sau:



Đa lượng: Đạm (N), Lân(P), Kali(K).
Trung lượng: Canxi (Ca), Lưu Hu ỳnh(S), Magiê(Mg)…

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

8


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO


Vi Lượng: Sắt (Fe),
Molypden(Mo), Clo(Cl)

Kẽm(Zn),

Mangan(Mn),

Bo(B),

Đồng(Cu),

Các sản phẩm phân bón chia làm hai loại:


Phân hữu cơ: bao gồm các loại phân có nguồn gốc là sản phẩm hữu cơ, như các

loại phân chuồng, phân xanh, thân lá cây trồng được dùng để bón ruộng...
Phân vô cơ hay phân hóa học: là các loại phân có chứa yếu tố dinh dưỡng dưới
dạng muối khoáng (vô cơ) thu được nhờ các quá trình vật lý, hóa học.



Các loại phân vô cơ hiện nay:
Phân đơn: Là loại phân chỉ chứa 1 trong 3 nguyên tố dinh dưỡng chủ yếu là N,
P hoặc K.
Phân đạm (Phân có chứa nitơ): Phân Urea, Phân đạm Sunphat, Phân Clorua
Amon, Phân Nitrat Amon, Phân Nitrat Canxi, Phân Nitrat Natri, Phân
Cyanamit Canxi.
Phân lân (Phân chứ phosphat): Phân Super Lân, Phân Lân nung chảy.
Phân Kali: Phân Clorua Kali, Phân Sunphat Kali.
Phân hỗn hợp: Là những loại phân có chứa ít nhất là 2 dưỡng chất. Chúng bao
gồm phân trộn và phân phức hợp. Hàm lượng dinh dưỡng trong phân theo thứ
tự là N, P, K được tính theo nồng độ phần trăm. Ví dụ: Phân NPK 16-16-8 tức
là trong 100kg phân trên có 16kg đạm nguyên chất, 16kg P2O5 và 8kg
K2O…Phân SA, Phân DAP, Phân MAP.

+
+

+
+
+

1.1.3.
a)

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN
Môi trường không khí:

Trong quá trình sản xuất phân bón dễ sản sinh ra bụi và khí thải như SO2, NOx, NH3,..
Bảng 1.4. Các vấn đề môi trường từ hoạt động sản xuất phân bón:
Công đoạn

Các vấn đề môi trường

Nghiền và nghiền tuần hoàn

Ảnh hưởng đến chất lượng môi trường lao động. Gây
ồn và mùi cho khu vực hoạt động

Phối trộn

Ảnh hưởng đến chất lượng môi trường không khí
xung quanh và môi trường lao động

Vê viên, tạo hạt

Ô nhiễm không khí do khí NH3, bụi, NOx… ảnh
hưởng tới chất lượng không khí, ảnh hưởng đến sức

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

9

Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Công đoạn

Các vấn đề môi trường
khỏe người lao động.

Sấy

Ô nhiễm không khí do khí NH3, bụi, NOx… ảnh
hưởng tới chất lượng không khí, ảnh hưởng đến sức
khỏe người lao động.

Sàng

Ô nhiễm không khí do bụi ảnh hưởng tới chất lượng
không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động

Làm nguội

Ảnh hưởng đến chất lượng môi trường không khí
xung quanh và môi trường lao động

Đóng bao sản phẩm

Ô nhiễm bụi ảnh hưởng đến chất lượng môi trường
không khí

b)

Môi trường nước:

Nước thải gồm: nước thải sinh hoạt của công nhân viên và nước thải nhiễm phân bón
Nước thải sinh hoạt chia làm 2 loại: loại nhiễm bẩn cao và loại ít nhiễm bẩn



Nước thải nhiễm bẩn cao phát sinh từ hầm tự hoại nhà vệ sinh
Nước thải ít nhiễm bẩn phát sinh từ nhà tắm, bồn rửa tay.

