Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý khói thải – bụi từ nồi hơi đốt bằng than đá tại công ty cp group việt nam

Dưới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi.. Làm sạch bụi

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 SỰCẦN THIẾT CUA DE TAI

Ngày nay, cùng với tiến bộ của khoa học kỹ thuật kéo theo sự phát triển mạnh

mẽ của hầu hết các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ làm cho

bộ mặt đất nước thay đổi: các nhà máy xí nghiệp, các khu công nghiệp, khu chế xuất, các cơ sở chăn nuôi tập trung được hình thành Tất cả mọi sự thay đổi này déu hướng đến việc phục vụ nhu câu của con người, tạo điều kiện sống tốt hơn

Bên cạnh những mặt tích cực mang lại, đó là việc thải ra các loại chất bẩn đa

dang va độc hại, làm cho tình trạng môi trường ngày càng trở nên xấu đi Các chất thải độc hại có tác động xấu đối với con người, động vật, đất đai, cây cối và các công trình nhân tạo khác Nếu môi trường tiếp tục suy thoái sẽ dẫn đến hậu quả nghiêm trọng cho loài người Vì vậy, hiện nay vấn để bảo vệ môi trường đã không còn là nhiệm vụ mỗi quốc gia mà là nhiệm vụ của toàn câu và của toàn

thể nhân loại

Nước ta, trong giai đoạn đẩy mạnh quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước để đáp ứng việc hội nhập WTO, nhiều ngành công nghiệp đã không ngừng

phát triển và lớn mạnh, bên cạnh đó tài nguyên thiên nhiên đang dân cạn kiệt tỉ

lệ nghịch với các chất thải làm ô nhiễm môi trường Tuỳ từng loại và quy mô sản xuất của những ngành khác nhau mà mức độ gây ô nhiễm môi trường là rất khác

nhau Chẳng hạn như việc đốt nhiên liệu cho nổi hơi cũng gây ô nhiễm môi

trường:khí (hơi hoá chất độc hại), nước thải, chất thải rắn nhưng trong đó chỉ có

khí là ô nhiễm đáng kể

Tại các khu công nghiệp hiện nay, việc sử dụng nổi hơi từ nhiên liệu là than đá là rất phổ biến, thì việc quản lý và kiểm soát các nguồn ô nhiễm từ đây là việc làm

rất cần thiết để đảm bảo môi trường làm việc cho người lao động và bảo vệ môi

trường chung quanh Do tính chất và mức độ quan trọng như vậy, cho nên việc lựa

chon dé tai “tinh toán và thiết kế hệ thống xử lý khói thải - bụi từ nồi hơi đốt bằng than đá tại công ty C.P Group Việt Nam ” nhằm mục đích làm giảm các tác động đến môi trường, bảo vệ sức khỏe người lao động và người dân ở khu vực lân cận

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý khói thải - bụi từ nổi hơi đốt bằng than đá tại công ty C.P Group Việt Nam, tập trung giải quyết các mục tiêu chính sau đây: Đánh giá tác động môi trường tại Công ty C.P Group Việt Nam

Để xuất và đưa ra dây chuyển công nghệ xử lý khói thải —- bụi từ nổi hơi đốt bằng

than đá thích hợp có thể áp dụng cho Công ty nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do cơ sở gây ra

Để xuất việc tính toán và thiết kế các công trình đơn vị

Để xuất và đưa ra các giải pháp kinh tế hiệu quả nhất có thể áp dụng cho công ty 1.3 PHAM VIDE TAI

Để tài chỉ tập trung nghiên cứu tính toán và thiết kế hệ thống xử lý khói thải — bụi từ nổi hơi đốt bằng than đá tại công ty C.P Group Việt Nam

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu tổng quan về công ty C-P group Việt Nam

Nghiên cứu sơ lược về tình hình sản xuất và đặc điểm quy trình công nghệ của Công ty

Nghiên cứu nhằm xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, từ đó phân tích và đánh giá mức độ gây ô nhiễm đối với môi trường lao động và môi trường xung quanh

SVTH: Tạ Đức Trọng 2

Dé xuất các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm môi trường góp phần đảm bảo sự phát

triển cân đối giữa phát triển sản xuất và bảo vệ môi trường, sức khoẻ cho công

nhân

Để xuất các công nghệ xử lý ô nhiễm thích hợp nhằm hạn chế ô nhiễm góp phần

bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khoẻ của người dân

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.5.1 Phương pháp luận nghiên cứu

Xây dựng quy trình công nghệ xử lý tại Công ty C.P Group Việt Nam dựa trên cơ

sở phân tích thông tin về hiện trạng của Công ty và mối quan tâm của Ban Giám Đốc Công ty đối với vấn để môi trường

Những thông tin cần thiết cho quá trình phân tích phải được thu thập đây đủ và có

độ tin cậy cao Do đó, các thông tin trên phải được tổng hợp từ nhiều nguồn, đối

tượng khác nhau, trong đó có các thông tin từ Ban Giám Đốc, Cán bộ/công nhân viên trong Công ty và từ việc quan sát hiện trường

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu

Quá trình làm đồ án tốt nghiệp đòi hỏi phải tiến hành với nhiều khía cạnh khác nhau, do đó phải vận dụng nhiều phương pháp khác nhau:

+ Phương pháp tổng hợp tài liệu

+ Phương pháp thu thập số liệu

+ Phương pháp điều tra khảo sát

+ Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Chương 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÔNG TY C-P GROUP VIỆT NAM

2.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH

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 tại 12” Floor, CP Tower, 313 Silom Road, Bangrak, Bangkok 10500, Thailand

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

đoàn chỉ là một sạp nhỏ ở Bangkok-Thailand, do 2 anh em Ekochor và Siew Whooy điều 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 đầu 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 II — 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 chỉ nhánh tại

Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bình Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu,

Đồng Nai, Tiền Giang, Bạc Liêu, Cần Thơ Hệ thống nhà máy và trại chăn

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

SVTH: Tạ Đức Trọng 4

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

thức ăn nuôi tôm

- Dién thoai : 061 921502 —- 503 — 504 - 509 Fax :061.921513

- Hình thức đầu tư : 100% vốn đầu tư nước ngòai

- Cán bộ phụ trách môi trường : Lê Ngọc Nhi

2.3 CHỨC NĂNG HOẠT ĐỘNG

Nhà máy sản xuất thức ăn nuôi tôm được thiết kế với các loại thiết bị máy móc có chất lượng hàng đầu cửa 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

