Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép công suất 25000 tấn năm thuộc công ty TNHH sản xuất và kinh doanh thép vạn lợi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

TRẦN BẢO LỘC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO NHÀ
MÁY CÁN NĨNG THÉP CƠNG SUẤT 25000 TẤN/ NĂM
THUỘC CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ
KINH DOANH THÉP VẠN LỢI

Ngành
Mã ngành

: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường
: 52510406

Người hướng dẫn : ThS. Lương Thị Mai Hương – Phịng
HTQT- Cơng ty Mơi trường Đơ thị số 1


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................
DANH MỤC BẢNG BIỂU .....................................................................................
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ...........................................................
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. ........................................................................... 1
3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu ......................................................................... 1
4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu. ....................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CÁN NĨNG THÉP THUỘC
CƠNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH THÉP VẠN LỢI. ............. 3
1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CÁN NĨNG THÉP. ..................................... 3
1.1.1 Giới thiệu về cơng ty và nhà máy................................................................ 3
1.1.2 Vị trí ........................................................................................................... 4
1.1.3 Quy mơ công suất và sản phẩm của nhà máy .............................................. 4
1.1.4 Bố trí tổng mặt bằng .................................................................................. 4
1.1.5 Các nhu cầu đầu vào cho sản xuất............................................................... 5
1.2 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ KHÍ CHO NHÀ MÁY.......................... 7
1.2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất của nhà máy ................................................ 7
1.2.2 Nguồn gốc phát sinh nhiệt, khí thải ơ nhiễm ............................................... 9
1.2.3 Các phương pháp xử lý cho nhà máy .......................................................... 9
1.2.4 Lựa chọn phương án xử lý cho nhà máy ................................................... 13
CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THƠNG GIĨ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI. ............... 18
2.1 THUYẾT MINH PHẦN THƠNG GIĨ ........................................................ 18
2.1.1 Chọn thơng số tính tốn và kết cấu bao che .............................................. 18
2.1.2 Chọn kết cấu và tính tốn hệ số truyền nhiệt K ......................................... 18
2.1.3 Tính tốn tổn thất nhiệt ............................................................................. 21
2.1.4 Tính tốn tỏa nhiệt. ................................................................................... 22
2.1.5 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời. .................................................................... 28
2.1.6 Tổng kết nhiệt thừa. .................................................................................. 30
2.1.7 Tính tốn thơng gió tự nhiên cho phân xưởng. .......................................... 30
2.1.8 Tính tốn thơng gió cục bộ cho phân xưởng ............................................. 32
2.1.9 Tính tốn thủy lực, chọn quạt và các thiết bị. ............................................ 35
2.1.10 Phương trình cân bằng lưu lượng ............................................................ 41
2.2 TÍNH TỐN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO PHÂN XƯỞNG. ..... 43

Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.1 Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý khí thải chứa CO................................ 45
2.2.2 Tính tốn tháp hấp thụ .............................................................................. 45
CHƯƠNG III: KHÁI TỐN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO PHÂN
XƯỞNG .............................................................................................................. 60
3.1 KHÁI TỐN HỆ THỐNG THƠNG GIĨ. ................................................... 60
3.1.1 Thống kế khối lượng hệ thống thơng gió. ................................................. 60
3.1.2 Khái tốn hệ thống thơng gió. ................................................................... 61
3.2 KHÁI TỐN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG. ................ 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................ 65
1. Kết luận ............................................................................................................. 65
2. Kiến nghị ........................................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 66
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 67


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Trong cuộc sống, khơng có thành cơng nào là khơng gắn liền với sự hỗ trợ,
giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp. Trong suốt thời gian học tập ở
trường đại học Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội từ những năm đầu cho đến nay,
em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, bạn bè.

