Thiết Kế Thiết Bị Lọc Bụi Tĩnh Điện Với Lưu Lượng Khí 30.000 M3H ( Mọi người download bản vẽ megaurl.in/p2v2kKN)

THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC BỤI
TĨNH ĐIỆN VỚI: LƯU LƯỢNG KHÍ
30.000 M3/H

Trang số: 1


MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................ 2
LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................................................4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN....................................................................................5

I.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM.....5
I.1.1 Giới thiệu chung về công nghiệp sản xuất phân bón.5
I.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ trong nhà máy sản xuất
phân đạm...........................................................................6
I.1.3 Cơ sở lý thuyết về phân riêng bụi............................10
I.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI.................................12
I.2.1 Phương pháp lọc bụi khô..........................................12
I.2.2 Phương pháp lọc bụi ướt..........................................15
I.3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI ĐIỆN...........................16
I.3.1: Cơ sở lý thuyết của quá trình..................................16
I.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng trong thiết bị lọc bụi điện.....18
CHƯƠNG II: TÍNH CÔNG NGHỆ.....................................................................23

II. 1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU:............................................23
II.2 TÍNH TOÁN:....................................................................23
II.2.1 Thể tích làm việc của thiết bị..................................23
II.2.2 Tính số ống điện cực...............................................25
II.2.3 Vận tốc chuyển động của khí trong ống.................25
II.2.4 Điện áp tới hạn cho và cường độ dòng điện...........26

II.2.5 Công suất tiêu thụ của thiết bị:..............................27
II.2.6 Thông số hình học:..................................................27
II.3 NHỮNG SỰ CỐ SẢY RA TRONG THIẾT BỊ LỌC ĐIỆN
TRONG QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC VÀ CÁC BIỆN PHÁP SỬ LÝ.... .28
BẢNG THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ......................................................................30
CHƯƠNG III: TÍNH CƠ KHÍ.............................................................................31

III.1 TÍNH THÂN THÁP...........................................................31
III.1.1 Tính chiều dày vỏ:.................................................31
III.1.2 Tính chọn đáy và nắp thiết bị................................33
III.1.3 Xác định các cửa vào ra được lắp trên thiết bị.......34
III.1.4 Chọn dạng bích và vật liệu đệm:...........................35
III.2 Tính ứng suất do trọng lượng và mô men gió Mg:.......40
III.2.1 Tính lực tác động của gió :.....................................40
III.2.2 Ứng suất trên giá đỡ..............................................41
III.2.3 Bề dày mặt chân đế:..............................................42
III.2.4 Đường kính đanh ốc...............................................43

Trang số: 2


III.2.5 Vỉ ống.....................................................................44
III.2.6 Dây treo điện cực quầng........................................45
CHƯƠNG V. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ.......................................47

V.1. TÍNH VÀ CHỌN BƠM.....................................................47
V.2. TÍNH VÀ CHỌN QUẠT....................................................49
KẾT LUẬN............................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................53
PHỤ LỤC............................................................................................................... 54

CODE MALAB.......................................................................54

Trang số: 3


LỜI NÓI ĐẦU
Trong công nghệp hoá chất việc xử lý bụi trong khí là một vấn đề hết
sức quan trọng, việc xử lý đó giảm được ảnh hưởng độc hại của khí đối với
môi trường, giảm được sự phá huỷ đáng kể đối với các thiết bị hoá chất. Chính
vì thế thiết bị lọc bụi điện rất cần thiết cho các nhà máy hoá chất.
Trong bản đồ án này chúng em dược giao nhiệm vụ thiết kế thiết bị lọc
bụi tĩnh điện với:
• Lưu lượng khí 30.000 m3/h.
• Hàm lượng bụi trong khí thải 0,06 g/m³.
• Hàm lượng bụi trong khí sạch yêu cầu 0,005 g/m³.
• Kích thước tập hợp hạt bụi d= 0,5 ÷ 10 μm.
Thiết bị lọc bụi tĩnh điện được sử dụng rất rộng rãi do tính chất làm
việc của thiết bị làm việc với hiệu sất thu bụi rất cao với những hạt bụi có
đường kính nhỏ.
Bản đồ án này được đề cập đến.
Phần 1 : Tổng quan về công nghệ tạo khí.
Phần 2 : Tính công nghệ.
Phần 3 : Tính cơ khí.
Phần 4: Tính toán thiết bị phụ trợ.

Trang số: 4


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

I.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM
I.1.1 Giới thiệu chung về công nghiệp sản xuất phân bón
Nông nghiệp là một ngành sản xuất quan trọng của Việt Nam, hiện tại nông
nghiệp vẫn chiếm 70% lực lượng lao động của toàn xã hội và khoảng 14% GDP của
cả nước. Hiện nay nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, mặc
dù vậy sản xuất nông nghiệp vẫn có một vị trí hết sức quan trọng. Việc tự do hóa
sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa gạo, đã giúp Việt Nam là nước thứ hai
trên thế giới về xuất khẩu gạo.
Trong sản xuất nông nghiệp, có nhiều yếu tố tác động đến năng suất và sản
lượng các loại cây trông như: đất đai, thời tiết, trình độ kĩ thuật,..v..v. Song phân
bón bao giờ cũng là yếu tố quyết định thường xuyên. Bơi vậy, ở Việt Nam phân bón
được xếp vào loại mặt hàng chiến lược hết sức quan trọng.
Là một nước nông nghiệp, nhu cầu phân bón của Việt Nam rất lớn ( vào
khoảng trên 10 triệu tấn các loại ). Việc xây dựng các nhà máy sản xuất phân hóa
học rất được Nhà nước quan tâm đầu tư, hiện nay nước ta có 4 nhà máy lớn sản xuất
phân urê là Công ty TNHH MTV Phân Đạm và Hóa chất Hà Bắc, Nhà máy đạm
Phú Mỹ, Công ty TNHH MTV Phân bón Dầu khí Cà Mau, Công ty TNHH MTV
Đạm Ninh Bình, chưa kể nhiều doanh nghiệp sản xuất phân bón khác như Lâm
Thao, Bình Điền… Đầu năm 2015, Đạm Hà Bắc nâng công suất từ 180.000 tấn lên
500.000 tấn/năm, như vậy sản xuất ure trong nước không những phục vụ đủ cho
nhu cầu sản xuất nông nghiệp mà còn có lượng để xuất khẩu. Hiện tại, sản xuất
DAP trong nước tại nhà máy DAP Đình Vũ là 330.000 tấn/năm, đến hết 2015 có
thêm Nhà máy DAP Lào Cai công suất 330.000 tấn/năm, theo kế hoạch, 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, cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu trong nước. 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.
Như vậy, sản xuất phân Lân trong nước cũng đáp ứng được về cơ bản cho nhu cầu
sản xuất nông nghiệp trong nước.

