ĐỒ án môn học kỹ THUẬT xử lý KHÍ THẢI đề tài tính toán thiết kế hệ thống xử lí bụi gỗ, lưu lượng 10 000 m3 h nồng độ bụi 20 gm3

Mật độ không thực thường có trị số nhỏ hơn so với mật độ thực thường thấy ở bụi có xu hướng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mồ hóng, oxit của các kim loại màu… Kích thước hạt có thể được đ

- -

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI

Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống xử lí bụi gỗ,

lưu lượng 10.000 m3/h Nồng độ bụi 20 g/m3

GVHD: TS.Nguyễn Duy Đạt Thành viên:

1 Nguyễn Nhật Quang 18150046

TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021

MỤC LỤC

Trang PHẦN MỞ ĐẦU 4

ĐẶT VẤN ĐỀ: 4

Mục tiêu đồ án 5

Nhiệm vụ đồ án 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ 6

LÝ THUYẾT 6

1.1 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI 6

1.1.1 Định nghĩa: 6

1.1.2 Phân loại bụi: 6

1.1.3 Tính chất hóa lý của bụi 7

Tính bám dính 8

1.2 BỤI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GỖ 10

1.2.1 Nhu cầu sử dụng gỗ 10

1.2.2 Sơ lược về bụi gỗ 11

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 15

2.1 PHƯƠNG PHÁP KHÔ 15

2.1.1 Buồng lắng bụi 15

2.1.2 Xiclon 16

2.1.3 Thiết bị lọc vải 17

2.1.4 Thiết bị lắng quán tính 18

2.1.5 Thiết bị lá xách 18

2.1.6 Thiết bị lọc sợi 19

2.1.7 Thiết bị lọc điện 19

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THẾT BỊ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ MÁY 21

CHẾ BIẾN GỖ 21

3.1 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ 21

3.1.1 Lựa chọn phương án xử lý 21

3.1.2 Thuyết minh công nghệ: 23

3.1.3 Sơ đồ nguyên lí các thiết bị 24

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ 25

3.2.1 Tính toán xiclon 25

3.2.2 Tính toán thiết bị lọc túi vải 31

3.3 TÍNH ỨNG SUẤT CỦA THIẾT BỊ 38

3.3.1 Chọn vật liệu 38

3.3.2 Xiclon 39

3.3.3 Lọc túi vải 43

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG – VẬN HÀNH 48

4.1 ỨNG DỤNG 48

4.2 VẬN HÀNH 48

KẾT LUẬN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHẦN MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như khoa học kĩ thuật trên thế giới Nền công nghiệp hiện nay đã đạt đến trình độ cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận Cùng với sự phát triển ấy, mức sống của con người cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng thay đổi Tuy nhiên, hệ quả của sự phát triển ấy là một loạt các vấn đề về môi trường như Trái Đất nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu,… Trước thực trạng ấy con người đã có ý thức bảo vệ môi trường, ý thức về mối quan hệ giữa “phát triển kinh tế” và “bảo vệ môi trường” Vấn đề “phát triển bền vững” đã không còn xa lạ và đây là mối quan tâm không của riêng ai đặc biệt là các nước đang trên đà phát triển như Việt Nam chúng ta

Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng như toàn thế giới “Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến dổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự tỏa mùi,

có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn (do bụi)” Khi tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, số lượng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng, ngày càng nhiều bệnh tật ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí như các bệnh về da, mắt,… đặc biệt là đường hô hấp Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất là điều tất yếu phải có trong các khu công nghiệp, nhà máy,…để bảo vệ môi trường không khí

Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển, cuộc sống người dân ngày càng được nâng cao Từ các sản phẩm tự nhiên như tre, nứa, gỗ, cói,…người ta có thể tạo ra các sản phẩm bắt mắt và rất tiện lợi, hữu ích, để sử dụng, trang trí trong gia đình, trường học, bệnh viện,… Tuy nhiên trong quá trình tạo ra các sản phẩm đó gây ra không ít bụi xả thải vào không khí, đặc biệt khi sử dụng các vật liệu làm từ gỗ Trong quá trình chế biến gỗ tạo ra rất nhiều bụi với các kích thước khác nhau gây ảnh hưởng không nhỏ đến công nhân làm việc cũng như khu vực dân cư xung quanh Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi trong nhà máy trước khi thải ra môi trường không khí là hết sức cần thiết