Nước thải nhiễm phân bón từ nước rửa tay của nhân viên, nước rửa xe vận chuyển
nguyên liệu, xe nâng, máy móc thiết bị sản xuất và nước vệ sinh sàn, nước mưa chảy
tràn.
c) Môi trường đất:
Các loại chất thải rắn phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuất của công ty được
phân loại triệt để ngay tại nguồn thải .
Chất thải được bố trí trong kho diện tích 15 m2 có mái che và dán dấu hiệu cảnh
báo theo quy định.
Chất thải rắn phát sinh hang tháng:
 Rác sinh hoạt của công nhân viên làm việc tại công ty thải ra khoảng
45kg/ngày. Chất thải rắn được thu gom triệt để , giao cho công ty Cổ phần dịch
vụ đô thị huyện Tân Thành thu gom hàng ngày, vận chuyển và xử lý theo hợp
đồng.

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

10

Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
 Chất thải rắn công nghiệp thông thường bao gồm: các loại bao bì, giấy vụn,
giấy carton,… phát sinh khối lượng trung bình khoảng 1.500 kg/tháng và bùn từ
hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khoảng 55 kg/tháng được thu gom và giao
cho công ty TNHH Hà Lộc để vận chuyển và xử lý theo hợp đồng.
1.1.4.

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI TỪ SẢN XUẤT PHÂN BÓN

a) Bụi
Để lọc bụi người ta sử dụng nhiều thiết bị xử lý khác nhau và tùy thuộc vào nguyên lý
hoạt động thu giữ bụi, người ta chia chúng thành 4 nhóm chính sau đây:





Nhóm thiết bị thu tách theo nguyên lý quán tính và trọng lực: sử dụng lực quán
tính, lực hấp dẫn làm cho bụi tách khỏi dòng không khí lắng đọng lại.
Nhóm thiết bị lọc giữ lại bụi khi dòng không khí đi qua lớp vật liệu lọc.
Nhóm thiết bị thu giữ lại bụi được tích điện khi dòng không khí qua điện trường
cao thế.
Nhóm thiết bị thu giữ bụi dưới dạng ướt.

Các thông số quan trọng của thiết bị hoặc hệ thống lọc bụi:









Mức độ làm sạch hay còn gọi là hiệu quả lọc
Công suất của thiết bị được tính bằng lưu lượng dòng khí đi qua thiết bị (m3/h)
Tải trọng không khí riêng: tỷ số giữa thể tích không khí đi qua thiết bị thùng
gom bụi so với bề mặt thiết bị không khí đi qua (m3/h.m2).
Dung lượng bụi là lượng bụi được thu giữ lại trong thiết bị sản xuất chu kỳ làm
việc theo quy định (kg/lần)
Tổn thát áp suất dòng khí khi qua thiết bị xử lý: là hiệu số áp suất đo được của
không khí trước và sau thiết bị xử lý (N/m2).
Chi phí năng lượng : năng lượng tiêu hao để làm sạch 1.000 m3 không khí
(kwh/103m3).
Giá thành làm sạch không khí khỏi bụi: tính bằng tổng giá trị chế tạo, lắp ráp và
chi phí vận hành.

Thiết bị thu bụi theo nguyên lý trọng lực và quán tính. Thu gom bụi dưới tác dụng của
lực trọng trường hoặc lực quán tính. Thiết bị này có 2 dạng chính:



Buồng lắng bụi làm việc theo nguyên lý trọng lực.
Xyclon và thiết bị kiểu tấm chớp làm việc theo nguyên lý quán tính.
Bảng 1.5 Các thông số đặc trưng của một số thiết bị thu hồi bụi khô

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

11


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Năng suất tối Hiệu quả xử
đa (m3/h)
lý

STT

Thiết bị

1

Buồng lắng

Không giới
hạn

2

Xiclon

85.000

3

Thiết bị gió xoáy

30.000

4

Xiclon tổng hợp

170.000

5
6

Thiết bị lắng
quán tính
Thiết bị thu hồi
bụi động

127.500
42.500

(>50μm);
80 – 90%
(>10 μm);
50 – 90%
(>2μm);
90%
(>5μm);
90%
(>2μm);

