hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su đà nẵng

Tính toân lượng khí thải độc hại- Nhiín liệu được sử dụng tại Công ty cao su Đă Nẵng lă dầu FO, với thănhphần gồm có: cacbon Cp, hyđro Hp, oxy Op, nitơ Np, lưu huỳnh Sp, độ tro Ap - Hệ s

Trang 2

8.1.3.1 Tính chất vă tâc hại của khí SO 2 30

1a Thiết bị lọc khí rỗng tốc độ cao 33

1b Thiết bị rửa khí có lớp đệm 33

1c Thiết bị khử khí kiểu sủi bọt 33

1b Thâp hấp phụ với chất hấp phụ đứng yín 34

2b Thâp hấp phụ hoạt động liín tục 34

4b Thiết bị lăm sạch khí thải bằng trao đổi ion 35

5b Xử lý khí thải bằng phương phâp xúc tâc nhiệt 36

6b Phương phâp nhiệt 36

7b Phương phâp ngưng tụ 36

8b Phương phâp sinh hóa – vi sinh 37

8.1.3.3 Lựa chọn phương ân xử lý 37

8.2 Tính toân, thiết kế thiết bị xử lý SO 2 trong khí thải lò hơi 37

8.2.1.1 Tính toân thiết bị Scruber 38

8.2.1.3 Tính toân tổn thất cột âp của không khí khi đi qua scruber 41

8.2.1.4 Tính toân tổn thất cột âp của khí thải trín hệ thống ống dẫn từ lò hơi đến quạt hút 42

8.2.1.5 Tính toân quạt hút vă động cơ kĩo quạt 45

a Âp lực của quạt: 45

b Công suất của mây quạt 46

8.2.2.1 Tính toân thiết bị Scruber 46

8.2.2.3 Tính toân tổn thất cột âp của khí thải khi đi qua scruber 49

Bảng 8.2 Tính toân tổn thất của hệ thống xử lý 53

8.2.3 Tính toân Scrubber cho ba lò hơi số tại xưởng năng lượng số 2 54

8.2.3.3 Tính toân tổn thất cột âp của không khí khi đi qua scruber 56

8.2.3.5 Tính toân quạt hút vă động cơ kĩo quạt 60

Chương9 62

9.1.1 Độ phđn tân của bụi 62

9.1.3 Độ măi mòn của bụi 63

9.1.5 Độ hút ẩm của bụi 64

9.1.7 Sự tích điện của lớp bụi 64

9.1.9 Hiệu quả thu hồi bụi 64

SVTH : Đinh Thị Việt Hà - Lớp 01MT Trang 2 GVHD: GVC - ThS Nguyễn Thị Lí

Trang 3

9.2 TÌNH TRẠNG BỤI NGUYÍN LIỆU CỦA XƯỞNG CÂN LUYỆN 64

9.3 LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÚT LỌC BỤI TẠI XƯỞNG CÂN LUYỆN 65

9.3.1 Đặc điểm của bụi 65

9.3.2 Lựa chọn quy trình công nghệ xử lý bụi 65

9.3.2.1 Phđn loại câc phương phâp lọc bụi 65

9.3.2.2 Lựa chọn phương phâp xử lý bụi 68

9.3 TÍNH TOÂN HỆ THỐNG LỌC BỤI DẠNG TÚI VẢI 68

9.3.1 Sơ đồ nguyín lý hệ thống 68

9.3.2 Tính toân thiết bị lọc ống tay âo 68

9.3.2.1 Tính toân công nghệ: 69

9.3.2.2 Tính cấu tạo thiết bị: 70

9.3.2.3 Tính toân đường ống dẫn khí thải: 71

a Đối với nhânh thứ nhất 72

1a Tính tổn thất cho nhânh chính 72

Chương 10 76

THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỬ NHIỆT VĂ MÙI 76

