Thiết kế hệ thống xử lý hơi dung môi trong sản xuất cho nhà máy Sơn Bạch Tuyết

Xử lý hơi dung môi, thiết kế hệ thống áp dụng cách tính dễ hiểu để ứng dụng. Hệ thống thiết kế đảm bảo xử lý hiệu quả cao. Tính chất hơi dung môi không dễ xử lý nhưng với hệ thống này thì khí thải sau xử lý sẽ đạt yêu cầu,

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay với công cuộc Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước, dưới sự lãnh đạo

của Đảng và Nhà nước, Việt Nam đã đạt được một số thành tựu hết sức to lớn cả vể

khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội Sự phát triển này được biểu hiện thông qua sự

phát triển đồng bộ của nhiều ngành Công nghiệp, Nông nghiệp, Lâm nghiệp, GTVT,

Dịch vụ,… Trong đó ngành sản xuất vật liệu xây dựng nói chung và ngành sản xuất xi

măng nói riêng là một trong những ngành đóng vai trò quan trọng trong công cuộc

này

Xi măng là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng vì chúng là

chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác Mặc khác khi sử dụng xi

măng lại cho cường độ chịu nén, chịu uốn cao Xi măng đã có mặt trong đời sống của

con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu

hết các công trình xây dựng Theo những dự đoán thì xi măng vẫn là chất kết dính chủ

lực trong thế kỷ tới

Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thấp kém Do vậy

nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới

công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Hàng loạt các công trình xây dựng: thủy điện,

cầu cống, đường xá, các công trình thủy lợi, nhà ở,…sẽ tiêu thụ một lượng xi măng

rất lớn Mặc dù sản lượng xi măng sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng

vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước Vì vậy, việc tăng sản lượng xi măng nhằm

cân đối giữa cung – cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu

của ngành công nghiệp xi măng Việt Nam Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh

tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy

xi măng là rất cần thiết

Tuy nhiên bên cạnh những vai trò to lớn đó, cùng với sự phát triển cáo của ngành

công nghiệp xi măng thì đó cũng là một vấn đề cần quan tâm đối với các nhà môi

trường Trong quá trình sản xuất xi măng có thải ra một lượng thải ảnh hưởng lớn tới

sức khỏe của con người và môi trường sống xung quanh Đặc biệt là lượng bụi và khí

có thành phần phức tạp Cụ thể trong khí gồm SO2, NO2, CO2, NOx,…và bụi thải như

bụi đá vôi, bụi than, bụi đất sét,…độ phát tán lớn, khó kiểm soát

Hiện nay có nhiều nhà máy sản xuất xi măng tư nhân, nhà nước chạy theo thị trường,

sản xuất ồ ạt, không chú ý tới phát triển bền vững kết quả suy giảm môi trường nước,

khí,… gây tác động xấu tới đời sống con người

Qua sự phân tích, đánh giá và nghiên cứu tình hình phát triển, dây chuyền sản xuất xi

măng của nhà máy Xi Măng Hòn Chông, một minh chứng cụ thể về tình hình sản xuất

– hiện trạng môi trường ngành công nghiệp xi măng Việt Nam Đồ án của em với đề

tài “Xử Lý Ô Nhiễm Không Khi Cho Công Đoạn Nghiền Than Của Nhà Máy Xi

Măng Hòn Chông – Kiên Giang” nhằm đánh giá – đề xuất – thiết kế thiết bị xử lý

với mục đích giảm tới mức thấp nhất lượng bụi than thải ra môi trường xung quanh,

đạt tiêu chuẩn thải môi trường

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Tính toán, thiết kế thiết bị lọc bụi tĩnh điện để xử lý bụi than phát sinh trong công

đoạn nghiền than của nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông – Kiên Giang nhằm hạn

chế lượng bụi phát sinh của nhà máy

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH

- Thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của xã Bình An,

Huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang

- Thu thập các thông tin liên quan đến tình hình sản xuất, công nghệ sản xuất,

nhu cầu nguyên vật liệu của nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông

- Tính toán lượng than sử dụng, tải lượng bụi than và lưu lượng bụi than phát tán

ra môi trường

- Lựa chọn công nghệ, thiết bị xử lý phù hợp

- Tính toán thiết kế công nghệ, thiết bị đã lựa chọn

- Thực hiện các bản vẽ thiết kế

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHÍNH

Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài:

- Phương pháp thu thập thông tin: tìm hiểu, thu thập thông tin nhà máy

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

 Thu thập tài liệu có liên quan đến công nghệ sản xuất của nhà máy

 Tra cứu các tài liệu hướng dẫn có liên quan đến việc lấy và phân tích

mẫu

 Sử dụng các công trình nghiên cứu trước đó là cơ sở

 Nghiên cứu lý thuyết các công nghệ xử lý phù hợp đã được ứng dụng

Từ đó lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp với điều kiện của nhà máy

1.5 GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là nhà máy xi măng Holcim – Hòn Chông

- Đối tượng nghiên cứu: Bụi than phát sinh trong công đoạn nghiền than của

nhà máy

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG HOLCIM HÒN CHÔNG

2.1 GIỚI THIỆU VỀ XÃ BÌNH AN HUYỆN KIÊN LƯƠNG TỈNH KIÊN

GIANG

2.1.1 Điều kiện tự nhiên

2.1.1.1 Vị trí địa lý

Huyện Kiên Lương nằm phía Tây Bắc tỉnh Kiên Giang, có bờ biển và biên giới với

Campuchia Huyện có 1 thị trấn: thị trấn Kiên Lương, 10 xã: Bình An, Bình Trị,

Dương Hoà, Hoà Điền, Kiên Bình, Phú Lợi, Phú Mỹ, Tân Khánh Hoà, Vĩnh Điều,

Vĩnh Phú và 2 xã đảo: Hòn Nghệ và Sơn Hải

Hình 2.1 Vị trí địa lý huyện Kiên Lương Hiện nay 5 xã: Tân Khánh Hòa, Vĩnh Điều, Vĩnh Phú, Phú Lợi, Phú Mỹ đã thuộc về

huyện Giang Thành mới thành lập Dân số, diện tích huyện Kiên Lương hiện tại đã

được điều chỉnh nhỏ hơn trước Kiên Luơng là địa phuơng có đóng góp giá trị kinh tế

cao hơn nhiều so với các địa phuơng khác ở Kiên Giang Là vùng công nghiệp trọng

điểm của tỉnh Kiên Giang nói riêng và Đồng bằng sông Cửu Long nói chung Huyện

Kiên Luơng với hạt nhân đô thị là thị trấn Kiên Luơng hiện nay đang được xây dựng,

tách một phần diện tích của huyện Kiên Luơng cũ ra thành lập huyện Giang Thành

cũng nằm trong mục tiêu qui hoạch đó

Kiên lương là một huyện mới được tách ra từ Huyện Hà Tiên - nay là thị xã Hà Tiên