Xay nghiên

Cân mẻ trộn

Tron Nghién nhuyén

Tron

Ep vién

Làm khô và nguội

Sàn viên

Nghiền viên thành cốm

Sàn cốm

Đóng bao

Nhập kho

SVTH: Tạ Đức Trọng

* Mô tả dây chuyển công nghệ :

se Khâu nhận nguyén liệu :Nguyên liệu (bột cá, bột vồtôm, bột gan mực, bột đậu tương, bột lứa mì ) 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 truyén lên cao bằng hệ thống gầu nâng có công suất 30

tấn/giờ Ở trên đỉnh cửa nhà máy, nguyên liệu sẽ đi qua sàn lọc để làm sạch và loại bỏổ tạp chất Tại đây có nam châm hút sạch các vật sắt thép có lẫn trong nguyên liệu

se Khâu xay nghiền :Những loại nguyên liệu có cấu trúc thô cần được

xay nghiển trước khi trộn thì được chuyển đến máy nghiên loại bua đập

Máy nghiền có trang bị máy hút bụi để khống chế bụi và đồng thời tăng

hiệu quả cửa máy nghiển Nguyên liệu đã được nghiển sẽ được chuyển

ngang bằng vít chuyển xoắn và chuyển lên gầu nâng vào các bổn chứa

nguyên liệu Công suất nghiển là 10 tấn / giờ (loại hai 12% độ ẩm và lưới

sàn 3,5 mm)

e _ Khâu cân mẻ trộn :Khâu này sử dụng vit tdi nạp nguyên liệu và cả 6

bộ phận xả nguyên liệu từ bổn vào máng cân Cân được điều khiển bằng máy vi tính có độ chính xác đến 1 kg Trọng lượng tối đa cửa mỗi mẻ là 3 tấn

e 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

e Khâu nghiền nhuyễn :Hệ thống nghiển nhuyễn (Atomizer) không sử dụng sàng lọc có trang thiết bị vi phân (Micro — separator) được dùng để

nghiền số nguyên liệu đã trộn đều trước cho trở nên thật nhuyễn và sau đó

được chuyển đến bộ phận lọc 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 nghién nhuyễn là 12 tấn/giờ

e Khâu trộn lại :Số nguyên liệu đã được trộn sơ bộ và nghiển nhuyễn

lại được trộn lại thêm một lần 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 nghiển nhuyễn từ trước và các loại prêmic được cho vào trộn chung Công suất của hệ thống trộn này là 12 tấn/giờ

e _ Khâu ép viên :Số nguyên liệu đã được trộn đều 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

e Khâu sàn viên :Viên thức ăn nguội được sàn lọc để loại bỏ những

viên quá cỡ và quá nhỏ Những viên quá nhỏ và bụi sẽ được chuyển đến

bổn trộn lại Công suất sàn là 10 tấn/giờ

e Khâu nghiền viên thành cốm :Các viền thức ăn quá kích cỡ sé được chuyển qua máy nghiền để tạo ra viên cám nhỏ có nhiều kích cỡ và bụi

cám Công suất nghiên là 6 tấn/giờ

e 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

e Khâu đóng bao :Khâu đóng bao được thực hiện bằng các máy đóng bao tự động tốc độ nhanh Công suất đóng bao là § bao 25 kg/phút

se 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 dấy khác nhau cửa đạng thức ăn tôm (dạng cốm, dạng viên) Xắp xếp theo thứ tự chồng nào vào trứơc xuất trứơc vào sau xuất sau

e_ 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

2.5 NHU CẦU NGUYÊN LIỆU

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 lứa mì, chất kết dính, đầu cá, lecithin, premic sinh tố và premic khoáng

SVTH: Tạ Đức Trọng 8

Nguyên liệu Đơn vị | Số lượng Nguồn cung cấp

1 Bột cá 65% Tấn 18.000 Nhập khẩu + trong nước

2 Bột vỏ tôm Tấn 3.000 Nhập khẩu + trong nước

8 Lecithin Tan 1.800 Nhap khẩu

9 Prémic sinh t6 | Tan 1.800 Nhập khẩu

10.Prê mic Tấn 3.000 Nhập khẩu

hoạt động của nhà máy bị cúp đột xuất

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

2.7 AN TOAN LAO DONG VA PHONG CHAY CHUA CHAY

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

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 sản xuất

Tại khu nhà xưởng đã thực hiện nay đủ 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

e Ô nhiễm do nước mưa chẩy tràn:

Vào mùa mưa, nước mưa chảy trên mặt đất tại khu vực nhà máy sẽ

cuốn theo dầu mỡ (dùng bôi trơn động cơ), đất cát xuống đường thoát nước

Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mưa chảy tràn được ước tính như sau:

e© Ô nhiễm do nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhu cầu sinh hoạt cửa công nhân trong nhà máy, ước tính khoảng 24m /ngày Trong đó:

—= Nước dùng cho vệ sinh cửa công nhân trong Công ty:

Lượng công nhân cửa công ty tổng cộng là 335 người Và theo tiêu chuẩn TCN 20-33-85 Bộ Xây dựng, nước dùng cho sinh hoạt của công nhân

là 45 líi/người/ca

Lượng nước sử dụng: 45lít x 335 = 15.075 m3/ngày

- Nước dùng cho nhu câu ăn uống, nhà ăn cửa công nhân trong Công ty: Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4474 -§7, lượng nước sử dụng cho nhà ăn tập thể cho 1 người/I bữa ăn là 25lí/người Do vậy lượng nước thải nhà ăn được tính như sau: Lượng nước thải = 335 người x 25 lit/ngudi =

8.375 m*/ngay

e Ô nhiễm do nước thải sản xuất

Nhà máy hiện nay đã đầu tư xây dựng hệ thống cống rãnh thu gom

nước thải tại hai xưởng sản xuất Nước thải cửa nhà máy phát sinh từ các nguồn: máy xử lý mùi, rữa cá tươi, rữa dầu mở cá, đậu nành, làm vệ sinh máy móc, khu tắm cửa công nhân bốc vác, từ máy xử lý khí thải lò hơi Lượng nước thải này trong đợt cao điểm nhất của nhà máy vào khoảng 80 m3/ ngày