Trang số: 5


Phân Kali hiện trong nước chưa sản xuất được do nước ta không có mỏ
quặng Kali, vì vậy 100% phải nhập khẩu. Cũng như phân Kali, nước ta hiện chưa có
nhà máy nào sản xuất phân SA ( sunphat đạm (NH4)2SO4 ) và vẫn phải nhập khẩu
100% từ nước ngoài.
Trong năm 2014, Việt Nam đã đủ khả năng đáp ứng 80% nhu cầu nội địa
phân bón. Trong năm 2015, xu hướng trên vẫn sẽ tiếp tục duy trì. Như vậy, nhu cầu
phân bón cho nông nghiệp của nước ta là rất lơn và ổn định, tạo điều kiện thuận lợi
cho ngành phân bón phát triển.
I.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ trong nhà máy sản xuất phân đạm
Việc lựa chọn công nghệ tùy thuộc vào từng nhà máy sản xuất, lấy ví dụ về dây
chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy phân đạm Hà Bắc.

* Thuyết minh lưu trình:
Công nghệ sản xuất ure đi từ khí hóa than nguyên liệu rắn, quá trình khí hóa
ở khâu tạo khí sử dụng nguyên liệu chính là than cục, hơi nước, và không khí.

Trang số: 6


Quá trình khí hóa than: hơi nước 0,49 Mpa nhiệt độ 2500C được cấp từ nhà
máy nhiệt điện tới, không khí được cấp từ quạt không khí tới, đi qua tầng than nóng
đỏ (trong lò khí hóa) lò tạo khí ở nhiệt độ: T~1100oC thực hiện các phản ứng tạo
thành hỗn hợp các khí CO, CO2, H2S, H2,N2, CH4 gọi là hỗn hợp khí than ẩm.
Mục đích của quá trình khí than chỉ nhằm thu được H2 và N2 theo tỷ lệ 3:1
làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3. Vì thế hỗn hợp khí than ẩm cần được
làm sạch bụi (nhờ công đoạn rửa khí than và lọc bụi bằng điện), khí than sau khi

qua lọc điện được đưa qua công đoạn khử H2S thấp áp. Công đoạn khử H2S theo
thiết kế ban đầu sử dụng dung dịch ADA – Antraquinon Disunfic acid (hiện nay đã
dùng dung dịch keo Tananh) tính oxy hóa khử mạnh, hiệu suất khử H2S cao. Khí
than được qua hệ thống quạt để nâng áp suất để vào tháp khử H2S, sau tháp khử
hàm lượng H2S giảm xuống còn <150 mg/Nm3 được đưa vào đoạn I của máy nén
khí nguyên liệu H2-N2 6 cấp.
Dịch Tananh sau khi hấp thụ được đưa đi tái sinh và đưa trở lại quá trình hấp
thụ, bọt lưu huỳnh được thu lại chế thành sản phẩm phụ là lưu huỳnh rắn.
Hỗn hợp khí than sau khử H2S thấp áp vào đoạn I máy nén 6 cấp để thực hiện quá
trình nén nâng áp suất, khí than ẩm ra đoạn III có áp suất P = 2,1 MPa, nhiệt độ <
400C được đưa tới công đoạn biến đổi CO. Đầu tiên qua bộ phân ly dầu, nước, sau
đó qua 2 bộ lọc bằng than cốc để khử hết dầu, bụi, các tạp chất khác rồi đi vào thiết
bị trao đổi nhiệt khí biến đổi, sau đó hỗn hợp với hơi nước quá nhiệt đi vào thiết bị
trao đổi nhiệt khí than, ra khỏi bộ trao đổi nhiệt khí than được hỗn hợp với khí than
lạnh thành hỗn hợp khí có nhiệt độ 1800C - 2100C, tỷ lệ hơi nước khoảng 0,3; Đi
vào đỉnh tháp lò biến đổi số I, lần lượt qua tầng chất bảo vệ, tầng chống độc –
chống oxy và tầng xúc tác biến đổi chịu lưu huỳnh. Một phần khí CO bị chuyển
hóa, nhiệt độ hỗn hợp khí 3500C - 3800C đi ra khỏi đáy lò biến đổi số I, đi vào
thiết bị trao đổi nhiệt khí than, rồi đi vào bộ làm lạnh nhanh I bằng nước ngưng.
Hỗn hợp khí có nhiệt độ 1800C - 2100C đi vào đoạn trên lò biến đổi số II, tiếp tục
tiến hành phản ứng chuyển hóa CO, nhiệt độ đạt 3000C - 3200C rồi đi ra và đi vào
thiết bị làm lạnh nhanh II bằng nước ngưng tụ, hỗn hợp khí có nhiệt độ 1800C 2100C tiếp tục đi vào đoạn dưới của lò biến đổi CO số II, phần CO còn lại tiếp tục
được chuyển hóa. Khí biến đổi có nhiệt độ < 2500C và [CO] < 1,5 %. Ra khỏi lò

Trang số: 7


biến đổi số II, đi vào thiết bị trao đổi khí biến đổi nhiệt khí biến đổi, qua thiết bị đun
sôi khí biến đổi của hệ thống tái sinh tăng áp dung dịch khử CO2 để thu hồi một lần
nữa, sau đó đưa tới cương vị khử H2S trong khí biến đổi.