10.1 KHÂI NIỆM CHUNG VỀ MÙI 76

Mức cường độ mùi p 77

Cảm nhận khứu giâc 77

10.2 CÂC PHƯƠNG PHÂP XỬ LÍ Ô NHIỄM MÙI 77

10.2.2 Xử lí ô nhiễm mùi bằng quâ trình hấp thụ 78

10.2.4 Xử lí ô nhiễm mùi bằng phương phâp thiíu đốt 78

10.2.6 Xử lí ô nhiễm mùi bằng phương phâp pha loêng – khuếch tân 79

10.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỬ NHIỆT VĂ MÙI 80

10.3.1 Tính toân chụp hút trong trường hợp luồng khí không xâc định hướng 80

10.3.2 Tính toân tổn thất cột âp của khí thải trín dường ống dẫn đến quạt hút 81

10.3.3 Tính toân quạt hút vă động cơ kĩo quạt 85

Trang 4

8.1.1 Tính toân lượng khí thải độc hại

- Nhiín liệu được sử dụng tại Công ty cao su Đă Nẵng lă dầu FO, với thănhphần gồm có: cacbon (Cp), hyđro (Hp), oxy (Op), nitơ (Np), lưu huỳnh (Sp), độ tro (Ap)

- Hệ số chây không hoăn toăn: η = 0,03

- Hệ số tro bay theo khói: a = 0,8

- Nhiệt độ khói thải: tkhói = 200oC

Trang 5

- Có thể tóm tắt các đặc điểm của các nguồn thải theo bảng sau:

Lượng không khí khô

lý thuyết cần cho quá

Trang 6

1 2 3

1

Lưu lượng khói (SPC)

ở điíu kiện tiíu

. tc

spc C

m V

C T

t L

(m3/s) 10,421(m3/s) (m3,4513/s)3

Tải lượng khí SO2với

SO2 = 2,926 (kg/

.

10 3 2 2

SO

m V

M  

8,938(g/s)

22,458(g/s)

7,438(g/s)

4 Tải lượng khí CO với = 1,25 (kg/

.

10 3

CO tc

10 3 2 2

CO

m V

(g/s)

1148,4(g/s)

380,33(g/s)

6 Lượng tro bụi với hệ số tro bay a = 0,45

3600

.

10 p tc

bui

m A a

(g/s)

0,930(g/s)

0,308(g/s)

Bảng 8.4 Nồng độ phât thải của câc chất ô nhiễm

TT Câc chất ô nhiễm Công thức tính toân Đơn vị

Kết quả

Lò hơi số 1

Lò hơi số 2

Lò hơi số 3

1 Khí SO2

T

2 2

L

Mso Cso  mg/m3 2155,1 2155,2 2155,2

Trang 7

2 Khí CO

T L

Mco Cco  mg/m3 2168,9 2169,1 2169,1

3 Khí CO2

T

2 2

L

Mco Cco  mg/m3 110201,3 110208,5 110208,5

T

bui L

Bảng 8.5 TCVN 5939 – 1995, Chất lượng không khí – Tiíu chuẩn khí thải công

nghiệp đối với bụi vă câc chất vô cơ [5]

Giới hạn cho phĩp (mg/m 3 ) đối với loại

cơ sở sản xuất A(đê có trước

ngăy ban hănh tiíu chuẩn)

B(có sau ngăy ban hănh tiíu chuẩn)

1

Bụi khói

8.1.2 Tính toân khuếch tân câc chất ô nhiễm có trong khí thải lò hơi

- Để tính toân phđn bố nồng độ của câc chất ô nhiễm (SO2, CO, CO2, bụi) cótrong khí thải lò hơi thuộc Công ty cao Đă Nẵng, tôi sử dụng công thức tính theo môhình Gauss, [3.30] [2]:

Trang 8

H : Chiều cao hiệu dụng của ống khói, m.

