Luận văn hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su đà nẵng

Hiện trạng môi trường vă thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đă Nẵng.. Hiện trạng môi trường vă thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công

Trang 1

Hiện trạng môi trường vă thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đă Nẵng

SVTH : Đinh Thị Việt Hà - Lớp 01MT Trang 1 GVHD: GVC - ThS Nguyễn Thị Lí

PHẦN B – Thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su Đă Nẵng

8.1.1 Tính toân lượng khí thải độc hại

- Nhiín liệu được sử dụng tại Công ty cao su Đă Nẵng lă dầu FO, với thănh

phần gồm có: cacbon (Cp), hyđro (Hp), oxy (Op), nitơ (Np), lưu huỳnh (Sp), độ tro (Ap)

- Hệ số chây không hoăn toăn: η = 0,03

- Hệ số tro bay theo khói: a = 0,8

- Nhiệt độ khói thải: tkhói = 200oC

Trang 2

- Có thể tóm tắt câc đặc điểm của câc nguồn thải theo bảng sau:

TT Câc thông số Đơn vị Ống khói số 1 Ống khói số 2 Ống khói số 3

Lượng không khí khô

lý thuyết cần cho quâ

trình chây

V0=0,089Cp+0,264HP -0,0333(OP - SP) 10,153

Trang 3

Bảng 8.3 Lượng khói thải vă tải lượng câc chất ô nhiễm có trong khói thải

TT Đại lượng tính toân Công thức tính

Kết quả

Lò hơi số

1

Lò hơi số

2

Lò hơi số

3

1

Lưu lượng khói (SPC)

ở điíu kiện tiíu

m V

(m3/s)

4,015 (m3/s)

1,992 (m3/s)

C T

t L

(m3/s)

10,421 (m3/s)

3,451 (m3/s)

2

so tc SO SO

m V

(g/s)

22,458 (g/s)

7,438 (g/s)

7,4845 (g/s)

2

CO tc CO CO

m V

(g/s)

1148,4 (g/s)

380,33(g/s)

6 Lượng tro bụi với hệ

bui

m A a

(g/s)

0,930 (g/s)

0,308 (g/s)

Bảng 8.4 Nồng độ phât thải của câc chất ô nhiễm

Trang 4

TT Câc chất

ô nhiễm

Công thức tính toân Đơn vị

Kết quả

Lò hơi số

1

Lò hơi số

2

Lò hơi số

3

1 Khí SO2

T

2 2

Bảng 8.5 TCVN 5939 – 1995, Chất lượng không khí – Tiíu chuẩn khí thải công

nghiệp đối với bụi vă câc chất vô cơ [5]

Giới hạn cho phĩp (mg/m 3 ) đối với

loại cơ sở sản xuất A(đê có trước

ngăy ban hănh tiíu chuẩn)

B(có sau ngăy ban hănh tiíu chuẩn)

1

Bụi khói

Trang 5

8.1.2 Tính toân khuếch tân câc chất ô nhiễm có trong khí thải lò hơi

- Để tính toân phđn bố nồng độ của câc chất ô nhiễm (SO2, CO, CO2, bụi) có trong khí thải lò hơi thuộc Công ty cao Đă Nẵng, tôi sử dụng công thức tính theo mô hình Gauss, [3.30] [2]:

z

2 2

y 2 z

y z)

(x,

2

Hzexp2

yexpv2π

M

Trong đó:

M : Tải lượng chất ô nhiễm, g/s

V : Vận tốc gió trung bình ngoăi trời theo trục x, m/s

y, z : Hệ số khuyếch tân của khí quyển theo trục ngang y, trục đứng z

z : Chiều cao của mặt phẳng vị trí tính toân, m

H : Chiều cao hiệu dụng của ống khói, m

H = h + ∆H , h lă chiều cao thực của ống khói

∆H lă độ cao phụt lín thẳng của nguồn khí thải

- Để âp dụng mô hình Gauss trong tính toân khuyếch tân chất ô nhiễm, Holland J.Z đưa ra công thức sau đđy để xâc định độ nđng cao của luồng khói, [3.54] [2]:

T

TTpD2.68.101,5

u

ωD

(m) Trong đó :

ω : Vận tốc ban đầu của luồng khói tại miệng ống khói, m/s

u : Vận tốc gió, m/s

D : Đường kính của miệng ống khói, m

p : Âp suất khí quyển, millibar (1atm = 1013 mbar)

Tkhói, Txq : lần lượt lă nhiệt độ tuyệt đối của khói vă của không khí xung quanh,

K

- Khi tính toân nồng độ ô nhiễm trín mặt đất (z =0), thì công thức trín sẽ trở thănh, [3.33] [2]:

Trang 6

CX,Y,0 =

z

y.π.u

- Trường hợp tính sự phđn bố nồng độ trín mặt đất dọc theo trục gió (trục x), với y = 0, [3.34] [2]:

Cx,0,0 =

z

y.π.u

Trang 7

8.1.2.2 Tính chiều cao hiệu quả của ống khói

- Theo công thức tính của Holland, độ nđng cao của vết khói ∆H được thể hiện trong bảng 8.8

Bảng 8.8 Kết quả tính toân độ nđng cao của vệt khói thải

Ống khói số Mùa D

[m]

w [m/s]

u [m/s]

T khói [ o K]

T xq [ o K]

P khí quyển [mbar]

∆H [m]

1

Mùa Hỉ 0,9 6,552 3,1 473 307,3 1013 2,363

Mùa Đông 0,9 6,552 3,4 473 291,5 1013 2,211

2

Mùa Hỉ 1 13,268 3,1 473 307,3 1013 12,589

Mùa Đông 1 13,268 3,4 473 291,5 1013 8,927

3

Mùa Hỉ 0,6 12,205 3,1 473 307,3 1013 4,402

Mùa Đông 0,6 12,205 3,4 473 291,5 1013 4,119

Bảng 8.9 Chiều cao hiệu quả của ống khói

Trang 8

Hiện trạng môi trường vă thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần

cao su Đă Nẵng

SVTH : Đinh Thị Việt Hà - Lớp 01MT Trang 8

GVHD: GVC - ThS Nguyễn Thị Lí

Chiều cao hiệu quả

Ống khói số

1

2

3

1

2

3

H (m) 22,363 32,589 24,402 22,211 28,927 24,119

8.1.2.3 Tính toân phđn bố câc chất ô nhiễm

- Để tính nồng độ cực đại Cmax trín mặt đất, ta có thể sử dụng công thức

[3.35] [2]:

2

H)(Cmax

- Âp dụng câc công thức trín với hướng gió Bắc – Đông Bắc (về mùa đông)

vă Đông – Đông Nam (về mùa hỉ), ta có kết quả tính toân phđn bố nồng độ SO2, CO,

CO2, bụi được thể hiện trong câc bảng sau:

Trang 9

Bảng 8.11 Nồng độ câc chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn

ống khói 1 thuộc lò hơi số 2 văo mùa hỉ vă mùa đông

ỐNG KHÓI SỐ 1 Mùa hỉ Mùa đông

Câc chất ô nhiễm SO2 CO CO2 BUI SO2 CO CO2 BUI

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 6,10

-51

6,10-51 3,10-49 2,10-52 5,10-51 5,10-51 3,10-49 2,2,10-52

200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,752 0,757 38,463 0,031 0,698 0,702 35,673 0,029

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 4,10

-15

4,10-15 2,10-13 2,10-16 4,10-15 4,10-15 2,10-13 1,5,10-16

300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,699 0,704 35,756 0,029 0,643 0,647 32,868 0,027

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 8,6.10

-08

8,6,10-08 4,10-06 4,10-09 8,10-08 8,10-08 4,10-06 3,310-09

400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,532 0,535 27,202 0,022 0,487 0,491 24,922 0,020

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 4,10

-05

4,10-5 0,0020 2,10-6 0,0000 4,10-5 0,0018 1,5,10-6

500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,401 0,403 20,485 0,017 0,366 0,369 18,738 0,015

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,001 0,001 0,035 3,10

-5

0,001 0,001 0,032 2,6,10-5

600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,308 0,310 15,765 0,013 0,282 0,284 14,407 0,012

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,003 0,003 0,157 0,000 0,003 0,003 0,143 0,000

700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,243 0,245 12,444 0,010 0,222 0,224 11,366 0,009

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,007 0,007 0,376 0,000 0,007 0,007 0,344 0,000

800

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,197 0,198 10,055 0,008 0,180 0,181 9,180 0,007

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,012 0,013 0,639 0,001 0,011 0,011 0,584 0,000

900 C 1 (x)

(mg/m 3 ) 0,162 0,163 8,289 0,007 0,148 0,149 7,566 0,006

Trang 10

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,017 0,017 0,889 0,001 0,016 0,016 0,812 0,001

1000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,136 0,137 6,952 0,006 0,124 0,125 6,344 0,005

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,021 0,022 1,094 0,001 0,020 0,020 0,998 0,001

1100

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,116 0,116 5,916 0,005 0,106 0,106 5,398 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,024 0,024 1,244 0,001 0,022 0,022 1,135 0,001

1200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,100 0,100 5,098 0,004 0,091 0,092 4,651 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,026 0,026 1,342 0,001 0,024 0,024 1,224 0,001

1300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,087 0,087 4,441 0,004 0,079 0,080 4,052 0,003

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,027 0,027 1,397 0,001 0,025 0,025 1,274 0,001