90%
(>2μm);
90%

Trở lực
(Pa)

Giới hạn
nhiệt độ (0C)

50 – 130

350 – 550

250 – 1.500

350 – 550

< 2000

< 250

750 – 1.500

350 – 450

750 – 1.500

< 400
< 400

(Nguồn: Giáo trình Kỹ Thuật Xử Lý Ô Nhiễm Không Khí)

Thiết bị thu hồi bụi theo nguyên lý trọng lực và quán tính:
Phương pháp này đơn giản nhất là xử lý bụi qua cách thu gom bụi dưới tác dụng của
lực trọng trường hoặc lực quán tính. Thiết bị có hai dạng chính:

Buồng lắng bụi;

Xyclon và thiết bị kiểu tấm chớp.
 Buồng lắng bụi:
Đây là thiết bị thu gom bụi đơn giản nhất. Cấu tạo buồng lắng bụi được làm bằng
gạch, bê tông cốt thép, hoặc thép, là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn
hơn rất nhiều lần so với tiết diện đường ống dẫn, trên buồng lắng có cửa để làm vệ
sinh hay lấy bụi ra ngoài.
Nguyên tắc hoạt động: dòng khí đi qua buồng lắng (có tiết diện tăng), tốc độ khí giảm
đột ngột, các hạt bụi dưới tác dụng của lực hấp dẫn rơi xuống phía dưới và rơi vào
bình chứa hoặc đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải.
Áp dụng: xử lý sơ bộ loại bụi thô từ máy nghiền xi măng, đá vôi, các băng tải vận
chuyển đất đá, các máy nghiền đá, lò sấy, than...
Buồng lắng được sử dụng ở cấp thu tách bụi đầu tiên (cấp thô) các hạt bụi có kích
thước lớn (thường > 30µm). Tuy nhiên, các hạt có kích thước nhỏ vẫn giữ lại trong
buồng lắng. Trở lực của thiết bị từ 50 – 130 Pa, giới hạn nhiệt độ 350 – 550oC.
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

12


Khóa luận tốt nghiệp

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

Hình 1.1.Buồng lắng bụi.
a – Kiểu buồng đơn giản nhất;
c – Kiểu buồng có nhiều tầng.

b – Kiểu buồng có vách ngăn;

Ưu điểm





Chế tạo đơn giản
Chi phí vận hành và bảo trì thấp
Giá thành thấp, rẻ tiền có thể sử dụng nguồn nguyên liệu chế tạo
Lắng được cả bụi khô và bụi ướt

Nhược điểm:







Buồng lắng có diện tích lớn, chiếm diện tích nhiều
Hiệu suất không cao

Vận tốc dòng khí nhỏ
Xử lý hiệu quả với các hạt có d > 50µm.
Các hạt bụi có kích thước < 5µm hoàn toàn không lắng, ngay cả buồng lắng có
kích thước lớn;
Hiệu quả xử lý thường chỉ đạt < 70%.
Bảng 1.6 Vận tốc cực đại cho phép của dòng khí

Bụi

Phôi nhôm

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

Khối lượng riêng
(Kg/m3)
2720

Vận tốc cực đại cho
phép
(m/s)
4,3

13


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Amixăng

2200

5,0

Bột đá

2780

5,4

Tinh bột

1270

1,75

Oxit chì

8260

7,6

Mùn cưa

1180

4,0

Hạt thép

6850

4,7

(Nguồn: kiểm soát tiếng ồn và ô nhiễm không khí – PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn)
Bảng 1.7 Hiệu quả làm sạch bụi của buồng lắng bụi nhiều ngăn ứng với các
kích thước hạt khác nhau
Tỷ lệ % cỡ hạt bụi có kích thước < 90 µm
Nguồn gốc của bụi
100