Nhà máy hiện nay có một hệ thống xử lý nước thải sản xuất công suất 40m3/ngày Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý này được chứa tại một hồ có diện tích 100m” và để cho bốc hơi nước Hiện nay hệ thống xử lý này đã quá tải không hoạt động được, nhà máy đang tiến hành xây dựng

hệ thống xử lý nước thẩi mới công suất 80mỶ/ngà y

e_ Tiêu chuẩn nứơc thải của nhà máy:

Tiêu chuẩn nứơc thải được phép thải ra môi trường của nhà máy theo Phiếu xác nhận số 166/BĐK-KHCNMT ngày 1/02/2000 của Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường Đồng Nai phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại A theo Qui định bảo vệ môi trường tỉnh Đồng Nai

2.8.2 Chất thải rắn

Chất thải rắn trong công nghệ gồm hai loại:

e Cặn và bùn lắng tích luỹ theo thời gian trong các bể chứa

e Bùn lắng do quá trình xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường

Loại cặn thứ nhất thì không nhiều và thường thì cặn lắng được thải ra cùng với nước thải Loại cặn thứ hai là cặn của những loại cặn hữu cơ, có độ ô nhiễm rất

CO, Bụi Các khí này gây tác động xấu đến môi trường

e Hơi dung môi từ quá trình tẩy dầu mỡ

SVTH: Tạ Đức Trọng 12

Chương 3: TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ MÔNÔ ÔXITCACBON (CO)

3.1 BUI (AEROSOL)

3.1.1 Khái niệm chung

Các phân tử chất rắn thể rời rạc(vụn) có thể được tạo ra trong quá trình nghiền, ngưng kết và các phẩn ứng hóa học khác nhau Dưới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi

Bụi là hệ thống gồm hai pha : pha khí và pha rắn rời rạc Các hạt bụi có kích thước nằm trong khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt thường, có thời gian tổn tại ở dạng lơ lửng dài ngắn khác nhau

Sol khí là hệ thống vật chất rời rạc gồm từ những hạt thể rắn và thể lỏng ở dạng

lơ lửng trong thời gian dài không xác định Tốc độ lắng chìm của các hạt aerozon

là rất bé, những hạt bé nhất của aerozon có kích thước gần bằng kích thước các nguyên tử lớn, còn những hạt lớn hơn có kích thước khoảng 0.2 - 1 um

Bụi thu giữ được hoặc đã lắng đọng đồng nghĩa với khái niệm “bột”, tức là loại vật chật vụn, rời rạc

3.1.2 Phân loại

Về kích thươc bụi được phân loại thành các loại:

Bụi thô, cát bụi (gri): gồm các hạt rắn có kích thước hạt lớn hơn 75 um

Bui : hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5 — 75 wm) được hình thành từ các quá trình như nghiền, tán, đập

Khói: gồm các hạt vật chất có thể rắn hoặc lỏng được tạo thành trong quá trình

đốt cháy nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ, có kích thước hạt từ l _- 5 um Hat bụi này có tính khuyếch tán rất ổ định trong khí quyển

Khói mịn: gồm những hạt chất rắn rất mịn, kích thước nhỏ hơn 1 um

Sương: hạt chất lỏng có kích thước nhỏ hơn 10 um Loại hạt cỡ này có một nông

độ đủ để làm giảm tâm nhìn thì được gọi là sương giá

mật độ hạt bụi và cá nhân từng người

Bụi đất đá không gây ra các phẩn ứng phụ trong cơ thể người do các đặc tính tra

và không chứa các hợp chất gây độc Bụi đất, cát có kích thước lớn (bụi thô), nặng, ít có khả năng đi vào phế nang phổi, ít ảnh hưởng đến sức khỏe

Bụi than tạo thành trong quá trình đốt nhiên liệu mà thành phần chủ yếu là các hợp chất HC đa vòng(ví dụ: 3.4-benzpyrene) là chất ô nhiễm có độc tính cao vì có khẩ năng gây ung thư Khi tiếp xúc, phần lớn bụi than có kích thước lớn hơn 5 micromet bị các dịch nhầy ở tuyến phế quản và các lông giữ lại Chỉ có các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 5 micromet là vào được phế nang Bụi vào phổi gây

SVTH: Tạ Đức Trọng 14

Bệnh bụi phổi (Pneumoconiosis) là một thuật ngữ chung bao gồm một nhóm bệnh

nghề nghiệp do bụi lắng đọng trong phổi gây ra, được trình bày dưới này

Bệnh bụi silic phổi là bệnh đặc biệt nguy hiểm do hít thở bụi có chứa silic Bụi

silic có tầm quan trọng đặc biệt bởi các đặc tính gây nhiễm độc tế bào có thể để lại dấu vết do xơ hóa các mô làm giảm nghiêm trọng sự trao đổi khí của các tế bào phổi Công nhân trong nhiều ngành công nghiệp như khai thác than, khai thác

đá, nghiền đá, đúc gang, phun cát rất dễ mắc các bệnh bụi phổi silic

Bệnh bụi amiang phổi là bệnh gây ra do bụi amiang Các hạt bụi amiang dạng sợi

có kích thước tương đối dài khỏang 50 micromet Bụi amiang gây xơ hóa lá phổi

và làm tổn thương trầm trọng hệ thống hô hấp Ngòai ra người ta còn phát hiện

khẩ năng gây ung thư phổi của bụi amiang

Bệnh bụi sắt và bụi thiếc là những bệnh phổi tương đối nhẹ, nó làm mờ phim chụp phổi bằng tia X-quang Bệnh tiến triển chậm và không gây nguy hại bằng

hai bệnh trên

Bệnh bụi lông, bệnh bụi sợi lanh là bệnh hô hấp mãn tính thường thấy xuất ở nông dân trồng bông, công nhân khai thác chế biến bông, công nhân ngành đệt sợi bụi có đặc tính gây đị ứng Triệu chứng ban đầu của bệnh là tức ngực khó thở nhưng chóng qua khỏi sau một thời gian ngưng làm việc Nếu tiếp làm việc với loại vật liệu trên mà không có biện pháp an toàn lao động tốt, sự suy giảm hô hấp có thể xẩy ra liên tục và dẫn đến tổn thương nghiêm trọng cho hệ hô hấp