Mục tiêu đồ án

- Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ bằng xiclon và túi vải

Nhiệm vụ đồ án

- Quy hoạch mặt bằng nhà máy và hệ thống xừ lý bụi

- Xác định nguồn ô nhiễm trong nhà máy chế biến gỗ

- Các phương pháp xử lý bụi

- Lựa chọn thiết bị và tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy

- Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý

- Vẽ sơ đồ công nghệ xử lý bụi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ

Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10µm, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng…

1.1.2 Phân loại bụi:

- Theo nguồn gốc:

+Bụi hữu cơ như bụi tự nhiên ( bụi do động đất, núi lửa…)

+Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)

+Bụi động vật (len, lông, tóc…)

+Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement…)

+Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)

+Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)

- Theo kích thước hạt bụi:

+Khi D > 10µm : gọi là bụi;

+Khi D = (0,01 ÷ 0,1) µm : gọi là sương mù;

+Khi D < 0,1 µm : gọi đó là khói

Với loại bụi có kích thước nhỏ hơn 0,1 µm (khói) khi hít thở phải không được giữ trong lại trong phế nang của phổi, bụi từ (0,1 ÷ 5) µm ở lại phổi chiếm (80 ÷ 90)%, bụi từ (5 ÷10) µm khi hít vào lại được đào thải ra khỏi phổi, còn với bụi lớn hơn 10

µm thường đọng lại ở mũi

- Theo tác hại:

+ Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen)

+ Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban… (bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinh dầu gỗ…);

+ Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…)

+ Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…

1.1.3 Tính chất hóa lý của bụi

Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống lọc bụi phụ thuộc đáng kể vào các tính chất lý – hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi

Sau đây sẽ trình bày sơ lược các tính chất lý – hóa cơ bản của bụi ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của hệ thống lọc và là cơ sở để chọn thiết bị lọc

Mật độ

Mật độ đổ đống (khác với mật độ thực) có tính đến các khe chứa không khí giữa các

hạt Mật độ đổ đống dùng để xác định thể tích bụi chiếm chỗ trong bunke chứa bụi Khi tăng các hạt cùng kích thước mật độ đổ đông giảm do thể tích tương đối của các lớp không khí tăng Khi nén chặt, mật độ đổ đống tăng 1,2 ÷ 1,5 lần (so với khí mới đổ đống)

Mật độ không thực là tỷ số khối lượng các hạt và thể tích mà hạt chiếm chỗ, bao gồm

các lỗ nhỏ, các khe hổng và không đều Các hạt nguyên khối, phẳng và các hạt ban đầu

có mật độ không thực trong thực tế trùng với mật độ thực Những hạt như thế dễ lọc trong thiết bị lọc quán tính hơn so với thiết bị lọc lỗ rỗng do khối lượng bằng khối lượng thực nên chúng ít bị tác dụng lôi kéo của không khí sạch thoát ra từ thiết bị lọc Trái lại

các hạt có mật độ không thực thấp dễ lọc trong các thiết bị lọc như ống vải, bằng vật liệu xốp vì chúng dễ bị nước hoặc vải lọc giữ lại

Mật độ không thực thường có trị số nhỏ hơn so với mật độ thực thường thấy ở bụi có

xu hướng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mồ hóng, oxit của các kim loại màu…

Kích thước hạt có thể được đặc trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) – là vận tốc rơi tự do

của hạt trong không khí không chuyển động

Tính mài mòn

Tính mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại ở vận tốc như nhau cả khí và nồng độ như nhau của bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước và mật độ của hạt Tính mài mòn của bụi được tính đến khi chọn vận tốc của khí, chiều dày của thiết bị và đường ống dẫn khí cũng như chọn vật liệu ốp của thiết bị

Tính thấm

Tính thấm nước có ảnh hưởng nhất định đến hiệu quả của thiết bị lọc kiểu ướt, đặc biệt khi thiết bị làm việc có tuần hoàn Khi các hạt khó thấm tiếp xúc với bề mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc Ngược lại đối với các hạt dễ thấm chúng không bị nhúng chìm hay bao phủ bởi các hạt lỏng, mà nổi trên bề mặt nước Sau khi bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn các hạt, hiệu quả lọc giảm vì các hạt khi tiếp tục tới gần chất lỏng, do kết quả của sự va đập đàn hồi với các hạt được nhúng chìm trước đó, chúng có thể bị đẩy trở lại dòng khí