H = h + ∆H , h là chiều cao thực của ống khói

∆H là độ cao phụt lên thẳng của nguồn khí thải

- Để áp dụng mô hình Gauss trong tính toán khuyếch tán chất ô nhiễm, Holland J.Z.đưa ra công thức sau đây để xác định độ nâng cao của luồng khói, [3.54] [2]:

T

T T pD 2.68.10 1,5

D : Đường kính của miệng ống khói, m

p : Áp suất khí quyển, millibar (1atm = 1013 mbar)

Tkhói, Txq : lần lượt là nhiệt độ tuyệt đối của khói và của không khí xung quanh,K

- Khi tính toán nồng độ ô nhiễm trên mặt đất (z =0), thì công thức trên sẽ trởthành, [3.33] [2]:

CX,Y,0 =

z

y π.u.

Trang 9

- Để áp dụng được các công thức tính toán khuyếch tán theo mô hình Gausscần phải biết các giá trị của các hệ số y và  z Lấy cấp ổn định của khí quyển là cấp

Trang 10

- Theo công thức tính của Holland, độ nđng cao của vết khói ∆H được thểhiện trong bảng 8.8.

Bảng 8.8 Kết quả tính toân độ nđng cao của vệt khói thải

Ống khói số Mùa [m] D [m/s] w [m/s] u T khói

Bảng 8.9 Chiều cao hiệu quả của ống khói

Chiều cao hiệu quả

Ống khói số 1

8.1.2.3 Tính toân phđn bố câc chất ô nhiễm

- Để tính nồng độ cực đại Cmax trín mặt đất, ta có thể sử dụng công thức [3.35][2]:

z(Cmax)  H2

Trang 11

Bảng 8.10 Kết quả tính Xmax,  y , Cmax theo hệ số  z vă chiều cao hiệu quả H củaống khói

- Âp dụng câc công thức trín với hướng gió Bắc – Đông Bắc (về mùa đông)

vă Đông – Đông Nam (về mùa hỉ), ta có kết quả tính toân phđn bố nồng độ SO2, CO,

CO2, bụi được thể hiện trong câc bảng sau:

Bảng 8.11 Nồng độ câc chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn

ống khói 1 thuộc lò hơi số 2 văo mùa hỉ vă mùa đông

200 C 1 (x)

Trang 13

Bảng 8.12 Nồng độ câc chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn

ống khói 2 thuộc lò hơi số 2 văo mùa hỉ vă mùa đông

Trang 14

C 1 (x)

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 6,6,10-5 0,003 3,10-6 0,000 7,10-5 0,003 3,10-6

500

C 1 (x)

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,001 0,001 0,066 5,10-5 0,001 0,001 0,066 5,4,10-5

Trang 16

Bảng 8.12 Nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất với trục hướng gió đi qua chân ống

khói thuộc lò hơi số 1 vào mùa hè và mùa đông

Trang 17

C 3 (x,y) (mg/m3 )

800

C 3 (x)

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1000

C 3 (x)

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1200 C 3 (x)

Trang 18

1400 C 3 (x,y)

(mg/m3 ) 0,023 0,023 1,166 0,001 0,021 0,021 1,064 0,001

1500

C 3 (x)

C 3 (x,y) (mg/m3 )

1700

C 3 (x)

C 3 (x,y) (mg/m3 ) 0,022 0,022 1,120 0,001 0,020 0,020 1,022 0,001

1800

C 3 (x)

C 3 (x,y) (mg/m3 )

2000 C 3 (x)

Trang 19

C 3 (x,y) (mg/m3 )

0,020 0,020 1,008 0,001 0,018 0,018 0,920 0,001

- Nồng độ hỗn hợp SO2 trên mặt đất của khí thải từ lò hơi 1 và lò hơi 2:

+ Với trục toạ độ x,y,z có gốc O trùng với chân ống khói của lò hơi số 1 vàhướng gió trùng với trục OX, nồng độ hỗn hợp được tính toán theo công thức:

C1hh= C1x+ C2(x,y) (mg/m3)+ Với trục toạ độ x,y,z có gốc O trùng với chân ống khói của lò hơi số 2 vàhướng gió trùng với trục OX, nồng độ hỗn hợp được tính toán theo công thức:

C2hh= C2x+C1(x,y) ( mg/m3 )