1400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,076 0,077 3,906 0,003 0,070 0,070 3,563 0,003

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,028 0,028 1418 0,001 0,025 0,025 1,294 0,001

1500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,068 0,068 3,463 0,003 0,062 0,062 3,159 0,003

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,028 0,028 1,414 0,001 0,025 0,025 1,290 0,001

1600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,060 0,061 3,093 0,003 0,055 0,056 2,822 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,027 0,027 1,393 0,001 0,025 0,025 1,270 0,001

1700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,054 0,055 2,781 0,002 0,050 0,050 2,537 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,027 0,027 1,359 0,001 0,024 0,024 1,240 0,001

1800

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,049 0,049 2,515 0,002 0,045 0,045 2,294 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,026 0,026 1,318 0,001 0,023 0,024 1,202 0,001

Trang 11

1900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,045 0,045 2,286 0,002 0,041 0,041 2,085 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,025 0,025 1,271 0,001 0,023 0,023 1,159 0,001

2000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,041 0,041 2,088 0,002 0,037 0,037 1,904 0,002

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,024 0,024 1,222 0,001 0,022 0,022 1,115 0,001

Bảng 8.12 Nồng độ câc chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn

ống khói 2 thuộc lò hơi số 2 văo mùa hỉ vă mùa đông

Câc chất ô nhiễm SO2 CO CO2 BUI SO2 CO CO2 BUI

-5 0,012 0,012 0,091 0,001

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 9,24,10

-53 5,10-51 4,10-54 6,10-52 6,10-52 5,10-51 2,6,10-53

200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,456 0,459 23,301 0,019 0,733 0,738 23,301 0,030

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 2,5,10

-15 1,10-13 1,10-16 0,000 4,10-15 1,10-13 1,6,10-16

300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,888 0,894 45,416 0,037 1,062 1,069 45,416 0,044

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 1,1,10

-7 6,10-6 4,10-9 0,000 1,10-7 6,10-6 5,4,10-9

400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,891 0,896 45,544 0,037 0,954 0,960 45,544 0,039

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,000 6,6,10

-5 0,003 3,10-6 0,000 7,10-5 0,003 3,10-6

500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,767 0,772 39,214 0,032 0,778 0,783 39,214 0,032

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,001 0,001 0,066 5,10

-5 0,001 0,001 0,066 5,4,10-5

Trang 12

600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,636 0,640 32,543 0,026 0,627 0,631 32,543 0,026

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,006 0,006 0,324 0,000 0,006 0,006 0,324 0,000

700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,526 0,530 2,922 0,022 0,509 0,512 26,922 0,021

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,016 0,016 0,814 0,001 0,015 0,015 0,814 0,001

800

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,439 0,442 22,442 0,018 0,419 0,421 22,442 0,017

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,028 0,028 1,426 0,001 0,027 0,027 1,426 0,001

900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,370 0,372 18,911 0,015 0,350 0,352 18,911 0,014

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,040 0,040 2,029 0,002 0,038 0,038 2,029 0,002

1000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,315 0,317 16,115 0,013 0,296 0,298 16,115 0,012

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,050 0,050 2,536 0,002 0,047 0,047 2,536 0,002

1100

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,271 0,273 13,881 0,011 0,254 0,256 13,881 0,011

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,057 0,057 2,919 0,002 0,053 0,054 2,919 0,002

1200

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,236 0,238 12,074 0,010 0,220 0,221 12,074 0,009

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,062 0,063 3,178 0,003 0,058 0,058 3,178 0,002

1300

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,207 0,209 10,596 0,009 0,192 0,194 10,596 0,008

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,065 0,066 3,332 0,003 0,061 0,061 3,332 0,003

Trang 13

1400

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,183 0,184 9,373 0,008 0,170 0,171 9,373 0,007

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,067 0,067 3,403 0,003 0,062 0,062 3,403 0,003

1500

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,163 0,164 3,463 0,007 0,151 0,152 3,159 0,006

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,067 0,067 1,414 0,003 0,062 0,062 1,290 0,003

1600

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,146 0,147 3,093 0,006 0,135 0,136 2,822 0,006

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,066 0,066 1,393 0,003 0,061 0,061 1,270 0,003

1700

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,132 0,133 2,781 0,005 0,122 0,123 2,537 0,005

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,065 0,065 1,359 0,003 0,060 0,060 1,240 0,002

1800

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,120 0,121 2,515 0,005 0,110 0,111 2,294 0,005

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,063 0,063 1,318 0,003 0,058 0,058 1,202 0,002

1900

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,109 0,110 2,286 0,005 0,100 0,101 2,085 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,061 0,061 1,271 0,003 0,056 0,056 1,159 0,002