3.2 MÔNÔ ÔXITCACBON (CO)

3.2.1 Khái niêm chung

CO có tên gọi là mônôxit cacbon, là một chất khí không màu, không mùi, bắt

cháy và có độc tính cao Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon

Có nhiều nguồn sinh ra CO khí thải của động cơ đốt trong tạo ra sau khi đốt các nhiên liệu gốc cacbon(gần như bất kỳ nguôn nhiên liệu nào, ngoại trừ Hidro

nguyên chất) có chứa CO đặc biệt khi nồng độ quá cao và nhiệt độ quá thấp có thể thực hiện việc oxi hóa trọn vẹn các HC trong nhiên liệu thành nước dạng hơi

và CO, do khoảng thời gian tổn tại trong buồng đốt là quá ngắn và cũng có thể là

không đủ lượng oxi cần thiết Thông thường, việc thiết kế và vận hành buồng đốt sao cho có thể giảm lượng CO là khó khăn rất nhiều so với việc thiết kế để làm giảm lượng HC chưa cháy hết CO cũng tổn tại một lượng nhỏ nhưng tính về nồng

độ là đáng kể trong khói thuốc lá Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguôn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu hay gỗ không cháy hết trong các thiết bi dùng chúng làm nhiên liệu như xe máy, ôtô, hay lò sửơi và bếp lò khí CO có thể thấm qua bêtông hàng giờ sau khi xe cộ đã rời khỏi gara

Trong quá khứ, ở một số quốc gia người ta sử dụng cái gọi là town gas để thắp sáng và cung cấp nhiệt ở thế kỷ 19 Town gas được tạo ra bằng cách cho một luồng hơi nước đi ngang qua hỗn hợp than cốc nóng đỏ, chất tạo thành sau phản ứng của nước và cacbon là hỗn hợp của hidro và CO phần ứng như sau:

H,0+C>CO+H,

SVTH: Tạ Đức Trọng 16

Khí này ngày nay được thay thế bằng khí đốt thiên nhiên (khí mêtan) nhằm tránh

các tác động độc hại tiềm ẩn của nó Khi gỗ, sản phẩm của sự cháy không hoàn

toàn của gỗ cũng chứa CO như là một sản phẩm chính

3.2.2 Tính chất vật lý và hóa học

e_ Tính chất hóa học:

Cấu trúc phân tử của CO được mô tả tốt nhất dựa theo thuyết quỹ đạo phân tử

Độ dài của liên kết hóa học là 0,111 nanomet, chỉ ra rằng nó có đặc trưng liên kết

ba một phân tử Phân tử có mô men lưỡng cực nhỏ và thông thường được biểu diễn bằng ba cấu trúc cộng hưởng

COG) + 3 Oulk) > CO,(k); AH yo = —283kI

Phản ứng tỏa nhiều nhiệt nên CO được dùng làm nhiệt liệu

Khi có ánh sáng mặt trời hoặc than hoạt tính xúc tác CO tác dụng với Clo tạo

thành COC];

CO + Cl, —> COCI,

Phản ứng của CO và H; với sự xúc tác của ZnO được hoạt hóa bằng Cu ở khoảng 250°C và áp suất 50atm sẽ tạo thành methanol

CO +2H, > CH,OH

Phản ứng này dùng trong công nghiệp để tổng hợp methanol

Khi kim loại Niken tạo ra hợp chất dễ bay hơi với CO, được biết đến với tên gọi Niken cacbonyl bị phân hủy rất nhanh ngược trở thành kim loại và khí CO, và nó được sử dụng làm nền tắng cho việc làm tinh khiết Niken

Nhiều kim loại khác cũng có khả năng tạo các hợp chất cacbonyl chứa các liên

kết cộng hóa trị với mono oxiteacbon, các chất này có thể tạo ra bằng một loạt

các phương pháp khác nhau Ví dụ như đun sôi Rutheni triclorua với triphênyl

phốt phin trong mêthoxyetanol (DEM) thì có thể thu được phức chất [RuHCI(CO)(PPh;);] Ñiken cacbonyl là đặc biệt do nó được tạo ra bằng tổ hợp

trực tiếp CO và Niken kim loại ở nhiệt độ phòng

Trong Niken cacbonyl và các cacbonyl khác, cặp điện tử trên nguyên tử cacbon được liên kết với ion kim loại Trong trường hợp này CO được nói đến như một nhóm cacbonyl

4CO + Ni— ”=—>Ni(CO),

CO không tác dụng với nước, kiểm ở nhiệt độ thường nhưng có áp suất, nhiệt độ cao thì nó có thể tạo thành HCOOH hay HCOONa

CO + H,O —> HCOOH

CO + NaOH — HCOONa

SVTH: Tạ Đức Trọng 18

năng

Chương 4: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI VÀ CO 4.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

4.1.1 Thiét bi thu bui khé kiéu co hoc

Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên cơ chế lắng khác nhau như trọng lực

(các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển đổi của dòng khí hoặc nhờ vách ngăn) và l¡ tâm (các xiclon ướt đơn, nhóm và tổ hợp, các

thiết bị thu hổi xoáy và động)

Lọc bụi theo phương pháp trọng lực:

Các hạt bụi đều có khối lượng, dưới tác dụng của trọng lực các hạt có xu hướng

chuyển động từ trên xuống (đáy của thiết bị lọc bụi) Tuy nhiên đối với các hạt nhỏ ngoài tác dụng của trọng lực còn có lực chuyển động của dòng khí và lực ma sát của môi trường Như đã biết trở lực phụ thuộc vào nhiều nhân tố trong đó có kích thước hạt bụi do vậy sẽ ảnh hưởng đến tốc độ lắng của hạt

Lọc bụi theo phương pháp ly tâm — xiclon ướt - tấm chớp

Nguyên lý : Khi dòng chuyển động đổi hướng hoặc chuyển động theo đường

cong, ngoài trọng lực tác dụng lên hạt còn có lực quán tính, lực này lớn hơn nhiều lần so với trọng lực Dưới ảnh hưởng của lực quán tính, hạt có xu hướng chuyển động thẳng nghĩa là các hạt có khả năng tách ra khỏi dòng khí