Bảng 8.13 Nồng độ các chất ô nhiễm tổng hợp từ nguồn thải 1và nguồn thải 2 với

trục gió thổi của nguồn 1 vào mùa hè và mùa đông

Trang 20

8.1.2.4 Mức độ ô nhiễm của khí thải lò hơi

- Từ câc tính toân nồng độ câc chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi với nhiínliệu đốt lă dầu FO (Chương 2) theo hệ số ô nhiễm do cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ(US.EPA) xđy dựng văkết quả nồng độ câc chất ô nhiễm trong khí thải được thể hiệntrong bảng 3.2 (chương 3), thì chỉ có SO2 vượt tiíu chuẩn cho phĩp (TCVN 5939 –1995) khoảng 1,92 lần vă câc kết quả thu được bảng 8.4 cho thấy so với TCVN 5939–1995 (bảng 8.5) thì SO2 trong khí thải tại miệng ống khói của cả hai lò hơi trong công

Trang 21

ty đều vượi tiíu chuẩn cho phĩp 1,44 lần, còn CO thì vượt tiíu chuẩn cho phĩp1,45lần.

- Để tính được mức độ ô nhiễm của khí thải trín mặt đất ảnh hưỡng đến môitrường không khí xung quanh, ta dựa văo bảng 8.15

Bảng 8.15 TCVN 5937:1995 – Tiíu chuẩn chất lượng không khí xunh quanh (giâ

trị giới hạn câc thông số cơ bản trong không khí xung quanh, mg/m3), [5]

8.1.2.4 Biểu đồ thể hiện sự phđn bố nồng độ khí thải lò hơi

BIỂU ĐỒ CSO2 = f(X,D,H) - THEO TRỤC GIÓ

Trang 22

Trang 23

BIỂU ĐỒ ChhSO2 = f(X,Y,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 24

BIỂU ĐỒ CCO = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 25

Trang 26

BIỂU ĐỒ ChhCO2 = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 27

GIÓ MÙA ĐÔNG

Trang 28

BIỂU ĐỒ CBỤI = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 29

8.1.3.1 Tính chất vă tâc hại của khí SO 2

- Khí SO2 được sinh ra từ quâ trình đốt nhiín liệu có chứa lưu huỳnh như than,dầu FO, dầu DO Khí SO2 lă loại khí không mău, không chây, có vị hăng cay, do quâtrình quang hóa hay do sự xúc tâc khí SO2 dễ dăng bị oxy hóa biến thănh SO3 trong khíquyển Khí SO2, SO3 (gọi chung lă SOx) lă những khí độc hại không chỉ đối với sứckhỏe con người, động thực vật mă còn tâc động lín câc vật liệu xđy dựng, câc côngtrình kiến trúc Chúng lă những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gđy

co giật ở cơ trơn của khí quản Ở nồng độ lớn hơn sẽ gđy tăng tiết dịch niím mạcđường khí quản Khi tiếp xúc với mắt chúng có thể tạo thănh axit SOx có thể xđm

BIỂU ĐỒ C hhBỤI = f (X,Y,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 30

- SOx bị oxy hóa ngoăi không khí vă phản ứng với nước mưa tạo thănh axitsulfuric hay câc muối sulfate gđy hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phâttriển thực vật Khi tiếp xúc với môi trường có chứa hăm lượng SO2 từ 1- 2 ppm trongvăi giờ có thể gđy tổn thương lâ cđy Đối với câc loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa

y, hăm lượng 0,15 - 0,30 ppm có thể gđy độc tính cấp Sự có mặt của SOx trong khôngkhí ẩm còn lă tâc nhđn gđy ăn mòn kim loại, bí tông vă câc công trình kiến trúc SOx

lăm hư hỏng, lăm thay đổi tính năng vật lý, lăm thay đổi mău sắc vật liệu xđy dựngnhư đâ vôi, đâ hoa, đâ cẩm thạch, phâ hoại câc tâc phẩm điíu khắc như tượng đăi, sắt,thĩp vă câc kim loại khâc ở trong môi trường khí ẩm, nóng vă bị nhiễm SOx thì bị han

gỉ rất nhanh SOx cũng lăm hư hỏng vă giảm tuổi thọ câc sản phẩm vải, nylon, tơ nhđntạo, đồ bằng da vă giấy…

