Báo cáo thí nghiệm môn học kỹ thuật xử lý khí thải bài 1 xử lý bụi bằng thiết bị cyclone

BÀI 1: XỬ LÝ BỤI BẰNG THIẾT BỊ CYCLONE1.Nguyên lý hoạt động của Cyclone Cyclone là một thiết bị phân loại bụi đượ c sử d ụng để tách các hạt bụi từ một luồng khí.. Nghiên cứu này tập t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

MÔN HỌC: KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI  

LỚP: L02 HỌC KỲ 222, NĂM HỌC 2022

2023

GVGD: ThS PHAN XUÂN THẠNH 

Sinh viên thực hiện:

Giang Thị Mộng Như- MSSV: 2011773 

Lưu Đình Phú- MSSV: 2014137 Nguyễn Bảo Duy- MSSV: 1912895 

Phạm Đăng Duy- MSSV: 2012833 

TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2023 

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 

1 GIANG THỊ MỘNG NHƯ   2011773  Bài 1 & Bài 3 & Tổng hợ  p

MỤC LỤC 

BÀI 1: XỬ  LÝ BỤI BẰNG THIẾT BỊ CYCLONE 1  

1. Nguyên lý hoạt động của Cyclone  1  

 2. Một số nghiên cứu về phương pháp xử lý bụi bằng cyclone  1

 3. Số liệu thô  3

4 Sơ đồ khối thí nghiệm  4

5 Tính toán kết quả thí nghiệm  4

6 Trình bày nhận xét/ kiến nghị về kết quả  6

7 Trả lời câu hỏi   6

BÀI 2: HẤP PHỤ  10  

1. Nguyên lý hoạt dộng của tháp hấp thụ  10  

 2. Lịch sử nghiên cứu phương pháp hấp phụ  10

 3. Sơ đồ khối thí nghiệm và số liệu thô  12

3.1 Sơ đồ khối thí nghiệm  12

3.2 Sơ đồ liệu thô  12

4 Tính toán kết quả, vẽ biểu đồ, phương trình đường chuẩn  13

5 Nhận xét kết quả  14

6 Trả lời câu hỏi   15 

BÀI 3:XỬ  LÝ BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC TÚI VẢI 18 

1. Nêu nguyên lý hoạt động của thiết bị xử lý bụi bằng phương pháp lọc túi vải, rủ bụi bằng khí nén  18  

 2.Các nghiên cứu đã có về phương pháp lọc túi vải   18

 3. Số liệu thô  19

4 Sơ đồ khối thí nghiệm  20

6 Nhận xét   21

7 Trả lời câu hỏi   22

BÀI 4: HẤP THỤ  25  

1. Nguyên lý hoạt dộng của tháp hấp thụ  25  

 2. Một số nghiên cứu tiêu biểu về phương pháp xử lý   25

 3.Trình bày và tính toán số liệu  27

4 Sơ đồ khối thí nghiệm  32

5 Nhận xét kết quả thí nghiệm  32

6 Trả lời câu hỏi   33 

BÀI 6:XỬ LÍ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC  42 

1. Nguyên lý hoạt động của thiết bị   42  

 2. Một số nghiên cứu đã có về phương pháp xử lý sinh học  43

 3. Số liệu thô và sơ đồ khối thí nghiệm  44

4 Kết quả thí nghiệm  47

5 Nhận xét kết quả thí nghiệm  51

6 Trả lời câu hỏi   51 

BÀI 1: XỬ  LÝ BỤI BẰNG THIẾT BỊ CYCLONE

1.Nguyên lý hoạt động của Cyclone

Cyclone là một thiết bị  phân loại bụi đượ c sử d ụng để tách các hạt bụi từ một

luồng khí Thiết bị này hoạt động d ựa trên các nguyên lý vật lý của lực ly tâm và

lực hấ p d ẫn.

Khi khí chứa bụi được đưa vào cyclone, nó được hướ ng d ẫn theo một đườ ng

xoắnốc và quay tròn Trong quá trình xoay, sự khác biệt về tr ọng lực giữa bụi vàkhí dẫn đến các hạt bụi bị đẩy ra xa tr ục quay và được đẩy tới thành cyclone. 

 Nhờ  lực ly tâm, các hạt bụi có trọng lượ ng lớn hơn sẽ bị hút vào thành dạng

xoáy và rơi xuống đáy của thiết bị, trong khi khí đượ c xả  ra từ đầu vào của cyclone.