Nguyên lý này được áp dụng cho các thiết bị lọc xiclon ướt, tấm chớp .Tuy nhiên các thiết bị này chỉ có khả năng tách các hạt bụi có kích thước > 10m nên khi dùng để lắng hạt bụi có kích thước nhỏ sẽ không có hiệu quả

e_ Giới thiệu về Xiclon ướt:

Là thiết bị lọc li tâm kiểu đứng, bụi khí vào thiết bị theo ống, có phễu và ống xả

bụi Dòng khí đưa vào phân trên của xiclon ướt Thân xiclon ướt thường là hình trụ có đáy hìng chóp cụt, ống khí vào thường có dạng hình chữ nhật được bố trí

SVTH: Tạ Đức Trọng 20

theo phương tiếp tuyến với thân xiclon ướt Khí sạch được đưa ra ngoài ở trên đầu

thiết bị Khí vào xiclon ướt chuyển động theo đường xoắn ốc, dịch chuyển xuống

dưới và hình thành dòng xoáy ngoài Lúc đó các hạt bụi dước tác dụng của lực li

tâm văng vào thành xiclon ướt, tiến dần đến đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay

ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành vòng xoắn trong Các hạt bụi văng đến thành dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực

từ đó ra khỏi xiclon ướt qua ống xả bụi

Hiệu quả thu hồi bụi trong xiclon ướt tỷ lệ thuận với căn bật 2 vận tốc và tỉ lệ

nghịch với căn bật hai đường kính Do đó xiclon ướt làm việc tốt khi vận tốc dòng

khí cao và đường kính thiết bị nhỏ Ngoài ra còn có các thiết bị thu hồi bụi xoáy

và thu hồi bụi cơ động

e_ Ưu điểm của xiclon ướt:

Thiết bị thu hồi dòng không khí xoáy xiclon ướt đã được sử dụng rộng rãi và lý thuyết về dòng khí xoáy là cơ sở thiết kế các thiết bị thu gom bụi quán tính

Ngoai ra, thiét bi xiclon ướt vừa có cấu trúc đơn giản, giá thành rẻ, không có các

chi phí chuyển động phức tạp, vận hành dễ dàng, có thể sử dụng bất cứ vật liệu nào thích hợp Xiclon ướt thích hợp và được chọn trong việc xử lý bụi không cao

cấp và phức tạp, bụi có kích thước lớn và không độc hại Vật liệu chế tạo xiclon ướt không bị bó hẹp nên xiclon ướt có thể dùng trong những điều kiện đặc biệt như chống ăn mòn, mài mòn mà các thiết bị khác không khắc phục được

Ngòai ra, xiclon ướt có thể vận hành bình thường ở nhiệt độ lên đến 500C, thu

hôi dễ đàng các loại bụi có tính ăn món cao Xiclon ướt có thể làm việc ở áp suất lớn, trị số tổn thất áp lực ổn định, hiệu quả không giảm cho dòng khí có nồng độ

bụi cao

e©_ Nhược điểm cửa xiclon ướt:

Tổn thất áp lực tương đối lớn, hiệu quả thấp đối với những hạt bụi có kích thước nhé hon 5 micromet

có vận tốc lớn nhất bên trong ống khí thải, vận tốc dòng khí này không có vận tốc lớn như dòng khí thóat Thêm vào đó, có một dòng khí đi lên dọc theo thành của xiclon ướt ở gần đỉnh của phần trụ ngoài ý muốn Nó mang khí và cả những hạt

bụi đi chuyển trong vùng không gian giữa thành xiclon ướt và thành ống thải làm

giảm hiệu suất thu gom bụi

4.1.2 Làm sạch bụi bằng phương pháp ướt

Thiết bị thu hồi (theo phương pháp) ướt hoạt động dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi với chất lỏng được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau :

Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng Các hạt bụi được tách ra

khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước

Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị còn dòng khí tiếp xúc với bể mặt này Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí Dòng khí bụi

được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí; các hạt bụi bị dính ướt và loại

ra khỏi khí

Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bể mặt tiếp xúc pha

Bê mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng Trong

đa số thiết bị thu hồi bụi ướt tổn tại các dạng bể mặt khác nhau do đó bụi được thu hồi theo nhiều cơ chế khác nhau

SVTH: Tạ Đức Trọng 22

4.1.3 Làm sạch bụi bằng phương pháp lọc

Khi cho khí chứa bụi qua vách ngăn xốp các hạt rắn được giữ lại còn khí xuyên qua nó hoàn toàn, đó là nguyên lý chung của thiết bị lọc bụi Trong quá trình lọc bụi các hạt bụi khô tích tụ trong các lỗ xốp hoặc tạo thành lớp bụi trên bể mặt vách ngăn, do đó chúng trở thành

môi trường lọc đối với các bụi đến sau Tuy nhiên bụi tích tụ càng nhiễu làm cho kich thước của lỗ xốp và độ xốp chung của vách ngăn càng giảm Vì vậy sao một thời gian làm việc cần phải phá vỡ và loại bỏ lớp bụi ra, như vây quá trình lọc bụi kết hợp với quá trình phục hồi vật liệu

Có thể chia làm 3 loại sau :

Thiết bị lọc hiệu suất > 99%, nồng độ bụi Cụụ¡ < Img/emỶ, vận tốc lọc < 10cm/s Thiết bị lọc không khí sử dụng trong hệ thống thông gió

Thiết bị lọc công nghiệp (vải, sợi, hạt )

4.1.4 Làm sạch bụi bằng điện trường

Trong thiết bị lọc điện khí xử lý bụi nhờ tác dụng của lực điện Các hạt bụi

được tích điện và dưới tác dụng của trường điện chúng chuyển động đến gần và

lắng trên các bản điện cực Sự tích điện diễn ra trong trường phóng điện theo 2 cơ chế sau :

Cơ chế I : do tác dụng của điện trường các hạt (kích thước > 0,5um) bị bắn phá bởi các ion chuyển động theo hướng điện trường

Cơ chế 2 : do sự khuyếch tán của ion Cơ chế này áp dụng cho các hạt có kích

thước < 0,2um)

Đối với các hạt có đường kính từ 0,2 đến 0.5um áp dụng cả 2 cơ chế trên đều hiệu quả Trường lực trong thiết bị được tạo bởi 2 điện cực