8.1.3.2 Câc phương phâp xử lý

a Lăm sạch khí thải bằng phương phâp hấp thụ

Đđy lă quâ trình thu hút chọn lọc một hay một số thănh phần của hỗn hợp khíbằng chất thu hút thể dịch, gọi lă chất hấp thụ Hấp thụ lă quâ trình quan trọng để xử lýkhí vă được ứng dụng trong rất nhiều quâ trình khâc Hấp thụ trín cơ sở của quâ trìnhtruyền khối, được mô tả vă tính toân dựa văo phđn chia 2 pha (cđn bằng pha, khuếchtân)

- Cơ chế của quâ trình có thể chia thănh 3 bước:

+ Khuếch tân câc phđn tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bềmặt của chất lỏng hấp thụ Nồng độ phđn tử ở phía chất khí phụ thuộc văo cả 2 hiệntượng khuếch tân:

Trang 31

Khuếch tân rối: có tâc dụng lăm nồng độ phđn tử được đều đặn trong khối

khí

Khuếch tân phđn tử: lăm cho câc phđn tử khí chuyển động về phía lớp biín.

* Trong pha lỏng củng xảy ra hiện tượng tương tự:

Khuếch tân rối: được hình thănh để giữ cho nồng độ được đều đặn trong toăn

bộ khối chất lỏng

Khuếch tân phđn tử: lăm dịch chuyển câc phđn tử đến lớp biín hoặc tử lớp

biín đi văo pha khí

+ Thđm nhập vă hoă tan chất khí văo bề mặt của chất hấp thụ

+ Khuếch tân chất khí đê hoă tan trín bề mặt ngăn câch văo sđu trong lòngchất lỏng hất thụ Quâ trình hấp thụ phụ thuộc văo sự tương tâc giữa chất hấp thụ văchất bị hấp thụ trong pha khí

- Câc yếu tố ảnh hưởng:

+ Thiết bị hấp thụ được sử dụng khâ nhiếu khi lưu lượng dòng khí lớn vănồng độ câc khí độc hại khâ cao Ngoăi ra, khi âp dụng phương phâp năy đạt hiệu quảkinh tế cao có thể thu hồi câc chất để tuần hoăn hay chuyển sang công đoạn sản xuất racâc sản phẩm khâc Có hai phương thức: hấp thụ vật lí (câc phần tử hấp thụ khôngphản ứng với chất hấp thụ), hấp thụ hóa học (câc phần tử bị hấp thụ có phản ứng tạohỗn hợp hóa học mới)

+ Hiệu suất của quâ trình thụ thuộc câc yếu tố:

 Lưu lượng, thănh phần, tính chất, nhiệt độ… của khí thải

 Tính chất, chất lượng chất hấp thụ

 Thời gian sử dụng chất hấp thu trong quâ trình

 Lượng chất hấp thụ sử dụng

 Câc yếu tố khâc như: nhiệt độ, âp suất…

- Chất hấp thụ với nguyín tắc có thể sử dụng bất kỳ loại năo miễn sao có thểhoă tan được thănh phần tâch ra từ dòng khí Tuy nhiín những chất hấp thụ côngnghiệp âp dụng trong quâ trình lăm sạch liín tục dòng khí thải cần thoả mên một sốyíu cầu sau:

+ Có đủ khả năng hấp thụ cao

Trang 32

Hiệu quả vă khả năng cho khí đi qua, trở lực thấp (<3000 pa), kết cấu dơngiản vă vận hănh thuận tiện, khối lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trongquâ trình hấp thụ Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗi khí bịgiảm xuống Khi hấp thụ hóa học trong thâp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa lă trín bềmặt phđn chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quâ trình truyền khối.