Cyclone đượ c sử d ụng r ộng rãi trong các ngành công nghiệp để loại bỏ các

hạt bụi như tro, bụi gỗ, bụi than, và các tác nhân gây ô nhiễm khác Nó là một thiết bị đơn giản và hiệu quả trong việc loại bỏ bụi từ khí thải hoặc khí đượ c xử 

lý trướ c khi xả vào môi trườ ng.

2 Một số nghiên cứu tiêu biểu về phương pháp xử  lý bụi bằng cyclone

* Nghiên cứ u củ a M Ali et al (2020)

 Nghiên cứu của M Ali et al. (2020) được công bố trên tạp chí Journal of

Cleaner Production với tiêu đề  "Performance evaluation of cyclone separators used for fine particulate matter removal from cement manufacturing industries".

 Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của cyclone trong việc loại

 bỏ bụi từ các dòng khí sản xuất từ các nhà máy xi măng. 

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã thực hiện các thử  nghiệm vớ i ba loại

cyclone khác nhau để đánh giá hiệu quả của chúng trong việc loại bỏ bụi từ dòngkhí Kết quả cho thấy r ằng tất cả các loại cyclone đều có thể loại bỏ được hơn 90%

 bụi từ dòng khí. 

Các tác giả cũng đã thực hiện một số  phân tích để đánh giá hiệu quả và chi phí của việc sử d ụng cyclone trong việc loại bỏ bụi K ết quả cho thấy r ằng việc

Tổng quát, nghiên cứu của M Ali et al (2020) đã chứng minh r ằng cyclone là

một phương pháp xử lý bụi r ất hiệu quả trong việc loại bỏ bụi từ các dòng khísản

xuất từ các nhà máy xi măng. 

* Nghiên cứ u củ a A Rabiul et al (2020)

 Nghiên cứu của A Rabiul et al. (2020) được công bố trên tạp chí Journal of

Environmental Chemical Engineering với tiêu đề "An experimental investigation

of cyclone performance on fine particle removal from steel making flue gas".

 Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của cyclone trong việc loại

 bỏ các hạt nhỏ từ khí thải sản xuất thép. 

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử d ụng một cyclone đơn giản để loại bỏ 

các hạt nhỏ từ khí thải sản xuất thép Họ đã tiến hành các thử nghiệm với các loại

hạt khác nhau và đo lườ ng hiệu suất của cyclone trong việc loại bỏ các hạt này. 

K ết quả cho thấy r ằng cyclone có thể loại bỏ được hơn 80% các hạt nhỏ từ 

khí thải sản xuất thép Ngoài ra, các tác giả cũng đã phân tích các yếu tố ảnh

hưởng đến hiệu quả của cyclone và đưa ra một số đề xuất để tối ưu hóa hiệu suất

của nó. 

Tổng quát, nghiên cứu của A Rabiul et al (2020) đã cho thấy r ằng cyclone

có thể là một phương pháp hiệu quả trong việc loại bỏ các hạt nhỏ từ khí thải sản

xuất thép Tuy nhiên, cần thêm nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu quả của cyclone và

áp dụng phương pháp này trong thực tế sản xuất.

* Nghiên cứ u củ a H L Chen et al (2017)

 Nghiên cứu của H L Chen et al.(2017) đượ c công bố trên tạp chí Journal of

the Air & Waste Management Association với tiêu đề  "Performance evaluation

of a multicyclone for fine particulate matter removal from flue gas" Nghiên cứu

này tập trung vào đánh giá hiệu quả của multicyclone trong việc loại bỏ các hạt

nhỏ từ khí thải.

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử d ụng một multicyclone vớ i hai tầng

để loại bỏ các hạt nhỏ từ khí thải Họ đã thực hiện các thử nghiệm với các loại

hạt khác nhau và đo lườ ng hiệu suất của multicyclone trong việc loại bỏ các hạt

này. 

K ết quả cho thấy r ằng multicyclone có thể loại bỏ được hơn 90% các hạt nhỏ 

từ khí thải Các tác giả cũng đã phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của

multicyclone và đưa ra một số đề xuất để tối ưu hóa hiệu suất của nó. 

Tổng quát, nghiên cứu của H L Chen et al (2017) đã chứng minh r ằng

multicyclone là một phương pháp hiệu quả trong việc loại bỏ các hạt nhỏ từ khí

thải Tuy nhiên, cần thêm nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu quả của multicyclone và

áp dụng phương pháp này trong thực tế sản xuất.