Các hạt phẳng dễ thấm hơn so với các hạt có bề mặt không đều Sở dĩ như vậy là do các hạt có bề mặt không đều hầu hết được bao bọc bởi vỏ khí được hấp thụ cản trở sự thấm Theo đặc trưng thấm nước các vật liệu rắn chia thành 3 nhóm:

- Vật liệu lọc nước: dễ thấm nước (canxi, thạch cao, phần lớn silicat và khoáng vật

được oxi hóa, halogennua của kim loại kiềm);

- Vật liệu kị nước: khó thấm nước (grafit, than, lưu huỳnh);

- Vật liệu kị nước tuyệt đối (parafin, nhựa teflon, bitum)

Tính hút ẩm và tính hòa tan

Các tính chất này của bụi được xác định trước hết bởi thành phần hóa học của chúng cũng như kích thước, hình dạng và độ nhám của bề mặt các hạt bụi Nhờ tính hút ẩm và tính hòa tan mà bụi có thể được lọc trong các thiết bị lọc kiểu ướt

Suất điện trở của lớp bụi

Suất điện trở của lớp bụi phụ thuộc vào tính chất của từng hạt riêng biệt (vào tính dẫn điện bề mặt và bên trong, vào hình dạng và kích thước của hạt) cũng như cấu trúc của lớp và các thông số của dòng khí Nó ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị lọc bằng điện

Phụ thuộc vào suất điện trở bụi chia thành 3 nhóm như sau:

- Bụi thuộc nhóm suất điện trở thấp: có suất điện trở của lớp dưới 104.cm

- Bụi thuộc nhóm suất điện trở trung bình: có suất điện trở của lớp từ 104 ÷1010.cm

- Bụi thuộc nhóm suất điện trở cao: có suất điện trở của lớp lớn hơn 1010 ÷1013.cm Tính mang điện

Tính mang điện (còn gọi là tính được nạp điện) của bụi ảnh hưởng đến trạng thái của bụi trong đường ống và hiệu xuất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị lọc kiểu ướt…) Ngoài ra tính mang điện còn ảnh hưởng đến an toàn cháy nổ và tính dính bám của bụi

Tính cháy nổ

Bụi cháy được do bề mặt tiếp xúc với oxi trong không khí phát triển mạnh (1 m2/g) có khả năng tự bốc cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí Cường độ nổ của bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học và tính chất nhiệt của bụi, vào kích thước và hình dạng của các hạt, nồng độ của chúng trong không khí, vào độ ẩm và thành phần của khí, kích thước và nhiệt độ của nguồn cháy và vào hàm lượng tương đối của bụi trơ

1.2 BỤI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GỖ

1.2.1 Nhu cầu sử dụng gỗ

Trong cuộc sống hiện đại người sử dụng đòi hỏi đồ gỗ trong nhà phải có nhiều tính năng, dễ bảo quản Do diện tích nhà thường bị hạn chế nên sự tận dụng diện tích là quan trọng Chính vì thế một cái tủ trong phòng phải có khả năng chứa nhiều loại đồ hơn, đòi hỏi sự kết hợp với các phụ kiện khác Cùng với sự tiến bộ về công nghệ cho phép thiết

kế bố trí nhiều chức năng hơn trong một diện tích Ví dụ trong bếp các ngăn chứa được gắn thêm các kệ inox, kệ này có thể kéo, xoay và trượt để phù hợp với từng loại sản phẩm.Việc sử dụng gỗ tự nhiên vẫn được ưa chuộng dotruyền thống Gỗ tự nhiên mang lại sự cảm nhận thiên nhiên rất thật nên nó được sử dụng ở những không gian giao tiếp, phòng ngủ

Sự phong phú về bề mặt gỗ chế biến giúp các sản phẩm có được những hiệu quả sử dụng, thẩm mỹ phong phú không khác gỗ thiên nhiên và giúp cho các nhà thiết kế thực hiện được nhiều ý tưởng mới Vì thế hiện nay trong công trình nhà ở, hơn 90% đồ nội thất đều sử dụng loại gỗ công nghiệp

1.2.2 Sơ lược về bụi gỗ

Sơ đồ quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ chế biên gỗ

Mô tả quy trình công nghệ:

Các công đoạn chính trong công nghệ chế biến gỗ, có thể chia thành những phần chính như sau:

- Công đoạn cưa, tẩm và sấy

Chà nhám

Sơn phủ bề mặt

Lắp ghép thành phẩm

- Công đoạn làm mộng

- Công đoạn chà nhám chi tiết hoặc sản phẩm

- Công đoạn sơn phủ bề mặt các chi tiết

Nguồn gốc

Đây là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong công nghiệp chế biến gỗ, vì hiện trong phân xưởng cũ nồng độ bụi quá cao so với tiêu chuẩn cho phép

Bụi phát sinh chủ yếu từ công đoạn và quá trình sau:

- Cưa xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc

Nguồn: WHO, 1993

Tại các công đoạn gia công tinh như chà nhám, đánh bóng, tải lượng bụi không lớn nhưng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, thường nằm trong khoảng từ (2÷20) m, nên dễ phát tán trong không khí Ngòai ra tại các công đọan khác như vận chuyển gỗ, lắp gép đều phát sinh bụi tuy nhiên mức độ không đáng kể

Tải lượng ô nhiễm bụi và chất thải rắn:

STT Công đoạn Hệ số ô nhiễm

1 Căt và bốc xếp gỗ 0,187 (kg/tấn gỗ)

2 Gia công chi tiết 0,5 ( kg/tấn gỗ)

3 Chà nhám, đánh bóng 0,05 ( kg/m2)

Kích thước bụi

Nguyên liệu sử dụng trong năm (tấn) Hệ số ô nhiễm

Tải lượng ô nhiễm trong năm (kg/năm)

Cưa, tẩm sấy 4250 0,187(kg/tấn gỗ) 794,75

Bụi tinh (gia công) 3400 0,5 (kg/tấn gỗ) 1700

Bụi tinh (chà nhám) 12000 m2 0,05 (kg/m2) 600

Tác hại của bụi gỗ

Bụi gỗ có tính chất và kích thước khác nhau nếu không có biện pháp thu hồi và xử lý triệt

để, bụi gỗ sẽ gây ra một số tác động đến môi trường và sức khỏe con người và động thực vật

Đối với con người

Bụi gỗ sau khi phát tán ra khỏi nhà máy bám vào quần áo mới giặt xong, khi mặc vào sẽ thấy ngứa ngáy khó chịu, một số trường hợp gây kích ứng da vì trong bụi gỗ có chứa hóa chất trong quá trình tẩm

Bụi gỗ vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hoá phổi gây nên những bệnh hô hấp Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 μm có thể được giữ lại trong phổi tuy nhiên nếu các hạt bụi này có đường kính nhỏ hơn 1 μm thì nó được chuyển đi như các khí trong hệ thống hô hấp Khi có tác động của các hạt bụi tới mô phổi, đa số xảy ra các hư hại sau đây

- Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản, từ đó làm giảm khả năng phân phối khí

- Khí thũng phổi: phá hoại các túi phổi từ đó làm giảm khả năng trao đổi khí oxy và CO2

- Ung thư phổi: phá hoại các mô phổi, từ đó làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và

tế bào, làm ảnh hưởng khả năng tuần hoàn của máu trong hệ thống tuần hoàn.Từ đó kéo theo một số vấn đề đáng lưu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao

Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra

- Bệnh ở đường hô hấp: tuỳ theo nguồn gốc các loại bụi mà gây ra các bệnh viêm mũi, họng khí phế quản khác nhau Bụi hữu cơ như bông sợi, gai, lanh dính vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô cơ rắn, cạnh sắc nhọn, ban đầu thường gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu ngày có thể teo mũi, giảm chức năng giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát sinh

- Bệnh ngoài da: bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh các bệnh

về da

- Bệnh gây tổn thương mắt: do không có kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài quạt Ngoài ra bụi còn

có thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt

Ngoài ra bụi gỗ còn gây ảnh hường tới sinh hoạt, gây mất vệ sinh

Đối với động vật và thực vật:

Bụi còn tác hại đến sự tồn tại và phát triển của động vật và thực vật Bụi gỗ bám quá nhiều trên vỏ hoa quả, cây củ là nguyên nhân làm giảm chất lượng của các sản phẩm này, đồng thời cũng làm tăng chi phí để làm sạch chúng và giảm khả năng quang hợp của cây Bụi lắng đọng làm lấp đầy những lỗ khí khổng, bao xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sáng cần cho quá trình quang hợp, tăng khả năng nhiễm bệnh của cây cối thông qua việc làm giảm sức sống của cây