Cực âm : điện cực quầng sáng - để tích điện cho các hạt Đó là các dây dẫn mảnh được bố trí ở một khoảng cách nhất định

Cực lắng có bể mặt rộng hơn với nhiều hình dạng như gợn sóng, dạng trụ, dạng

lòng mảng Các yêu cầu cơ bản đối với điện cực lắng là bển cơ học, cứng và có khẩ năng tách bụi khi rung lắc

4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CO

4.2.1 Phuong pháp hấp thụ

Hấp thụ là kỹ thuật làm sạch khí thải dựa trên cơ sở hấp thụ khí độc hại bằng phương pháp phụ thuộc vào loại khí độc và dung dịch hấp thu Dùng nước hấp thu

là rẻ nhất tuy nhiên hiệu quả không cao

Phương pháp hấp thu được chia làm 2 phương thức:

Hấp thu vật lý : chỉ xảy ra khi những phân tử bị hấp thụ không đi vào

những phân tử hấp thu Áp suất riêng phân của khí thành phân trong hỗn

hợp cao hơn áp suất cân bằng trên bể mặt dung dịch

Hấp thụ hoá học: chỉ xẩy ra khi những phân tử bị hấp thụ sẽ tác động

tương hỗ hoá học với các phân tử hoạt tính của chất hấp thụ Áp suất lực

can bằng của khí thành phần trên bề mặt dung dịch ít hơn hấp thụ vật lý và

có khả năng tách ra hoàn toàn khỏi dòng khí thải

Phương pháp này sử dụng nhiều để xử lý các khí độc : HCI, HF, SiF4, CO2 Nguyên lý:

Không khí bẩn được đưa vào tháp hấp thu, rửa khí, chất lỏng trong ống phân phối (thường là nước) được phun thành các hạt nhỏ theo hướng cắt ngang hoặc ngược hướng với chuyển động của dòng khí thải Các hạt nhỏ li tỉ tiếp xúc với khí thải

và hấp thu khí độc hại Một đầu của tháp hấp thu, thải ra chất lỏng sạch sau khi

được hấp thu qua vật liệu đệm Đầu còn lại của tháp thải ra khí khô sạch sau khi

được hấp thu ở lớp tách ẩm

SVTH: Tạ Đức Trọng 24

e_ Nhược điểm: hiệu suất làm sạch không cao, hiệu suất làm sạch giảm khi nhiệt

độ dòng khí tăng cao nên không thể xử lý các dòng khí thải có nhiệt độ cao, quá trình hấp thụ là quá trình tỏa nhiệt nên khi thiết kế, xây doing và vận

hành hệ thống thiết bị hấp thụ xử lý khí thải nhiều trường hợp phải lắp đặt

thêm thiệt bị trao đổi nhiệt trong tháp hấp thụ để làm nguội thiết bị, tăng hiệu quả của quá trính xử lý như vậy thiệt bị sẽ trở nên công kểnh, vận hành phức

tập

Khi làm việc hiện tượng “sạc” rất dễ xẩy ra khi ta khống chế, điều chỉnh mật

độ tưới của pha lỏng không tốt, đặc biệt khi dòng khí thải có khối lượng bụi lớn

Việc lựa chọn dung môi thích hợp sẽ rất khó khăn, khi chất khí cần xử lý không

có kha năng hòa tan Lựa chọn các dung môi hữu cơ sẽ nảy sinh vấn dé: cdc dung môi này độc hại cho người sử dụng và môi trường hay không? Việc lựa chọn dung môi thích hợp là bài toán hóc búa mang tính kinh tế và kỹ thuật Giá thành dung môi quyết định lớn đến giá thành xử lý và hiệu quả xử lý

Phải tái sinh dung môi (dòng chất thải thứ cấp) khi sử dụng dung môi đắt tiền hoặc chất gây ô nhiễm nguồn nước Hệ thống càng trở nên công kểnh và phức tạp

Cuối cùng việc xử lý khí thải từ nổi hơi đốt than bằng phương pháp hấp thụ tỏ

ra kém hiệu qua vì :

Chất lỏng sau hệ thống xử lý khí thải phải được xử lý thêm một lần nữa bằng

hệ thống xử lý nước thải, điểu này rất gây tốn kém

4.2.2 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là sự hấp các phân tử khí, hơi bể mặt chất rắn, người ta ứng dụng phương pháp hấp phụ để là sạch khí có hàm lượng tạp chất khí và hơi nhỏ

Vật liệu dùng để làm chất hấp phụ là các vật liệu xốp với bể mặt bên trong lớn

được tạo thành do tổng hợp nhiên liệu hoặc tự nhiên

Người ta chia hấp phụ ra làm 2 loại hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học

Các chất hấp phụ công nghiệp thường là than hoat tính, silicagen, aluniogen, zeolit va inoit

Phương pháp tái sinh :

Cần thiết tái sinh chất hấp phụ để thu hồi cấu tử hấp phụ và phục hồi khả năng hấp phụ của chất hấp phụ Chi phí tái sinh chiếm từ 40 — 70 % tổng chi phí của quá trình làm sạch

SVTH: Tạ Đức Trọng 26

Nhiệt độ giải hấp : thực hiện bằng cách gia nhiệt chất hấp phụ đã bão hòa, nhiệt

độ cần thiết cho quá trình nhờ tiếp xúc trực tiếp với dòng hơi nước không khí

nóng hay khí tro với độ chênh lệch nhiệt độ 100 — 200°C thi đủ giải hấp than hoạt

tính, silicagen, alumogen đối với zeolit thì 200 — 4000°C

Giải hấp bằng cách đuổi hay còn gọi là giải hấp lạnh là dùng tác nhân đuổi để đẩy chất bị hấp phụ ra khỏi chất hấp phụ Để đuổi các cấu tử hữu cơ bị hấp phụ

có thể sử dụng tác nhân đuổi là CO;, NH;, H;O, một số chất hữu cơ hay chất khí khác miễn sao đuổi có hiệu quả mà bản thân chúng cũng dễ tách ra khỏi chất hấp phu

Giải hấp bằng giảm áp suất : thực hiện bằng cách giẩm áp suất hệ thống sau khi chất hấp phụ đã được bão hòa (khi giai đoạn tiến hành ở áp suất đó) hay tạo chân không hệ thống (nếu khi hấp phụ ở áp suất thường)