3 Số liệu thô 

Q = 23 CFM = 39,1 m 3 /h = 19,55 m 3 /30p

* Lầ n 1

1000 mg/m 3  = 19,55g

Khối lượ ng giấy lọc trướ c: m gi ấ y l ọc trướ  c = 0,0255g

Khối lượ ng giấy lọc sau: m gi ấ y l ọ c sau = 0,0260g

Khối lượ ng giấy lọc trướ c: m gi ấ y l ọc trướ  c = 0,0256g

Khối lượ ng giấy lọc sau: m gi ấ y l ọ c sau = 0,0264g

Kích cỡ  hạt (mm) < 0,088 0,088-0,9 0,9-1,6 >1,6

Vào  Khối lượ ng (g) 3,6152 18,0481 4,7622 2,9045

4.Sơ đồ khối thí nghiệm

Chia tỷ lệ các loại

 bụi và tiến hành rây

 bụi

Từ lưu lượng tínhđượ c tổng số bụi cân 

Lưu lượng đầu ra:Q = 2,9 lit/phút 

6.Trình bày nhận xét/ kiến nghị về kết quả 

Đối với thành phần cấ p phối hạt đượ c sử d ụng trong bài thí nghiệm, thiết bị  cyclone xử lý đượ c vớ i hiệu suất r ất cao (>99%) do bụi đượ c xử lý chủ yếu là bụi

thô và bụi trung bình, nhóm cũng cân tỷ lệ bụi trung bình khá cao so với các bụi

khác và cyclone đượ c thiết k ế để xử lý hiệu quả nhóm bụi này. 

- Vận tốc dòng khí: Vận tốc dòng khí được đo tại một số vị trí trong cyclone

để xác định tốc độ của khí khi di chuyển qua thiết bị Tốc độ dòng khí ảnh hưở ng

đến áp suất trong cyclone và có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thiết bị.

- Nhiệt độ: Nhiệt độ của khí cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của cyclone  Nhiệt độ thấp hơn có thể làm giảm độ nhớ t của khí, làm giảm tốc độ dòng chảy

và ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình tách bụi.

- Độ  nhớt: Độ  nhớ t của khí ảnh hưởng đến lực ma sát giữa các hạt bụi vàtườ ng của cyclone Độ nhớt càng cao thì lực ma sát càng lớn và có thể làm tăng

(Phần lớ n tỉ lệ khối lượng không tậ p trung quanh d  p50 thì chọn B = 2, phần lớ n tỉ 

lệ khối lượ ng tậ p trung quanh d  p50 thì chọn B = 6, tỉ lệ khối lượ ng r ải đều nguyên

 bảng cấ p phối hạt thì B = 4) Phần lớ n tỉ lệ khối lượng không tậ p trung quanh d   p50

BÀI 2: HẤP PHỤ 

1.Nguyên lý hoạt dộng của tháp hấp thụ 

Khí và dung môi vào thiết bị hấ p phụ 1 từ trên xuống, khí sạch sau khi hấ p

 phụ đi ra ở  dướ i thiết bị ngoài Sau thời gian xác định luồng khí chứa dung môiđượ c thiết bị hấ p phụ 2 Khí thải được đưa vào thiết bị 1 tiến hành quá trình nhả 

hấ p phụ Nếu dung môi trộn lẫn trong nước chúng có thể tách bằng chưng cất.

Trướ c khi quay tr ở  lại thiết bị  hấ p phụ  chất hấ p phụ  cần được làm nguội làmkhô như khi nó đượ c cung cấ p.

2 Lịch sử  nghiên cứu phương pháp hấp phụ 

* Nghiên cứ u Wee Kong Pui, Rozita Yusoff and Mohamed Kheireddine Aroua.

 A review onactivated carbon adsorption for volatile organic compounds (VOCs).

Tóm tắ t: Một số  phương pháp kiểm soát đã được áp dụng để loại bỏ các hợ  p

chất hữu cơ dễ  bay hơi nguy hiểm (VOC) khỏi dòng khí, đặc biệt là các quy trình

hấ p phụ được đánh giá là nổi bật hơn về tính khả thi, hiệu quả cũng như năng lực

chi phí so với các phương pháp khác Trong nghiên cứu này, hầu hết các vật liệu

hấ p phụ d ựa trên than hoạt tính đều được đánh giá nghiêm ngặt về ưu điểm và

hạn chế đối vớ i khả năng hấ p phụ khí VOC Việc lựa chọn chất hấ p phụ và cácthông số quy trình phụ thuộc chủ yếu vào loại VOC đượ c sử d ụng, tính chất hóa

học và cấu trúc của nó, bên cạnh các đặc tính của chất hấ p phụ Tổng quan thảo

luận chi tiết về ứng d ụng của các hệ thống hấ p phụ cố định Một nghiên cứu mô

 phỏng tính toán sử d ụng dây dẫn hóa học lượ ng tử giống như mô hình sàng lọc

cho các dung môi thực được đưa vào đánh giá này để xác định hiệu quả  trong

việc mô tả và dự đoán kỹ thuật hấ p phụ cần thiết cho từng quy trình Đánh giánày cung cấ p một cuộc thảo luận toàn diện về các kỹ thuật hấ p phụ VOC và việc triển khai chúng cho các ứng d ụng khác nhau

* Nghiên cứ u Lijuan Jia, Jialu Shi Chao Long Fei Lian, Baoshan Xing VOCs adsorption on activated carbon with initial water vapor contents:  Adsorption mechanism and modified characteristic curves. 