2000

C 1 (x) (mg/m 3 ) 0,100 0,101 2,088 0,004 0,092 0,092 1,904 0,004

C 1 (x,y) (mg/m 3 ) 0,058 0,059 1,222 0,002 0,054 0,054 1,115 0,002

Bảng 8.12 Nồng độ chất ô nhiễm trín mặt đất với trục hướng gió đi qua chđn ống

khói thuộc lò hơi số 1 văo mùa hỉ vă mùa đông

Câc chất ô nhiễm SO2 CO CO2 BUI SO2 CO CO2 BUI

Trang 14

C 3 (x,y) (mg/m3)

2,10-51 1,96,10-51 1,10-49 8,10-53 2,10-51 2,10-51 1,10-49 8,3,10-53

200

C 3 (x) (mg/m3) 0,490 0,493 25,036 0,020 0,462 0,465 23,632 0,019

C 3 (x,y) (mg/m3)

3,10-15 2,6,10-15 1,3,10-13 1,10-16 2,10-15 2,10-5 1,10-13 1,10-16

300

C 3 (x) (mg/m3) 0,516 0,519 26,390 0,021 0,478 0,481 24,463 0,020

C 3 (x,y) (mg/m3)

6,10-8 6,4,10-8 3,2,10-6 3,10-9 6,10-8 6,10-8 3,10-6 2,4,10-9

400

C 3 (x) (mg/m3) 0,411 0,414 21,041 0,017 0,379 0,381 19,373 0,016

C 3 (x,y) (mg/m3)

3,10-5 3,1,10-5 0,002 1,10-6 3,10-5 3,10-5 0,001 1,2,10-6

500

C 3 (x) (mg/m3) 0,317 0,319 16,210 0,013 0,291 0,293 14,876 0,012

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,001 0,001 0,027 2,10-5 0,001 0,000 0,025 2,10-5

600

C 3 (x) (mg/m3) 0,247 0,249 12,635 0,010 0,226 0,228 11,574 0,009

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,002 0,002 0,126 0,000 0,002 0,002 0,115 9,3,10-5

700

C 3 (x) (mg/m3) 0,197 0,198 10,054 0,008 0,180 0,181 9,199 0,007

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,006 0,006 0,304 0,000 0,005 0,005 0,278 0,000

800

C 3 (x) (mg/m3) 0,160 0,161 8,166 0,007 0,146 0,147 7,466 0,006

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,010 0,010 0,519 0,000 0,009 0,009 0,475 0,000

Trang 15

900

C 3 (x) (mg/m3) 0,132 0,133 6,757 0,005 0,121 0,122 6,175 0,005

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,014 0,014 0,725 0,001 0,013 0,013 0,662 0,001

1000

C 3 (x) (mg/m3) 0,111 0,112 5,682 0,005 0,102 0,102 5,191 0,004

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,017 0,018 0,894 0,001 0,016 0,016 0,817 0,001

1100

C 3 (x) (mg/m3) 0,095 0,095 4,846 0,004 0,087 0,087 4,425 0,004

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,020 0,020 1,019 0,001 0,018 0,018 0,930 0,001

1200

C 3 (x) (mg/m3) 0,082 0,082 4,182 0,003 0,075 0,075 3,818 0,003

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,022 0,022 1,101 0,001 0,020 0,020 1,005 0,001

1300

C 3 (x) (mg/m3) 0,071 0,072 3,648 0,003 0,065 0,066 3,330 0,003

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,022 0,023 1,147 0,001 0,020 0,021 1,047 0,001

1400

C 3 (x) (mg/m3) 0,063 0,063 3,211 0,003 0,057 0,058 2,931 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,023 0,023 1,166 0,001 0,021 0,021 1,064 0,001

1500

C 3 (x) (mg/m3) 0,056 0,056 2,850 0,002 0,051 0,051 2,601 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,023 0,023 1,164 0,001 0,021 0,021 1,062 0,001

1600

C 3 (x) (mg/m3) 0,050 0,050 2,547 0,002 0,045 0,046 2,324 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,022 0,023 1,147 0,001 0,020 0,021 1,047 0,001

Trang 16

1700

C 3 (x) (mg/m3) 0,045 0,045 2,291 0,002 0,041 0,041 2,091 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,022 0,022 1,120 0,001 0,020 0,020 1,022 0,001

1800

C 3 (x) (mg/m3) 0,041 0,041 2,073 0,002 0,037 0,037 1,891 0,002

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,021 0,021 1,086 0,001 0,019 0,020 0,991 0,001

1900

C 3 (x) (mg/m3) 0,037 0,037 1,885 0,002 0,034 0,034 1,720 0,001

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,020 0,021 1,048 0,001 0,019 0,019 0,956 0,001

2000

C 3 (x) (mg/m3) 0,034 0,034 1,722 0,001 0,031 0,031 1,571 0,001

C 3 (x,y) (mg/m3)

