Tính toán hệ thống xử lý khói bụi lò hơi đốt dầu FO công ty TNHH cổ phần Việt Nam. Nhà máy chế biến thức ăn tôm cá khu công nghiệp Bàu Xéo tỉnh Đồng Nai

Nguồn nhân tạo: Trong công nghiệp, do kết quả của sự gia công các loại nguyên liệu và bán thành phẩm khác nhau bằng tác động cơ học, tác động nhiệt hay hoá học sẽ tạo thành các khí thải

KCN BAU XEO - DONG NAI

NGANH HOC : MOI TRUONG

TRUONG FIHDL= ¬"r CN:

THU VIEN GVHD : PGS.TS NGUYEN DUC CANH

ỗ 4OI004482- SVTH : NGUYỄN QUỐC HUY

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM DHDL KTCN TPHCM DOC LAP - TY DO - HANH PHUC

KHOA: MT & CN SINH HOC 000

NHIEM VU BO AN TOT NGHIỆP

Ngay sinh: 13/02/1984

1 Chủ đề Đô án tốt nghiệp:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÓI BỤI LÒ HƠI ĐỐT ĐẦU FO CTy C.P VIỆT

NAM NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỨC ĂN TÔM CÁ, KCN BẦU XÉO ~ ĐÔNG NAI

2 Nhiệm vụ:

- Tìm hiểu các phương pháp xử lý khí thải và bụi

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khói bụi cho Nhà máy chế biến thức ăn

tôm cá, Cty C.P Việt Nam

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: 01/10/2006

4 Ngày hoàn thành Đỗ án tốt nghiệp: 27/12/2006

_ 3 Giáo viên hướng dẫn:

Họ và tên: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH

Phần hướng dẫn: toàn bộ

Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua BCN Khoa

TP.HCM, ngày 2ˆ tháng f2 năm 2006 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

PHẦN DÀNH CHO KHOA “1U ¿~„@

Ngày bảo VỆ : LH no

Điểm tổng kết : -cccSreccrerrec

Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp :

Nơi lưu trữ Đổ n tốt nghiệp 7c

NHAN XET CUA GIAO VIEN HUGNG DAN

| Lh Avtar Chait A mo, ta, ON Mae dk se “` ”

$1, Mat: : fon Hg 1" Bintan ga Shel Cin

DCR pba (CD „Án vo ese “bac AR Mtecd Ky "di of “ Xa

Plt eg oy a ha yon Khel (Pag Be nes ti 4.z |

tate Kibet Thal wx Ae rac hidd hh! eb dn FO,

Ó G4 9 0 0 0 0046000086 0/0 ems eee utente HUE 0 006.668.046 66 2 64-040 09 6 49010 2 4 0m 4.0 0 0 900 0 6i4 0 0 00/4 004.4 0À 0 0 0 ĐÓ n 600 0 8-00 000000 0 0 0 0 06 00H P4 4900006 06 06000 6g

Điểm số bằng số: _ /,2 Điểm số bằng chữ: la Hea

HGI CAM ON

8X

Trước tiín tĩt xin cĩm on toan thể THẬ/ CÔ THường ĐH Kỹ Thuật (2g NHỆ T7

HE Chi Mh, Thy Cĩ Khoa Ma Truong va Cong N@tĩ Sith Hoe trong suốt thời gan học

tap ula qua d& tan tđn day 4, tuyển dat tiến thc va nhitng kinh ngtiĩm qui bÂu

2Ú? tô hoăn thăm tốt đe? ĐỒ ân Tốt nghiệ? lần năy

Ti cing chđn thừn cứn ơn THĐy NẠ\yễn f2c Cảnh đê Lận từu luớng ah Àu dắt

tôi trưng suốt quâ trhh tực hiện Đồ ân Tốt nip Bĩng thet tĩi cing xin bay tĩ long

biết on fu sẮ: đến những thđn nhđn Đn nhđn, bạn bỉ gđn xa đê lôn quan tam, dĩng

ví", gi? Ổ tối trưng xuốt quâ trìm học tập trĩn ging dong Aai hoc

đố cing, to xin Auto ali những Ôi trí đn ấn cha vă mẹ tđi những người ÔÊ có Øh

sith thăn ng dc Aố với tôi lớn sât câm, AFng viín, chỉ bÊo tôi lúc khó thăni, đ̓?

tđi lín tự th vững buốc trín Aui2ng đổi

NGUYEN QUOC HUY

LOI NOI DAU

_eÐ#Gs Cụm từ ô nhiễm không khí rất được quan tâm tại nước ta

trong thời gian gần đây, nhất là trong giai đoạn cả nước đẩy

mạnh tốc độ công nghiệp hóa, hiện đại hóa Điều này kéo theo

việc các khu công nghiệp tập trung được xây dựng trên toàn quốc,

ở đó tập trung một lượng lớn các nhà máy sản xuất, chế biến Và

cũng chính những khu công nghiệp tập trung là nơi tổn tại tình

trạng ô nhiễm không khí nghiêm trọng nhất Nồng độ các loại

khí thải và bụi tại đây luôn vượt mức tiêu chuẩn cho phép theo

TCVN (ví dụ TCVN - 6992 - 2001) Cùng với các loại nước thai công nghiệp, ô nhiễm khí thải và khói bụi công nghiệp là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng, đồng thời cũng ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của

xã hội Do vậy việc nghiên cứu các loại hình công nghệ để xử lý khí thải công nghiệp là một việc làm cấp thiết Đây cũng chính là mục đích của Đồ án Tốt nghiệp này, bên cạnh đó, mục tiêu sau

cùng của Đồ án là thiết kế một hệ thống xử lý khí thải của lò hơi công nghiệp, đốt bằng dầu FO, sao cho phù hợp với tình hình

hoạt động của Nhà máy sản xuất thức ăn tôm - cá thuộc Công ty

C.PViệt Nam Tuy nhiên, xét về tính ứng dụng thực tế thì Đồ án

Tốt nghiệp này sẽ không tránh khỏi việc tổn tại những sai sót,

hạn chế Vì vậy, rất mong được sự quan tâm, góp ý của quí vị để

Đồ án này được hoàn thiện hơn

Đồ án Tốt nghiệp CBHD: PGS.TS NGUYEN DUC CANH

MUC LUC

Chương1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY C.P VIỆT NAM

1.1 Thông tin chung về nhà máy

1.1.1 Cơ sở pháp lý

1.1.2 Thông tin chung về doanh nghiệ p:

Việt Nam

1.3.1 Sản phẩm của Nhà máy:

1.3.2 Nhu cầu nguyên liệu và các chất phụ gia:

1.3.3 Nhu cầu nhiên Hệu dùng cho lò hơi và máy phát điện:

1.3.4, Mô tả qui trình công nghệ sản xuất

1.4 Qui trình công nghệ sản xuất

Chương2: TỔNG QUAN VỀ BỤI, SO; VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ

LÝ

2.1 BỤI

2.1.1 Tính chất lý hoá của bụi

il 1i

12

12 12

Đán Tối nghiệp CBHD: PG8.18, NGUYEN DUC CẲNH

2.1.3 Tác hại của bụi:

2.1.3.1 Đối với con người và động vật:

2.1.3.2 Tác hại đối với thực vật:

2.1.3.3 Tác hại đối với vi liệu:

2.1.3.4 Tác hại đối với cảnh quan môi trường:

2.1.4 Các phương pháp làm sạch bụi khỏi không khí:

2.1.4.1 Thiết bị thu bụi khô kiểu cơ học

2.1.4.2 — Làm sạch bụi bằng phương pháp ướt

2.1.43 Làm sạch bụi bằng phương pháp lọc

2.1.4.4 Làm sạch khí bằng điện trường

2.2 KHÍSO;

2.2.1 Tính chất SO;

2.2.2 Nguôn phát sinh SO;

2.2.3 Ảnh hưởng và tác hại của SOz:

2.2.4 Các phương pháp xử lý SO; :

2.2.5 Phương pháp hấp thụ khí SO; bằng nước:

2.2.6 Phương pháp xử lý SO; bằng đá vôi (CaCO;) hoạc vôi nung

(CaO)

2.2.7 Phương pháp xử lý khí SO; bằng amoniac:

2.2.8 Xử lý khí SO; bằng Magié Oxit (MgO):

2.2.9 Xử lý SO; bằng kẽm Oxit(ZnO):

2.2.10 X ử ly khí SO; bằng các chất hấp thụ hữu cơ:

2.2.11 X ly SO, bang cdc chat hap thu thé ran:

2.2.12 Xử lý khí SO2 bằng mangan oxit (MnO):

Chương 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÓI BỤI

Đán Tối nghiệp CBHD: PGS.1S NGUYEN DUC CANE

——————oE

C TINH CAN BANG VAT CHAT TRONG THAP 45

3.2 Nông độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói thải 48 3.3 Thiết bị lọc bụi Ventury: 49

3.5.5 Tính chiều cao một bậc truyền khối 60

DS én Tối nghiệp

4.6 Tháp hấp thu:

4.8 Thiết bị kiểm tra pH:

1 án TỐI nghiệp CBHD: PCS.18 NGUYEN DUC CANE

Chương 1:

GIGI THIEU CHUNG VE CONG TY C.P.GROUP VIET NAM

1.1 THONG TIN CHUNG VE NHA MAY

1.1.1 Cơ sở pháp lý

— Số GP thành lập: 545A/GPĐC8 do Bộ Kế Họach và Đầu Tư cấp ngày

09/04/2001

— Quyết định cho thuê đất và cấp giấy chứng nhận quyển sử dụng đất số

109/QĐ.CT.UBT ngày 12/01/2000 của UBND tỉnh Đồng Nai

— Bảng đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trừơng số: 166/BDK-KHCNMT ngày

01/02/2000 của Sở Khoa Học , Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Đồng Nai

1.1.2 Thông tin chung về doanh nghiệp:

- Tên Nhà máy : Nhà máy chế biến thức ăn tôm - Công ty TNHH CP.Việt

Nam

— Địa điểm: Khu công nghiệp Bàu Xéo - xã Sông Trầu - Huyện Trảng Bom

oe Déng Nai

— Dién tich: 52.000 m?

—_ Điện thoại: 061 921502 - 503 — 504 — 509, Fax : 061.921513

— Hình thức đầu tư: 100% vốn đầu tư nước ngoài

—_ Cán bộ phụ trách môi trường: Lê Ngọc Nhi

12 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG TY TNHH

CHĂN NUÔI C.P.VIỆT NAM

Công ty TNHH Chăn nuôi CP việt Nam là công ty 100% vốn đầu tư nước ngoài thuộc thuộc tập đoàn C.P (C.P Group), Thái Lan, có trụ sở chính tai i2" Floor, CP Tower, 313 Silom Road, Bangrak, Bangkok 10500, Thailand

Dé dn TOL nghigp CBHD: DC8.18 NGUYEN DUC CANH

a

CP 1a 2 chữ cái đầu tiên của cụm từ Charoen Pokphand Tiền thân của tập

đoàn chỉ là mot sạp nhỏ ở Bangkok-Thailand, do 2 anh em Ekochor và Siew

Whooy điểu hành, chuyên nhập khẩu hạt giống từ Trung Quốc về bán cho

nông dân Thái Năm 1953 người con trai cả Ekochor cho xây dựng nhà máy

thức ăn gia súc Choroen Pokphand đầu tiên

Trong 30 năm hoạt động và mở rộng, CP đã trở thành nhà vận hành thức ăn

gia súc lớn thức 5 trên thế giới Đầu năm 90 năng suất thức ăn gia súc hằng năm ở các nhà máy tại 14 nước đật 14 triệu tấn

Tại Việt Nam, Công ty TNHH Chăn nuôi CP Việt Nam được xây dựng theo

giấy phép đấu tư số 545A/GP do Bộ kế hoạch và Đầu tư cấp ngày

22/11/1996 Công ty có trụ sở chính tại Khu Công Nghiệp Biên Hoà lI — Thành Phố Biên Hoà, có văn phòng đại diện tại số 151 Xô Viết Nghệ Tĩnh,

phường 17 quận Bình Thạnh, Thành Phố Hồ Chí Minh và các chi nhanh tai

Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nắng, Khánh Hoà, Bình Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Tiển Giang, Bạc Liêu, Cần Thơ Hệ thống nhà máy và trại chăn

nuôi của công ty bao gồm: nhà máy thức ăn gia súc Hà Tây, Đồng Nai, Tiền Giang), nhà máy sản xuất thiết bị dụng cụ chăn nuôi Đồng Nai, trại hco

giống cao sản, trại gà bố mẹ, nhà máy ấp trứng CP,nhà máy chế biến thực

phẩm CP, phân xưởng công nghệ sinh học, nhà máy chế biến hải sản đông

lạnh, trại tôm giống Vĩnh Hảo - Bình Thuận và nhà máy sản xuất thức ăn

nuôi tôm

1.3 THONG TIN HOAT DONG NHÀ MAY

1.3.1 Sản phẩm của Nhà máy:

Sản phẩm chính của Nhà máy là thức ăn nuồi tôm, là loại thức ăn tinh gồm

có bột cá, bột tôm, bột cá mực, men, đạm thực vật, lacitin, cholesterol, sắc

tố, bột, EPA, DHA, Vitamin tổng hợp, muối khoáng, mùi tự nhiên, enzym và

chất bảo vệ thực vật Tùy theo loại tôm và thời kỳ sinh trưởng sẽ có những

Dé an TOt nghigp CBHD: PG8.8 NGUYEN DUC CANH

Giai đoạn tăng trọng P.5 _ P.25 : 4001

Giai đoạn tăng trọng P.25 - P.40 : 4002

Giai đoạn tăng trong 1 mg - 5 mg : 4003

Giai đoạn tăng trọng 5 mg - 10 mg: 4004 - S

Giai đoạn tăng trong 10 mg - 18 mg: 4004

Giai doan tang trong 18 mg - 35 mg : 4005

Sản phẩm thức ăn nuôi tôm nhà máy sản xuất ra chủ yếu tiêu thụ trong

nước

Nhu cầu lao động : 320 CN ( người Việt) và 15 Quản lý (người Thái Lan)

Nhu câu về điện: Sử dụng điện lưới quốc gia

Nhu cầu về nước : Nứơc dùng cho sản xuất, sinh họat và PCCC được khai

thác từ nguồn nước ngầm tại địa phương Lượng nước sử dụng ước tính

khoảng 280 - 300 m3/ngày

1.3.2 Nhu cầu nguyên liệu và các chất phụ gia:

Các loại nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất thức ăn tôm chủ yếu là:

bột cá, bột vỏ tôm, bột gan mực, bột đậu tương, bột lúa mì, chất kết dính,

dầu cá, lecithin, premic sinh tố và premic khoáng

Do an TOt nghiép CBID: PGE.18 NGUYEN DUC CANH

Nguyên liệu Đơn Số lượng | Nguồn cung cấp

“vị

2 Bột vỏ tôm Tấn 3.000 Nhập khẩu + trong nước

(Nguồn: Công ty CP Việt Nam)

1.3.3 Nhu cầu nhiên liệu dùng cho lò hơi và máy phát điện:

Nhà máy hiện nay có 04 lò hơi ( 02 lò tại phân xướng I, 02 lò tại phân xưởng II) hoạt động trong quá trình sản xuất nhiên liệu sử dụng là dầu FO

Máy phát điện dự phòng khi cúp điện tại nhà máy là 2 máy, hoạt động

không liên tục chỉ sử dụng khi gặp sự cố hệ thống điện lưới cung cấp cho

hoạt động của nhà máy bị cúp đột xuất

Theo thống kê của nhà máy nhu cầu nhiên liệu 9 gần đây sử dụng cho hai thiết bị này như sau:

öVIfI NGUYEN QUOC HUY

(Nguồn: Công ty CP Việt Nam)

1.3.4 Mô tả qui trình công nghệ sản xuất

Nhà máy sản xuất thức ăn nuôi tôm được thiết kế với các loại thiết bị máy

móc có chất lượng hàng đầu của kỹ nghệ sản xuất thức ăn nuôi tôm, có hiệu quả kinh tế cao nhất Hiện nay nhà máy có 02 xưởng sản xuất thức ăn cho

tôm Công suất thiết kế của mổi xưởng là: 3600 tấn/tháng hay 43.200

tấn/năm, công suất được tính trên cơ sở 4 máy ép viên hoạt động 20 gid/ngay

( 4 giờ bảo trì tu bổ máy móc ), 26 ngày/tháng Với công suất như hiện nay nhà máy có thể đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ thức ăn nuôi tôm trong nước

Đồán Tối nghiệp CBIID DG8 Tổ NGUYÊN DÍCCẴNH

1.4 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẲN XUẤT THỨC ĂN TÔM NUÔI

Nhận nguyên liệu

Xay nghiền

Ỷ Cân mẻ trộn

s* Khâu nhận nguyên liệu :

Nguyên liệu ( bột cá, bột vỏtôm, bột gan mực, bột đậu tương, bột lia mi, )

được đổ vào máng nguyên liệu có trang bị hệ thống hút bụi Sau đó, nguyên

liệu được di chuyển ngang bằng hệ thống xích truyền và truyền lên cao bằng

hệ thống gầu nâng có công suất 30 tan/gid Ở trên đỉnh của nhà máy, nguyên

liệu sẽ đi qua sàn lọc để làm sạch và loại bỏ tạp chất Tại đây có nam châm

hút sạch các vật sắt thép có lẫn trong nguyên liệu

* Khâu xay nghiền :

Những loại nguyên liệu có cấu trúc thô cẩn được xay nghiên trước khi trộn

thì được chuyển đến máy nghiền loại búa đập Máy nghiễển có trang bị máy

hút bụi để khống chế bụi và déng thời tăng hiệu quả của máy nghiền Nguyên liệu đã được nghiền sẽ được chuyển ngang bằng vít chuyển xoắn và chuyển lên gầu nâng vào các bổn chứa nguyên liệu Công suất nghiền là 10

tấn / giờ ( loại hai 12% độ ẩm và lưới sàn 3,5 mm)

s* Khâu cân mở trộn : Khâu này sử dụng vít tải nạp nguyên liệu và cả 6 bộ phận xả nguyên liệu từ

bổn vào máng cân Cân được điểu khiển bằng máy vi tính có độ chính xác đến l kg Trọng lượng tối đa của mỗi mẻ là 3 tấn

s%* Khâu trộn :

Số nguyên liệu đã cân được đổ vào 3 máy trộn nằm ngang trộn bằng ruy

băng Nguyên liệu được trộn đều trong 5 phút và sau đó được chuyển sang

công đoạn kế tiếp

* Khâu nghiền nhuyễn :

Hệ thống nghiền nhuyễn ( Atomizer ) không sử dụng sàng lọc có trang thiết

bị vi phân ( Micro — separator ) được dùng để nghiển số nguyên liệu đã trộn

đều trước cho trở nên thật nhuyễn và sau đó được chuyển đến bộ phận lục

SVPH NGUYÊN QUỐC HUY 7

eee

không khí bằng hệ thống truyền bằng sức hút Số nguyên liệu này được nhận

tại một máng tràn ( Surge hopper ) ở phía trên máy trộn Công suất của hệ

thống nghiền nhuyễn là 12 tấn/giờ

s%* Khâu trộn lại :

Số nguyên liệu đã được trộn sơ bộ và nghiền nhuyễn lại được trộn lại thêm

một lân nữa trong một loại máy trộn ngang sử dụng tay khuấy ngắn có công

suất 3 tấn /mẻ Tại công đoạn này, các nguyên liệu khác đã được nghiên

nhuyễn từ trước và các loại prêmic được cho vào trộn chung Công suất của

hệ thống trộn này là 12 tấn/giờ

“+ Khau ép viên:

Số nguyên liệu đã được trộn đểu sẽ được đưa đến bộ phận sơ chế (

Conditioner ) của hệ thống ép viên Tại đây, số nguyên liệu được xử lý bằng hơi nước sôi dưới áp suất để được gia tăng độ ẩm và đồng thời khởi động quá

trình “gêlatin hoá “ một số nguyên liệu Sau khi được sơ chế, số nguyên liệu

này được chuyển đến bộ phận ép viên Kích cỡ viên và thành phần nguyên liệu được sử dụng trong công thức sẽ ấn định công suất của máy ép viên, thông thường là vào khoảng 1,2 - 2 tấn/giờ Viên thức ăn vừa ép xong sau

khi đi qua khuôn ép sẽ được cắt để có bể dài mong muốn

4 Khâu làm khô và nguội viên thức ăn vừa ép : Khi rời khỏi máy ép viên thì thức ăn có độ ẩm khoảng 16-17% và nhiệt độ

khoảng 80-90°C.Bằng cách cho bộ phận đi qua thiết bị làm khô, độ ẩm sẽ

mất đi 5-6%, và kế đến viên thức ăn khô sẽ được cho đi qua bộ phận làm

nguội nhờ vậy nhiệt độ của viên thức ăn lúc này chỉ còn cao hơn nhiết độ

môi trường xung quanh khoảng 15°C Công suất làm khô và nguội viên thức

=—ễễ——————=—

s* Khâu sàn viên : Viên thức ăn nguội được sàn lọc để loại bổ những viên quá cỡ và quá nhỏ

Những viên quá nhỏ và bụi sẽ được chuyển đến bồn trộn lại Công suất sàn

là 10 tấn/giờ

* Khâu nghiển viên thành cốm :

Các viên thức ăn quá kích cỡ sẽ được chuyển qua máy nghién để tạo ra viên

cám nhỏ có nhiều kích cỡ và bụi cám Công suất nghiền là 6 tấn/giờ

* Khâu sàn cốm:

Các viên dạng cốm sẽ được sàn lọc để loại bỏ phần bụi cám và phân tách

riêng biệt các cỡ viên thức ăn Công suất bộ phận sàn cốm là 6 tấn/giờ

** Khâu đóng bao:

Khâu đóng bao được thực hiện bằng các máy đóng bao tự động tốc độ nhanh

Công suất đóng bao là 8 bao 25 kg/phút

s* Nhập kho:

Sau khi đóng bao thành phẩm sẽ đựơc vận chuyển tới kho bằng xe nâng

xếp thành từng chồng, gần nhau theo từng dãy khác nhau của dạng thức ăn tôm ( dạng cốm, dạng viên) Xắp xếp theo thứ tự chồng nào vào trứơc xuất

* Khâu vận chuyển : Thức ăn nuôi tôm thành phẩm sẽ vận chuyển đến khách hàng thông qua các

xe vận tải của các đại lý Thông qua các đại lý của công ty thành phẩm sẽ

đến tay người nuôi tôm

1.5 AN TOAN LAO DONG VA PHONG CHÁY CHỮA CHÁY

Nhà máy đã bố trí nhà xưởng cách ly với văn phòng và các công trình khác trong khuôn viên nhà máy Đường xung quanh bên ngoài nhà xưởng được tráng nhựa để xe cứu hoả có thể ra vào dễ dàng

cọ —e===ceeen

Đán Tối nghiệp CBHD: PCS.18 NGUYEN DUC CANA

a

Bố trí nhà xưởng thông thoáng có những khoảng trống cần thiết đối với từng

thiết bị và ở vị trí cao ráo

Đã bố trí và duy trì tốt hệ thống chiếu sáng trong xưởng sắn xuất

Tại khu nhà xưởng đã thực hiện nay đú các biện pháp phòng chống sự cố

môi trường trong nhà xưởng như phòn chống cháy nổ, phòng chống sét

Đã thực hiện tốt việc khám sức khoẻ định kỳ cho người lao động theo chế độ hằng năm