Khí biến đổi tới đi vào dưới tháp hấp thụ, qua các tầng đệm H2S được hấp
thụ bởi dung dịch Tananh từ dội đỉnh tháp xuống.
Khí được phân ly bọt ở bộ khử bọt trên đỉnh tháp sau đó đi ra khỏi tháp hấp
thụ vào tháp phân ly, ở đây mù dịch Tananh cuốn theo khí được tách ra, khí tiếp tục
được đưa sang cương vị khử CO2 bằng dung dịch kiểm nóng.
Khí biến đổi sau khi khử lưu huỳnh qua thiết bị trao đổi nhiệt, được gia nhiệt
bởi khí biến đổi đến, nhiệt độ tăng từ 400C lên 900C và đi vào phía dưới tháp hấp
thụ, khí sau khi khử CO2 ra khỏi đỉnh tháp hấp thụ, qua thiết bị làm lạnh bằng hơi
nước, thiết bị phân ly rồi đi về đoạn IV máy nén khí nguyên liệu 6 cấp.
Khí tinh chế vào đoạn IV máy nén khí nguyên liệu được nén lên áp suất 12,5
Mpa đưa sang cương vị tinh chế vi lượng bằng dung dịch Amoniac Acetat đồng và
dung dịch kiềm. Quá trình tổng hợp NH3 đòi hỏi hàm lượng các chất gây ngộ độc
xúc tác như CO, CO2, H2S và O2 là nhỏ nhất. Công đoạn rửa đồng và rửa kiềm
nhằm khử tối đa các chất đó. Ra khỏi công đoạn này khí tinh chế còn lượng rất nhỏ
H2S và (CO +CO2) < 20 ppm được gọi là khí tinh luyện.
Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu N2 và H2 theo tỷ lệ 3:1 vào đoạn VI
của máy nén để tăng áp suất cho quá trình tổng hợp NH3. Khí tinh luyện ra máy nén
đoạn VI có áp suất P=31,5 Mpa được đưa qua bộ phân ly dầu, nước, sau đó vào
thiết bị 3 kết hợp, tại đây nó được kết hợp với khí tuần hoàn, được làm lạnh khí lạnh
và bằng NH3, giảm nhiệt độ xuống -20C, các cấu tử lỏng như dầu, nước, NH3 bị
ngưng tụ và phân ly, khí ra khỏi thiết bị 3 kết hợp được dẫn vào tháp tổng hợp NH3
lần 1, vừa để làm lạnh thành tháp đồng thời cũng nhận nhiệt của phản ứng tổng hợp,
ra khỏi tháp lần 1 trao đổi nhiệt với khí ra lần 2, nâng nhiệt độ lên ~ 1800C, rồi vào
tháp tổng hợp lần 2, cùng với sự có mặt của xúc tác sắt Fe để tiến hành phản ứng
tổng hợp. Phản ứng tổng quát của quá trình có thể biểu diễn như sau:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q
NH3 tạo thành ở trạng thái khí, ra khỏi tháp được làm lạnh gián tiếp bằng
nước và ngưng tụ thành NH3 lỏng qua phân ly 1 để tách NH3 ngưng tụ ra khỏi

Trang số: 8

hỗn hợp khí, sau đó hỗn hợp khí này được đưa qua máy nén tuần hoàn turbine nâng
áp suất lên để bù phần áp suất bị giảm do phản ứng tổng hợp NH3 là phản ứng giảm
thể tích và lượng khí NH3 bị ngựng tụ sau bộ làm lạnh bằng nước. Ra máy nén tuần
hoàn hỗn hợp khí đi vào thiết bị 3 kết hợp, trộn lẫn với nguồn khí mới từ máy nén
khí nguyên liệu tới, tiếp tục đi từ trên xuống thực hiện quá trình làm lạnh, ngưng tụ
và phân ly, phần khí không ngưng tụ còn lại tiếp tục quay trở lại tháp tổng hợp thực
hiện chu trình tuần hoàn liên tục. NH3 lỏng có nồng độ 99,8% được phân tách khỏi
hệ thống bằng các thiệt bị phân ly, được giảm áp xuống thấp 2,4 Mpa, qua thùng
chứa trung gian được đưa ra kho chứa NH3 lỏng (kho cầu) là sản phẩm cuối cùng
của quá trình tổng hợp NH3.
Từ kho cầu NH3 lỏng được cấp đến hệ thống bơm NH3 cao áp, nâng áp suất
lên 20MPa, được đưa vào tháp tổng hợp ure.
Khí CO2 được nhả ra từ tháp tái sinh CO2 khu vực tinh chế khí, xưởng tổng hợp
NH3 được đưa đến công đoạn nén khí CO2 5 cấp, khí CO2 ra đoạn 3 có áp suất 3,3
MPa, được đi qua hệ thống khử H2S trong khí CO2, qua tháp khử hàm lượng H2S
giảm xuống còn <5ppm, được giảm áp xuống 2,4MPa, được đưa đến tháp tổng hợp
ure. Tại tháp tổng hợp, với nhiệt độ 1900C và áp suất 20MPa, phản ứng tổng hợp
ure xảy ra, tiến hành theo 2 giai đoạn rất nhanh.
4NH3 + 2CO2 + H2O = 2NH4COONH2 + Q
Sau đó, dung dịch Cacbamat tách nước tạo thành ure:
NH4COONH2 = (NH2)2CO + H2O + Q
Rút gọn phản ứng trên ta có phản ứng tổng hợp:
2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O + Q.
Hiệu suất của phản ứng đạt 65-68%.
Quá trình tổng hợp ure mang tính tuần hoàn toàn bộ: Toàn bộ NH3 và CO2 dư được
đưa trở lại đầu hệ thống. Dịch phản ứng (cacsbamat amon) có nồng độ thấp 30%,
qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3 chưa phản ứng đưa trở lại tháp
tổng hợp, đồng thời nồng độ ure cũng được tăng lên (99,8%) và được đưa vào tháp

tạo hạt. Quạt gió, (N=108.000 m3/h) đặt trên đỉnh tháp hút gió làm nguội hạt ure
trong quá trình rơi. Hạt ure rơi xuống phễu ở đáy tháp qua hệ thống băng tải được

Trang số: 9


tiếp tục làm nguội rồi đến công đoạn đóng bao, đóng thành bao ure qui cách 50
kg/bao, rồi chuyển vào kho chứa sản phẩm.
I.1.3 Cơ sở lý thuyết về phân riêng bụi
I.3.1.1 Bụi công nghiệp và phân loại
Khí thải công nghiệp và không khí chứa các phân tử ( hạt ) vật chất thể rắn
và lỏng lơ lửng là hệ thống 2 pha gồm môi trường liên tục và pha phân tán, pha liên
tục là pha khí, pha phân tán là pha rắn hay lỏng. Hệ thống 2 pha như thế gọi là sol
khí.
Sol khí được chia thành 3 loại: bụi, khói, mù ( sương ).
Bụi gồm các phần tử rắn được phân tán trong môi trường khí do kết quả của
các quá trình đập, nghiền, tán, khoan, các hệ thống vận tải, các máy gia công bằng
cơ khí,..v..v. Bụi trong hệ thống phân tán có độ bền thấp, kích thước từ 1–50 μm và
lớn hơn.
Khói là hệ thống khí gồm các phần tử có áp suất hơi thấp và vận tốc rơi nhỏ.
Khói gồm các sol khí tạo thành khi thăng hoa và ngưng tụ hơi nước cũng như do kết
quả các phản ứng hóa học và quang hóa, kích thước của khói nhỏ hơn 1μm.
Mù gồm các hạt ( giọt ) lỏng phân tán trong môi trường không khí. Các hạt này có
thể chứa các chất hòa tan hay các phân tử rắn thể huyền phù. Mù thường tạo thành
do kết quả của quá trình ngưng tụ hơi nước hay khi phun chất lỏng vào không khí.
I.1.3.2: Tính chất của bụi
Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống phụ thuộc đáng kể vào các tính
chất lý – hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi.
a. Độ phân tán các phân tử
Kích thước hạt là một thông số cơ bản của nó. Việc lựa chọn thiết bị tách bụi