Có câc loại thiết bị hấp thụ được sử dụng thông dụng:

1a Thiết bị lọc khí rỗng tốc độ cao

+ Yíu cầu người vận hănh phải có kỹ thuật cao

1b Thiết bị rửa khí có lớp đệm

- Ưu điểm:

+ Hiệu quả xử lý cao: sử dụng dung dịch kiềm khử H2SO4, SO3, SO2 đến95% – 98%, HNO3 80% – 90%, Acetic acid 80% - 90%… (thiết bị Scrubber Unitedcủa Specialists I.N.C)

Trang 33

+ Vận hănh đơn giản, dễ dăng sửa chữa thay thế.

+ Giâ thănh thiết bị chấp nhận được

- Nhược điểm:

+ Khó khăn trong khđu rửa vật liệu đệm

+ Phđn phối nước phải đều

+ Năng suất sử dụng trong một khoảng khống chế

1c Thiết bị khử khí kiểu sủi bọt

- Lăm sạch khí thải hút từ bể tẩy rửa có hơi vă son khí acid, muối…Sử dụngcâc đĩa lọc khí, gồm nhiều đơn nguyín ghĩp lại nín dễ dăng lắp đặt vă thay đổi theonhu cầu xử lý

- Có thể sử dụng trong một khoảng giới hạn năng suất lớn: 3000-90000 m3/h

b Lăm sạch khí thải bằng phương phâp hấp phụ

- Đđy lă quâ trình hút chọn lọc một hay một số thănh phần của hỗn hợp khíhay dung dịch bằng vật thể rắn Những chất hấp phụ được âp dụng trong kỹ thuật xử lýkhí thải có sự phât triển bề mặt bín trong rất lớn vă chúng cần phải đâp ứng một sốyíu cầu sau:

+ Kết cấu đơn giản, chất hấp phụ không bị vỡ

+ Được âp dụng cho khi năng suất nhỏ vă vừa

Trang 34

- Ưu điểm:

+ Điều chỉnh quâ trình tinh vi hơn

+ Có thể sử dụng kết cấu tối ưu vă kích thước tối ưu cho từng đoạn củathiết bị

+ Quâ trìng thực hiện liín tục

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp

+ Chất hấp phụ bị măi mòn nín cần phải xử lý bụi

+ Cường độ hấp thụ do vận tốc khí nhỏ vă không có sự xâo trộn mênh liệtchất hấp phụ

4b Thiết bị lăm sạch khí thải bằng trao đổi ion

Trang 35

Là quá trình hấp thụ phân tử, có sự phản ứng hóa học của phân tử khí với chấttrao đổi ion, có thể xảy ra sự hoà tan của một số chất khí vào trong nước (nếu trongnước có chất trao đổi ion) Những chất trao đổi ion có đồng thời tính chất của chất hấpphụ rắn lẫn tính chất của chất hấp phụ lỏng

- Ưu điểm:

+ Vận tốc khí xử lý lưu thông cao 7000 – 10000 m3/h cho 1 m2 bề mặtphin lọc

+ Hiệu quả xử lý cao 97 - 99%

+ Vật liệu sợi trao đổi hàn nguyên được nhiều lần

+ Có thể xử lý được nhiều chất khí độc hại trong cùng một thời gian làmviệc

- Nhược điểm:

+ Giá thành đầu tư ban đầu cao

+ Yêu cầu công tác vận hành phải có kỹ thuật cao

+ Vận tốc khí qua bộ lọc trao đổi cần phải thấp

5b Xử lý khí thải bằng phương pháp xúc tác nhiệt

Bản chất của phương pháp này là thực hiện các tương tác hóa học nhằmchuyển các chất khí độc thành sản phẩm khác với sự có mặt của chất xúc tác đặc biệt.Thường dùng trong các trường hợp khí thải của các quá trình công nghệ không thể thuhồi hoặc tái sinh được

- Ưu điểm:

+ Hiệu quả xử lý cao

+ Chuyển được các chất độc thành các chất độc ít hơn (các phương phápkhác không làm được)

Trang 36

Phương phâp năy sử dụng một số dung môi chất lăm lạnh để hạ nhiệt độ củakhông khí tới nhiệt độ nhất định mă khi đó câc khí thănh phần bị ngưng tụ vă tâch rakhỏi dòng khí Phương phâp năy thường được âp dụng để thu hồi câc dung môi hữucơ: xăng dầu, axeton, toluen… Đối với câc dung môi hữu cơ có nhiệt độ sôi cao thì cóthể thu hồi lại được những bằng câch đơn giản vă đỡ tốn kĩm hơn so với câc dung môi

có nhiệt độ sôi thấp

8b Phương phâp sinh hóa – vi sinh

Lợi dụng câc vi sinh vật trong môi trường xung quanh (đất, nước, không khí,

…) để hấp thụ, phđn huỷ câc khí thănh phần độc hại có trong dòng khí

C C η

V

R V

- Nếu sử dụng câc dung môi khâc để hấp thụ hoăn toăn SO2 lă rất khó, giâthănh cao, khó tâi sinh vă việc thiết kế thiết bị cũng không đơn giản

- Vậy ta chọn phương phâp hấp thụ với dung môi hấp thụ lă dung dịch sữavôi

Trang 37

8.2 Tính toân, thiết kế thiết bị xử lý SO 2 trong khí thải lò hơi

Tại công ty cao su Đă Nẵng có 2 xưởng năng lượng, xưởng năng lượng cho xínghiệp ô tô (gồm có 4 lò hơi) vă xưởng năng lượng cho xí nghiệp xe đạp – xe mây văđắp lốp (gồm có 3 lò hơi)

- Xưởng năng lượng số 1 thuộc xí nghiệp ô tô:

+ Hai lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ, khí thải được dẫn ra ống khói số 1 có đườngkính D = 900 mm

+ Hai lò hơi loại 10 tấn hơi/giờ, khí thải được dẫn ra ống khói số 2 có đườngkính D = 1000 mm

- Xưởng năng lượng số 2 thuộc xí nghiệp xe đạp – xe mây vă đắp lốp:

+ Một lò hơi loại 1,8 tấn hơi/giờ, hai lò hơi loại 2,5 tấn hơi/giờ, cùng thảikhí thải ra ống khói số 3 có đường kính D = 600 mm

* Để xử lý khí SO2 trong khói thải lò hơi ta dùng thiết bị scrubber có lớp vật liệuđệm có phun dung dịch sữa vôi (Ca(OH)2), phương phâp xử lý ở đđy lă dùng Ca(OH)2

hấp thụ khí SO2 có trong khói thải, lớp vật liệu đệm lă câc khđu rasching nhằm mụcđích tăng khả năng tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ vă khí SO2 Hiệu suất xử lý củaloại thiết bị năy phụ thuộc văo nhiều yếu tố như:

- Chiều dăy lớp vật liệu đệm, nếu chiều dăy lớn quâ thì tổn thất qua thiết bị sẽtăng

- Vận tốc chuyển động trong mặt cắt ngang của scrubber

- Phụ thuộc văo cường độ phun dung dịch hấp thụ

Để xử lý khí thải cho câc lò hơi, dùng 3 Scrubber:

- Một Scrubber xử lý khí thải cho hai lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ, khí thải sau xử

Hai xưởng năng lượng nằm câch nhau 200 m

Trang 38

Từ các cơ sở trên ta tính thiết bị xử lý khí SO2 như sau:

+ Thể tích của tháp: V1 = L1 τ1 = 4,168  1,5 = 6,252(m3)

+ Chiều cao của thiết bị: H1 = V1α  τ1 = 2  1,5= 3(m)

+ Tiết diện ngang của thiết bị: F1 =

4 084 , 2 π

.4 F

1     (m)

- Từ kinh nghiệm thực tế có thể chọn các thông số sau:

+ Chiều cao lớp vật liệu đệm, hđ = 0,7 (m)

+ Chiều cao từ mép trên của lớp vật liệu đệm đến tấm chắn nước,

hvc = 1 (m)

+ Chiều cao phun mưa, hm = 0,8(m)

+ Chiều cao lớp chắn nước, hcn = 0,2 (m)

+ Khoảng cách từ miệng vào đến tấm chắn nước bằng 0,4 (m)

+ Chiều cao hình phễu, hp =0,92 (m)

+ Khoảng cách từ mép trên hình phễu đến miệng ống vào chọn bằng0,3 (m)

+ Khoảng cách từ mép trên tấm chắn nước đến nắp trên scruber bằng

Trang 39

+ Khđu Rasching lă câc khđu bằng sứ với kích thước 25253 mm, đổthănh lớp dăy 700 mm trín tấm đục lỗ với diện tích lỗ chiếm 76% diện tích bề mặt.Một m3 loại khđu sứ có kích thước như trín chứa khoảng 50.000 khđu với tổng diệntích xung quanh lă 220 m2 vă trọng lượng khoảng 570 kg

+ Lớp chắn nước lăm từ câc tấm tôn mỏng ghĩp lại với nhau, với bề dăy lă

200 mm

- Cấu tạo của scruber được thể hiện trín bản vẽ sau:

8.2.1.2 Tính toân lượng dung dịch hấp thụ

Quâ trình khử SO2 trong Scruber diễn ra câc phản ứng sau:

Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O (2)CaSO3 + ½ O2 + 2H2O = CaSO4.2H2O (3)

- Lượng vôi cần dung được xâc định theo công thức:

S

CaO p CaO

K

S 10 G

β: hệ số khử SO2 trong khói thải, β = 0,77

μm SOS, μm SOCaO: phđn tử gam của S vă CaO, μm SOS = 32 g; μm SOCaO = 40 g

K: tỷ lệ CaO nguyín chất, chọn K = 0,85

Nín:

974 , 45 32

85 , 0

56 9 , 2 77 , 0 10

- Lượng cặn khô thu được trong quâ trình xử lý:

 CaSO 3 0 , 5 H 2 O CaSO 4 2 H 2 O   CaO S

p

M

S 10

Trong đó:

Gcặn: lượng cặn khô thu được (kg/tấn dầu)

Trang 40

Trong đó:

MH2O, MCa(OH)2 lần lượt lă phđn tử gam của nước vă vôi sữa:

MH2O = 18g; MCa(OH)2 = 74 g

mCa(OH)2: lượng vôi sử dụng trong 1 giờ, dựa văo phương trình (1)

ta có được lượng vôi sữa sử dụng trong 1 giờ lă33,899 kg

246 , 8 899 , 33 74

18 2

) 1 (H O   

+ Lượng nước sinh ra ở phản ứng (2) được xâc định theo công thức:

2

mm

) 2 ( O 2 H O 2 H ) 2

246 , 8 2 ) 2 (H O  

+ Lượng nước tiíu thụ ở phản ứng (3) được xâc định theo công thức:

3 CaSO SO3

Ca

O 2 H O

2 H ) 3

M

M 2

Với:

MH2O, MCaSO3 lần lượt lă phđn tử gam của H2O vă CaSO3

mCaSO3 lă lượng CaSO3 sinh ra trong 1 giờ, dựa văo phản ứng (2)

ta có mCaSO3 = 54,971 kg/h

491 , 16 971 , 54 120

18 2 2 ) 3 (H O   

* Như vậy, lượng nước tuần hoăn từ Scruber về lại bể chứa sẽ lă:

O 2 H ) 2 ( O 2 H ) 3 ( O 2 H ) 1 ( O 2 H

Tiêu đề	Hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đà Nẵng
Tác giả	Đinh Thị Việt Hà
Người hướng dẫn	GVC - ThS. Nguyễn Thị Lí
Trường học	Trường Đại Học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Khoa Học Môi Trường
Thể loại	Luận văn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	1,58 MB