Đã và đang tiến hành đo đạc, giám sát chất lượng môi trường của nhà máy

trong những thời gian khác nhau

Người ta phân loại bụi có nhiễu cách: theo nguồn gốc, theo kích thước (cỡ hạt),

theo tác hại

Phân tán là trạng thái của bụi trong không khí, phụ thuộc vào hạt bụi và sức cản

của không khí Bụi bé hơn 10um sức cản gần bằng sức nặng, chúng sẽ rơi theo tốc

độ không đổ Bụi có kích thước lớn, sức nặng lớn hơn sức cản nên sẽ rơi theo tốc độ tăng dần (rơi có gia tốc) Như vậy, những hạt có kích thước lớn sẽ rơi xuống còn

những hạt có kích thước nhỏ sẽ lơ lững trong không khí

Ví dụ: bụi thạch anh cỡ 10um sẽ rơi với vận tốc trung bình 7,87 mm/⁄s gấp 100 lần

hat cé cd Lum (0,078mm/s)

Tính chất này cho ta thấy rõ ảnh hưởng của bụi đến việc thâm nhập vào cơ quan hô

hấp và đến phương pháp phòng chống bụi

2.1.1.3 Tính nhiễm điện của bụi:

Bụi đặt trong một điện trường 3000 vôn(V) sẽ có tính nhiễm điện rất cao chúng sẽ

bị hút với tốc độ khác nhau tuỳ theo kích thước của hạt bụi Người ta áp dụng tính

chất này để thiết kế các buồng lắng bụi tĩnh điện

Đồ án TỐT nghiệp CBHD: DG8.18 NGUYEN DUC CANH

2.1.1.5 Tính lắng bụi do nhiệt:

Cho khới chuyển động từ một ống có nhiệt độ cao sang một ống có nhiệt độ thấp hơn nhiều sẽ có hiện tượng phần lớn khói lắng đọng trên bề mặt ống lạnh hơn

Hiện tượng này là sự trầm lắng của các hạt do sự giảm tốc độ chuyển động của

phân tử khí do ảnh hưởng của nhiệt độ

2.1.2 Nguồn thải

Bụi có 2 nguồn thải chính:

2.1.2.1 Nguồn tự nhiên

Do hoạt động của núi lửa, cháy rừng, bão cát, phấn hoa từ thực vật

2.1.2.2 Nguồn nhân tạo:

Trong công nghiệp, do kết quả của sự gia công các loại nguyên liệu và bán thành phẩm khác nhau bằng tác động cơ học, tác động nhiệt hay hoá học sẽ tạo thành các khí thải công nghiệp, trong đó có chứa các hạt bụi lơ lững Sản phẩm của sự chấy không hoàn toàn của các chất hữu cơ và nhiên liệu khi thiếu không khí sẽ tạo thành

muội

Các ngành công nghiệp sinh ra bụi như : công nghệ sản xuất giấy sinh ra bụi ở

công đoạn chặt và sàn nguyên liệu ; công nghệ chế biến gỗ thường sinh ra các loại

bụi khô co kích thước lớn và trọng lượng nhỏ ; dệt, nhuộm sinh ra các loại bụi dạng

sợi có tính cháy nỗ cao ; các ngành luyện kim, gang, thép sinh bụi và muội do đốt

nhiên liệu cháy không hoàn toàn, ˆ

2.1.3 Tác hại của bụi:

Bụi sinh ra trong không khí sẽ gây rất nhiều tác hại cho con người, động vật, thực

vat va anh hưởng đến cảnh quan môi trường

2.1.3.1 Đối với con người và động vật:

Bụi thâm nhập vào cơ thể người và động vật qua ba đường: tiêu hoá, hô hấp và qua

bể mặt da, nhiều nhất là ở đường hô hấp

đường hô hấp mà có thể cản và loại trừ được 90% bụi có kích thước lớn hơn và

bằng 5m — Các hạt bụi nhỏ đưới 5m có thể theo không khí thở vào đến phế

nang, sau đó, chúng có thể loại ra khoảng 90%, số còn lại đọng ở trong phối và đường hô hấp có thể gây nên các bệnh cho phối và phế nang

Ngoài ra, bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da phát sinh các bệnh về

da như lỡ loét da (do bụi vôi, thiếc, được phẩm ) Hay bụi còn gây tốn thương mắt, gây kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, làm giám thị lực,

bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt

Một số loại bụi:

Bụi của vật liệu có tính ăn mòn mà lắng đọng ở mũi mồn hay đương hô hấp

trên có thể gây tổn thương như làm thủng rách các mô, vách ngăn mũi Nếu

vào sâu trong phổi có thể bị hấp thụ vào cơ thể và gây nhiễm độc hoặc gây di ứng bằng sự co thắt bằng đường hô hấp như bênh hen suyễn

- Bụi chì gây tác hại cho quá trình tổng hợp hồng cầu, cho thận và hệ thống

thần kinh Nó có thể cố định trong xương và răng

- - Bụi khoáng và kim loại dẫn đến hiện tượng xơ hoá phổi, làm suy chức năng

hô hấp, tốn thương niêm mạc, dạ dày, gây rối loạn tiêu hoá

- Bui hữu cơ như bông sợi, gai, lanh dính vào niêm mạc, gây viêm phù thũng,

tiết nhiều niêm dịch

Khi tiếp xúc với bụi, cây sẽ bị giảm khả năng quang hợp của cây do các bể mặt lá

bị che lấp Tuy nhiên, cũng có một số bụi có tác dụng tốt đối với thực vật Ví dụ: các chất photpho, nito, cacbon

2.1.3.3 Tác hại đối với vật liệu:

Một số loại bụi khi tiếp xúc với các thiết bị, đồ vật bằng kim loại trong không khí

sẽ gây ăn mòn các đồ vật hoặc thiết bị, đặc biệt là trong môi trường nóng ẩm

Dé én TSt nghiệp CBHD: PC8.18 NGUYEN DUC CANH

“=————ễễễễễễễễỄễễễễễễễễễ 2.1.3.4 Tác hại đối với canh quan môi trường:

Lam gidm đi vẻ đẹp thiên nhiên của môi trường nhất là ở các khu du lịch, khu vui

chơi, các danh lam thắng cảnh

Trong sản xuất thường đùng các phương pháp sau đây để tách các hạt lơ lửng ra khỏi môi trường khí:

2.1.4 Các phương pháp làm sạch bụi khỏi không khí:

Làm sạch khí bằng phương pháp cơ học Trong trường hợp này, khí, bụi được tách

bằng lực cơ học, lực trọng lực hoặc lực l¡ tâm

Làm sạch khí bằng phương pháp ướt Khí thải chứa bụi được thổi qua lớp chất lỏng

hoặc được sục vào chất lỏng

Phương pháp lọc Hỗn hợp khí bụi được đưa qua các vật ngăn xếp Bụi được giữ lại

và khí đi qua

Phương pháp điện trường Bụi được lắng khi hỗn hợp khí đi qua điện trường có

điện thế cao

+ THIẾT BỊ THỤ BỤI KHÔ KIỂU CƠ HỌC:

— Thiết bị thu hổi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế lắng như:

—_ Trọng lực: các buồng lắng bụi

— Quán tính: lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí hoặc nhờ vách ngăn

— Li tâm: các xyclon đơn, nhóm và tổ hợp xyclon

Bảng: Các thông số đặc trưng của thiết bị xử lý bụi khô:

D6 &n TS nghiệp CBHD: PG8.18 NGUYEN DUC CANH

Bụi có kích thước hạt từ 100 - 200um được lắng dưới tác dụng của trọng lực Hiệu

suất xử lý của phương pháp này thấp (40 —- 70%), thường đóng vai trò xử lý sơ bộ

Thiết bị lắng nhờ trọng lực có 2 /oại : đường lắng và buồng lắng

+_ Đường lắng:

Buồng lắng được mô tá qua hình sau 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 kỳ được

tháo ra ngoài

+ Buông lắng:

Hình vẽ dưới đây là sơ đổ thiết bị buồng lắng Khi qua buồng lắng hỗn hợp khí di

chuyển với vận-tốc nhỏ Hạt bụi lắng dưới tác dụng của trọng lực

Để tăng năng suất của quá trình, trong phòng lắng có đặt nhiều tấm chắn nằm

ngang và song song nhau Khi đi qua khoảng giữa các tấm, bụi sẽ lắng lại trên bể

mặt tấm Để đắm bảo quá trình lắng liên tục, người ta thiết kế buồng lắng làm 2 ngăn, để khi ngăn này làm việc thì ngăn kia tháo bụi và cứ như vậy thay đổi nhau

Dầán Tốt nghiệp CBHD: DC8.18 NGUYEN DUC CANH

— ——

Khoảng cách giữa các tấm trong buồng lắng thường trong khoảng 40 - 100mm Để

tránh dòng khí cuốn theo các hạt bụi đã được lắng, thường vận tốc chuyển động

của nó được giới hạn:

Dồ án Tốt nghiệp CBHD: PGS&.18 NGUYEN DUC CANH

@ Lắng quán tính:

Nguyên lý hoạt động của thiết bị lắng quán tính là khi đột ngột thay đối 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 1m/⁄s, còn ở ống vào khodng 10m/s

Hiệu quà xử lý của thiết bị dạng này từ 65 — 80% đối với các hạt bụi có kích thước

25 - 30m Trở lực của chúng trong khoảng 150 — 390 N/m’

& Lédng duéi tac dung cia luc li tam:

Để tăng vận tốc lắng của bụi trong khí và làm sạch khí hoàn toàn người ta thường dùng lực li tâm Lực li tâm được tạo ra trong cyclon do dòng khí

+ Cấu tạo của cyclon:

Nguyên tắc làm việc của cyclon dựa vào lực quán tính Trong hình dưới đây,

cyclon gồm thân trụ (1) và thân đáy nón (2) Hỗn hợp khí chứa bụi (có kích thước

5 - 100m) được đưa vào cyclon ở cửa (3) Vận tốc của khí vào khoảng œ+~ 20mús

Khi vào thân trụ, dòng khí chuyển động tròn dọc theo thân trụ Nhờ lực ly tâm, các

hạt bụi chuyển động tách khỏi dòng khí theo hướng bán kính và sau đó tập hợp lại

bên ngoài lớp khí trên thành thiết bị Khi đến cửa thoát bên dưới (5), một phần khí

đi qua ống ra ngoài, phần còn lại tiếp tục chuyển động tròn quanh tâm ở đoạn phễu tạo thành dòng đi lên để vào ống tâm Trong cyclon, dòng khí chuyển động

theo 2 hướng ngược nhau song song với trục của thiết bị Cùng với dòng khí, bụi

cũng chuyển động đọc theo thành của đoạn phễu đến cửa (6) để ra ngoài

Cấu tạo của cyclon rất đa dạng chúng được phân biệt bằng kích thước, hình dạng

của bộ phận chính Loại đơn giản nhất là cyclon dạng phễu LIOT do Nga chế tạo

Phương pháp lắng dưới tác dụng của lực li tâm chỉ đạt hiệu quả 45 - 85% và chỉ

lọc được những hạt bụi có kích thước tương đối lớn Tuy nhiên nẻu ghép nhiều

cyclon đơn thành tổ hợp thì hiệu suất lọc bụi có thể đạt đến 95%

Cyclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp

Dé &n TEL aghiép CBD: PG&.18 NGUYEN DUC CANH

Uu diém :

— Có thể làm việc ở nhiệt độ cao đến 500°C

- Làm việc tốt ở áp suất cao

—_ Trở lực cố định và không lớn (250 - !500N/m?)

— Năng suất cao, giá thành rẻ

— Hiệu quả không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

Nhược điểm:

— Vận hành kém hiệu quả khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5m

— Không thể thu hồi bụi kết dính

Quan hệ giữa đường kính và chiều cao cyclon là:

H 2

Vận tốc khí qua cyclon khoảng từ 2,2 đến 5,0m/s

Nong dé bụi cho phép ứng dụng cyclon phụ thuộc vào đường kính cyclon:

* LÀM SẠCH BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT:

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 bể mặt các ống hoặc tấm, hoặc có thé

phun thành bụi sương vào toàn bộ thể tích của thiết bị

Lầm sạch khí bằng phương pháp ướt có thể tiến hành dưới tác dụng của trong lực

Đồ án Tốt nghiệp CBHD: PG&.18 NGUYEN DUC CANH

tụ của hơi nước Khi đó, các hạt bụi nhỏ trở thành tâm ngưng tụ, chất lỏng (hơi

nước) sẽ bám vào bụi làm cho kích thước của bụi lớn lên và lắng xuống

Tuy nhiên, phương pháp này tiêu hao nhiều năng lượng (điện, nước)

Uu điểm :

— Hiệu quả thu hồi bụi cao

— Có thể ứng dụng để thu hổi bụi có kích thước đến 0.1m

— Có thể sử dụng khi nhiệt độ và độ ẩm cao

— Nguy cơ cháy, nổ thấp

— Có thể thu hổi được hơi và khí

Cấu tạo thiết bị làm sạch khí bằng phương pháp ướt: có 4 loại:

—_ Loại tĩnh học (chủ yếu gồm các tháp rửa)

— Loại động học

— Loại bể mặt ướt

— Loại sủi bọt

& Thiét bị loai tinh hoe:

Rất phổ biến, có cấu tạo hoàn toàn giống tháp hấp thụ

Khí đi qua tháp từ đưới lên còn chất lỏng thì được phun qua các vòi từ trên xuống

Qua tiếp xúc, các hạt chất lỏng sẽ kéo theo các hạt bụi và rơi xuống đáy tháp Để

tăng khả năng tách bụi người ta dùng tháp đệm Trong tháp đổ đầy đệm, chất lỏng

đi từ trên xuống thấm ướt toàn bộ bể mặt đệm, khí đi từ dưới lên tiếp xúc với

Dé Gn TOt aghiép CBHD: PC8.18, NGUYEN DUC CANH

Cấu tạo thiết bị động học gồm thân hình xoắn ốc (1), trục nằm ngang (2) trên đó

có lắp chóp phân phối (3) và đĩa (4), trên đĩa lắp các thanh tròn nằm ngang đều

nhau, làm thành ba hoặc bốn vòng tròn đồng tâm (5) Khi đĩa quay, các thanh tròn này chuyển động giữa các khe của các thanh tròn không chuyển động Các thanh

tròn không chuyển động gắn với vỏ thiết bị và củng chia thành ba hoặc bốn vòng

tròn đồng tâm Trên đĩa (4) có lắp cánh (8) tạo điểu kiện cho chất lỏng rửa và tách bụi tốt hơn Cánh (9) có nhiệm vụ vận chuyển nhờ tạo được áp lực khí ( đến 500mmH;O ) Bụi được lắng ở hộp (10) gắn trong thân thiết bị Chất lỏng được

dẫn qua ống (11) vào chóp và tưới vào các thanh chuyển động Hỗn hợp lỏng khí

chuyển động qua các cánh vào thân thiết bị ở dạng các hạt nhỏ, khi qua cửa (12) bụi tách khỏi dòng khí để vào máng (13), còn dòng khí qua cánh (9) vào máng

(14) ra ngoài

Loại thiết bị này thường được dùng torng ngành luyện kim để làm sạch khí lò cao

có hàm lượng 0,02 đến 0,05g/mỶ (tính ở nhiệt độ 0°C và 760mmHg) Khí trước khi

vào thiết bị cần được làm lạnh từ 50 đến 60°C và hàm lượng bụi không quá 2g/nẺ

Vì vậy, thường trước khi vào thiết bị, khí lò được làm lạnh và làm sạch sơ bộ bằng

thiết bị loại tĩnh Loại thiết bị động học có năng suất rất cao (50 — 60.10” m”⁄h khí