tùy vào thành phần phân tán của các hạt bụi tách được. Trong các thiết bị tách bụi
đặc trưng cho kích thước hạt bụi là đại lượng vận tốc lắng của chúng như đại lượng
đường kính lắng. Do các hạt bụi công nghiệp có hình dáng rất khác nhau ( dạng cầu,
que, sợi …) nên nếu cùng một khối lượng thì sẽ lắng với các vận tốc khác nhau, hạt
càng gần với dạng hình cầu thì lắng càng nhanh.
Các kích thước lớn nhất và nhỏ nhất của một khối hạt bụi đặc trưng cho
khoảng phân bố độ phân tán của chúng.

Trang số: 10


b. Tính kết dính của bụi
Các hạt bụi có xu hướng kết dính vào nhau, với độ kết dính cao thì bụi có thể
dẫn đến tình trạng bết nghẹt một phần hay toàn bộ thiết bị tách bụi.
Hạt bụi càng mịn thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị. Với những bụi
có 60, 70% số hạt bé hơn 10mm thì rất dễ dẫn đến dính bết, còn bụi có nhiều hạt
trên 10mm thì dễ trở thành tơi xốp.
c. Độ mài mòn của bụi
Độ mài mòn của bụi được đặc trưng bằng cường độ mài mòn kim loại khi
cùng vận tốc dòng khí và cùng nồng độ bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dáng,
kích thước, khối lượng hạt bụi. Khi tính toán thiết kế thiết bị thì phải tính đến độ
mài mòn của bụi
d. Độ thấm ướt của bụi
Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc
của các thiết bị tách bụi kiểu ướt, đặc biệt làm việc ở chế độ tuần hoàn. Các hạt
phẳng dễ thấm ướt hơn các hạt có bề mặt gồ ghề bởi vì bề mặt gồ ghề có thể bị bao
phủ bởi một lớp vỏ khí hấp phụ làm trở ngại sự thấm ướt.
e. Độ hút ẩm của bụi
Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc thành phần hóa học, kích thước, hình
dạng, độ nhám bề mặt của các hạt bụi. Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện tách chúng

trong các thiết bị tách bụi kiểu ướt.
f. Độ dẫn điện của lớp bụi
Chỉ số này được đánh giá theo chỉ số điện trở suất của lớp bụi rb và phụ
thuộc vào tính chất của từng hạt bụi riêng lẻ, cẩu trúc lớp hạt và các thông số của
dòng khí. Chỉ số này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của các bộ lọc điện.
Sự tích điện của lớp bụi
Dấu của các hạt bụi tích điện phụ thuộc vào phương pháp tạo thành, thành
phần hóa học, cả những tính chất của vật chất mà chúng tiếp xúc. Chỉ tiêu này có
ảnh hưởng đến hiệu quả tách chúng trong các thiết bị lọc khí (bộ tách bụi ướt, lọc),
đến tính nổ và tính bết dính của các hạt.
g. Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dể nổ với không khí
Các bụi cháy được dễ tạo với O2 của không khí thành hỗn hợp tự bốc cháy

Trang số: 11


và hỗn hợp dễ nổ do bề mặt tiếp xúc rất lớn của các hạt. Cường độ nổ phụ thuộc vào
các tính chất hóa học, tính chất nhiệt, kích thước, hình dáng các hạt, nồng độ nguồn
lửa và hàm lượng tương đối của các loại bụi trơ. Các loại bụi có khả năng bắt lửa
như bụi các chất hữu cơ và cả một số bụi vô cơ.
I.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI
I.2.1 Phương pháp lọc bụi khô
I.2.1.1 Đường lắng bụi
Đây là loại thiết bị lọc
đơn giản nhất. Đường lắng bụi
thu gom bụi theo nguyên lý sử
dụng lực hấp dẫn, trọng lực để
lắn đọng những phần tử bụi ra
khỏi không khí. Trên đường dẫn
khí có đặt các tấm chắn. Nhờ tấm chắn nên đường đi của khí đổi hướng liên tục và

được kéo dài, các hạt bụi dưới tác dụng của trọng lực sẽ lắng xuống, tập trung ở đáy
và định kì được tháo ra ngoài.
Ưu điểm: thiết bị hoạt động đơn giản, chi phí thiết bị và vận hành thấp,
không có bộ phận chuyển động, không phải bảo trì thường xuyên, có thể thêm thiết
bị làm lạnh dòng khí.
Nhược điểm: hiệu quả thu hồi kém, chỉ thu hồi được hạt bụi có kích thước lớn.
I.2.1.2 Xyclon
Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của xyclon. Thân xyclon thường
là hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí vào có dạng hình chữ nhật, được bố trí theo
phương tiếp tuyến với thân xyclon.
Hoạt động của xyclon dựa trên tác dụng của lực li tâm khi dòng khí chuyển
động xoáy trong thiết bị. Do tác dụng của lực này, các hạt bụi có trong khí bị văng
về phía thành xyclon và tách ra khỏi dòng khí lắng xuống. Khí sạch đi ra phía trên
của thiết bị.