0,020 0,020 1,008 0,001 0,018 0,018 0,920 0,001

- Nồng độ hỗn hợp SO2 trín mặt đất của khí thải từ lò hơi 1 vă lò hơi 2:

+ Với trục toạ độ x,y,z có gốc O trùng với chđn ống khói của lò hơi số 1 vă hướng gió trùng với trục OX, nồng độ hỗn hợp được tính toân theo công thức:

C1hh= C1x+ C2(x,y) (mg/m3)

+ Với trục toạ độ x,y,z có gốc O trùng với chđn ống khói của lò hơi số 2 vă hướng gió trùng với trục OX, nồng độ hỗn hợp được tính toân theo công thức:

C2hh= C2x+C1(x,y) ( mg/m3 )

Bảng 8.13 Nồng độ câc chất ô nhiễm tổng hợp từ nguồn thải 1vă nguồn thải 2 với

trục gió thổi của nguồn 1 văo mùa hỉ vă mùa đông

Trang 17

Trang 18

8.1.2.4 Mức độ ô nhiễm của khí thải lò hơi

- Từ câc tính toân nồng độ câc chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi với nhiín liệu đốt lă dầu FO (Chương 2) theo hệ số ô nhiễm do cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US.EPA) xđy dựng vă kết quả nồng độ câc chất ô nhiễm trong khí thải được thể hiện trong bảng 3.2 (chương 3), thì chỉ có SO2 vượt tiíu chuẩn cho phĩp (TCVN 5939 – 1995) khoảng 1,92 lần vă câc kết quả thu được bảng 8.4 cho thấy so với TCVN 5939 –1995 (bảng 8.5) thì SO2 trong khí thải tại miệng ống khói của cả hai lò hơi trong công

ty đều vượi tiíu chuẩn cho phĩp 1,44 lần, còn CO thì vượt tiíu chuẩn cho phĩp1,45 lần

- Để tính được mức độ ô nhiễm của khí thải trín mặt đất ảnh hưỡng đến môi trường không khí xung quanh, ta dựa văo bảng 8.15

Bảng 8.15 TCVN 5937:1995 – Tiíu chuẩn chất lượng không khí xunh quanh (giâ

trị giới hạn câc thông số cơ bản trong không khí xung quanh, mg/m3

Trang 19

ỐNG KHÓI SỐ 1 ỐNG KHÓI SỐ 2 ỐNG KHÓI SỐ 3

Trang 20

Trang 21

BIỂU ĐỒ CCO = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

BIỂU ĐỒ CCO = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 22

Trang 23

BIỂU ĐỒ CCO2 = f(X,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 24

GIÓ MÙA ĐÔNG

Trang 25

Trang 26

BIỂU ĐỒ ChhBỤI = f(X,Y,D,H) THEO TRỤC GIÓ

Trang 27

8.1.3.1 Tính chất vă tâc hại của khí SO 2

- Khí SO2 được sinh ra từ quâ trình đốt nhiín liệu có chứa lưu huỳnh như than, dầu FO, dầu DO Khí SO2 lă loại khí không mău, không chây, có vị hăng cay, do quâ trình quang hóa hay do sự xúc tâc khí SO2 dễ dăng bị oxy hóa biến thănh SO3trong khí quyển Khí SO2, SO3 (gọi chung lă SOx) lă những khí độc hại không chỉ đối với sức khỏe con người, động thực vật mă còn tâc động lín câc vật liệu xđy dựng, câc công trình kiến trúc Chúng lă những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gđy co giật ở cơ trơn của khí quản Ở nồng độ lớn hơn sẽ gđy tăng tiết dịch niím mạc đường khí quản Khi tiếp xúc với mắt chúng có thể tạo thănh axit SOx có thể xđm nhập văo cơ thể con người qua câc cơ quan hô hấp hoặc câc cơ quan tiíu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt Vă cuối cùng chúng có thể xđm nhập văo hệ tuần hoăn Khi tiếp xúc với bụi, SOx có thể tạo ra câc hạt axit nhỏ, câc hạt năy có thể xđm nhập văo câc huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2 - 3 μm SO2 có thể xđm nhập văo cơ thể của người qua da vă gđy ra câc chuyển đổi hóa học, kết quả của nó lă hăm lượng kiềm trong mâu giảm, amoniac bị thoât qua đường tiểu vă có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt Hầu hết dđn cư sống quanh khu vực nhă mây do tiếp xúc thường xuyín với không khí có nồng độ SO2, SO3 cao nín đều mắc bệnh đường hô hấp

- SOx bị oxy hóa ngoăi không khí vă phản ứng với nước mưa tạo thănh axit sulfuric hay câc muối sulfate gđy hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phât triển thực vật Khi tiếp xúc với môi trường có chứa hăm lượng SO2 từ 1- 2 ppm trong văi giờ có thể gđy tổn thương lâ cđy Đối với câc loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa

y, hăm lượng 0,15 - 0,30 ppm có thể gđy độc tính cấp Sự có mặt của SOx trong không khí ẩm còn lă tâc nhđn gđy ăn mòn kim loại, bí tông vă câc công trình kiến trúc SOx