Tóm tắ t:  Trong thực tế, quá trình tái sinh chất hấ p phụ luôn đạt đượ c bằng

cách đun nóng bằng hơi nước nóng, để lại một ít nướ c trong lớ  p chất hấ p phụ,

điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình hấ p phụ VOC Trong nghiên

cứu này, các đường đẳng nhiệt hấ p phụ  của 12 VOC (xeton, ankan, rượ u,

halohydrocacbon và hydrocacbon thơm) trên than hoạt tính dạng hạt (GAC) vớ i

hàm lượng nước ban đầu (IWC) khác nhau đã đượ c tiến hành Các tương tác hấ p

 phụ giữa VOC và GAC tại các IWC khác nhau đã được nghiên cứu bằng cách sử 

d ụng k ết hợ  p Mối quan hệ năng lượng hòa tan tuyến tính (LSER) và phươngtrình DubininRadushkevich (DR) Kết quả cho thấy hơi nước ban đầu có thể làm

giảm khả năng hấ p phụ và hệ  số  phân chia 12 VOC, đặc biệt ở   nồng độ  VOC

thấ p Theo LSER, khả năng nhận điện tử (∑β2H) và lực phân tán (log10L16) của

VOC đóng vai trò chính trong quá trình hấ p phụ Đối với các VOC có giá trị 

∑β2H xấ p xỉ trong cùng một chuỗi,ảnh hưởng tiêu cực của IWC ít rõ ràng hơn

đối với các VOC có log10L16 cao hơn, trong khi đối với các VOC có giá trị 

log10L16 tươ ng tự trong các chuỗi khác nhau, ảnh hưởng tiêu cực của IWC có ýnghĩa hơn đối với các VOC có ∑ cao hơn β2H Hơn nữa, các đường cong đặc

trưng của 12 VOC trên GAC khô, tức là, đồ thị của thể tích bị hấ p phụ (qv) so

vớ i mật độ  thế năng hấ p phụ (ε/Vm), về cơ   bản nằm trên mộtđườ ng cong duy

nhất có hệ  số tương quan cao, trong khi trên GAC với IWC, đặc trưng đườ ng cong của 12 VOC có sự khác biệt rõ ràng Xem xét ảnh hưở ng của IWC, phần

trăm đóng góp của lực phân tán (Wd) vào quá trình hấ p phụ VOC đã được đưa ra

để điều chỉnh thể tích chất hấ p phụ (qv) trong phương trình DR và Wd·qv đượ c

sử d ụng thay cho qv Sau đó, các đườ ng cong hấ p phụ đặc trưng tích hợ  p của 12

VOC trên GAC với nước ban đầu có thể đượ c biến đổi tốt và chúng cho thấy sự 

chồng chất tốt hơn vớ i hệ số  phù hợp cao hơn của phương trình DR. 

3.Sơ đồ khối thí nghiệm và số liệu thô   3.1. Sơ đồ khối thí nghiệ m 

Sơ đồ phân tích mẫu:

Các bướ c lập đườ ng chuẩn:

 3.2. Sơ đồ liệu thô 

Mẫu Thời gian (phút)  ABS

Đun cách thủy 10 phút, để nguội

Đo hấ p thu quang phổ 

λ 

Vdd chuẩn + V dd hấ p thụ = 8ml  

0.6 ml Anhydric Cromic  

Đun cách thủy 4p sau đó để nguội  

Đo hấ p thu quang phổ 

λ 

4.Tính toán kết quả thí nghiệm, vẽ biểu đồ, phương trình đườ ng chuẩn

Lập phương trình đườ ng chuẩn:

Ta được phương trình đườ ng chuẩn: y = 0.0198x –  0.0094

Từ  phương trình đườ ng chuẩn và số liệu thô ta tính được hàm lượng xăng như

-0,02 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

      A       S

HÀM LƯỢNG

Đồ thị đường chuẩn xăng

 Nồng độ xăng trong không khí tính ra mg/l theo công thức:

 = a.bc.V   /

Trong đó: 

a:là hàm lượng xăng trong ống phân tích (mg) 

 b: là tổng dung d ịch hấ p thu

c: là dung dịch hấ p thu lấy ra phân tích 

V 0 : Thể tích không khí đã hút (tính về điều kiện tiêu chuẩn) Sau khi vận hành xong mô hình, ta có bảng số liệu sau:

trung bình vì vậy cần phải xử lý thêm thời gian để hiệu suất xử lý của thiết bị tối ưu hơn. 