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

- Chế tạo đơn giản

- Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp

Nhược điểm:

- Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích

- Hiệu suất không cao

Ưu điểm:

- Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị

- Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000C)

- Thu hồi bụi ở dạng khô

- Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m2

- Làm việc ở áp suất cao

- Năng suất cao; Rẻ

- Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon

- Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

- Chế tạo đơn giản

Nhược điểm:

- Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m

- Không thể thu hồi bụi kết dính

2.1.3 Thiết bị lọc vải

Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn

- Giai đoạn 1: khi vải lọc còn sạch, các hạt bụi lắng trên các lớp xơ nằm trên bề mặt sợi và giữa các sợi Ở giai đoạn này, hiệu suất lọc bụi còn thấp

- Giai đoạn 2: khi đã có một lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớp bụi này trở thành môi trường lọc bụi thứ 2 Hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này rất cao

- Giai đoạn 3: sau một thời gian làm việc, lớp bụi bám trên vải sẽ dày lên làm tăng trở lực của thiết bị, vì vậy phải làm sạch vải lọc Sau khi làm sạch vải lọc vẫn còn một lượng lớn bụi nằm giữa các xơ, cho nên trong giai đoạn 3 này hiệu suất lọc vẫn còn cao

Vải có thể phục hồi bằng hai phương pháp cơ bản:

- Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học);

- Thổi ngược vật liệu lọc bằng khí sạch hoặc không khí

Ưu điểm: hiệu suất lọc bụi cao 98÷99%, phù hợp với các loại bụi có đường kính nhỏ

2.1.4 Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hướng chuyển động của dòng khí, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng cũ và tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa

Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, còn ở ống vào khoảng 10 m/s Hiệu quả xử lý của thiết bị này dạng này từ 65-80% đối với các hạt bụi có kích thước 25-30 m

2.1.5 Thiết bị lá xách

Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc các vòng chắn Khí đi qua mạng chắn, đổi hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách ra khỏi khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí bụi Kết quả khí được chia thành hai dòng: Dòng chứa bụi nồng độ cao 10% thể tích được hút qua xiclon để tiếp tục

xử lý, rồi sau đó được trộn với dòng đi qua các tấm chắn (chiếm 90% thể tích) Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao 15m/s để đạt hiệu quả tách bụi quán tính

2.1.6 Thiết bị lọc sợi

Thành phần lọc của thiết bị lọc dạng này gồm một hoặc nhiều lớp, trong đó có các sợi vải được phân bố đồng nhất Trong thiết bị lọc sợi, bụi được thu hồi và tích tụ theo chiều dày của lớp lọc vật liệu lọc là các sợi tự nhiên hoặc nhân tạo có chiều dày từ (0,01 ÷100) m Chiều dày của lớp lọc có thể từ vài phần ngàn mét đến 2m (lọc đệm nhiều lớp để sử dụng lâu dài)

2.1.7 Thiết bị lọc điện

Trong thiết bị lọc điện, khí được xử lý bụi nhờ tác dụng của lực điện trường

Nguyên lý hoạt động: Khí thải được thổi qua hai điện cực Điện cực nối đất được gọi là điện cực lắng vì bụi chủ yếu được lắng ở điện cực này Điện cực còn lại được gọi quầng sáng Điện cực này được cung cấp dòng điện một chiều có hiệu thế cao, do điện thế cao nên cường độ điện trường xung quanh lớn và gây ra sự va đập ion mãnh liệt Dưới tác dụng của lực điện trường, các ion sẽ chuyển dịch về phía các điện cực trái dấu và tạo nên dòng điện Khi thổi khí thải có chứa bụi qua không gian của hai điện cực, các ion sẽ bám dính trên bề mặt các hạt bụi và hạt bụi trở nên mang điện Dưới tác dụng của lực điện trường, các hạt bụi sẽ chuyển dịch tới các điện cực trái dấu Khi tới các điện cực, các hạt bụi được lắng lại trên bề mặt điện cực Theo những khoảng thời gian xác định, tùy thuộc mức độ tích tụ bụi, người ta rung lắc điện cực hoặc xối nước điện cực rồi thu lấy bụi

Thiết bị lọc điện có ưu điểm:

- Hiệu suất thu hồi bụi cao, đạt tới 99%;

- Chi phí năng lượng thấp;

- Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1m và nồng độ bụi từ vài gam đến 50g/m3;

- Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 5000C);

- Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không;

- Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn

Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như sau:

- Do độ nhạy cao nên khi có sự thay đổi dù nhỏ giữa giá trị thực và giá trị khi tính toán của các thông số thì hiệu quả thu hồi bụi cũng bị giảm sút nhiều;

- Khi có sự cố cơ học dù nhỏ cũng làm ảnh hưởng tới hiệu quả thu bụi;

- Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dễ nỗ vì thường xuất hiện các tia lửa điện

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THẾT BỊ XỬ LÝ Ô

NHIỄM KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ MÁY

CHẾ BIẾN GỖ 3.1 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ

Phương pháp lựa chọn sẽ dựa trên những nguyên tắc cơ bản sau:

- Thiết bị phù hợp với thành phần, nồng độ và tính chất của hạt bụi

- Hiệu quả đạt yêu cầu Dễ dàng lắp đặt, thi công

- Đạt yêu cầu về mặt kinh tế trong giai đoạn hiện nay

- Phù hợp với các yêu cầu khách quan khác

Qua khảo sát về tính chất của hạt bụi, cũng như các yếu tố như mặt bằng nhà máy… ta đưa

ra phương án xử lý bụi gỗ của nhà máy chế biến gỗ như sau :

Do bụi cần xử lý ở đây là bụi gỗ và ta cần thu hồi bụi gỗ này để làm nguyên nhiên liệu cho các công đoạn sản xuất khác như sản xuất ván ép, làm chất đốt cho các lò sấy Mặt khác,

do có lẫn cả bụi tinh và bụi thô … Chính vì vậy ta chọn phương pháp xử lý bụi ở đây là phương pháp khô, và sơ đồ công nghệ được chọn như hình 3.1:

Hình 3.1a: Sơ đồ khối quy trình công nghệ xử lý bụi gỗ

Hình 3.1b: Sơ đồ chi tiết quy trình công nghệ

Bơm

áp lực

Lọc túi vải Ống

khói

Hệ thống thu khí

Xyclon

3.1.2 Thuyết minh công nghệ:

Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên các

máy công cụ Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn, dưới tác dụng của lực hút

ly tâm bụi theo hệ thống đường ống dẫn vào Xiclon Tại xiclon dưới tác dụng của lực

ly tâm các hạt bụi có kích thước lớn sẽ tách khỏi dòng khí và lắng xuống vào phễu

chứa, lượng bụi tinh còn lại sẽ theo dòng khí qua thiết bị lọc túi vải Ở thiết bị lọc túi

vải bụi được lọc với hiệu suất khá cao, khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra

ống thải và được thải ra ngoài không khí đáp ứng điều kiện xã thải theo QCVN

❖ Yêu cầu

− Khí thải sau khi đi qua hệ thống xử lý phải đạt tiêu chuẩn về xả thải, nồng

độ bụi ra phải nhỏ hơn nồng độ cho phép dựa vào Quy chuẩn Việt nam 19-2009 về

Bụi và các chất vô cơ để làm mốc so sánh

− Thiết kế hệ thống phải đảm bảo tiết kiệm tối ưu về kinh tế, đảm bảo thích

hợp với môi trường và khí hậu Việt Nam

- Vận hành phức tạp, đòi hỏi nhân viên vận hành phải có trình độ chuyên môn cao

- Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ

- Đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc và thiết bị rũ lọc

- Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm

3.1.3 Sơ đồ nguyên lí các thiết bị

a/ Sơ đồ nguyên lý của Cyclone

Hình 2.2 Cấu tạo thiết bị Cyclone

Cyclon là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí vào ở phía trên Không khí

vào cyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ

Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường xoắn ốc và

qua ống tâm thoát ra ngoài

b/ Sơ đồ nguyên lý của túi vải

Nguyên lý lọc bụi của vải như sau: cho không khí lẫn bụi đi qua 1 tấm vải lọc,

ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải theo

nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp

dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc,

lớp màng này giữ được cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ Hiệu quả lọc có thể đạt

tới 99,8% và lọc được cả các hạt rất nhỏ là nhờ có lớp trợ lọc Sau 1 khoảng thời gian

lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng lọc quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua

và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Thao tác này được gọi là hoàn nguyên