Trang số: 12


Trong vòng chuyển động xoáy ốc, các
hạt bụi chịu tác động của lực li tâm sẽ va vào
thành ống do đó mất động năng nên bị rơi
xuống đáy phễu.
Ưu điểm: được sử dụng rộng rãi,
không có phần chuyển động, có thể làm việc
ở nhiệt độ cao và áp suất cao,vận hành dễ
dàng, trở lực hầu như cố định và không lớn,
chế tạo đơn giản, rẻ, năng suất cao, thu hồi
bụi ở dạng khô.
Nhược điểm: hiệu quả vận hành kém
khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5μm, không

thể thu hồi bụi kết dinh, dễ bị mài mòn thiết
bị.
I.2.1.3 Hệ thống lọc túi vải
Hệ thống này bao gồm những túi vải
hoặc túi sợi đan lại, dòng khí lẫn bụi có thể
được hút vào trong ống nhờ một lực hút của
quạt ly tâm. Những túi này được đan lại
hoặc chế tạo cho kín một đầu. Hỗn hợp khí
bụi đi vào trong túi, kết quả là bụi được giữ
lại trong túi, hỗn hợp khí bụi cũng có thể đi
đi bên ngoài không gian giữa các túi, khi đó
bụi được giữ lại trên bề mặt ngoài của túi,
khí sạch đi vào không gian trong túi ra
ngoài.
Bụi càng bám nhiều thì trở lực túi
lọc càng tăng. Túi lọc phải được làm sạch
định kì, tránh quá tải cho các quạt hút làm
cho dòng khí có lẫn bụi không thể hút vào các túi lọc. Để làm sạch túi có thể dùng

Trang số: 13


biện pháp rũ túi để làm sạch bụi ra khỏi túi, hoặc có thể dùng sóng âm, rũ bụi bằng
xung hoặc bằng phương pháp thổi khí ngược lại.
Để chọn túi vải dựa vào nhiệt độ nỏng chảy, tính kháng axit hoặc kháng
kiềm, tính chống mài mòn, chống co và năng suất lọc của từng loại vải lọc. Một vài
loại sợi thường được dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nilon, sợi amiang, sợi thủy
tinh.
Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi cơ học để giữ lại
những hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được.

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, độ làm sạch cao ngay cả đối với khí có nồng độ
bụi thấp.
Nhược điểm: vải dễ bị hư hỏng, hạn chế ở nhiệt độ, độ ẩm và trạng thái khí.
I.2.1.4: Thiết bị lọc bụi tĩnh điện
Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử
dụng một điện thế cực cao để tách
bụi, hơi, sương… Có 4 bước cơ
bản được thực hiện:
- Dòng điện làm các hạt bụi
bị ion hóa.
- Chuyển các ion bụi đến
các bề mặt thu bụi bằng lực điện
trường.
- Trung hòa điện tích của
các ion bụi lắng trên bề mặt thu.
- Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu. Các hạt bụi có thể được tách ra bởi một
áp lực hoặc nhờ rửa sạch.
Ưu điểm: hiệu quả thu hồi cao với những hạt có kích thước cực nhỏ và nếu
vận hành tốt hiệu suất có thể > 99.5%, tổn thất áp suất tương đối thấp, có thể xử lý
lưu lượng lớn, nhiệt độ khí thải cao.
Nhược điểm: chất ô nhiểm thể khí và hơi không thể thu hồi và xử lý, chi phí
bảo dưỡng cao, dễ cháy nổ, cấu tạo, vận hành phức tạp.

Trang số: 14


I.2.2 Phương pháp lọc bụi ướt
Làm sạch khí bằng phương pháp ướt được dùng khi cho phép làm ẩm và làm
lạnh khí, còn bụi thì không có giá trị kinh tế.
Phương pháp ướt được thực hiện bằng cách dùng nước hoặc chất lỏng khác

để rửa khí. Nước có thể cho chảy thành màng trên bề mặt các ổng hoặc tấm, hoặc
phun thành bụi sương vào toàn bộ thể tích của thiết bị.
Làm sạch khí bằng phương pháp ướt có thể tiến hành dưới tác dụng của
trọng lực, lực quán tính và lực li tâm.
Dưới tác dụng của lực quán tính và lực ly tâm, bụi sẽ được tách ra khỏi khí.
Dòng khí được làm lạnh, bão hòa hơi nước. Làm lạnh khí thấp hơn nhiệt độ ngưng
tụ của hơi nước có khả năng tách được những hạt bụi rất nhỏ. Vì khi đó các hạt bụi
nhỏ trở thành tâm ngưng tụ, chất lỏng sẽ bám vào bụi làm cho kích thước của bụi
lớn lên và lắng xuống.
I.2.2.1: Thiết bị loại bề mặt ướt
Loại này làm việc dưới tác dụng của
lực ly tâm. Khí cần làm sạch được đưa vào
thiết bị theo phương tiếp tuyến, bề mặt bên
trong của thiết bị luôn có lớp màng chất lỏng
chảy qua.
Hỗn hợp khí vào thân hình trụ 1 qua
cửa 2 tiếp tuyến với vỏ. Chất lỏng qua vòi
phun 3 chảy thành màng trên thành thiết bị.
Khí chuyển động xoáy từ dưới lên. Dưới tác
dụng của lực ly tâm, bụi văng ra thành thiết
bị, thấm ướt bởi màng chất lỏng và theo
nước chảy xuống đáy hình nón.
Thiết bị loại này có ưu điểm:
- Độ làm sạch lớn
- Trở lực nhỏ
- Cấu tạo đơn giản

Trang số: 15

I.2.2.2: Thiết bị loại sủi bọt
Trong thiết bị sủi bọt, chất lỏng tiếp xúc với khí tạo thành bọt, do đó bề mặt
tiếp xúc pha rất lớn cho nên độ làm sạch rất cao. Đối với bụi có kích thước lớn hơn
5 μm thì hiệu suất tách đạt đến 99%.
Khí vào cửa phía dưới qua các lỗ lưới
sục vào lớp chất lỏng bên trên tạo
thành bọt. Các hạt bụi có kích thước
nhỏ qua được lỗ lưới bám vào bề mặt
bọt cùng chất lỏng chảy qua cửa tràn ra
ngoài, còn hạt kích thước lớn không
chui qua được lỗ lưới thì bị chất lỏng
lọt xuống cuốn theo. Khí sạch đi lên
phía trên qua cửa ra ngoài.
Khả năng tách bụi phụ thuộc
vào vận tốc dòng khí trong thiết bị.
Nếu vận tốc dòng khí nhỏ thì sẽ tạo
thành các bong bóng riêng biệt mà
chưa hình thành bọt. Khi vận tốc khí
đạt 0.5 đến 0.7 m/s thì các bong bóng
chạm vào nhau và tạo thành lớp bọt lớn
nhưng ít linh động, song cường độ làm việc của thiết bị còn thấp. Khi vận tốc khí đủ
lớn, lớp bọt chuyển động, bề mặt tiếp xúc phát triển và bọt liên tục được tạo ra.
Nhưng nếu vận tốc dòng khí quá lớn sẽ tạo thành tia nước phụt mạnh.
I.3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI ĐIỆN
I.3.1: Cơ sở lý thuyết của quá trình
Mắc hai bản kim loại song song cách
nhau bởi lớp không khí trong mạch
điện, ta thấy không có dòng điện chạy
trong mạch, vì không khí giữa hai tấm
điện cực không dẫn điện.