Huyện Kiên Lương nằm phía Tây Bắc tỉnh Kiên Giang, có bờ biển và biên giới với

Campuchia

2.1.1.2 Khí hậu, thời tiết

Theo tài liệu khí tượng của trạm Phú Quốc từ năm 1979 đến 2001 và tài liệu thủy

văn của trạm Rạch Giá từ năm 1979 đến 2001 thì điều kiện khí tượng của khu vực như

sau:

 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 27,2 °C; Cao nhất: 37 °C (Ngày 13/5/1998)'

Thấp nhất: 17,3 °C (Ngày 30/1/1993) Độ ẩm tương đối trung bình 81,9%

 Lượng mưa

Lượng mưa lớn, Tổng lượng mưa trung bình nhiều năm: 3.013 mm Lượng mưa lớn

nhất từ tháng 5 đến tháng 10, tổng lượng mưa các tháng này là 2.498 mm Còn các

tháng mùa khô là 515mm Lượng mưa ngày lớn nhất đo được là 386,7mm (Ngày

13/10/1984)

2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

2.1.2.1 Dân số

Dân số năm 2011 là 153.905 người; mật độ trung bình là 104 người/km² Dân cư ở tập

trung nhiều trong thị trấn Kiên Lương

2.1.2.2 Lao động

Xã Bình An có lực lượng lao động khoảng 3.836 người (Nam 1.880, Nữ 1.956),

chiếm 57% dân số toàn xã Trong đó, lao động trong độ tuổi: 2.639 người Tỷ lệ lao

động trong độ tuổi ở các ngành:

+ Nông nghiệp: 381 người, tỷ lệ 14,44%,

+ Công nghiệp, tiểu thủ CN: 1.028 người, tỷ lệ 38,95%

+ Thương mại - dịch vụ: 1.230 người, tỷ lệ 46,61%

Thu nhập bình quân đầu người: 17 triệu đồng/người/năm (năm 2011)

Số lượng hộ nghèo theo tiêu chí 12 triệu đồng/người/năm: 347 hộ, chiếm tỷ lệ 22,59%

Đây là tỷ lệ khá cao, cần được quan tâm

2.1.2.3 Cơ cấu lao động

Lao động trong độ tuổi làm việc trong lĩnh vực nông, lâm, ngư nghiệp là 381 người,

chiếm 14,44% lực lượng lao động trong độ tuổi của xã; còn lại 85,56% là lao động

trong lĩnh vực tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ thương mại, công chức viên chức nhà

nước, lao động làm việc trong các xí nghiệp, doanh nghiệp trên địa bàn huyện và các

Lao động trong độ tuổi phân bổ theo ngành nghề

Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp 1.028 38,95

Bảng 2.2 Giá trị sản xuất và cơ cấu giá trị đóng góp của các ngành năm 2010

 Công nghiệp

Kiên Lương nổi tiếng với trữ lượng đá vôi lớn nhất Miền Nam và trữ lượng đất sét

lớn, là vùng nguyên liệu khoảng sản lớn cho ngành sản suất vật liệu xây dựng gồm xi

măng, vôi, gạch, đá xây dựng Tại đây có 6 nhà máy nhà máy xi măng đang hoạt động

với tổng công suất hiện tại khoảng 5 triệu tấn/năm Hai Công ty xi măng lớn là Công

ty xi măng Hà Tiên 2 và Công ty xi măng Holcim (liên doanh Việt Nam với Thuỵ Sỹ)

Công ty xi măng Hà Tiên 2 đang thực hiện dự án đầu tư xây dựng thêm 1 dây chuyền

sản suất xi măng có công suất 1,4 triệu tấn/năm, dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2001

Tại Kiên lương còn có các nhà máy công nghiệp khác như: Nhà máy sản suất Bao bì,

nhà máy sản suất gạch, nhà máy chế biến thủy sản

Chính phủ Việt Nam đang xem xét để duyệt cho phép một nhà đầu tư của nước Úc xin

đầu tư xây dựng nhà máy nhiệt điện với công suất khoảng 4400 MW Nhà máy này

hoạt động bằng nguồn than nhập khẩu từ Úc thông qua cảng Hòn Chông Khi hoành

thành, đây sẽ là nhà máy điện lớn cung cấp điện cho Khu công nghiệp Xi măng Kiên

Lương và khu công nghiệp Rạch Vượt (Hà Tiên), tải điện ra đảo Phú Quốc bằng cáp

ngầm, xuất khẩu điện qua Campuchia và đưa lên lưới điện quốc gia

Chính phủ Việt Nam cũng đã đồng ý cho tập đoàn Tân Tạo đầu tư xây dựng khu công

nghiệp, khu dân cư và nạo vét cảng nước sâu tại khu vực huỵên Kiên Lương

 Nông nghiệp

Huyện Kiên Lương thuộc vùng Tứ giác Long Xuyên cho nên khu vực này bị nhiễm

mặn và phèn Hoạt động nông nghiệp không phát triển như những vùng khác ở đồng

bằng sông Cửu Long Lúa ở đây chỉ trồng được 2 vụ

Một trong những hoạt động nông nghiệp chính của vùng này là nuôi tôm Hàng năm

thu lời hàng trăm tỷ đồng Đặc biệt trong chuyến thăm và làm việc tại tỉnh Kiên Giang

vào tháng 8/2007, Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Cao Đức Phát

đã đề cập đến việc chú trọng phát triển vùng nuôi tôm của huyện Kiên Lương thành

vùng nuôi tôm trọng điểm của Việt Nam và hướng đến ngang tầm khu vực

 Thuỷ sản

Kiên Lương có đường bờ biển dài và ngư trường rộng lớn Đánh bắt khoảng 30% hải

sản của tỉnh Kiên Giang Các cửa hàng xăng dầu cung cấp nhiêu liệu cho tàu cá và các

nhà máy nước đá ở dây rất phát triển

 Du lịch

Kiên Lương, Hà Tiên và Phú Quốc là tam giác du lịch của Kiên Giang với thế mạnh là

du lịch biển Kiên Lương có Hòn Phụ Tử (đang có kế hoạch phục hồi sau khi đã gẫy

hòn Phụ), Bãi Dương, Hòn Trẹm, chùa Hang, và các hang động, đảo ngoài biển

Hiện nay tỉnh Kiên Giang đang có chủ trương cho thuê các đảo trong tỉnh để phát triển

du lịch với thời hạn 50 năm Có rất nhiều nhqà đầu tư quan tâm và tìm hiểu về vấn đề

này Hứa hẹn đây sẽ là một vùng tuyệt vời để du lịch biển và nghĩ dưỡng

 Giao thương quốc tế

Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng vừa ký nghị định nâng cấp cửa khẩu Xà Xía

thành Cửa khẩu quốc tế Hà Tiên, đồng thời nâng cấp cửa khẩu phụ Giang Thành

thành Cửa khẩu Quốc gia Giang Thành tạo điều kiện mua bán va trao đổi hàng hoá dễ

dàng hơn với Campuchia

2.1.2.4 Giao thông

Huyện Kiên Luơng có hoạt động giao thông đa dạng: đường bộ, đường sông, đường

biển, Quốc lộ 80 đi qua huyện Kiên Lương là huyết mạch giao thông của khu vực

này nối thành phố Rạch Giá, thị xã Hà Tiên và các tỉnh miền Tây khác Lưu lượng

giao thông trên khu vực này khá cao, chủ yếu là do hoạt động du lịch, công nghiệp và

giao thương với Campuchia Ngoài ra còn có tỉnh lộ 11 nối thị trấn Kiên Lương với xã