Trang 28

lăm hư hỏng, lăm thay đổi tính năng vật lý, lăm thay đổi mău sắc vật liệu xđy dựng như đâ vôi, đâ hoa, đâ cẩm thạch, phâ hoại câc tâc phẩm điíu khắc như tượng đăi, sắt, thĩp vă câc kim loại khâc ở trong môi trường khí ẩm, nóng vă bị nhiễm SOx thì bị han

gỉ rất nhanh SOx cũng lăm hư hỏng vă giảm tuổi thọ câc sản phẩm vải, nylon, tơ nhđn tạo, đồ bằng da vă giấy…

8.1.3.2 Câc phương phâp xử lý

a Lăm sạch khí thải bằng phương phâp hấp thụ

Đđy lă quâ trình thu hút chọn lọc một hay một số thănh phần của hỗn hợp khí bằng chất thu hút thể dịch, gọi lă chất hấp thụ Hấp thụ lă quâ trình quan trọng để xử lý khí vă được ứng dụng trong rất nhiều quâ trình khâc Hấp thụ trín cơ sở của quâ trình truyền khối, được mô tả vă tính toân dựa văo phđn chia 2 pha (cđn bằng pha, khuếch tân)

- Cơ chế của quâ trình có thể chia thănh 3 bước:

+ Khuếch tân câc phđn tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ Nồng độ phđn tử ở phía chất khí phụ thuộc văo cả 2 hiện tượng khuếch tân:

Khuếch tân rối: có tâc dụng lăm nồng độ phđn tử được đều đặn trong khối

khí

Khuếch tân phđn tử: lăm cho câc phđn tử khí chuyển động về phía lớp biín

* Trong pha lỏng củng xảy ra hiện tượng tương tự:

Khuếch tân rối: được hình thănh để giữ cho nồng độ được đều đặn trong toăn

bộ khối chất lỏng

Khuếch tân phđn tử: lăm dịch chuyển câc phđn tử đến lớp biín hoặc tử lớp

biín đi văo pha khí

+ Thđm nhập vă hoă tan chất khí văo bề mặt của chất hấp thụ

+ Khuếch tân chất khí đê hoă tan trín bề mặt ngăn câch văo sđu trong lòng chất lỏng hất thụ Quâ trình hấp thụ phụ thuộc văo sự tương tâc giữa chất hấp thụ vă chất bị hấp thụ trong pha khí

- Câc yếu tố ảnh hưởng:

Trang 29

+ Thiết bị hấp thụ được sử dụng khâ nhiếu khi lưu lượng dòng khí lớn vă nồng độ câc khí độc hại khâ cao Ngoăi ra, khi âp dụng phương phâp năy đạt hiệu quả kinh tế cao có thể thu hồi câc chất để tuần hoăn hay chuyển sang công đoạn sản xuất ra câc sản phẩm khâc Có hai phương thức: hấp thụ vật lí (câc phần tử hấp thụ không phản ứng với chất hấp thụ), hấp thụ hóa học (câc phần tử bị hấp thụ có phản ứng tạo hỗn hợp hóa học mới)

+ Hiệu suất của quâ trình thụ thuộc câc yếu tố:

 Lưu lượng, thănh phần, tính chất, nhiệt độ… của khí thải

 Tính chất, chất lượng chất hấp thụ

 Thời gian sử dụng chất hấp thu trong quâ trình

 Lượng chất hấp thụ sử dụng

 Câc yếu tố khâc như: nhiệt độ, âp suất…

- Chất hấp thụ với nguyín tắc có thể sử dụng bất kỳ loại năo miễn sao có thể hoă tan được thănh phần tâch ra từ dòng khí Tuy nhiín những chất hấp thụ công nghiệp âp dụng trong quâ trình lăm sạch liín tục dòng khí thải cần thoả mên một số yíu cầu sau:

- Yíu cầu của thiết bị:

Hiệu quả vă khả năng cho khí đi qua, trở lực thấp (<3000 pa), kết cấu dơn giản vă vận hănh thuận tiện, khối lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quâ trình hấp thụ Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗi khí bị giảm xuống Khi hấp thụ hóa học trong thâp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa lă trín bề

Trang 30

mặt phđn chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quâ trình truyền khối

Có câc loại thiết bị hấp thụ được sử dụng thông dụng:

1a Thiết bị lọc khí rỗng tốc độ cao

+ Yíu cầu người vận hănh phải có kỹ thuật cao

1b Thiết bị rửa khí có lớp đệm

- Ưu điểm:

+ Hiệu quả xử lý cao: sử dụng dung dịch kiềm khử H2SO4, SO3, SO2 đến 95% – 98%, HNO3 80% – 90%, Acetic acid 80% - 90%… (thiết bị Scrubber United của Specialists I.N.C)

+ Vận hănh đơn giản, dễ dăng sửa chữa thay thế

+ Giâ thănh thiết bị chấp nhận được

- Nhược điểm:

+ Khó khăn trong khđu rửa vật liệu đệm

+ Phđn phối nước phải đều

+ Năng suất sử dụng trong một khoảng khống chế

1c Thiết bị khử khí kiểu sủi bọt

- Lăm sạch khí thải hút từ bể tẩy rửa có hơi vă son khí acid, muối…Sử dụng câc đĩa lọc khí, gồm nhiều đơn nguyín ghĩp lại nín dễ dăng lắp đặt vă thay đổi theo nhu cầu xử lý

- Có thể sử dụng trong một khoảng giới hạn năng suất lớn: 3000-90000 m3/h

Trang 31

b Lăm sạch khí thải bằng phương phâp hấp phụ

- Đđy lă quâ trình hút chọn lọc một hay một số thănh phần của hỗn hợp khí hay dung dịch bằng vật thể rắn Những chất hấp phụ được âp dụng trong kỹ thuật xử lý khí thải có sự phât triển bề mặt bín trong rất lớn vă chúng cần phải đâp ứng một số yíu cầu sau:

+ Kết cấu đơn giản, chất hấp phụ không bị vỡ

+ Được âp dụng cho khi năng suất nhỏ vă vừa

Trang 32

+ Có thể sử dụng kết cấu tối ưu vă kích thước tối ưu cho từng đoạn của thiết bị

+ Quâ trìng thực hiện liín tục

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp

+ Chất hấp phụ bị măi mòn nín cần phải xử lý bụi

+ Cường độ hấp thụ do vận tốc khí nhỏ vă không có sự xâo trộn mênh liệt chất hấp phụ

4b Thiết bị lăm sạch khí thải bằng trao đổi ion

Lă quâ trình hấp thụ phđn tử, có sự phản ứng hóa học của phđn tử khí với chất trao đổi ion, có thể xảy ra sự hoă tan của một số chất khí văo trong nước (nếu trong nước có chất trao đổi ion) Những chất trao đổi ion có đồng thời tính chất của chất hấp phụ rắn lẫn tính chất của chất hấp phụ lỏng

- Ưu điểm:

+ Vận tốc khí xử lý lưu thông cao 7000 – 10000 m3

/h cho 1 m2 bề mặt phin lọc

+ Hiệu quả xử lý cao 97 - 99%

+ Vật liệu sợi trao đổi hăn nguyín được nhiều lần

Trang 33

+ Có thể xử lý được nhiều chất khí độc hại trong cùng một thời gian lăm việc

- Nhược điểm:

+ Giâ thănh đầu tư ban đầu cao

+ Yíu cầu công tâc vận hănh phải có kỹ thuật cao

+ Vận tốc khí qua bộ lọc trao đổi cần phải thấp

5b Xử lý khí thải bằng phương phâp xúc tâc nhiệt

Bản chất của phương phâp năy lă thực hiện câc tương tâc hóa học nhằm chuyển câc chất khí độc thănh sản phẩm khâc với sự có mặt của chất xúc tâc đặc biệt Thường dùng trong câc trường hợp khí thải của câc quâ trình công nghệ không thể thu hồi hoặc tâi sinh được

- Ưu điểm:

+ Hiệu quả xử lý cao

+ Chuyển được câc chất độc thănh câc chất độc ít hơn (câc phương phâp khâc không lăm được)

Được âp dụng khâ phổ biến trong sản xuất sơn, trong quâ trình điều chế một

số sản phẩm hóa, điện hóa vă điện tử, trong công nghiệp hóa dầu, sản xuất methanol

Trang 34

khỏi dòng khí Phương phâp năy thường được âp dụng để thu hồi câc dung môi hữu cơ: xăng dầu, axeton, toluen… Đối với câc dung môi hữu cơ có nhiệt độ sôi cao thì có thể thu hồi lại được những bằng câch đơn giản vă đỡ tốn kĩm hơn so với câc dung môi

có nhiệt độ sôi thấp

8b Phương phâp sinh hóa – vi sinh

Lợi dụng câc vi sinh vật trong môi trường xung quanh (đất, nước, không khí,…) để hấp thụ, phđn huỷ câc khí thănh phần độc hại có trong dòng khí