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô- khoa Môi
Trường đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt cho em những bài
giảng vô cùng ý nghĩa và quý báu, giúp em hoàn thành tốt quá trình học tập tại
trường cũng như có được những kinh nghiệm cho cơng việc sau này.
Với lịng kính trọng và biết ơn, em xin được bày tỏ lời cảm ơn tới cơ giáo
Lương Thị Mai Hương đã khuyến khích, chỉ dẫn tận tình cho em trong suốt thời
gian làm đồ án tốt nghiệp này.
Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để
tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai
sau.
Em xin chân thành cảm ơn!


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này hoàn toàn do em thực hiện. Các đoạn
trích dẫn và số liệu sử dụng trong bài đều được dẫn nguồn và có độ chính xác cao
nhất trong phạm vi hiểu biết của em. Nếu sai em xin chịu mọi trách nhiệm và hình
thức kỷ luật của khoa và nhà trường đề ra!
Sinh viên thực hiện
Trần Bảo Lộc


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Danh mục bảng biểu
Bảng 1. 1: Các hạng mục xây dựng cho nhà máy cán thép. ...................................... 4
Bảng 1. 2: Danh mục thiết bị nhà máy cán thép ....................................................... 6
Bảng 1. 3: Danh mục nhân sự hoạt động gián tiếp nhà máy cán thép ....................... 6
Bảng 1. 4: Danh mục nhân sự hoạt động trực tiếp nhà máy cán thép........................ 7
Bảng 2. 1: Thơng số tính tốn trong và ngồi nhà .................................................. 18
Bảng 2. 2: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che ................................................. 18
Bảng 2. 3: Tính tốn Ryc ........................................................................................ 20
Bảng 2. 4: Tính tốn Rthực ...................................................................................... 20
Bảng 2. 5: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè ............................................ 21
Bảng 2. 6: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông ........................................ 21
Bảng 2. 7: Lượng nhiệt tỏa ra từ các máy cán dùng điện ........................................ 23
Bảng 2. 8: Nhiệt tỏa từ bề mặt xung quanh của lò nung ......................................... 24
Bảng 2. 9: Nhiệt tỏa ra từ nóc lò ............................................................................ 25
Bảng 2. 10: Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò ................................................................ 27
Bảng 2. 11: Tổng kết lượng nhiệt tỏa ra từ lò nung ................................................ 27
Bảng 2. 12: Tổng kết lượng bức xạ qua kính trong phân xưởng ............................. 29
Bảng 2. 13: Thống kê nhiệt tỏa của phân xưởng .................................................... 30
Bảng 2. 14: Tổng kết nhiệt thừa trong phân xưởng ................................................ 30
Bảng 2. 15: Tổng kết hút cục bộ tại lò nung........................................................... 33
Bảng 2. 16: Lưu lượng hút tại các máy cán ............................................................ 34
Bảng 2. 17: Nồng độ tính tốn các chất ơ nhiễm .................................................... 43
Bảng 2. 18: Kết quả các chất ô nhiễm cần xử lý..................................................... 44
Bảng 3. 1: Thống kê đường ống thơng gió hệ thống thổi chung ............................. 60
Bảng 3. 2: Thống kê phụ tùng ống thơng gió hệ thống thổi chung ......................... 60
Bảng 3. 3: Thống kê các thiết bị sử dụng trong hệ thống thơng gió chung và thơng
gió cục bộ .............................................................................................................. 61
Bảng 3. 4: Tổng chi phí gia cơng và lắp đặt đường ống hệ thống thổi chung.......... 61
Bảng 3. 5: Tổng chi phí gia cơng,lắp đặt phụ tùng đường ống hệ thống thổi chung 62

Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3. 6: Chi phí thiết bị và lắp đặt quạt trên đường ống thơng gió ...................... 62
Bảng 3. 7: Chi phí cho hệ thống thơng gió cục bộ và lắp đặt thiết bị ...................... 63
Bảng 3. 8: Chi phí thiết bị vật tư hệ thống xử lý khí thải ........................................ 63