ở 0°C và 760mmHg), tiêu tốn năng lượng ít (5 - 6kW/ 1000m”) Nhược điểm: cấu

tạo phức tạp

Lượng chất lổng được dùng cho 1000m? khí tiêu chuẩn là từ 0,5 — 1,5m'

Đán TỐI nghiệp CBMI2 DGö lề NGUYEN DUC CANE

œ _ Thiết bị loại bỀ mắt ướt:

Hoạt động dưới tác dụng của lực ly tâm Khí cần làm sạch được đưa vào thiết bị

theo phương tiếp tuyến (nguyên tắc cyclon), bể mặt bên trong của thiết bị luôn có lớp màng chất lỏng chảy qua

Hén hợp khí đi vào thân trụ (1) qua cửa (2) Chất lổng qua vòi phun (3) chảy thành

màng trên thành thiết bị Khí chuyển động xoáy từ đưới lên Dưới tác dụng của lực

li tâm, bụi văng vào thành thiết bị, thấm ướt bởi màng chất lỏng và theo nước chảy

xuống đáy hình nón

Ưu điểm:

— _ Độ làm sạch lớn

— _ Trở lực nhó

— _ Cấu tạo đơn giản

œ _ Thiết bị loại sủi bọt:

Chất lỏng tiếp xúc với khí tạo thành bọt, do đó bể mặt tiếp xúc pha rất lớn cho nên

độ làm sạch rất cao Hiệu suất tách bụi đạt 99% đối với bụi có kích thước lớn hơn

Sum

Bên trong thùng rỗng (1) có chứa tấm lưới (2) Khí vào cửa phía dưới qua các lỗ

lưới sục vào lớp chất lỏng bên trên lưới tạo thành bọt Các hạt bụi có kích thước

nhỏ qua được lỗ lưới, bám vào bể mặt bot cùng chất lổng chảy qua cửa tràn ra

ngoài, còn những hạt có kích thước lớn không chui qua được 16 lưới thì bị chất lỏng

lọt xuống cuốn theo chảy xuống đáy nón (3) Khí sạch đi lên phía trên qua cửa ra

ngoài

Khả năng tách bụi phụ thuộc vào vận tốc đòng khí Nếu:

Dán Tối nghiệp CBHD: PG8.18, NGUYÊN DỨÚC CÍNH

— Vận tốc khí đủ lớn, lớp bọt chuyển động, bể mặt tiếp xúc phát triển và bọt

liên tục tạo ra

— _ Vận tốc dòng khí quá lớn sẽ tạo thành tia nước phụt mạnh

% LÀM SẠCH BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC:

Nguyên lý làm việc:

Cho dòng khí đi qua lớp vách ngăn xốp Khí sạch chui qua các lỗ mao quản xốp,

còn bụi bị giữ lại trên bể mặt vách ngăn Vách ngăn có nhiều loại nên việc chọn

loại nào cũng là một vấn để Khi chọn vách ngăn thì phải chú ý đến:

—_ Tính chất hóa học

— Nhiệt độ của khí

— Kích thước hạt bụi trong hỗn hợp khí được giữ lại trên bể mặt vách ngăn

Năng suất của vách ngăn phụ thuộc vào: vận tốc lọc của khí Nghĩa là lượng khí đi qua một đơn vị bể mặt của vách ngăn trong một đơn vị thời gian Vận tốc lọc được

quyết định bởi áp suất dòng khí và trở lực vách ngăn

Có 3 loại thiết bị lọc: bằng vải, bằng vách ngăn xốp và vách ngăn bằng sành sứ

xốp

œ_ Thiết bị lọai bằng vải:

Thường được dùng là thiết bị lọc tay áo Loại này có cấu tạo chính gồm thân (3), bên trong có nhiễu túi vải (5) (tay áo) gắn trên tấm lưới phân phối (4) Đầu dưới

túi vải hở và đầu trên kín Toàn bộ túi vải được treo trên khung (11) Bụi đi từ dưới lên qua lưới vào trong túi Khí sạch qua lớp vải ra ngoài, còn bụi được giữ lại trong túi

Khi chiểu dày lớp bụi trên bể mặt vả lọc tăng thì trở lực cũng tăng, nên ta phải rũ

bụi định kỳ bằng hệ cơ học (10) Ngoài ra, đôi khi cùng với bộ phận rũ bụi người

ta còn thổi không khí sạch vào theo chiểu ngược lại để làm sạch vải

Ở hình trên, thiết bị lọc túi vải có 4 ngăn Các ngăn lọc được hệ thống phân phối

cơ học điều khiển theo thời gian lọc Ví dụ như ở hình (b) mô tả các ngăn I, II, IV

rũ bụi thì đóng van (6) lại và mở van (8) ra Khi đó quạt (9) làm việc, thối khí sạch

vào để làm sạch các túi (vì tạo ra áp suất lớn hơn ở quạt (1)) Đồng thời hệ cơ học

hoạt động để nâng và rung túi cho b5ui rơi Sau khi hoàn thành giai đoạn rũ bụi,

ngăn II được đưa vào chế độ làm việc và một ngăn khác chuyển sang chế độ rũ bụi Quá trình tiến àhnh liên tục Bụi rơi xuống buồng (3) được đưa ra ngoài nhờ

hệ thống vít tải (12) và ống tháo (13)

Chu trình làm việc của mỗi ngăn thường từ 5 đến 8 phút cho quá trình làm sạch khí

va từ 20 đến 30 giây cho quá trình rũ bụi

Để vượt qua trở lực vải lọc, van tiết lưu và các ống dã cần tạo ra áp suất dư khoảng 60 đến 120 mmH;O

œ _ Loại vách ngăn xốp:

Loại thiết bị này rất đơn giản, gồm thân trụ hai vỏ có đục lỗ Ở giữa lớp vỏ đổ các

vật như cát, than, sỏi, đá tạo thành lớp ngăn xốp, hoặc giữa hai tấm lưới có lớp

sợi tơ nhân tạo, sợi amiăng, bông Khí có bụi qua lớp ngăn thì bụi bị giữa lại Sau một thời gian làm việc cần làm sạch hoặc thay vách ngăn Ngoài ra, ta cũng có thể

dùng ống sứ xốp đặt thành dãy trong thân thiết bị Khi dòng khí thổi qua ống sứ xốp đi vào bên trong thì khí thoát ra ngoài, còn bụi bị giữ lại trên bể mặt ống sứ

Tháo bụi ra bằng cách thổi không khí sạch theo hướng ngược lại từ torng ống ra hoặc rửa các các ống lọc

— _ Có thể làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trường ăn mòn hóa học

—_ Có thê tự động hóa và cơ khí hóa hoàn toàn

; án Tốt nghiệp CBHD PC&.T8 NGUYEN DUC CANA

Cơ sở vật lý của quá trình lọc điện:

Trong kỹ thuật lọc điện, người 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 dấu Vận tốc chuyển động và động

năng của chúng càng tăng khi điện thế giữa hai điện cực càng lớn Trên đường đi đến điện cực, các ion và electron va đập vào các phân tử khí trung hòa và ion hóa chúng Ngoài va đập, sự chuyển động mãnh liệt của các phân tử khí cũng làm tăng

sự !on hóa

Khi hiệu số điện thế giữa hai điện cực tăng đến giá ưị tới hạn gui là diện thể

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 hiện tượng tự phóng điện

Sự xuất hiện tia lửa điện là do giữa hai điện cực song song có một điện trường

đồng nhất, nên ở hiệu điện thế cao thì khả năng lon hóa giữa hai điện cực như nhau và số ion và electron tạo thành đồng thời rất lớn và phát sáng như tia lửa

giữa 2 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 cách sử dụng một cực

là tấm phẳng hay ống, còn cực kia bằng dây, để cho điện trường giữa hai cực

không đồng nhất nhau

Xung quanh điện cưc dây, điện trường lớn hơn nên khả năng ion hóa tốt hơn, càng

xa điện cực dây thì 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

Trong lọc điện, điện cực dây là cực âm Quanh điện cực dây có khá năng ion hóa

mạnh nân xuất hiện vầng sáng và nghe có tiếng nổ lép bép, vì thế điện cưc dây còn được gọi là điện cực phẳng Điện cực tấm hoặc 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