60

20

70 - 65

80 - 72

95 - 85

Bụi từ bàn đỡ khuôn
75 - 67
đúc

97 - 90

98 - 96

Bụi từ máy phun cát

(Nguồn: kiểm soát tiếng ồn và ô nhiễm không khí – PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn)
 Xyclon:
 Xyclon đơn:
Xyclon là thiết bị thu gom bụi lợi dụng lực ly tâm khi dòng khí chuyển động xoáy
trong thiết bị
Cấu tạo: rất đa dạng nhưng về nguyên tắc cơ bản bao gồm các bộ phận sau:
Không khí đi vào thiết bị theo ống nối theo phương tiếp tuyến với thân hình trụ đứng.
Phần dưới thân hình trụ có phễu và dưới cùng là ống xả bụi. Bên trong thân hình trụ có
ống thoát khí sạch.
Van xả bụi ở ống xả bụi

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

14


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Thân của xyclon thường là hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí vào được bố trí theo
phương tiếp tuyến với xyclon
Tỷ số tối ưu giữa đường kính và chiều cao xyclon H/D = 2 – 3.

Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của xyclon.
Nguyên lý hoạt động: không khí sẽ chuyển động xoáy ốc bên trong thân hình trụ của
xyclon và khi chạm vào ống đáy hình phễu, dòng khí bị dội ngược trở lên nhưng vẫn
giữ được chuyển động xoáy ốc rồi thoát ra ngoài ống xả. Trong dòng chuyển động

xoáy ốc, các hạt bụi chịu tác dụng bởi lực ly tâm dành cho chúng có xu hướng tiến dần
về phái thành ống của thân hình trụ rồi chạm cào đó, mất động năng và rơi xuống đáy
phễu. Trên ống xả bụi người ta có lắp van để xả bụi.
Ưu điểm:







Không có bộ phận chuyển động, dòng không khí bụi tự nó tách bụi dựa vào sự
chuyển động của mình.
Làm việc ở môi trường có nhiệt độ cao (tới 500oC).
Có khả thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xyclon.
Bụi thu gom ở dạng khô, có thể dùng lại được (bột mì, gạo, tinh bột...).
Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 – 1500 N/m2).
Làm việc được với áp suất cao, lắp đặt được ở đường hút hoặc đẩy.

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

15


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO





Năng suất cao.
Nồng độ bụi tăng không ảnh hưởng đến hiệu suất làm sạch.
Chế tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, có thể sửa chữa thay thế từng bộ phận.

Nhược điểm:





Tổn thất áp suất trong thiết bị tương đối cao.
Hiệu quả lọc bụi giảm khi kích thước hạt bụi < 5µm.
Không thể thu hồi bụi kết dính.
Để nâng cao hiệu suất xử lý, người ta kết hợp các xyclon, tạo thành xyclon tổ
hợp.
 Xyclon chùm:

Xyclon chùm là liên kết của một số lớn các xyclon nhỏ lắp đặt song song liên kết với
nhau một vỏ, có ống vào ống ra và bunke chứa bụi chung.

Hình 1.3 Xyclon chùm.
Các xyclon thành phần trong nhóm có đường kính 100, 150 hoặc 250mm. Vận tốc tối
ưu trong xyclon thành phần trong khoảng 3,5 – 4,75 m/s.
Xyclon chùm là tổ hợp của nhiều xyclon kiểu đứng – tức kiểu chuyển động ngược
chiều có đường kính bé lắp song song trog một thiết bị hoàn chỉnh. Số lượng các
xyclon con trong xyclon chùm có thể lên đến hàng trăm chiếc tùy theo năng suất của
thiết bị.
Hiệu quả lọc của xyclon chùm bằng hiệu quả lọc của từng xyclon riêng biệt. Tổn thất

áp suất chung của cả hệ thống bằng tổn thất áp suất của một xyclon con. Lưu lượng
của hệ thống bằng tổng lưu lượng của tất cả các xyclon con.
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