Bình An Vận tải đường biển: Kiên Lương có cảng nước sâu Hòn Chông có thể tiếp

nhận tàu 5000 tấn tại đây còn có tuyến tàu cao tốc ra Phú Quốc Nhà máy xi măng

Holcim có cảng nước sâu tiếp nhận tầu 8000 tấn

Phương tiện vận tải đường thủy nội địa cho sà lan hoặc tầu đến 500tấn: Tuyến đường

thủy: từ TP Hồ Chi Minh tới sông Hậu Giang, cảng cần thơ trên sông Hậu Giang, qua

tuyến kênh Long Xuyên - Rạch Giá, qua tuyến kênh Rạch Giá - Hà Tiên, qua kênh Ba

Hòn tới cửa biển Ba Hòn - Kiên Lương; hoặc từ kênh Rạch giá _ Hà Tiên qua kênh

Lung Lớn 1, qua kênh Lung Lớn 2 tới của biển Rạch Đùng - xã Bình An (thuộc Kiên

Lương)

2.1.2.5 Định hướng phát triển

Huyện Kiên Lương được định hướng theo cơ cấu Công nghiệp - Dịch vụ - Thủy sản

Trong tương lai gần thị trấn lớn nhất Việt Nam này sẽ được nâng cấp lên thành thị xã

và sẽ là nơi đặt các cơ quan hành chính của tỉnh Hà Tiên

Mới đây UBND tỉnh Kiên Giang đã đồng ý xây dựng khu đô thị lấn biển Hòn Chông,

xã Bình An với diện tích 44.66 ha Đây được dự báo là một khu nhà ở cao cấp trong

tuơng lai,

UBND tỉnh Kiên Giang đã đồng ý cho Tỉnh đoàn xây dựng làng thanh niên lập nghiệp

tại xã Kiên Bình với diện tích khoảng 300ha

2.1.3 Đánh giá chung

2.1.3.1 Thuận lợi

- Với lợi thế về tiềm năng đất đai và vị trí quan trọng với trục đường chính

Trong nhiệm kỳ qua, xã Bình An được huyện đầu tư nhiều công trình, xây dựng hạ

tầng đã thúc đẩy nhanh tiến trình đô thị hóa làm thay đổi toàn diện bộ mặt của xã, tạo

thuận lợi cho việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế, lao động phát triển

- Giáo dục, y tế sức khoẻ cộng đồng, chăm lo gia đình chính sách và dân nghèo

được quan tâm đúng mức; xây dựng cơ sở vật chất, đào tạo nhân lực, đạt được nhiều

thành tích khích lệ Giáo dục đáp ứng được nhu cầu học tập của người dân địa

phương và công tác y tế sức khoẻ cộng đồng đã triển khai nhiều chương trình khám

và chữa bệnh đến bà con nông dân của xã

- Xã có quỹ đất lớn để phát triển cả về công nghiệp, dịch vụ và nông nghiệp Lực

lượng lao động nông nghiệp chuyển dịch mạnh sang lao động công nghiệp, làm tăng

thu nhập trong hộ nông nghiệp, một số khác tham gia các hoạt động dịch vụ liên quan

góp phần tạo nguồn lực cho phát triển chung của xã

2.1.3.2 Khó khăn

- Thiếu khu vui chơi sinh hoạt giải trí cho người dân địa phương như trung tâm

văn hóa thể dục thể thao, công viên cây xanh,…

- Vấn đề sản xuất nông nghiệp trên địa bàn xã không mang lại hiệu quả nhiều do

nông dân chủ yếu nuôi trồng dưới dạng nhỏ lẻ Kết quả sản xuất nông nghiệp không

khả quan do thời tiết, dịch bệnh thường xuyên xảy ra khiến cho nông dân không mạnh

dạn đầu tư mở rộng

- Là một xã nông nghiệp, tuy nhiên trong thời gian qua do tác động của quá trình

đô thị hoá, đồng thời sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong đó sự phát triển các lĩnh vực

công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại dịch vụ đã tác động mạnh đến phát

triển nông nghiệp tại địa phương Một số lao động nông nghiệp chuyển dịch sang lao

động công nghiệp, thương mại dịch vụ

Lao động nông nghiệp tham gia sản xuất chính đa số lớn tuổi, tuy có kinh nghiệm

nhưng khả năng tiếp thu kỹ thuật và năng suất lao động thấp dẫn đến tình trạng ngại

ngùng trong việc ứng dụng một số giống cây trồng, vật nuôi mới có hiệu quả kinh tế

cao Tổ hợp tác chưa được đầu tư và tổ chức quy củ, cần có những biện pháp cụ thể

trong việc vận động nông dân tham gia các tổ hợp tác

2.2 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY XI MĂNG HOLCIM - HÒN CHÔNG XÃ BÌNH

AN HUYỆN KIÊN LƯỢNG TỈNH KIÊN GIANG

2.2.1 Thông tin chung về nhà máy

Tập đoàn được thành lập năm 1912 với tên gọi “Holdderbank” tại Thụy Sĩ, sau đó đổi

tên thành “Holcim” năm 2001 Ngày nay Holcim đã có chi nhánh ở hơn 70 nước trên

thế giới

Công ty Xi măng Holcim Hòn Chông là một trong những Công ty xi măng có những

đóng góp lớn cho sự phát triển của ngành xi măng nói riêng và kinh tế xã hội nói

chung

Vào năm 1994, Holcim Việt Nam có giấy phép đầu tư Hòn Chông thuộc Huyện Kiên

Lương, Tỉnh Kiên Giang được chọn làm nơi xây dựng nhà máy xi măng Xi măng lần

đầu tiên được sản xuất tại Hòn Chông là vào năm 1997

Holcim Việt Nam còn vận hành một trạm xi măng tại Cát Lát, quận 2, nơi lưu trữ, trộn

hỗn hợp và phân phối xi măng, văn phòng Riverside tại Quận 1, Tp Hồ Chí Minh

Trạm nghiền Thị Vải tại Bà Rịa – Vũng Tàu

Nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông

- Địa chỉ: Bình An, Kiên Lương, Kiên Giang

- Điện thoại: (077) 3854430

- Fax: (077) 3854429

- Công suất: 1.000.000 tấn/ngày

2.2.2 Tính chất và quy mô hoạt động

2.2.2.1 Loại hình hoạt động

Loại hình hoạt động của nhà máy xi măng Holcim Hò Chông là nghiền và đóng bao xi

măng

2.2.2.2 Quy trình công nghệ đang áp dụng

Quy trình sản xuất xi măng của Nhà máy Xi Măng Holcim Hòn Chông được trình bày

như sau:

Kho chứa thạch cao

Kho chứa liệu Máy nghiền liệu

Thiết bị làm nguội

clinker

Máy nghiền ximăng

Silô chứa liệu

Lò nung clinker

Silô Clinker

Silô

xi măng

Tháp tiền nung

Xi măng xá về

CL

Xi măng bao

HT phân tích PGNAA

Hình 2.2 Quy trình sản xuất của nhà máy xi măng Hòn Chông

AFR lỏng AFR rắn

Đá vôi

Đá vôi

- Nhà máy được cung cấp đá vôi bởi núi Cây Xoài, Bãi Voi và Khoe Lá được xe tải

chở vào cối đập đá Sau khi qua cối đập đá, có công suất 700T/giờ, đá vôi sẽ được

băng tải chuyển vào kho chứa, công suất băng tải 1.000T/giờ Trước khi vào kho

chứa đá vôi sẽ đi qua hệ thống phân tích hoạt lực neutron gamma PGNAA (Prompt

Gamma Neutron Activation Analyzer) để kiểm tra chất lượng của đá Có hai kho

tồn trữ đá Đá chất lượng bình thường sẽ được phối liệu với đất sét theo tỉ lệ 4: 1

và chứa vào kho có dung tích chứa 2 x 30.000 T (24.000 T đá và 6.000T đất sét)

Đá chất lượng cao sẽ được tồn trữ riêng trong kho hở có dung tích chứa 3.000T

Độ ẩm của đá vôi 1- 3%

Đất sét

- Đất sét khai thác tại mỏ sét Bình Trị, sau khi đào lên bởi máy xúc nhiều gàu sẽ

chuyển lên một băng tải di động đặt phía sau máy xúc, băng tải này sẽ chuyển đến

băng tải cố định đặt dọc theo mỏ sét và được băng tải chuyển vào hệ thống phân

tích nhanh PGNAA để kiểm tra chất lượng và chuyển vào kho chứa trộn chung với

đá vôi nhằm giảm độ kết dính của đất sét

- Kho chứa đá vôi - đất sét: là loại kho kín có trang bị một máy chất đá vôi - đất sét,

công suất 1.000T/giờ, di chuyển trên đường ray Một máy cào rút nguyên liệu,

công suất 330T/giờ, để cung cấp nguyên liệu cho máy nghiền

Laterite

- Laterite có thể được cung cấp bằng sà lan hoặc tàu đến cảng Bình Trị, tại đây vật

liệu sẽ bốc lên băng tải chuyển vào nhà máy Một kho chứa laterite kín với sức

chứa 15.000T được thiết lập để tồn trữ laterite

Máy nghiền nguyên liệu

- Đá vôi- đất sét sẽ được máy rút từ kho chứa chuyển qua băng tải đến phễu cấp liệu

của máy nghiền liệu Đá vôi chất lượng cao cũng như laterite được máy xúc

chuyển vào băng tải đưa đến phễu cấp liệu của máy nghiền Tại đây vật liệu sẽ

được cấp phối theo tỉ lệ chính xác nhờ hệ thống định lượng nguyên liệu và chuyển

vào băng tải cung cấp cho máy nghiền vật liệu có công suất 300T/giờ

- Vật liệu ra khỏi máy nghiền được gàu tải chuyển vào silô đồng nhất Hơi thoát ra

khỏi máy nghiền sẽ được hệ thống lọc bụi tay áo hoặc lọc bụi tĩnh điện thu hồi

toàn bộ bụi Hơi nước chủ yếu sẽ được thoát ra ống khói

- Silô chứa liệu có sức chứa là 8.000 tấn, tại đây nguyên liệu sẽ được đồng nhất

Sản xuất clinker

- Liệu sẽ được đưa vào từ đỉnh của hệ thống tháp tiền nung, qua mỗi tầng tháp liệu

sẽ được làm nóng dần nhờ hơi nóng được tuần hoàn từ hệ thống làm nguội clinker,

khí thải lò nung và than hoặc AFR (Alternative Fuel and Raw material: nhiên liệu

và nguyên liệu thay thế) được đốt ở tầng 4 của tháp tiền nung trước khi đưa vào lò

quay

- Hệ thống lò quay hiện đại kỹ thuật tiên tiến cho phép bảo tồn năng lượng, sử dụng

nhiên liệu kinh tế cũng như bảo vệ tốt môi trường do khống chế tải lượng ô nhiễm

- Khí thải của lò nung sau khi lên đỉnh của hệ thống tiền nung sẽ được sử dụng để

sấy nguyên liệu của máy nghiền nguyên liệu và máy nghiền than trước khi vào hệ

thống lọc bụi, tại đây bụi sẽ được giữ lại gần như toàn bộ và chỉ cho hơi nước thoát

ra môi trường xung quanh

Phểu cấp liệu lò nung

- Nguyên liệu từ silô trộn đều sẽ được cung cấp cho phễu cấp liệu lò nung có sức

chứa là 80 tấn tương đương với 20 phút hoạt động của lò nung Tại đây nguyên

liệu sẽ được cung cấp cho lò nung qua hệ thống định lượng Từ hệ thống định

lượng nguyên liệu sẽ được vận chuyển bằng khí nén đưa lên đỉnh của hệ thống tiền

nung

Lò nung

- Lò nung có công suất 4.000 tấn clinker/ngày Clinker được làm nguội bằng hệ

thống ghi, có ba hệ ghi và một cối đập clinker Gió sau khi làm nguội clinker sẽ bị

nóng lên và được tập hợp lại rồi đưa lên hệ thống tiền nung để sử dụng lại

- Lò nung được đốt bằng than hoặc AFR lỏng Than được cung cấp từ miền bắc

bằng tàu biển đến cảng Bình Trị Tại đây than được bốc lên bằng băng tải đưa vào

kho chứa Kho chứa than có sức chứa 2* 15.000 tấn Trong kho có thiết bị chất

than xuống kho và rút than cung cấp cho máy nghiền than Máy nghiền than có

công suất 25tấn/giờ Khí xả của lò nung được dùng để sấy than khi nghiền Than

sau khi nghiền được đưa vào phễu chứa cung cấp cho lò nung hoạt động

Kho chứa clinker

- Clinker sau khi làm nguội được băng tải vận chuyển tồn trữ trong kho chứa có sức

chứa hữu dụng là 16.000/ 30.000T sức chứa tổng cộng của kho Trong kho có thể

di chuyển thiết bị để có thể ủi gom clinker

Sản xuất xi măng và vận chuyển

- Clinker từ kho chứa được băng tải ở dưới kho rút chuyển vào phểu cấp liệu của

máy nghiền xi măng

- Thạch cao đựoc mua từ Thái Lan vận chuyển đến cảng Bình Trị, sau đó được đưa

lên băng tải chuyển vào kho chứa có sức chứa 10.000T Một máy xúc sẽ đưa thạch

cao lên băng tải chuyển đến phểu cấp liệu vào máy nghiền xi măng

- Clinker và xi măng sẽ được cấp phối theo tỉ lệ chính xác nhờ hệ thống định lượng