Giải hấp chân không : phương pháp này đòi hỏi hệ thống phải thật kín nên thường được sử dụng trong các quá trình xử lý khí công nghiệp

Hấp phụ các dung môi bay hơi :

Hiện nay trên thế giới có một lượng rất lớn hơi dung môi tổn thất ra môi trường gây tác hại về môi sinh và gây lãng phí lớn để thu hổi chung ta thường dùng phương pháp hấp phụ thông dụng như than hoat tính, silicagen, alomogen, zeolit, thủy tỉnh xốp Đặt biệt than hoạt tính ky nước nên rất hay được dùng khi độ ẩm tương đối của hỗn hợp khí dưới 50 % thì không ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ các dung môi hữu cơ Hiệu quả kinh tế của các thiết bị dùng than hoạt tính phụ

thuộc vào nồng độ tối thiểu (C) của dung môi trong không khí đã làm sạch và (C)

được cho như sau :

Butyl Axetat 1.5 Tricloetylen 1.8

Việc hấp phụ hơi trong dung môi có thể xảy ra trong các lớp vật liệu hấp phụ

nằm yên, tầng sôi hay chuyển động liên tục Nhưng trong thực tế sẩn xuất thường

dùng kiểu thiết bị có lớp hấp phụ nằm yên

Các tháp hấp phụ kiểu đứng dùng trong các đòng khí thải ít, còn loại vòng và loại

nằm dùng trong trường hợp lượng khí thải rất lớn

Các thiết bị tái sinh với tháp hấp phụ làm việc theo chu kì (các lớp vật liệu hấp

phụ cố định) làm việc theo 3 chu kì công nghệ cơ bản như sau : 4- 3 và 2 giai đọan

Chu kì 4 giai đoạn nối tiếp nhau gồm hấp phụ, giải hấp, sấy và làm lạnh chẳng

hạn khi hấp phụ bằng than hoạt tính khi giải hấp phải dùng hơi nước Sấy bằng không khí nóng (để thổi hơi ẩm ra khỏi chất hấp phụ cho sự ngưng tụ một phần

của hơi nước trong giai đoạn hấp) sau đó phải làm nguội than bằng không khí ngoài trời

Chu kì 3 giai đoạn khác chu kì 4 giai đoạn ở chỗ bỏ qua giai đoạn cuối của chu trinh 4 giai đoạn, có thể bổ luôn giai đoạn sấy Sau khi hấp phụ thì tiến hành đun

SVTH: Tạ Đức Trọng 28

nóng chất hấp phụ đã bảo hòa bằng nguồn khí trơ nóng, rồi đưa cả hỗn hợp hơi

vào thiết bị ngưng tụ Sau đó thổi qua lớp than hoat tính một luồng hơi nước để

kết thúc giải hấp và làm lạnh chất hấp phụ bằng không khí lạnh

Chu trình 2 giai đoạn : quá trình hấo phụ kết hợp với sấy và làm lạnh chất hấp phụ (lúc đầu thổi qua lớp vật liệu hấp phụ một luồng không khí và khí nóng 50 — 60°C) Sau d6 luéng không khí hơi không đun nóng hoặc là suốt cả quá trình hấp phụ cho luồng hơi khí có nhiệt độ không đổi 35°C

Việc lựa chọn chu trình làm viện của thiết bị tái sinh phụ thuộc vào đặt tính của

dung môi, hàm lượng hơi của nó trong hỗn hợp khí phải sử lý, điều kiện kinh tế

kỹ thuật có thể, công nghệ sản xuất đã sẳn sinh ra dung môi ấy

Để đảm bảo cho quá trình sản xuất liên tục thì phài lắp ít nhất có 2 tháp hấp phụ,

để giảm tổn thất hơi dung môi theo khí thải ra ngoài trời thì người ta thường lắp các tháp hấp phụ làm việc theo sơ đồ nối tiếp nhau Tuy nhiên như vậy sẽ tăng chi phí công vận chuyển hỗn hợp khí qua tháp thường sẽ được bù lại bằng lượng

dung môi thu được

Nguyên tặc chung của chất hấp phụ :

Những chất hấp phụ được sử dụng trong kỹ thuật xử lý khí thải có sự phát triển bể

mặt rất lớn và chúng cần được đáp ứng một số nhu cầu khi ta áp dụng thiết kế cho

các dây chuyển công nghệ :

Silicagen độ rỗng

2100 - 2300 700 — 800 500 — 600 lớn

Zeolit 2100 - 2400 1200 - 1400 600 — 800

Bảng : khối lượng riêng của một số chất hấp phụ

Khối lượng riêng thực của chất hấp phụ là khối lượng thể tích đơn vị của chất hấp phụ

Khối lượng riên biểu kiến — khối lượng thể tích đơn vị của vật liệu hấp phụ

e Ưu điểm: làm sạch và thu hồi được khá nhiều chất ô nhiễm thể hơi khí nếu

các chất này có giá trị kinh tế cao thí sau khi hòan nguyên chất hấp phụ chúng

được tái sử dụng trong công nghệ sản xuất mà vẫn giảm được tác hại ô nhiễm

SVTH: Tạ Đức Trọng 30

Chất hấp phụ cũng khá dễ kiếm và rẻ tiền thông dụng nhất là than hoạt tính e© Nhược điểm: khi hoàn nguyên được chất hấp phụ thị sẽ sinh ra chất gây ô nhiễm thứ cấp (nếu chất ô nhiễm hoàn toàn là chất độc hại nguy hiểm cần thải bổ hoặc có giá trị kinh tế không cao, không cần tái sử dụng) Trường hợp chất hấp phụ dễ kiễm giá thành rẻ thì có thể bỏ đi

Không hiệu quả khi dòng khí có lẫn cả bụi lẫn dòng ô nhiễm thể hơi khí Vì bụi

dễ gây tắt thiết bị và làm giảm hoạt tính hấp phụ của chất hấp phụ (lúc này muốn sử dụng ta phải lọc bụi trước khi cho dòng khí thi vào thiết bị hấp phụ Hiệu quả kém nếu nhiệt độ khí thải cao