Ở thờ i gian từ 45 phút trở  đi, hiệu quả xử lý của thấ p hấ p thụ đạt xấ p xỉ 80%có

thể loại bỏ lượ ngkhí thải cần xử lí đáng kể.

 Như ta có thể thấy hiệu quả xử lí chưa cao.Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến

k ết quả thí nghiệm có thể k ể đến như: quá trình lấy mẫu không đồng đều d ẫn đến một

số sai lệch của k ết quả, thiết bị vận hành không liên tục hoặc vật liệu hấ p phụ có vấn đề.

6 Trả lời câu hỏi

Câu hỏi 1: Nêu các yêu cầu đối với các loại vật liệu đượ c sử d ụng để hấ p phụ.

Các chất hấ p phụ thườ ng ở   d ạng hạt, thanh, bùn hoặc đá nguyên khối vớ i

hydrodynamic đường kính khoảng 0.5 đến 10 mm Một số yêu cầu đối với các

loại vật liệu đượ c sử d ụng có thể đượ c k ể đến như sau: 

-Tính chống mài mòn cao, ổn định vớ i nhiệt và đường kính lỗ nhỏ, giúp tăng

diện tích bề mặt từ đó giúp tăng khả năng hấ p phụ.

-Các chất hấ p phụ phải có cấu trúc lỗ xốp riêng biệt với nhau giúp chúng có

khả năng thoát khí nhanh. 

- Khả năng hấ p phụ cao, nghĩa là hút được lượ ng lớn khí thải cần xử lí từ pha

khí. 

- Phạm vi tác dụng r ộng, nghĩa là tách đượ c nhiều loại khí khác nhau. 

- Có độ bền cơ học cần thiết giúp vật liệu hấ p phụ không dễ bị vỡ  vụn hay nghiền nhỏ trong quá trình vận chuyển.

- Khả năng hoàn nguyên dễ dàng: có thể tái sử d ụng lại một thờ i gian.

-Giá thành phải tương đối r ẻ.

Tất cả các yêu cầu trên đều hướ ng tớ i mục đích tăng hiệu quả xử lí khí thải,

tránh gây ô nhiễm môi trường đồng thờ i tiết kiệm chi phí cho quá trình vận hành. 

Câu hỏi 2: Nêu vài vật liệu cùng các thông số cụ thể được dùng để hấ p phụ.

Số liệu k ỹ thuật của một số loại than hoạt tính do Liên Xô (cũ) sản xuất:

AG-3 AG-5 AP-3 APT KAY CAY CKT CKT-3

1.0  –  3.5 1.5 –  2.7 1.0 –  1.5 1.0 –  5.5 1.0 –  6.0 1.0 –  5.0 1.0 –  5.0 1.0 –  3.5 1.0 –  3.5

600 450 450 550

550 –  600 400 450

380 –  500

420 - 450

0.3 0.3 0.3 0.33 0.33 0.33 0.36 0.45 –  0.59 0.46

Thông số k ỹ thuật của than MSC do Nhật sản xuất:

MSC-A MSC-5A MSC-B MSC-C

Kích thướ c lỗ r ỗng, m

Khối lượng đơn vị đổ đống, kg/m 3  

Khối lượng đơn vị thực, kg/m 3  

Thể tích lỗ r ỗng tổng cộng, cm/ 3  

4.10 -10   640 1800 0.34

5.10 -10   520 1800 0.56

6.10 -10   510 1800 0.59

7.10 -10   500 1800 0.61

Các số liệu k ỹ thuật của các chất hấ p phụ thông dụng:

Vật liệu Khối lượ ng

đơn vị đổ 

đống, kg/m 3  

380 –  600

400 –  900 1000

Câu hỏi 3 –  4: Hãy xác định vận tốc d ịch chuyển của sóng hấ p phụ, bề dàysóng, thời gian làm việc cho đến điểm ngừng của thiết bị thực nghiệm Các thông

số thực lấy từ thực nghiệm và tự chọn (nếu có). 

Giả sử bề dày của lớp đệm hấ p phụ 

 = 0.7 .