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Danh mục các hình vẽ và đồ thị
Hình 1. 2: Sơ đồ cơng nghệ cán thép ....................................................................... 8
Hình 2. 2: Biểu đồ tính tốn thơng gió tự nhiên với đường gió vào ........................ 31
Hình 2. 3: Biểu đồ tính tốn thơng gió tự nhiên với đường gió ra .......................... 31
Hình 2. 4: Biểu đổ tính tốn thơng gió tự nhiên tổng hợp đường gió vào và ra....... 32
Hình 2. 5: Sơ đồ tính tốn chụp hút mái đua .......................................................... 33
Hình 2. 6: Sơ đồ thổi chung của phương án chọn hệ thống 1 ................................. 38
Hình 2. 7: Sơ đồ thổi chung của phương án chọn hệ thống 2 ................................. 38
Hình 2. 8: Sơ đồ thổi chung của phương án so sánh ............................................... 39
Hình 2. 9: Quy trình cơng nghệ xử lý CO .............................................................. 45
Hình 2. 10: Phương trình đường cân bằng và đường làm việc của quá trình hấp thụ
.............................................................................................................................. 50


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện trạng mơi trường khơng khí ở nước ta đang là vấn đề rất được quan
tâm bởi tầm quan trọng của nó cũng như phạm vi ảnh hưởng của nó. Mơi trường
khơng khí có tốt thì cơng nhân nhà máy mới có thể đảm bảo được sức khỏe, hiệu
quả và năng suất làm việc. Chính vì thế, việc xử lý khơng khí để đảm bảo được
những u cầu cấp thiết của các công nhân trong các nhà máy, xí nghiệp là rất cần
thiết.
Và, nhà máy cán nóng thép Vạn Lợi với điều kiện làm việc có phần khắc
nghiệt khi nhiệt từ các quá trình hoạt động sản xuất là rất lớn cùng với khí thải từ lị
nung thép sử dụng nhiên liệu đốt là dầu FO khiến cho mơi trường khơng khí trong
nhà máy khơng được đảm bảo. Điều này địi hỏi, nhà máy cần phải có giải pháp xử
lý để khắc phục và giúp cho công nhân nhà máy có điều kiện thật tốt để có thể làm
việc đạt hiệu quả và năng suất. Chính vì vậy, em đã lựa chọn đề tài: “Thiết kế hệ
thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép công suất 25000 tấn/năm thuộc Cty
TNHH Sản xuất và kinh doanh thép Vạn Lợi” cho đồ án tốt nghiệp của mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
Thiết kế và tính tốn hệ thống điều hịa vi khí hậu và xử lý khí thải cho nhà
máy cán nóng thép với công suất 25000 tấn/năm một cách hợp lý. Nhằm đảm bảo
điều kiện làm việc tốt nhất cho công nhân và giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường.
3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu
- Khảo sát thu thập số liệu.
- Đề xuất dây chuyền điều hịa vi khí hậu, xử lý khí thải cho nhà máy.
- Tính tốn thiết kế hệ thống thơng gió, xử lý khí cho nhà máy.
- Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý.
- Hướng dẫn vận hành và bảo trì thiết bị.
4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu.

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: là phương pháp thu thập thông tin từ các
tài liệu liên quan đến đối tượng nghiên cứu.

Trang 1


Sinh viên: Trần Bảo Lộc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phân tích là nghiên cứu các
tài liệu, lý luận khác nhau bằng cách phân tích chúng thành từng bộ phận để tìm
hiểu sâu sắc về đối tượng. Tổng hợp là liên kết từng mặt, từng bộ phận thơng tin đã
được phân tích tạo ra một hệ thông lý thuyết mới đầy đủ và sâu sắc về đối tượng.

- Xử lý thông tin định tính: Đây là việc đưa ra những phán đốn về bản chất
của sự kiện.

- Phương pháp chuyên gia: Là phương pháp sử dụng trí tuệ của đội ngũ
chuyên gia để xem xét nhận định bản chất của đối tượng, tìm ra một giải pháp tối
ưu.

Trang 2