Với CO khả năng bắt cháy cao nên trong quá trình nhả hấp phải dùng nhiệt độ

cao là hết sức nguy hiểm

4.2.3 Pha loãng không khí bằng khuyếch tán

Sự phát tán chất thải độc hại vào khí quyển là quá trình vật lý rất phức tạp Trong

quá trình này gió, các hiện tượng trao đổi chất trong khí quyển cũng như các điều

kiện khí hậu địa phương có ý nghĩa rất lớn

Khí thải sau khi thoát ra khỏi ống khói nhà máy chịu tác động của nhiều yếu tố

như thành phần, tính chất và đặc tính của chất thải; chiểu cao ống khói, hình dạng

và kích thước của ống khói; vận tốc thải; hướng và vận tốc gió, sự phân tầng nhiệt độ, mức độ chảy rối và các chỉ số trạng thái của khí quyển, mưa; nhiệt độ

à ẩm độ của không khí

Quá trình này thường được thực hiện sau khi xử lý khí thải đến nỗng độ cho phép

thải (theo qui định của luật pháp) rồi phát tán vào khí quyển qua ống khói cao Tuy nhiên hiện nay có khá nhiều nhà máy, cơ sở sản xuất mặc dù chưa xử lý khí

thải đến nồng độ cho phép thải vẫn cho khí thải phát tán vào môi trường gây 6 nhiễm bầu khí quyển

e Ưu điểm: Phương pháp này tỏ ra rất hiệu quả trong trường hợp này vì nó: rẻ tiễn, hiệu quả cao, vận hành và bảo dưỡng dễ dàng

4.2.4 Kiểm soát xử lý tại nguôn

Bố trí lại nguồn: bằng cách nghiên cứu khí tượng ảnh hưởng đến nguồn như

thế nào Cộng đồng dân cư cách nguồn như thế nào Phải bố trí nguồn thải

ở vị trí thỏa mãn yêu cầu sản xuất công nghiệp nhưng không gây ô nhiễm cho vùng dân cư (tính khoảng cách vệ sinh)

Cách ly nguồn: là một phương thức để kiểm soát ô nhiễm không khí tại

nguồn Nguồn có thể cách ly một thời gian (ngưng hoạt động)khi nồng độ chất ô nhiễm vượt quá TCVN về chất lượng không khí

Thay đổi nguyên, nhiên liệu: là phương pháp thay thê những nguồn nguyên nhiên liệ hiện tại bằng những nguồn nguyên, nhiên liệu khác có mức độc độc hại thấp hơn Ví dụ : thay than đá bằng khí đốt để sản phẩm cháy sinh

ra chứa nông độ CO, NO; thấp

Thay đổi công nghệ: sử dụng công nghệ tiên tiến, tiêu hao ít nguyên liệu, nhiên liệu, đồng thời thải ra ít chất thải hơn Thông thường việc thay đổi công nghệ kết hợp với các thiết bị làm sạch khí thải, đạt hiệu quả cao

Các kỹ thuật xử lý khí thải tại nguồn: tùy thuộc vào chất ô nhiễm là thể hạt

hay thể hơi mà có biện pháp xử lý khác nhau

SVTH: Tạ Đức Trọng 32

Chương 5: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KỂ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ THAI

5.1 TÍNH TOÁN CAN BANG VAT CHAT

Các thông số đầu vào:

Khi đốt than đá khí thải gồm có: bụi, SO,, NO,, CO,

Áp suất làm việc p = latm

Hệ số cháy không hoàn toàn r = 0.04

Hệ số thừa không khí ơ = 1.4

Nhiệt độ khói thải t = 200°C

Hệ số tro bụi bay theo khói a = 0.4

5.1.1 Lượng khói thải

a) _ Nhiệt năng của nhiên liệu theo công thức Mendeleev:

Ó, =8IxC, +246x H„ ~26x(O, —S,„)~6xIW,.keal! kgNL

Ó, =81x74+246x3.1— 26x (2.5 ~0.5)~6x6 = 6668(kcal/ kgNL)

ñ_ Lượng khí CO trong sản phẩm cháy với hệ số cháy không hoàn toàn về

hóa học và cơ học 1| (n = 0.01 - 0.05), chon n = 0.04:

Veg =1.865x1077C,,,m*chuan! kgNL

Veo = 1.865107 x 0.04 x 74 = 0.055(m* chuan/kgNL)

SVTH: Tạ Đức Trọng 34

+ Thể tích khí N; tham gia vào phẩn ứng của NO,:

Vy.(y0,) = 0-5V yo, sm chuan! kgNL

Vy cvo,) = 0-5 2.06 x10 * = 1.03 x 10° (m*chuan/ kgNL)

+ Thể tích khí O; tham gia vào phẩn ứng của NO,:

to, = Vụu, ; m*chuan/kgNL

Vo,o,) = 2.06 x1 0° (m*chuan/kgNL)

1) Lượng sản phẩm cháy tổng cộng(tức lượng khói thải tổng cộng):

Vực = Vyo, + Veo + co, +Vy¿ + Vy, + Vạ,,mÌchuan! kgNL

5.1.2 Tải lượng các chất khí có trong khói thải

a) _ Tải lượng khí SO; với pSO; = 2.926 kg/m? chuẩn:

Cua = 7 = ue =1.361(g/m’)

Theo TCVN 6991 : 2001 chỉ có khí CO và Bụi là vượt quy định nên cân phải đưa

ra phương án xử lý nhằm đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra ngoài môi trường

5.2 DAY CHUYEN CONG NGHE XU LY KHi THAI

5.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ CỤ THE

5.3.1 Tính toán chụp hút

Hòa trộn sản phẩm cháy với không khí qua cửa của chụp hút

Lưu lượng khí tại cửa chụp hút:

L,= 3600VF,m* /h

E: diện tích tai miéng hut, m? (F = 3x2.5 = 7.5 m’)

V: vận tốc trung bình tại cửa của chụp hút, m/s (V = 0.4 — 0.5 ;chon V= 0.45m/s) Lưu lượng khí tại cửa chụp hút

L„ =3600x0.45x 7.5 = 12150 /h = 3.375m” /s

Nhiệt độ khói thải sau khi hòa trộn với không khí qua cửa chụp hút

Thông số vật lý khói thải ở nhiệt độ t¡ = 200°C

Tra phụ lục 2 trang 128 sách thông gió và kỹ thuật xử lý khí thải