Lưu lượ ngkhí trơ đi qua thiết bị 

 ′  = 0.1 /  

 Nồng độ chất ô nhiễm ban đầu

   = 0.004 / ℎí ơ

Khối lượng đơn vị đổ động của vật liệu hấ p phụ 

   = 450 / 

Tích số của hệ số K và bề mặt tiếp xúc đơn vị a:

 = 30 /  

Các hệ số 

 = 150, = 2.2

   =    ′  × /  × −/  = 0.1450×150 /.  ×0.004 .−/.

Câu hỏi 5: Trình bày các phương pháp hoàn nguyên vật liệu

Các phương pháp hoàn nguyên vật liệu hấ p phụ:

- Hoàn nguyên bằng nhiệt: Vật liệu hấ p phụ đượ c sấy nóng để khả năng hấ p

 phụ của nó giảm xuống đến mức thấp và lúc đó chất khí đã bị hấ p phụ sẽ thoát rangoài Sau khi hoàn nguyên bằng nhiệt, vật liệu hấ p phụ  cần được làm nguội

trước khi đưa vào sử  d ụng lại Phổ  biến nhất của phương pháp nhiệt là dùngkhông khí nóng hoặc hơi nướ c.

- Hoàn nguyên bằng áp suất:Ở nhiệt độ không đổi nếu áp suất giảm thì khả 

năng hấ p phụ giảm và do đó chất khí đã đượ c hấ p phụ sẽ được thoát khỏi bề mặt

của vật liệu.

- Hoàn nguyên bằng khí trơ: Dùng khí trơ không chứ chất khí đã bị hấ p phụ 

thổi qua lớ  p vật liệu hấ p phụ Trong trườ ng hợp này áp suất riêng của chất bị hấ p

 phụ trong pha khí sẽ  thấ p hoặc bằng không, như vậy sẽ  tạo đượ c gradiant p

ngượ c chiều so với quá trình hấ p phụ do đó chất bị  hấ p phụ  trong pha r ắn sẽ  khuếch tán ngượ c tr ở  lại vào pha khí –  tức giải hấ p phụ (desorption).

BÀI 3: XỬ  LÝ BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC TÚI VẢI

1.Nêu nguyên lý hoạt động của thiết bị xử  lý bụi bằng phương pháp lọc túi

vải, rủ bụi bằng khí nén  Thiết bị xử lý bụi bằng phương pháp lọc túi vải, r ủ bụi bằng khí nén đượ c sử 

d ụng để loại bỏ bụi và các hạt r ắn khác từ không khí Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là sử d ụng một hệ thống túi lọc được làm bằng vải, được đặt trong

một khung chắn bụi Khí bẩn chứa bụi và các hạt r ắn được hút vào thiết bị qua

đườ ngống, và chuyển vào bên trong khung chắn bụi.

Khi khí bẩn chứa bụi được hút vào khung chắn bụi, các hạt bụi sẽ  bám vào bề 

mặt của túi lọc Khí đã đượ c lọc sạch sẽ sẽ đượ c thải ra ngoài qua một hệ thống

ống d ẫn khí Quá trình lọc này đượ c thực hiện cho đến khi túi lọc đã đầy bụi và

cần đượ c thay thế.

Để loại bỏ bụi và các hạt r ắn từ túi lọc, thiết bị sử d ụng khí nén để r ửa sạch túi

lọc Khi đó, một lượ ng lớn khí nén được bơm vào từ trên xuống dướ i, tạo ra một

làn sóng khí nén mạnh qua túi lọc Lực đẩy của khí nén khi đi qua túi lọc sẽ làmcho các hạt bụi và các hạt r ắn bám trên túi lọc bị rơi ra khỏi túi và rơi vào bộ thu gom bụi phía dướ i.

Quá trình này đượ c lặ p lại cho đến khi túi lọc được làm sạch và có thể  sử 

d ụng lại Các chức năng này được điều khiển bở i một bộ điều khiển tự động, giúp

cho thiết bị hoạt động hiệu quả và tiết kiệm năng lượ ng Thiết bị xử lý bụi bằng

 phương phá p lọc túi vải, r ủ bụi bằng khí nén đượ c sử d ụng r ộng rãi trong các nhàmáy sản xuất, cơ sở  chế biến thực phẩm và các ngành công nghiệp khác. 