16


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt:
Dòng khí mang bụi tiếp xúc với chất lỏng, bụi được giữ lại và thải ra ngoài dưới dạng
bùn cặn. Thông thường ta dùng nước. Nếu hạt bụi trơ (như bụi cao su, nhựa…), ta
dùng dầu nhớt. Hiệu quả làm sạch khi dùng phương pháp ướt tăng hơn, nhưng sức cả
khí động cũng tăng theo.
Do tiếp xúc 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 ướt tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi được thu hồi theo nhiều
cơ chế khác nhau.
Ưu điểm:






Hiệu quả thu hồi bụi cao hơn
Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1µm
Có thể sử dụng khi độ ẩm và nhiệt độ cao

Nguy hiểm cháy, nổ thấp nhất
Cùng với bụi có thể thu hồi hơi và khí
Nhược điểm:



Bụi thu được ở dạng cặn do đó phải xử lý nước 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 bụi.

Trong trường hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đường ống
bằng vật liệu chống ăn mòn.

Chất lỏng tưới thiết bị thường là nước. Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi với xử
lý hóa học, chất lỏng được chọn theo quá trình hấp thụ.
 Tháp rửa khí rỗng:

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

17


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO

Hình 1.4 Tháp phun rửa khí rỗng.

1 – Vỏ thiết bị;

2 – Vòi phun nước; 3 – Tấm chắn nước;

4 – Bộ phận hướng dòng và phân phối khí
Thiết bị rửa khí rỗng là tháo đứng có thiết diện hình trụ ngũ giác: sự tiếp xúc giữa khí
và các giọt lỏng được tạo ra bởi các vòi phun. Theo hướng chuyển động của khí và
lỏng, người ta chia tháp trần thành 3 loại: ngược chiều, cùng chiều và tưới ngang.
Vận tốc dòng khí thường khoảng 0,6 ÷ 1,2 m/s đối với thiết bị không có bộ tách giọt
và khoảng 5 ÷ 8m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt. Trở lực cảu tháp rửa khí rỗng
không có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường < 250N/m2.
Hiệu quả xử lý cao với hạt bụi có kích thước d  10µm và kém hiệu quả khi bụi có
kích thước d < 5µm.
Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đường kính D. Đường kính tháp được xác định
theo lưu lượng khí. Lượng nước cần thiết (M) khoảng 0,5 ÷ 8 l/m3 khí.
 Xyclon ướt:
Nguyên lý cấu tạo xyclon ướt giống hoàn tòa với xyclon khô, chỉ khác là loại xyclon
này nước được phun bên trong trụ xyclon tạo thành một màng mỏng từ trên xuống
dưới. Khi dòng không khí xoay quanh thành trụ, các hạt bụi tách khỏi dòng bám vào
thành và nhờ nước kết dính làm thành hạt bụi lớn hơn và trôi theo dòng nước rơi
xuống chóp xyclon ra ngoài. Nước luôn xoáy từ trên phễu, không khí có thể xoáy từ

SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

18


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty

TNHH BACONCO
trên xuống phễu và ngược dòng lên thẳng ra ngoài, hoặc có thể đưa dòng không khí
xoáy từ dưới lên trên và đi ra ngoài.
b) Khí SO2:
 Hấp hụ SO2 bằng nước:
Đây là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ SO 2 trong khí thải,
nhất là khói từ các lò công nghiệp.

Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng nước
( Trang 93- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)
Sơ đồ xử lý SO2 bằng nước gồm 2 giai đoạn:

Hấp thụ SO2 bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua
lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có tưới nước.