và cung cấp cho máy nghiền xi măng Máy nghiền ximăng là loại máy nghiền bi

theo chu trình kín với hệ thống phân hạt hiệu qủa cao, có công suất 200T/giờ Tại

Hòn Chông chỉ sản xuất loại xi măng OPC với độ mịn như quy định Hệ thống lọc

bụi sẽ tách triệt để bụi trước khi đưa khí thải vào không khí

Xi măng sẽ được vận chuyển vào chứa trong 2 silô có sức chứa 8.000T/silô Tại đây xi

măng sẽ được rút lên băng tải kín chuyển đến cảng Bình Trị chất lên tàu chở xi măng

về Cát Lái, và hệ thống bơm xi măng bằng khí nén sẽ chuyển xi măng đến khu vực

đóng bao (gần cảng nội bộ) xuất xi măng phân phối tại các tỉnh miền tây

2.2.3 Danh mục máy móc thiết bị

Máy móc và các thiết bị chính được sử dụng trong quá trình hoạt động của Nhà máy

được trình bày trong Bảng 2.3

Bảng 2.3 Danh mục máy móc và thiết bị

vị

Số lượng

Xuất xứ

A Thiết bị nhập nguyên vật liệu

3

3 Băng tải cao su lòng máng Bộ 09 Trung Quốc

4 Silo chứa clinker 10.000 tấn Cái 01 Việt Nam

5 Bunke thạch cao 100 tấn Cái 01 Trung Quốc

6 Bunke đá vôi 100 tấn Cái 01 Trung Quốc

8 Silo Pozzolan 2.300 tấn Cái 01 Trung Quốc

B Thiết bị tiền nghiền

9 Băng tải cao su lòng máng Bộ 02 Trung Quốc

10 Thiết bị tách kim loại Bộ 02 Trung Quốc

C Thiết bị nghiền xi măng

20 Máy phân ly hiệu suất cao O –

SEPA

Cái 02 Trung Quốc

21 Thiết bị đo liệu hồi lưu Cái 02 Trung Quốc

22 Tời điện Cái 02 Trung Quốc

23 Máng trượt khí động Cái 21 Trung Quốc

26 Máy X – Ray (Phân tích thành

phần hóa của xi măng)

Cái 01 Oxford, Anh

D Silo xi măng và xuất xi măng rời

27 Thiết bị sục khí cho silo Bộ 02 Trung Quốc

28 Silo xi măng 4.00 tấn Cái 02 Việt Nam

29 Hệ thống tháo liệu tại đáy silo Bộ 04 Trung Quốc

30 Thiết bị tháo liệu xuất xi măng xá Bộ 01 Trung Quốc

31 Hệ thống máng khí động xuất xi

măng xá

32 Thiết bị xuất xi măng xá Bộ 01 Trung Quốc

E Xuất xi măng bao cho ô tô

33 Máy đóng bao 90 tấn/giờ Bộ 02 Trung Quốc

34 Thiết bị chất bao cho xe tải Bộ 04 Trung Quốc

F Trạm Khí nén

G Trạm bơm cấp nước và chữa

cháy

H Trạm bơm nước hồi lưu

I Máy phát điện 300KVA Bô 01 Trung Quốc

(Nguồn: Nhà Máy Xi Măng Holcim Hòn Chông, 6/2013)

2.2.4 Nhu cầu lao động

Tổng số lao động làm việc tại Nhà máy là 149 người, trong đó:

- Nhân viên Holcim: 102 người

- Nhân viên nhà thầu: 47 người

Tổng số ca làm việc là 01 ca/ngày

2.2.5 Nhu cầu nguyên liệu và nhiên liệu

Nguyên, vật liệu dự trữ và sản phẩm được bảo quản trong các kho kín hoặc các bồn

chứa riêng biệt, đảm bảo an toàn, thuận tiện cho quy trình sản xuất và được vận

chuyển khép kín bằng hệ thống băng tải

Các loại nguyên, vật liệu dễ cháy nổ, kíp mìn, thuốc nổ được Công ty đặc biệt quan

tâm trong các khâu quản lý, tồn trữ, phòng cháy và chữa cháy Các vật liệu này được

tồn trữ trong các kho riêng biệt trong khu vực mỏ của nhà máy và được bảo vệ hết sức

nghiêm ngặt theo quy định

Nhiên liệu sử dụng tại nhà máy xi măng Hòn Chông chủ yếu là dầu HFO sử dụng

chạy máy phát điện và một lượng nhỏ xăng dầu cấp phát cho các hoạt động khác như

xe, máy chuyên dụng Xăng, dầu được dự trữ trong các bồn chứa bằng thép, bố trí

cách ly với các kho chứa, các phân xưởng sản xuất và khu vực văn phòng Xung

quanh các bồn chứa dầu có đê bao bằng bê tông và hệ thống thu gom nước mưa riêng

để tiện quản lý và xử lý khi có sự cố

Bảng 2.4 Khối lượng các loại nhiên liệu sử dụng và tồn trữ

Tính chất hóa lý Sự dụng

(tấn/năm)

Dự trữ (tấn)

clinker

Chất rắn, không cháy

1.700.000 20.000

clinker

Chất rắn, không cháy

200.000 10.000

3 Laterite Sản xuất

clinker

Chất rắn, không cháy

30.000 10.000

clinker

Chất rắn, không cháy

40.000 4.000

5 Gypsum Nghiền xi măng Chất rắn, không

cháy

100.000 10.000

6 Thuốc nổ Khai thác đá Chất rắn, dễ cháy nổ 300 30

2.2.6 Nhu cầu sử dụng nước

Tổng lượng nước cần cung cấp cho hoạt động của nhà máy khoảng 600 - 700 m3/ngày

do hồ chứa Bình An cách nhà máy khoàng 10 km cung cấp, trong đó:

- Nước sinh hoạt: 60 - 80 m3/ngày

- Nước cung cấp cho phòng thí nghiệm: 5 m3/ngày (dùng cho tráng rửa thiết bị thí

nghiệm, đóng rắn mẫu, …)

- Nước làm mát thiết bị: 400 - 500 m3/ngày

- Nước tưới cây: 100 m3/ngày

- Nước uống là nước tinh khiết Sapwa sử dụng khoảng 24.000 – 26.000 lít/tháng

2.2.7 Nhu cầu sử dụng điện

Tổng lượng điện cung cấp cho nhà máy khoảng 710 MWh/tháng, được cung cấp từ

nhà máy điện Kiên Lương công suất 675 MVA và trạm biến áp 220/110KV Kiên

Lương

2.2.8 Các loại chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động của nhà máy

Căn cứ vào công nghệ và hoạt động của nhà máy, các loại chất thải bao gồm:

2.2.8.1 Khí thải

Do đặc thù của ngành công nghiệp sản xuất xi măng nên hầu hết các khâu, công đoạn

vận hành của nhà máy đều phát sinh ra khí thải rất nhiều, cần chú trọng hơn đối với

môi trường không khí của nhà máy

Khi thải ở nhà máy xi măng Hòn Chông phát sinh do hoạt động của lò nung clinker,

máy nghiền than, máy nghiền, sấy nguyên liệu và nhà máy phát điện

Thành phần các chất ô nhiễm chính trong khí thải gồm có: Bụi (chiếm tỷ lệ nhiều nhất

trong thành phần khí thải công nghiệp sản xuất xi măng), SO2, NOx, CO

2.2.8.2 Chất thải rắn

Các loại chất thải rắn phát sinh trong quá trình hoạt động của nhà máy gồm: chất thải

sinh hoạt, chất thải công nghiệp và bùn lắng từ hệ thống xử lý nước thải:

Bảng 2.6 Các loại chất thải rắn

3 Xốp, găng tay, dẻ lau dính dầu 10 kg/ngày

4 Bụi, xi măng đổ, cát, đá,… 500 kg/ngày

5 Gạch lò chứa crom 20 tấn/năm

6 Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải Không đáng kể

Chất thải rắn sinh hoạt: bao gồm rác từ khu vực văn phòng, nhà ăn, nhà bếp, cư xá

cán bộ có khối lượng xấp xỉ 350 kg/ngày

Chất thải công nghiệp: xi măng vụn, đá vôi, cát, bụi,… thải ra từ quá trình khái thác

vận chuyển đá, nghiền đá, nung,…;dầu bôi trơn thải ra từ các máy móc và quá trình

bảo trì thiết bị, ngoài ra còn có các loại giấy vụn, thùng gỗ, nhựa…được thải ra trong

quá trình sử dụng các loại nguyên, nhiên liệu

Bùn lắng từ hệ thống xử lý nước thải: có số lượng nhỏ, không độc hại, dùng làm phân

bòn cho cây xanh trong khuôn viên nhà máy

Bùn thải từ khu vực mỏ sét: là lớp đất mặt tại các hố moong khai thác đất sét

2.2.8.3 Nước thải

Nước thải sinh hoạt khoảng 30 – 50 m3/ngày

Nhà máy không có nước thải công nghiệp vì được hồi lưu trong quá trình sản xuất

100%

2.2.8.4 Tiếng ồn, rung

Các nguồn gây ồn chính của nhà máy là hoạt động khai thác đá (dùng thuốc nổ), hoạt

động của các động cơ, các hệ thống nén khí và nhà máy phát điện

Độ rung gây ra nhiều nhất là khâu nổ mìn phá đá

CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT VỀ BỤI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

3.1 BỤI XI MĂNG

Trong toàn bộ quy trình sản xuất xi măng:

Gồm 6 giai đoạn sau:

+ Giai đoạn 1: Khai thác mỏ

+ Giai đoạn 2: Gia công sơ bộ nguyên liệu

+ Giai đoạn 3: Nghiền, sấy phối liệu sống

+ Giai đoạn 4: Nung Clinker

+ Giai đoạn 5: Nghiền xi măng

+ Giai đoạn 6: Đóng gói xi măng

Trong giai đoạn nào cũng phát sinh ra bụi và khí thải, trong đó khí thải độc hại chỉ chiếm

một phần rất nhỏ còn phần lớn là ô nhiễm không khí do bụi Tuỳ thuộc vào nguồn phát

sinh mà bụi ở các công đoạn có thành phần, nồng độ và kích thước khác nhau, mang

những đặc trưng khác nhau

3.1.1 Ô nhiễm không khí và ô nhiễm bụi do sản xuất xi măng gây ra

 Ô nhiễm không khí: là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí hoặc có

sự xuất hiện các khí lạ làm cho không khí không sạch, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm

nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và sinh vật

 Tác nhân gây ô nhiễm:

+ Các loại khí oxit:CO, CO2, SO2, NOx

+ Các hợp chất khí halogen: HCl, HF, HBr

+ Các chất hữu cơ tổng hợp RH, bay hơi xăng, sơn

+ Các khí quang hóa: PAN, O3

+ Các chất lơ lửng: sương mù, bụi

+ Nhiệt, tiếng ồn, phóng xạ

3.1.2 Các hoạt động gây ô nhiễm

 Tự nhiên

Do các hiện tượng tự nhiên gây ra: núi lửa, cháy rừng Tổng hợp các yếu tố gây ô

nhiễm có nguồn gốc tự nhiên rất lớn nhưng phân bố tương đối đồng đều trên toàn thế

giới, không tập trung trong một vùng Trong quá trình phát triển, con người đã thích

nghi với các nguồn này

 Công nghiệp

Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con người Các quá trình gây ô nhiễm là quá

trình đốt các nhiên liệu hóa thạc: than, dầu, khí đốt tạo ra: CO2, CO, SO2, NOx, các

chất hữu cơ chưa cháy hết: muội than, bụi, quá trình thất thoát, rò rỉ trên dây truyền

công nghệ, các quá trình vận chuyển các hóa chất bay hơi, bụi

Đặc điểm: nguồn công nghiệp có nồng độ chất độc hại cao, thường tập trung trong

một không gian nhỏ Tùy thuộc vào quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên

liệu sử dụng thì lượng chất độc hại và loại chất độc hại sẽ khác nhau

 Giao thông vận tải

Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với không khí đặc biệt ở khu đô thị và khu đông

dân cư Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình đốt nhiên liệu động cơ:

CO, CO2, SO2, NOx, Pb, Các bụi đất đá cuốn theo trong quá trình di chuyển Nếu xét

trên từng phương tiện thì nồng độ ô nhiễm tương đối nhỏ nhưng nếu mật độ giao

thông lớn và quy hoạch địa hình, đường xá không tốt thì sẽ gây ô nhiễm nặng cho hai

bên đường

 Sinh hoạt

Là nguồn gây ô nhiễm tương đối nhỏ, chủ yếu là các hoạt động đun nấu sử dụng nhiên

liệu nhưng đặc biệt gây ô nhiễm cục bộ trong một hộ gia đình hoặc vài hộ xung

quanh Tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu: CO, bụi

3.1.3 Ô nhiễm không khí do bụi

 Định nghĩa: Bụi là một tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn tại lâu

trông không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi,

khói, sương mù

Bụi bay có kích thước từ 0,001 - 10 m bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được

nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo

định luật Stok Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương nặng cho cơ quan hô

hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (Silicose) do hít phải không khí có chứa bụi

bioxit silic lâu ngày

Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10 μm, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Niuton

với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương cho da, mắt, gây

nhiễm trùng, dị ứng…

Theo nguồn gốc

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

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

+ Bụi động vật (len, lông, tóc…)

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

+ Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)

+ Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)