Trang số: 16


Khi tăng thêm hiệu số điện thế giữa hai điện cực, kim điện thế lệch đi, chứng
tỏ có dòng điện chạy trong mạch, vì không khí giữa hai bản điện cực có sự ion hóa.
Sự ion hóa không khí giữa hai điện cực xảy ra do hai trường hợp:
Bị ion hóa: Dưới tác động của các tác nhân gây ion như tia phóng xạ, tia
Rontgen,… các phần tử không khí bị ion hóa thành các ion và điện tử tự do. Sau khi
chấm dứt tác động gây ion, xảy ra quá trình ngược lại để tạo ra các phân tử trung
hòa qua sự liên kết ion trái dâu.
Tự ion hóa: Qua sự tăng của hiệu số điện thế giữa hai điện cực đến một giá
trị vượt quá hằng số điện môi của không khí, thì không khí giữa hai điện cực bị ion
hóa.
Trong kĩ thuật lọc điện, ta dùng phương pháp tự ion hóa. Dưới tác dụng của
điện thế, các phân tử khí phân chia thành các ion và các electron tự do. Các ion và
electron này chuyển động về phía điện cực trái dấy. Vận tốc chuyển động và động
năng của chúng càng tăng khi điện thế giữa hai điện cực càng lơn. Trên đường đi
đến điện cực, các ion và electron va đập vào các phần tử khí trung hòa và ion hóa
chúng. Ngoài sự va đập, sự chuyển động mãnh liệt của các phần tử khí cũng làm
tăng sự ion hóa.
Khi hiệu số điện thế giữa hai điện cực tăng đến giá trị tới hạn, gọi là điện thế
xuyên thủng của khí, thì cường độ dòng điện tăng rất nhanh, giữa hai bản cực xuất
hiện tia lửa điện. Hiện tượng này gọi là tự phóng điện, giống như hiện tượng chập
mạch.
Sự xuất hiện tia lửa điện là do giữa hai điện cực song song có một điện
trường đồng nhất, nên ở điện thế cao khả năng ion hóa ở mọi nơi giữa hai điện cực
như nhau và số ion và electron tạo thành đồng thời rất lớn và phát sáng như tia lửa
giữa hai cực, sau đó không tiếp tục ion hóa các phần tử khí nữa.
Trong lọc điện cần tránh sự xuất hiện của tia lửa điện, bằng các sử dụng một

cực là tấm phẳng hay ống, cực kia là dây, để cho điện trường giữa hai cực không
đồng nhất với nhau.
Xung quanh điện cực dây, điện trường lớn hơn nên khả năng ion hóa tốt hơn,
càng xa điện cực dây, điện thế của điện trường càng giảm, nên khả năng ion hóa
cũng yếu dần. Lớp không khí giữa hai điện cực đóng vai trò như lớp cách điện.

Trang số: 17


Trong lọc điện, điện cực dây là cực âm. Quanh điện cực dây có khả năng ion
hóa mạnh nên xuất hiện vầng ánh sáng và nghe có tiếng nổ lép bép, vì thế điện cực
dây còn được gọi là điện cực quầng. Điện cực tấm hay ống là cực dương và bụi sẽ
lắng trên điện cực này, nên còn gọi là điện cực lắng.
Phần lớn bụi nằm ngoài vùng sáng sẽ bị các electron tự do trên đường đi đến
điện cực dương va đập phải và bám vào làm cho bụi đó tích điện âm, nên cũng
chuyển động đến cực tấm hay ống, trao đổi electron và trở thành trung hòa. Chỉ
một phần nhỏ bụi rơi vào vùng quầng sáng thì biến thành ion dương, nên chuyển
động đến cực dây và lắng trên điện cực này.
Tính chất dẫn điện của bụi ảnh hưởng lớn đến hiệu suất làm sạch của thiết bị
lọc điện. Nếu bụi dẫn điện tốt thì sau khi trao đổi electron với điện cực tấm (ống)
bụi sẽ mang điện tích cùng dấu với điện cực ấy. Nếu bụi không dẫn điện thì khi bám
trên cực lắng, lớp bụi sẽ là lớp cách điện, cản trở quá trình lọc điện. Đồng thời do
bám không chắc, có chỗ lớp bụi rơi xuống để hở một mảng điện cực làm điện thế ở
chỗ đó tăng rất nhat vượt quá điện thế giới hạn, gây ion hóa mạnh. Tại chỗ đó của
điện cực lắng xuất hiện vầng sáng nhạt gọi là quầng sáng nghịch. Khí và bụi trong
vùng này sẽ biến thành các ion và electron, các ion dương chuyển động ngược lại
phía cực dây. Trên đường đi gặp bụi tích điện âm sẽ trung hòa luôn nó, làm bụi
không lắng được và làm giảm hiệu suất tách bụi của thiết bị. Để tránh hiện tượng
này cần phải làm tăng khả năng dẫn điện cho bụi, bằng cách phun nước cho ẩm bụi,
hoặc tốt nhất trước khi vào lọc điện cho lọc sơ bộ bằng phương pháp ướt.

I.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng trong thiết bị lọc bụi điện
Hiệu quả thực tế trong thiết bị lọc bụi điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: các tính chất
vật lý của khí cần làm sạch (thành phần hóa học, nhiệt độ và áp suất khí), tính chất

Trang số: 18


của bụi (thành phần hóa học các tính chất điện, độ phân tán hạt bụi), hàm lượng bụi
ban đầu trong khí, độ bẩn của bụi trên điện cực lắng và điện cực quầng sáng sáng,
các thông số điện của thiết bị (điện áp, cường độ điện trường, tốc độ khí,
độ phân tán bụi trong điện trường).
I.3.2.1: Ảnh hưởng các tính chất của khí cần làm sạch.
Cường độ điện trường phụ thuộc vào hiệu điện thế cho điện cực quầng sáng.
Như đã biết, điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển động của chúng (sau khi tích điện) đến
điện cực lắng phụ thuộc vào cường đồ điện trường (đặc biệt đối với hạt có kích
thước lớn). Do vậy duy trì hiệu điện thế cực đại cho phép trên điện cực quầng sáng
là một trong những điều kiện quan trọng nhất để thiết bị làm việc có hiệu quả và đạt
mức thu bụi cực đại.
Như đã xét, khi tăng nhiệt độ khí thế hiệu ở điện cực quầng sáng sẽ giảm,
điều đó có thể duy trì không có sự xuyên thủng. Thế hiệu xuyên thủng của thiết bị
lọc điện tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của khí, ngoài ra, nhiệt độ khí ảnh hưởng
đến tính chất lớp bụi trên điện cực lắng.
Ảnh hưởng của độ ẩm khí đến thế hiệu trong thiết bị lọc điện thì ngươc lại so
với ảnh hưởng của nhiệt độ tăng độ ẩm tạo khả năng tăng thế hiệu xuyên thủng,
ngoài ra độ ẩm có ảnh hưởng đến các đặc tính của lớp bụi trên điện cực lắng.
Thế hiệu trong thiết bị còn phụ thuộc vào thành phần hóa học của khí, thường là các
tạp chất khí mang điện âm cũng như SO3 bị hấp thụ trong lớp bụi đã làm thay đổi
tính chất của lớp.
I.3.2.2: Điện trở của bụi và ảnh hưởng của nó đến chế độ làm việc của thiết bị lọc
bụi bằng điện.