2.Các nghiên cứu đã có về phương pháp lọc túi vải

* Nghiên cứ u của các tác giả Tiến sĩ Wei Chen và Tiến sĩ Chi -Min Shu (2009)

Tập trung vào ứng d ụng phương pháp lọc túi vải để loại bỏ bụi trong khí thải

từ các nhà máy Nghiên cứu này đã thử nghiệm sử d ụng các túi vải đa lớp để lọc

d ụng để giữ các hạt bụi lớn và túi vải bên ngoài đượ c sử d ụng để giữ các hạt bụi

* Nghiên cứ u của các tác giả  James W Han và Yehuda M Bar -Shalom (2011)

 Nghiên cứu của các tác giả James W.Han và Yehuda M Bar -Shalom (2011)

tập trung vào sử d ụng phương pháp lọc Kalman để tối ưu hóa quá trình lọc khí

trong hệ thống thông gió Hệ thống thông gió đượ c sử d ụng để làm sạch khôngkhí trong các tòa nhà và các ứng d ụng công nghiệp khác. 

Các kết quả của nghiên cứu cho thấy r ằng phương pháp lọc Kalman có thể cải thiện đáng kể hiệu quả lọc khí trong hệ thống thông gió Phương pháp này giúp

giảm thiểu sai số trong quá trình lọc và tối ưu hóa việc điều khiển hệ thống thônggió. 

 Nghiên cứu này cũng đề cậ pđến việc sử d ụng các cảm biến khí và các công

nghệ đo lưu lượng khí để giám sát hiệu quả lọc khí Các kết quả thử nghiệm cho

thấy r ằng việc k ết hợp phương pháp lọc Kalman với các công nghệ đo khí có thể 

cải thiện đáng kể hiệu quả lọc khí. 

 Nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp chí khoa học "Journal of Building Performance Simulation".

3 Số liệu thô 

Đo được đường kính trong, R = 4cm Vận tốc, v = -4m/s Suy ra, Q = 5x10

-3 m 3 /s.

Thờ i gian vận hành, t = 30p. 

Vớ i nồng độ bụi C = 1000mg/m 3  cần 9g bụi.

Rây bụi để  phânchia thành cáckích thướ c hạt

Tính toánlượ ng bụi

Cho giấy lọc vào thiết bị 

lấy mẫu và mở  máy bơm

hút khí 

7 Trả lời câu hỏi

Câu hỏi 1 & Câu hỏi 2:

Kíchthướ c

0-2 2-4 4-6 6-8 10-20 20-30 30-50 70-80 80-100 >100

Các giải pháp đề xuất xử lý dòng bụi trên bằng phương pháp lọc túi vải.

Bởi vì, dựa vào bảng cấ p phối hạt ta thấy hạt từ 2-8





Thêm vào đó: 

Thiết bị  Cyclone xử ký hiệu quả  từ  50-80% đối vớ i hạt bụi 10



lượ ng hiệu quả  xử lý đối vớ i bụi 10



khối lượ ng.

Lọc túi vải hiệu quả >90% đối vớ i bụi mịn, nên ước lượ ng hiệu suất đối vớ i

hạt bụi <8



80% khối lượ ng bụi.

Câu hỏi 3: Bột mịn CaCO 3  có kích thước ≤ 30 đượ c thu hồi làm phụ  gia cho

ngành sản xuất sơn. 

Giải phép tối ưuu thu hồi hết lượ ng bột ngày trong dòng khí ô nhiễm là: 

Cho dòng khí điqua hết thiết bị thu hồi bụi xoáy Đây là thiết bị ứng d ụng cơ

chế lắng bụi ly tâm, có khả năng thu hồi bụi mịn CaCO3 > 2



Phần bụi <2



Bởi vì: 

Cyclone: Ưu điểm là rẻ, cấu tạo đơn giản, vậnhành dễ dàng, công suất lớ n.

Thiết bị thu hồi bụi xoáy: Thuận lợ i nhất là dùng khí nhiễm bụi để làm khí thứ 

cấp, có thể làm tăng năng suất thiết bị Thiết bị lọc tinh:

- Thu hồi bụi cực nhỏ vớ i hiệu quả r ất cao (>99%).

- Nồng độ đầu vào thấ p (<10 cm/s).

-Dùng thu hồi bụi quý hiếm, có độc tính cao. 

Câu hỏi 5: Nêu các ảnh hưở ng của các yếu tố khác nhau đến hiệu quả lọc bụi.

Hiệu quả lọc bụi là một trong những yếu tố r ất quan tr ọng trong quá trình sản

xuất và xử lý khí thải Nó đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm

không khí và bảo vệ  sức khỏe của con người Tuy nhiên, hiệu quả  lọc bụi phụ  thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các

yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả lọc bụi.

1 Nhiệt độ không khí chứ a bụi.

 Nhiệt độ không khí chứa bụi có thể ảnh hưởng đến hiệu quả lọc bụi bởi vì nóảnh hưởng đến độ nhớ t của không khí Khi nhiệt độ cao, độ nhớ t của không khí

giảm, làm cho hạt bụi d ễ dàng đi qua thiết bị lọc và giảm hiệu quả lọc bụi Ngượ c

lại, khi nhiệt độ thấp hơn, độ nhớ t của không khí tăng lên, điều này làm cho bụi

d ễ  bám vào bề mặt lọc hơn. 