Theo kích thước hạt bụi

+ Khi D > 10 μm : gọi là bụi

+ Khi D = 10 - 0,1 μm : gọi là sương mù

+ Khi D < 0,1 μm: gọi là khói

Với loại bụi có kích thước nhỏ hơn 0,1 μm ( khói ) khi hít thở không được giữ lại trong

phế nang của phổi, bụi từ 0,1 - 5 μm ở lại phổi chiếm 80-90%, bụi từ 5 – 10μm khi hít

vào được đào thải ra khỏi phổi, còn bụi lớn hơn 10μm thường đọng lại ở mũi

Theo tác hại

Theo tác hại của bụi có thể phân ra:

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

+ Bụi gây dị ứng viêm mũi,hen, nổi ban… (bụi bông, gai, phaanhoas hoc, một

số tinh dầu gỗ…)

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

+ Bụi gây sỏ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…)

3.1.4 Vấn đề ô nhiễm bụi do sản xuất xi măng gây ra

Công nghệ sản xuất xi măng là một trong những ngành công nghiệp phát triển nhất

Việt Nam cả về số lượng lẫn chất lượng Bên cạnh những đóng góp to lớn về kinh tế,

xã hội, vấn đề môi trường do sản xuất xi măng đem lại về tài nguyên thiên nhiên và

cảnh quan sinh thái cần xem xét nghiêm túc nhằm giảm thiểu thiệt hại, lựa chọn

phương hướng phát triển bền vững

Trong quá trình công nghệ, vấn đề môi trường là việc giải quyết toàn bộ những phần

không cần thiết cho sự hình thành sản phẩm làm ô nhiễm môi trường xung quanh như:

ô nhiễm không khí, mưa axit, nhiễm bẩn nguồn nước, phá hủy cảnh quan thiên

nhiên trong đó ô nhiễm không khí do bụi đá, bụi xi măng đem lại là nhiều nhất

Bụi xi măng ở dạng rất mịn (cỡ hạt nhỏ hơn 3µm) lơ lững trong khí thải, khi hít vào

phổi dễ gây bệnh về đường hô hấp Đặc biệt khi hàm lượng SiO2 tự do lớn hơn 2% có

khả năng gây bệnh silicon phổi, một bệnh được coi là bệnh nghề nghiệp nguy hiểm,

phổ biến nhất của công nghệ sản xuất xi măng Ngoài ra bụi theo gió phát tán rất xa,

sa lắng xuống mặt đất và nước, lâu dần làm hỏng đất trồng, suy thoái hệ thực vật

Bụi trong không khí là vấn đề nan giải trong công nghiệp sản xuất xi măng Bụi phát

sinh từ hầu hết các công đoạn sản xuất: nổ mìn, lấy đá, khai thác đất sét, nghiền

nguyên liệu, nghiền xi măng, vận chuyển, nung lượng bụi tạo thành trong quá trình

khai thác là:

+ 0,4kg bụi/tấn đá trong công đoạn nổ mìn từ khai thác đá hộc

+ 0,14kg bụi/tấn đá nghiền thô và 0,009kg/tấn theo phương pháp ướt

+ 0,17kg bụi/tấn đá khi bốc xếp, vận chuyển

Lượng bụi bay vào không khí khi khai thác đất sét được coi là không đáng kể (40

tấn/năm) so với bụi do khai thác than đá, điều này được giải thích do độ ẩm tự nhiên

của đất sét khá cao (16 – 20%) nên ít gây bụi

Bụi đất, đá, than vào phổi thường gây kích thích cơ học, sinh phản ứng xơ hóa phổi,

bệnh về hô hấp

3.1.5 Tính chất lý hóa của bụi

 Tính phân tán

Phân tán là trạng thái của bụi trong không khí, phụ thuộc vào trọng lượng hạt bụi ( sức

nặng ) và sức cản của không khí Bụi bé hơn 10 μm sức cản gần bằng sức nặng, chúng

sẽ rơi theo tốc độ không đổi Bụi có kích thước lớn, scws nặng lớn hơn sức cản nên sẽ

rơi theo vận tốc tăng dần ( rơi có gia tốc ) Như vậy những hạt có kích thước lớn sẽ rơi

90% Ví dụ bụi thạch anh cỡ 10 μm trong không khí chuyển động mỗi giây rơi xuống đất

còn các hạt bé hơn sẽ bay trong không khí, trong đó bụi cỡ 2 μm đạt 7,87 mm/s, bằng

100 lần tốc độ của hạy bụi có kích thước 1 μm ( 0,078 mm/s ) Tính chất này cho ta thấy

rõ ảnh hưởng của bụi đến viêc thâm nhập vào cơ quan hô hấp và đến phương pháp

phòng chống bụi

 Tính nhiễm điện của hạt bụi

Nhờ kính hiển vi, người ta xác định được điện tích của hạt bụi Bụi đặt trong một điện

trường 3000 Volt sẽ bị hút với tốc độ khác nhau tùy theo kích thước của hạt bụi Do đó,

khi thiết kế hệ thống xử lý bụi bằng tĩnh điện cần lưu ý đến kích thước hạt bụi

Bảng 3.1 Tốc độ hút của điện thế 3000 Volt Đường kính (μm) Tốc độ (cm/s)

Bụi càng nhỏ diện tích tiếp xúc với oxy càng lớn thì tính hóa học càng mạnh và càng dễ

bốc cháy, dễ gây nổ Do đó nghiêm cấm việc sử dụng lửa, tia lửa điện, đèn không có bảo

vệ tại những nơi sản xuất sinh ra nhiều bụi dễ cháy, nổ

 Tính dính kết của bụi

Các hạt có xu hướng kết dính vào nhau, với độ kết dính cao bụi có thể dẫn tới tình

trạng bệ nghẹt một phần hay toàn bộ thiết bị tách bụi Do đó đối với các thiết bị lọc,

người ta thường thiết lập giới hạn sử dụng theo độ kết dính của hạt bụi

Kích thước hạt bụi càng nhỏ thỉ chúng càng dễ bị bám vào bề mặt thiết bị Với những

bụi có (60-70) % hạt có đường kính nhỏ hơn 10 thì rất dễ dẫn đến dính bết, còn

bụi có nhiều hạt trên 10 thì dễ trở thành tơi xốp

 Độ mài mòn của bụi

Độ mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại khi cùng vận tốc khí

và cùng nồng độ bụi

Độ mài mòn của bụi phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước và mật độ của hạt

Khi tính toán thiết kế phải tính đến độ mài mòn của bụi

 Độ thấm ướt của bụi

Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của các

thiết bị tách bụi kiểu ướt, đặc biệt là các thiết bị làm việc ở chế độ tuần hoàn

Theo tính chất thấm ướt các vật liệu rắn, được chia làm 3 nhóm:

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

+ Vật liệu kỵ nước: khó thấm nước (grafit, than, lưu huỳnh)

+ Vật liệu kỵ nước tuyệt đối: (paraffin, nhựa Teflon, bitum)

 Độ hút ẩm của bụi

Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc vào thành phần hóa học cũng như kích thước,

hình dạng và độ nhám bề mặt các hạt bụi Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện tách chúng

trong các thiết bị lọc bụi kiểu ướt

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý và làm giảm ô nhiễm bụi đang được ứng

dụng trong thực tế, theo các phương pháp xử lý khô hoặc ướt Nguyên tắc chung:

Tách bụi khỏi dòng khí nhờ các cơ chế sau:

Có nhiều loại thiết bị cơ khí kiểu khô để làm sạch bụi nhờ lợi dụng các cơ chế lắng

khác nhau như: lắng trọng trường (buồng lắng bụi), lắng quán tính (phòng lắng có vật

cản), lắng ly tâm (xyclon đơn, kép, nhóm, xoáy và động học …)

Đó là những thiết bị có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, Tuy nhiên hiệu quả xử lý của

chúng không cao lắm nên chỉ dùng làm thiết bị lắng sơ bộ

Bảng 3.1 Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô

STT Dạng thiết bị

Năng suất tối đa

nguyên lý sử dụng lực hấp dẫn, trọng lực để lắng đọng những phần tử bụi ra khỏi

không khí Cấu tạo là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so

với tiết diện của đường ống dẫn khí vào để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ,

nhờ thế hạt bụi đủ thời gian rơi xuống chạm đáy dưới tác dụng trọng lực và bị giữ lại

ở đó mà không bị dòng khí mang theo

Buồng lắng bụi được áp dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60 ÷ 70 µm trở lên

Tuy vậy, các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bị giữ lại trong buồng lắng

Có nhiều loại buồng lắng như: buồng lắng bụi có nhiều ngăn, buồng lắng “động

+ Có thể xây dựng bằng vật liệu có sẵn như gạch, xi măng, thép

+ Chi phí năng lượng, vận hành, bảo quản và sữa chữa thấp

+ Tổn thất áp suất thấp

+ Có thể làm việc ở điều kiện nhiệt độ và áp suất khác nhau

 Hạn chế

+ Cồng kềnh, chiếm nhiều không gian

+ Chỉ tách được bụi có kích thước tương đối lớn

 Phạm vi áp dụng

Thường được dùng để tách bụi sơ bộ khi bụi có nồng độ cao, kích thước lớn Chủ yếu

dùng cho bụi có kích thước :

+ d > 50m nếu tỉ khối của bụi nhỏ

+ d >10m nếu tỉ khối của bụi lớn

3.2.1.2 Thiết bị tách bụi kiểu quán tính

Nguyên lý cơ bản được áp dụng để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là làm thay

đổi chiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng nhiều

loại vật cản có hình dáng khác nhau Khi dòng khí đổi hướng chuyển động thì bụi có

quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của mình và va đập vào các vật cả

rồi bị giữ lại ở đó hoặc mất đi động năng và rơi xuống đáy thiết bị

Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1m/s, còn ở ống vào khoảng 10m/s Hiệu quả

lọc của thiết bị này đạt từ 65 ÷ 80% đối với các hạt bụi có kích thước 20 -30 µm Trở

lực của chúng trong khoảng 150 ÷ 390 n/m2

Có nhiều loại : thiết bị lọc quán tính Venturi, thiết bị lọc quán tính kiểu màn chắn uốn

cong, thiết bị lọc quán tính kiểu “lá xách” …

3.2.1.3 Cyclon

Hình 3.2 Cyclon lọc bụi

Cơ chế tách bụi: nhờ lực ly tâm

Dòng thiết bị được đưa vào theo phương tiếp tuyến với thân hình trụ của thiết bị nên

sẽ chuyển động xoáy ốc bên trong thiết bị từ trên xuống Do chuyển động xoáy, các

hạt bụi chịu tác dụng của lực ly tâm làm chúng tiến dần (văng) về phía hình trụ của

cyclon rồi chạm vào đó và tách ra dòng khí Dưới tác dụng của trọng lực các hạt bụi

này sẽ rơi xuống đáy phễu thu bụi ở dưới của cyclon Khi chạm vào đáy hình nón,

dòng khí bị dội ngược trở lại nhưng vẫn chuyển động được xoáy ốc từ dưới lên và

thoát ra ngoài

 Ưu điểm

+ Giá thành đầu tư thấp

+ Cấu tạo đơn giản dễ vận hành

+ Chi phí sửa chữa, bảo hành thấp

+ Có khả năng làm việc liên tục

+ Có thể được chế tạo bằng các loại vật liệu khác nhau tuỳ theo yêu cầu về nhiệt

độ, áp suất và mức độ ăn mòn

 Hạn chế

+ Hiệu suất tách thấp đối với bụi có d < 5m

+ Dễ bị mài mòn nếu bụi có độ cứng cao

+ Hiệu suất giảm nếu bụi có độ kết dính cao

 Phạm vi áp dụng

+ Thích hợp với bụi có kích thước hạt < 20m

+ Thường dùng cho các lĩnh vực ximăng, mỏ, bột giặt, giấy, gỗ, lò đốt

+ Còn dùng để thu hồi xúc tác trong dầu mỏ

3.2.1.4 Thiết bị tách bụi bằng lực tĩnh điện

Hình 3.3 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Cơ chế tách bụi: Tách bụi nhờ lực tĩnh điện

Cấu tạo gồm hai tấm đặt song song với nhau được nối đất (tức có điện áp = 0) Đây

chính là điện lắng của ESP (vì bụi sẽ được lắng trên điện cực này) Giữa hai điện cực

lắng là các dây điện cực được nối với cực âm của một nguồn điện cao thế (thường là

-4000V) một chiều Các dây này gọi là điện cực quầng

Như vậy giữa hai tấm điện cực lắng có một điện trường rất mạnh Khi có một điện tử

tự do xuất hiện trong không này, nó sẽ bị gia tốc rất nhanh và đạt được tốc độ cao Do

vậy, khi va chạm với các phần khí, nó sẽ có đủ năng lượng để bứt một hoặc nhiều điện

tử, tức là ion hoá phân tử khí Tương tự, các điện tử này lại được gia tốc bởi từ trường

và tiếp tục làm bứt các điện tử khỏi các phân tử khí đến một lúc nào đó, lượng điện tử

đủ lớn thì sẽ gây nên hiện tượng phóng điện tạo quầng sáng (một quầng sáng mờ bao

quanh dây dẫn ) ổn định Các ion dương, được tạo thành trong quầng sáng, sẽ chuyển

động về phía các dây dẫn (điện cực quầng) và bị phóng điện Các điện sẽ chuyển động

về phía các tấm (điện cực lắng ) Khi nó cách điện cực quầng một khoảng đủ xa,

cường độ điện trường ở đó trên nên quá nhỏ không đủ để gia tốc nó nữa thì quầng

sáng tắt kể từ đó điện tử sẽ chuyển động như một điện tử tự do

Trên đường đi về phía điện cực lắng, các điện tử sẽ va chạm với các hạt bụi và có thể

bị các hạt bụi bắt giữ và vì thế sẽ chuyền điện tích âm cho các hạt bụi

 Ưu điểm

+ Còn dùng để thu hồi xúc tác trong dầu mỏ