Các loại bụi trong công nghiệp được chia thành ba nhóm:
Điện trở thấp:

ρe < 102 Ωm

Điện trở trung bình: ρe = 102 ÷ 108 Ωm
Điện trở cao:

ρe > 108 Ωm

Bụi thuộc nhóm điện trở thấp rất dễ tích điện nhưng cũng rất nhanh bị mất
điện tích. Các hạt bụi nhóm này khi chạm vào bề mặt cực hút bụi (cực dương)
chúng lập tức mất điện tích âm của mình và nhận luôn điện tích cùng dấu với cực
hút bụi. Sau khi chuyển biến từ điện tích âm sang điện tích dương như vậy, chúng bị

Trang số: 19


cực hút bụi đẩy ra và do đó chúng nhập lại vào dòng khí. Ví dụ điển hình cho loại
bụi này là các hạt than chưa cháy lẫn trong tro bay của lò hơi, lò nung v.v…Để lọc
được bụi điện trở thấp, một là cần phải bố trí các thiết bị lọc cơ học như buồng lắng,
xyclon v.v… trước thiết bị lọc bằng điện, hai là cần chế tạo cực hút có bề mặt hãm
được vận tốc của dòng khí xuống mức thấp nhất hoặc là cực hút được chế tạo từ vật
liệu bán dẫn để kéo dài thời gian mất điện tích của hạt bụi sau khi đã đọng lại trên
bề mặt cực hút bụi.
Bụi thuộc nhóm điện trở trung bình khi chạm vào cực hút bụi, điện tích của
chúng mất đi một cách từ từ và do đó chúng vẫn bám được vào bề mặt cực hút bụi
dưới tác dụng của lực hút phân tử và lực dính kết để tạo thành lớp. Khi bề dày của
lớp bụi đủ lớn thì dưới tác dụng của trong lực chúng bị bong ra và rơi xuống phễu
chứa bụi. Tro bay trong khói thải từ các quá trình đốt nhiêu liệu là một trong những

loại bụi thuộc nhóm này và vì vậy thiết bị lọc bụi bằng điện dùng để lọc tro bay
trong khói thải đạt hiệu quả rất cao.
Nhóm bụi có điện trở cao là loại bụi gây trở ngại lớn cho quá trình làm việc
của thiết bị lọc bằng điện. Lớp bụi đọng trên bề mặt cực hút bụi tạo thành lớp cách
điện. Các điện tích liên tục đi vào bề mặt cực hút bụi cùng với bụi đã đọng lại
không giải phòng được điện tích của mình và tạo thành chênh lệch điện áp trên lớp
bụi, dẫn đến sự phá vỡ chế độ làm việc bình thường của thiết bị.
Ngoài ra, lớp bụi có điện trở cao rất khó giũ bằng rung động cơ học, điều đó
càng làm phức tạp thêm cho hoạt động của thiết bị lọc.
Để khắc phục những hiện tượng gây ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc của thiết
bị lọc bụi bằng điện đối với các nhóm bụi có điện trở thấp và điện trở cao người ta
phải áp dụng biện pháp gia công bụi.
I.3.2.3 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc bụi điện
Dựa theo hình dạng của các điện cực lắng, các máy lọc điện chia làm hai
loại: loại ống và loại tấm.
Trong máy lọc điện loại ống người ta dùng những ống kim loại trong hay lục
giác để làm điện cực lắng, còn điện cực quầng là những dây kim loại căng theo trục
của ống. Các ống có đường kính 150 -300 mm và chiều dài 3000 – 4000 mm. Để

Trang số: 20


làm sạch các chất khí trung tính, ta dẫn khí vào những máy lọc có ống bằng thép,
còn các chất khí có tính axit thì dẫn vào ống bằng chì.
Sơ đồ nguyên lý của máy lọc điện ống như trên hình I.9. Khí cần làm sạch đi
vào phần dưới của phòng lọc theo ống dẫn khí 1 qua điện trường trong các điện cực
lắng hình ống 2 rồi đi ra ngoài qua
ống dẫn khí 3. Người ta đặt theo trục
ống của điện cực quầng 4 làm bằng
dây kim loại có đường kính 1.5 -2

mm, và treo lên một cái khung chung
5, còn khung đặt trên các vật cách
điện 6, để tránh bẩn, các vật cách
điện được đặt trong hộp bên 7. Bụi
lắng ở thành trong của ống được rũ
xuống nhờ cơ cấu đập 8 và rơi vào
đáy hình chóp 9.
Để lắng bụi tốt nhất thì cho
khí đi qua ống từ trên xuống dưới,
trong thực tế người ta thường cho khí
đi vào từ dưới, vì trong trường hợp
này khí đi đến chỗ đặt vật cách điện
đã được làm sạch, và như thế tránh
được sự làm bẩn các vật cách điện.
Trong các thiết bị lọc điện loại
tấm ta dùng một dãy bề mặt song
song làm điện cực lắng. Giữa các tấm ta treo các dây dẫn phát quầng sáng. Các điện
cực lắng làm bằng những tấm kim loại phẳng (đôi khi uốn cong). Thiết bị lọc điện
loại tấm chế tạo theo kiểu thẳng đứng hay kiểu nằm ngang. Chiều cao điện cực lắng
trong máy lọc điện kiểu đứng là 4000 mm, còn trong kiểu nằm ngang là 2500 mm.
So với máy lọc điện loại tấm thì máy lọc điện loại ống tạo được điện trường
có hiệu quả hơn và phân phối khí được tốt hơn, do đó cho phép làm sạch tốt hơn
hoặc tăng tốc độ khi đi qua nghĩa là tăng năng suất thiết bị. Nhược điểm của máy

Trang số: 21


lọc điện loại ống là: lắp ghép phức tạp, rũ các điện cực quầng khó khăn và chúng có
thể bị đu đưa. Năng lượng tiêu hao trên một đơn vị chiều dài của dây dẫn trong máy
lọc điện loại ống lớn hơn so với loại tấm.