đán Tốt nghiệp CBHD: PG8.18 NGUYEN DUC CANH

động đến cực tấm hay ống, trao đổi electron và trở thành trung hòa Chỉ một phần

nhỏ bụi rơi vào vùng sáng thì biến thành ion dương nên chuyển động đến được 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 diện cực lam dien the

ở chỗ đó tăng rất nhanh vượt quá điệnthế giới hạn, gây ion hóa mạnh Tại chỗ của điện cực lắng xuất hiện vẳng 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 âm (dây) Trên đường đi gặp bụi tích điện âm sẽ trung hòa luôn nó, làm

bụi không lắng được và kết quả là giảm hiệu suất tách bụi của thiết bị

Để tránh hiện tượng này phải làm tăng khả năng dẫn điện cho bụi, bằng cách phun nước cho ẩm bụi, hoặc tốt nhất trước khi vào lọc điện thì cho lọc sơ bộ bằng

Điện cực lắng là những tấm kim loại (3) đặt song song nhau Giữa các tấm điện

cực dây (4), chúng được treo trên khung Khí sạch được tháo ở cửa (5)

So với máy lọc điện tấm, máy lọc điện ống có ưu điểm là: điện thế của điện trường lớn nên làm sạch khí tốt hơn, vận tốc khí đi trong thiết bị lớn hơn, do đó cho

Dé én ToL nghigp CBHD: PG8.1S, NGUYEN DUC CANIT

phép tăng năng suất, dùng thuận lợi hơn đối với khí có độ ấm nhỏ hơn khó làm

sạch

Nhược điểm: khó lắp ráp, công kểnh, tốn kim loại, khó rõ bụi, năng lượng tiêu hao

tính theo chiểu dài dây dẫn lớn Được dùng trong trường hợp bụi khó lắng, khí cần

làm sạch cao, không cần rũ bụi

Trong thực tế thường dùng thiết bị loại ống có đường kính 150 — 300mm và dài 3 —

4m Đối với khí chứa acid nên dùng ống chì

Theo cách thức làm việc thì người ta chia thành 2 nhóm là: lọc điện khô và lọc điện ướt Lọc điện khô dùng cho bụi nóng và lọc điện ướt dùng cho bụi ướt

Các loại máy lọc điện công nghiệp có loại XK - 45 là máy lọc tấm hai buồng

Loại máy này thường được dùng để lọc khói lò đốt quặng trong cí nghiệp sản xuất

H;SO¿, hàm lượng bụi đến 0,2g/mỶ (với vận tốc dòng khí khoảng 0,7m⁄)

Để lọc khí có chứa bụi acid người ta dùng máy lọc điện ướt Loại máy này thông

thường có hai buồng liển nhau, khí sau khi qua buồng lọc thứ nhất được làm ẩm

nhờ tháp trung gian Qua tháp tưới ẩm sẽ làm tăng nông độ acid của khí trước khi

vào buồng lọc điện thứ 2 Ví dụ: máy lọc điện ướt M — 134: diện cực lắng được

cấu tạo bởi ống lục giác (3) bằng chì gắn trên một lưới Điện cực dây (5) có tiết

diện tròn hoặc hình sao, đường kính 3,5mm và dài 4,4mm được lắp trên khung (6)

và (8) Dòng khí bẩn đi từ dưới lên qua lưới phân bố (9) cao 550mm bằng vòng sứ

có đường kính 50 x 50mm Để phân bố đều vào các ống lục giác Vận tốc khí

trong loại này lớn hơn loại tấm và đqạt 0,8 đến 1m/s Nhiệt độ trongthiết bị lọc điện ướt là 30 —40°C, tất nhiên nhiệt độ cực đại đạt đến 90°C, có khi lên đến

160°C

Ngoài ra còn có loại lọc điện ướt K — 144 có cấu tạo gồm buồng (L) được lọc bọc

đá chịu acid Buồng (1) được ngăn làm 2 phần Cực lắng (2) có cấu tạo bởi ống

silic hoặc than graphic với đường kính 250 - 290mm, cao 4m Cực dây (3) được treo vào khung (4)

Đán Tối nghiệp CBHD: PG8&.18 NGUYEN DUC CANH

Ngoài các thiết bị làm sạch khí thông thường đã nêu trên, ta còn gặp trong thực tế nhiều phương pháp khác, như làm sạch khí bằng siêu âm Với loại này, tác dụng

của sóng siêu âm sẽ làm tăng sự dao động của bụi, làm tăng sự va chạm của chúng

tạo khả năng kết hợp lại thành các hạt bụi lớn Khi qua các loại thiết bị tách bụi

như cyclon, bụi sẽ được tách ra khỏi khí dễ dàng

Lọc khí bằng siêu âm có thể đạt đến hiệu suất 90% với kích thước bụi 0,5 - 5m Phương pháp này có tần số dao động khoảng 2 - 50kHz, cường độ âm 0,1 -

0,3W/cnÏ và thời gian lưu của khí trong trường âm khoảng 1 - 4s

Uu điểm: thiết bị đơn giản, làm việc chắc chắn

Nhược điểm: tốn nhiều năng lượng, cứ 1000m” khí tốn 0,7 - 2kWh, môi trường lam việc khó khăn do ảnh hưởng của tần số âm

2.2 KHISO,

2.2.1 Tinh chat SO,

SO; là một chất khí không màu, không cháy, có màu hăng cay khó chịu và gây

phản xạ nghẹt thở Có vị chua của axit và nặng hơn không khí d=2,92

SO, dé hoá lỏng dưới áp suất cao và làm lạnh ở -15°C

1lít SỐ; lỏng —> 5001ít SO; khí

Khí SO2 lỏng bốc hơi thu nhiều nhiệt nên được dùng trong các máy lạnh

SO2 tan trong nước tạo thành H2SO4

SO2 có tính khử nên ứng dụng trong công nghiệp để tẩy mùi, trong hoá học dùng

để phân tích

Trong những điều kiện bình thường SO2 không kết hợp với O2 nên có khả năng

dập tắt các đám cháy

Nông độ tiêu chuẩn cho phép SO2 trong không khí theo TCVN là 0.02mg/l

2.2.2 Nguôn phát sinh SO;

Khí Sulfurơ phát ra do sự đốt các ngồn nhiên liệu tại chỗ, từ các nhà máy điện (16,8.10 T/năm), khí SO; có nhiều ở các lò đốt có sử dụng S Nguồn phát thai khí

đán Tốt nghiệp CBHD: PC8.18 NGUYEN DUC CANH

Khí SO; cũng được sinh ra từ các nhà máy sản xuất hóa chất, ngành công nghiệp

hóa chất: sản xuất H;SO¿, sử dụng các hóa chất có chứa S

Trong khí quyển do hiện tượng quang hóa và có xúc tác (V;O;) SO; biến thành

SO3

SO; + UV +O; -> SƠ; + HạO

2.2.3 Ảnh hưởng và tác hại của SO;:

Do các quá trình sản xuất thải vào khí quyển lượng SO; rất lớn, tương đương

triệu tấn sulfur/năm — 132 triệu tấn SO; /năm, chủ yếu là do đốt nhiên liệu (than và đầu)