2 Vận tốc chuyển động của dòng khí chứ a bụi.

Vận tốc dòng khí chứa bụiảnh hưởng đến hiệu quả lọc bụi Khi vận tốc dòngkhí tăng lên, hạt bụi có thể không đượ c giữ lại trên bề mặt lọc và bị thổi qua thiết

 bị lọc Do đó, để đạt đượ c hiệu quả lọc tốt, phải có một vận tốc dòng khí chứa bụi

đủ lớn để giữ lại hạt bụi trên bề mặt lọc.

3.Kích thướ c hạt bụi.

Kích thướ c hạt bụi là một trong những yếu tố quan tr ọng nhất đối vớ i hiệu quả 

lọc bụi Các hạt bụi có kích thướ c nhỏ hơn có thể không bị giữ lại trên bề mặt lọc,

trong khi các hạt bụi lớn hơn có thể bị giữ lại hiệu quả hơn Tuy nhiên, các hạt

 bụi quá lớn có thể gây ra sự tắc nghẽn trong hệ thống lọc, gây giảm hiệu quả lọc.

4 Nồng độ bụi trong không khí đi vào thiết bị.

 Nồng độ  bụi càng cao thì càng khó khả năng làm tắc nghẽn thiết bị  lọc và

giảm hiệu quả lọc bụi Ngoài ra, nồng độ bụi càng cao, thì lượ ng bụi đượ c giữ lại

trên bề mặt lọc cũng càng nhiều, do đó cần thường xuyên vệ sinh và thay thế bề 

mặt lọc để đảm bảo hiệu quả lọc bụi.

5 Diện tích bề mặt lọc bụi.

Diện tích bề mặt lọc bụi cũng ảnh hưởng đến hiệu quả lọc bụi Khi diện tích

 bề mặt lọc tăng lên, sẽ có nhiều không gian để hạt bụi bám vào bề mặt lọc, từ đótăng hiệu quả lọc bụi Tuy nhiên, quá nhiều bề mặt lọc có thể gây ra sự tắc nghẽn

và giảm hiệu quả lọc bụi.

6 Sứ c cản của thiết bị lọc.

Sức cản của thiết bị  lọc cũng ảnh hưởng đến hiệu quả  lọc bụi Nếu sức cản

quá cao, dòng khí sẽ bị chặn lại và không được thông suốt qua thiết bị lọc, d ẫn

đến giảm hiệu quả lọc Do đó, thiết bị lọc cần đượ c thiết k ế sao cho có sức cản

thấp nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả lọc bụi.

7.Ảnh hưở ng của đường kính sợ i vật liệu lọc.

Đường kính sợ i vật liệu lọc cũng ảnh hưởng đến hiệu quả lọc bụi Vật liệu lọc

có đường kính sợ i nhỏ hơn sẽ có diện tích bề mặt lớn hơn, do đó có khả năng giữ 

lại nhiều bụi hơn Tuy nhiên, sợi quá mảnh có thể làm tắc nghẽn bề mặt lọc và

giảm hiệu quả lọc.

8.Ảnh hưở ng của độ rỗng của lướ i lọc.

Độ  r ỗng của lướ i lọc cũng ảnh hưởng đến hiệu quả  lọc bụi Lướ i lọc có độ 

r ỗng lớn hơn có thể cho phép dòng khí thông suốt d ễ dàng hơn, nhưng độ hiệu

quả lọc cũng sẽ giảm Ngượ c lại, lướ i lọc có độ r ỗng nhỏ hơn có thể giữ lại nhiều

 bụi hơn, tăng hiệu quả lọc, nhưng cũng làm tăng sức cản và có thể gây tắc nghẽn

 bề mặt lọc.

Tóm lại, hiệu quả  lọc bụi phụ  thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm nhiệt độ không khí chứa bụi, vận tốc chuyển động của dòng khí chứa bụi, kíchthướ c hạt bụi, nồng độ bụi trong không khí đi vào thiết bị, diện tích bề mặt lọc

 bụi, sức cản của thiết bị lọc, đường kính sợ i vật liệu lọc và độ r ỗng của lướ i lọc.

Do đó, khi thiết k ế và sử d ụng thiết bị lọc bụi, cần phải cân nhắc và tối ưu hóa các

yếu tố này để đảm bảo hiệu quả lọc bụi tốt nhất.