Giải thoát khí SO2 ra khỏi chất hấp phụ để thu hồi SO2 nếu cần và nước sạch.
Quá trình diễn ra theo phản ứng:
SO2 + H2O  H+ + HSO3Mức độ hòa tan của SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao, do đó nhiệt độ
của nước cấp vào hệ thống hấp thụ SO2 phải đủ thấp. Còn để giải thoát SO2 khỏi nước
thì nhiệt độ của nước phải cao, Cụ thể, ở 1000C thì SO2 bốc ra một cách hoàn toàn và
trong thoát ra có lẫn cả hơi nước. Bằng phương pháp ngưng tụ người ta có thể thu
được SO2 với độ đậm đặc 100% để dùng vào mục đích sản xuất axit sunfuric.
Ưu điểm:
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

19


Khóa luận tốt nghiệp

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
Dễ tìm, rẻ tiền, hoàn nguyên được.
Nhược điểm:
Do độ hòa tan của khí SO2 trong nước quá thấp nên thường phải dùng với một lượng
nước rất là lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất lớn, cồng kềnh. Để tách SO 2 khỏi
dung dịch phải nung nóng đến 1000C tốn nhiều năng lượng, chi phí nhiệt lớn.
Do đó, chỉ áp dụng phương pháp này khi:

Nồng độ ban đầu của SO2 trong khói thải phải tương đối cao.

Có sẵn nguồn cấp nhiệt với giá rẽ.

Có sẵn nguồn nước lạnh.
 Hấp thụ SO2 bằng đá vôi (CaCO3), vôi nung (CaO):
Xử lý SO2 bằng vôi là phương pháp được áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp vì
hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn ở mọi nơi.
Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình xử lý như sau:
CaCO3 + SO2 CaCO3 + CO2
CaO + SO2  CaSO3
2CaSO3 + O2  2CaSO4

1- tháp hấp thu, 2- bộ phận tách tinh thể, 3-bộ lọc chân không, 4,5- máy bơm,
6-thùng trộn sữa vôi
Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng CaCO3 và CaO.
Khói thải sau khi được lọc sạch tro bụi đi vào scrubo 1,trong đó xảy ra quá trình hấp
thụ khí SO2 bằng dung dịch sữa vôi tưới trên lớp đệm bằng vật liệu rỗng. Nước chứa
acid chảy ra từ scrubo có chứa nhiều sunfit và canxi sunfat dưới dạng tinh thể:
CaSO3.0,5H2O, CaSO4.2H2O và một ít tro bụi còn sót lại sau bộ lọc tro bụi, do đó cần
tách các tinh thể nói trên ra khỏi dung dịch bằng bộ phận tách tinh thể 2. Thiết bị số 2

là 1 bình rỗng cho phép dung dịch lưu lại 1 thời gian đủ để hình thành các tinh thể
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

20


Khóa luận tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy sản xuất phân bón NPK –công ty
TNHH BACONCO
sunfit và sunfat canxi. Sau bộ phận tách tinbh thể 2, dung dịch 1 phần đi vào tưới cho
Scruber, phần còn lại đi qua bình lọc chân không 3, ở đó các tinh thể bị giữ lại dưới
dạng cặn bùn và được thải ra ngoài. Đá vôi được đập vụn và nghiền thành bột và cho
vào thùng 6 để pha trộn với dung dịch loãng chảy ra từ bộ lọc chân không số 3 cùng
với 1 lượng nước bổ sung để được dung dịch sữa vôi mới.
Hiệu quả hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98%. Sức cản khí động của hệ thống không
vượt quá 20 mm H2O.
Nguyên liệu vôi được sử dụng một cách hoàn toàn, cụ thể là cặn bùn từ hệ thống xử lý
thải ra có thể được sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng sau khi chuyển sunfit
thành sunfat trong lò nung.
Ưu điểm: công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu không lớn, có thể chế tạo thiết
bị bằng vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit và không chiếm
nhiều diện tích xây dựng.
Hấp thụ SO2 bằng NH3:
Phương pháp này hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch amoniac tạo muối amoni sulfic
và amoni bisunfic là các sản phẩm cần thiết, theo các phản ứng sau:
SO2 + 2NH3 + H2O  (NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + SO2 + H2O  2NH4HSO3

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng Amoniac.

( Trang 100- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)
Ưu điểm: hiệu quả cao, chất hấp thụ dễ tìm, thu được các muối amoni sunfic và amoni
bisunfic là các sản phẩm cần thiết.
SVTH: Phan Thị Anh Thư
GVHD : PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn

21