Trên thế giới hàng năm tiêu thụ gần 2 tỷ tấn than đá các loại và gân một tỷ tấn đầu

mỏ Khi thành phân S trong nhiên liệu trung bình chiếm 1% thì lượng SO; thải vào khí quyển là 60 triệu tấn/năm Đó là chưa kể đến lượng SO, từ các ngành công nghiệp khác Ô nhiễm của các thành phố lớn trên thế giới như: Chicago là 0,79

ppm hoặc Sanfrancisico là 0,8 ppm Vấn để ô nhiễm bầu khí quyển bởi khí SO; từ

lâu đã trở thành hiểm họa của nhiều quốc gia, nhất là các nước đang phát triển

Tác hại của SO; là do hình thành axit HạSO¿, HạSO¿, SỐ; vào cơ thể qua đường hô

hấp và tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt nên hình thành nhanh chóng các axit H;ạSO;

và H;SO¿

Do dễ tan trong nước nên SO; sau khi hít thở vào sẽ phân tán trong máu tuần hoàn

Ở máu, H;SO, chuyển hoá thành sunfat và thải ra nước tiểu, hấp thụ lượng lớn SO;

có khả năng gây bệnh cho hệ tạo huyết và tạo ra methemoglobin tăng cường quá

trình oxi hoá Fe? thành Fe”

Đối với thực vật, SO; có tác hại đến sự sinh trưởng của rau quả Nong dd SO, chi khoảng 0.3 ppm đã gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của rau quả Đối với các loại

Đ án Tốt nghiệp CBHD: DGS.18 NGUYEN DUC CANH

thực vật nhạy cảm giới hạn gây độc kinh niên khoảng 0.15 — 0.30 ppm Nhay cam

nhất đối với SO; là các thực vật bậc thấp như rêu, địa y Mặc dù ở nồng độ thấp

nhưng với thời gian kéo dài sẽ làm vàng lá, úa và rụng Khi nồng độ SO; trong không khí khoảng 1 -2 ppm có thể gây chấn thương với lá cây sau vài giờ tiếp xúc

Ở nồng độ cao thì trong một thời gian ngắn đã làm rụng lá và gây chết hoại đối với

thực vật

SO; là chất chủ yếu của mưa axit làm tổn thương đến lá cây, vỏ cây, làm trở ngại

cho quá trình quang hợp, lá cây bị vàng úa và rụng, phá hoại các tế bào bên trong

cây làm cho cây trồng mọc rất khó khăn, cẩn trở sự sinh trưởng của bộ rễ làm suy giảm khả năng chống bệnh và sâu hại của cây Mưa axit làm axit hoá đất, giải

phóng các ion kim loại gây độc cho đất và cho thực vật Việc hít thở phải SO; sẽ

gây co thắt các loại sợi cơ thẳng của phế quản, nếu nổng độ SO› quá lớn sẽ làm

tăng tiết chất ngay thành cổ họng

2.2.4 Các phương pháp xử lý SO; :

SO; là loại chất ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp, cũng như trong sinh hoạt của con người, nó được coi là chất nhiễm bẩn chủ yếu đối với khí quyển, làm ảnh hưởng đến các bệnh về đường hô hấp của con người và làm hại đến các

loài động thực vật

Nguồn phát thải chủ yếu là từ các lò nung, lò hơi khi đốt nhiên liệu than, dâu mỏ, khí đốt và một số ngành khác như hoá chất, luyện kim tất cả các nguồn thải trênđã

thải vào bầu khí quyên một lượng SO; rất lớn làm ảnh hưởng đến con người và các

loài sinh vật trên trái đất

Với tầm ảnh hưởng rất lớn của SO; thì việc xử lý nó từ các nguồn thải đang là vấn

để nan giải của nhân loại Để giải quyết vấn để này thì các nhà khoa học đã nghiên

cứu và đưa ra một số giải pháp xử lý như sau:

Dé én TSt aghigp CBHD: PG8.18 NGUYEN DUC CANH

2.2.5 Phương pháp hấp thụ khí SO; bằng nước:

Nước là một nguyên liệu rất đơn giản nên việc sử dụng phương pháp hấp thụ khí

SO; bằng nước đã được áp dụng từ rất sớm để loại bỏ khí SO; từ nguồn khí thải Và

hệ thống xử lý chúng bao gồm hai giai đoạn:

1, Hap thu khi SO, bang cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thai di qua

vật liệu đệm có thấm nước để giữ lại khí trong nguồn thải đó

2 Khí sau khi được thu hồi thì ta sẽ tách rời giữa khí SO¿ vànước sạch

Và để thu hổi được khí SO; đậm đặc nhằm phục vụ cho mục đích sản xuất acid

sunfuric thì người ta áp dụng phương pháp ngưng tụ để thu hồi SO¿

Tuy nhiên, phương pháp hấp thụ SO; bằng nước cũng gặp rất nhiều khó khăn như:

để giải tháp hấp thụ phải cân một lượng nước rất lớn tức là phải có nguồn cung cấp

nhiên liệu Mặc khác, lượng nước trên muốn sử dụng lại phải làm nguội nước

xuống thấp khoảng 10°C nên đây là vấn để không đơn giản và khá tốn kém Vì vậy

để sử dụng phương pháp này thì cần một số điều kiện như sau:

_ Nông độ khí SO; từ nguồn thải phải tương đối cao

_ Có sẵn nguồn cung cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẽ

_ Có sẵn nguồn nước lạnh

_ Có thể xả được nước có ít nhiều acid ra sông ngòi

% Nguyên tắc hoạt động:

Dòng khí thải sau khi vào xiclon (1) thì không khí bay bên trên vào tháp ôxi hóa

nhiều tầng xúc tác (2) còn các tro và hạt bụi thì lắng xuống phần dưới của xiclon Sau khi qua tháp ôxi hóa nhiều tầng thì lượng khí đó kết hợp với ôxi và nhờ sự có

mặt của chất xúc tác Vanađi (V) biến thành alhydric sulfuric (SOa) sau đó được đưa qua hệ thống scrubơ rửa khí bằng cách dùng nước tới để alhydric sulfuric kết hợp với nước tạo thành acid sulfuric Và để quá trình này xảy ra hiệu quả thì thiết bị

làm nguội được chế tạo kèm để sau mỗi tầng xúc tác đều được làm nguội

Đồ án Tốt nghiệp CBHD: PG8.18 NGUYEN DUC CANH

2.2.6 Phương pháp xử lý SO; bằng đá vôi (CaCO;) hoạc vôi nung (CaO)

Phương pháp xử lý SO; bằng vôi là phương pháp được áp dụng rất rộng rãi trong

công nghiệp vì hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và sẵn có ở mọi nơi

Nguyên tắc hoạt động:

Khói thải sau khi được lọc sạch tro bụi đi vào scrubơ (I), trong đó xảy ra quá trình

hấp thụ khí SO; bằng dung dịch sữa vôi tới trên lớp đệm bằng vật liệu rỗng Nước

chua chảy từ scrubơ có chứa nhiều sunfit và canxi sunfat dưới dạng tinh thể và một

ít tro bụi còn sót lại sau bộ phận lọc tro bụi, do đó cần tách các tỉnh thể nói trên ra

khỏi dung dịch bằng bộ phận tách tinh thể Thiết bị số 2 là một bình rỗng cho phép dung dịch lưu lại một thời gian đủ để hình thành các hạt tinh thể

Sau bộ phận tách tinh thể (2), dung’ dich một phần đi vào tưới cho các scrubơ, phần

còn lại quabộ lọc chân không (3), ở đó các tỉnh thể bị giữ lại và thải ra ngoài

Quá trình tạo thành dung dịch sữa vôi để làm nguyên liệu cho quá trình hấp thụ khí SO; là đá vôi được đập vụn ở thiết bị máy đập (7), sau đó cho vào thiết bị (8) để

nghiền thành bột rồi cho vào thùng (6) để pha trộn với dung dịch loãng chảy từ bộ

phận lọc chân (3) cùng một lượng nước bổ sung tạo thành dung dịch sữa vôi mới

Các phản ứng xảy ra trong quá trình trên là:

CaCO; + SO, = CaSO; + CO,