Ưu điểm của máy lọc điện loại tấm là lắp ghép đơn giản, dễ dàng rũ các điện
cực và có khả năng tăng năng suất của phòng lắng mà không cần tăng kích thước
của nó.
Theo nhiệm vụ của máy lọc điện có thể chia ra thành hai nhóm lớn:
Máy lọc điện khô.
Máy lọc điện ướt.
Các máy lọc điện khô để thu hồi các bụi không dẫn điện hoặc dẫn điện và để
làm sạch các khí nóng. Các máy lọc điện ướt để lắng các mù axit và để lắng các loại
nhựa.

Trang số: 22


CHƯƠNG II: TÍNH CÔNG NGHỆ
II. 1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU:
- Năng suất của thiết bị Vs = 30.000 m3/h.
- Nhiệt độ khí bụi vào TB: < 450C
- Mức độ làm sạch: 95%.
- Hàm lượng làm sạch: 95%
- Hàm lượng cửa bụi vào thiết bị: S4 = 0,06 g/m3
- Hàm lượng cửa bụi ra thiết bị: S4 = 0,005 g/m3
- Áp suất khí than bụi vào thiết bị: Pb = 300 ÷ 400 mmH20
- Kích thước dải hạt bụi không khí: từ 0,5 - 10 µm
II.2 TÍNH TOÁN:
II.2.1 Thể tích làm việc của thiết bị.
a. Thể tích làm việc của thiết bị được xác định theo công thức 1.38 [4-28]:
VTB = Vs.τl
+ Vs: Năng suất làm việc của thiết bị. Vs = 30 000 m3/h
+ τl: Thời gian lưu của hạt bụi trong thiết bị.
- Theo yêu cầu kỹ thuật và trên thực tế ta chọn một số thông số sau:

+ Đường kính ống tròn của điện cực lắng: D = 300 mm
+ Đường kính các điện cực quầng: d = 3mm (làm bằng thép bọc chì).
Để tránh sự xuất hiện tia lửa điện giữa 2 điện cực thì phải đảm bảo tỷ lệ giữa
bán kính ống và bán kính dây dẫn:
Ta có:

D
≥ 2, 72 (theo [4-47]).
d

D 300
=
= 100 >> 2, 72
d
3

⇒ Vậy chọn đường kính như trên là thoả mãn.
+ Dòng điện làm việc của bộ lọc: I ≤ 200mA
+ Điện áp làm việc của bộ lọc: U = 50 ÷ 70kv.
⇒ Hiệu số điện thế giữa các điện cực:
V = E.R* (KV) (Công thức 1.35 [4-27])
E: gradien điện thế (KV/cm)

Trang số: 23


Chọn E, tại nhiệt độ bình thường E = 4,4 KV/cm (khi ở nhiệt độ thường
< 4000C).
R*: Khoảng cách giữa các điện cực khác tên (cm).
R* = R – r. Theo [4-34].

⇒ V = E (R – r) = 4.

30 − 0,3
= 59, 4 = 65,6K2/cm
2

V ≈ 6,5.1012 đơn vị điện từ. (1 đơn vị điện trường bằng 10-8V)
- Thời gian lưu lại của hạt bụi trong thị được tính theo công thức 1.36 [4-27]
τl =

R2 − r 2
2A

Theo công thức 1.37 [4-28] ta có công thức tính hệ số A.
λ
)
d min bui
R
2,16.d min .µ .lg
r

v.e(1 + 0,81.
A=

Trong đó:
- v: Hiệu số điện thế v = 6,5.1012 đv điện tử
-

e: điện tích điện từ e = 1,6.10-19 đv điện tử.

- db: điều kiện nhỏ nhất của bụi d = 5mm = 0,0005 cm.
- µ: độ nhớt của khí lấy: µ = 2,32.10-5N.s/m2. [4-35]
- λ+: Quãng đường tự đo trung bình của nguyên tử khí
- λ = λ273

273 + t
273 + 40
= 1,12.10 − 30
2+3
273 = 1,28.10-3 (cm)

- với t=400C: nhiệt độ khí
- λ2730K = 0,6.10-5 (cm) (đường đi trung bình tại 0 0C). Theo quyển [435]
Thay số vào ta có :
A=

1, 28.10−3
)
−6
5.10−4 = 3,196.10 = 229,1349
162,5
5, 098.10−8
2,16.5.10−4.2, 43.10 −5.lg
1,5

6,5.1012.1, 6.10−19 (1 + 0,81.

⇒ Vậy thời gian lưu của hạt bụi trong thiết bị:

Trang số: 24

2
2
R 2 − r 2 ( 16, 25 − 0,15 )
τ1 =
=
= 0,5 ( s )
2A
2.229,1349

Thời gian lưu lại của khí trong thiết bị lọc điện thường lấy khoảng (2 ÷ 4)s (Theo
[4-28]). Đối với các khí ăn mòn hoá học điện cực làm bằng chì (chống ăn mòn) lúc
đó thời gian lưu khoảng: 6s.
Đối với các khí trong nhà máy phân đạm Hà Bắc thì các khí thường (0 2 + CO2
+ N2 + H2 + S02…)
⇒ Vậy ta chọn thời gian lưu: τl = 3,5(s)
Thể tích làm việc của thiết bị:
VIV = Vs .τ 1 =

30.800.3,5
= 29,17 ( m3 )
3600

Chọn VIV = 30 m3
II.2.2 Tính số ống điện cực.
- Ta lấy chiều dài mỗi ống L = 4000(mm)
Thể tích mỗi ống xác định theo công thức III.102 [5-549]:

π .D 2

3,14.0,32.4
V0 =
.L =
= 0, 283 (m3)
4
4
Số ống cần thiết của thiết bị lọc điện theo công thức 1.39 [4-28]
N1 =

N CV
30
=
= 106 (ống)
V0
0, 283

⇒ Vậy chọn số ống n = 112 ống
Vậy thời gian lưu lại thực tế của khí bụi trong thiết bị lọc điện theo công thức
1.40 [4-28]

τ 11' = τ 1 .

n
112
= 3,5.
= 3, 69 (s)
N1
106

- Tiết diện ngang của mỗi ống.

π (0,32 − 0,032 )
= 0,07 m 2
f==
4
II.2.3 Vận tốc chuyển động của khí trong ống.

Theo công thức 1.41 [4-28].

Trang số: 25