CCη

V

R



- Để xử lý SO2 thì phương phâp thích hợp nhất lă phương phâp hấp thụ

- Dùng CaO pha văo nước tạo thănh Ca(OH)2 lăm dung dịch hấp thụ có hiệu quả xử lý cao Vì CaO lă loại nguyín liệu dễ kiếm, rẻ tiền vă dễ pha chế Lượng cặn thu được có thể nĩn lại lăm nguyín liệu tạo thạch cao

- Nếu sử dụng câc dung môi khâc để hấp thụ hoăn toăn SO2 lă rất khó, giâ thănh cao, khó tâi sinh vă việc thiết kế thiết bị cũng không đơn giản

- Vậy ta chọn phương phâp hấp thụ với dung môi hấp thụ lă dung dịch sữa vôi

8.2 Tính toân, thiết kế thiết bị xử lý SO 2 trong khí thải lò hơi

Tại công ty cao su Đă Nẵng có 2 xưởng năng lượng, xưởng năng lượng cho xí nghiệp ô tô (gồm có 4 lò hơi) vă xưởng năng lượng cho xí nghiệp xe đạp – xe mây vă đắp lốp (gồm có 3 lò hơi)

- Xưởng năng lượng số 1 thuộc xí nghiệp ô tô:

+ Hai lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ, khí thải được dẫn ra ống khói số 1 có đường kính D = 900 mm

+ Hai lò hơi loại 10 tấn hơi/giờ, khí thải được dẫn ra ống khói số 2 có đường kính D = 1000 mm

Trang 35

- Xưởng năng lượng số 2 thuộc xí nghiệp xe đạp – xe mây vă đắp lốp:

+ Một lò hơi loại 1,8 tấn hơi/giờ, hai lò hơi loại 2,5 tấn hơi/giờ, cùng thải khí thải ra ống khói số 3 có đường kính D = 600 mm

* Để xử lý khí SO2 trong khói thải lò hơi ta dùng thiết bị scrubber có lớp vật liệu đệm có phun dung dịch sữa vôi (Ca(OH)2), phương phâp xử lý ở đđy lă dùng Ca(OH)2 hấp thụ khí SO2 có trong khói thải, lớp vật liệu đệm lă câc khđu rasching nhằm mục đích tăng khả năng tiếp xúc giữa dung dịch hấp thụ vă khí SO2 Hiệu suất xử lý của loại thiết bị năy phụ thuộc văo nhiều yếu tố như:

- Chiều dăy lớp vật liệu đệm, nếu chiều dăy lớn quâ thì tổn thất qua thiết bị sẽ tăng

- Vận tốc chuyển động trong mặt cắt ngang của scrubber

- Phụ thuộc văo cường độ phun dung dịch hấp thụ

Để xử lý khí thải cho câc lò hơi, dùng 3 Scrubber:

- Một Scrubber xử lý khí thải cho hai lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ, khí thải sau xử

Hai xưởng năng lượng nằm câch nhau 200 m

8.2.1 Tính toân Scrubber xử lý khí thải cho 2 lò hơi loại 4 tấn hơi/giờ thuộc xưởng năng lượng số 1

8.2.1.1 Tính toân thiết bị Scruber

- Cơ sở cho quâ trình tính toân thiết bị scruber lă:

+ Lưu lượng khí thải cần xử lý L1 = 4,168 (m3/s) = 15005 (m3/h)

+ Thời gian lưu của khí thải trong thiết bị, τ = 1  3 s, chọn τ1 = 1,5 s + Vận tốc dòng khí thải chuyển động trong scrubber, v=1  4m/s

Ta chọn v1= 2 (m/s)

Từ câc cơ sở trín ta tính thiết bị xử lý khí SO2 như sau:

+ Thể tích của thâp: V1 = L1 τ1 = 4,168  1,5 = 6,252(m3)

Trang 36

Hiện trạng môi trường vă thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần

cao su Đă Nẵng

SVTH : Đinh Thị Việt Hà - Lớp 01MT Trang 36

GVHD: GVC - ThS Nguyễn Thị Lí

+ Chiều cao của thiết bị: H1 = V1α  τ1 = 2  1,5= 3(m)

+ Tiết diện ngang của thiết bị: F1 =

.4 F

- Từ kinh nghiệm thực tế có thể chọn câc thông số sau:

+ Chiều cao lớp vật liệu đệm, hđ = 0,7 (m)

+ Chiều cao từ mĩp trín của lớp vật liệu đệm đến tấm chắn nước, hvc = 1 (m)

+ Chiều cao phun mưa, hm = 0,8(m)

+ Chiều cao lớp chắn nước, hcn = 0,2 (m)

+ Khoảng câch từ miệng văo đến tấm chắn nước bằng 0,4 (m)

+ Chiều cao hình phễu, hp =0,92 (m)

+ Khoảng câch từ mĩp trín hình phễu đến miệng ống văo chọn bằng 0,3 (m)

+ Khoảng câch từ mĩp trín tấm chắn nước đến nắp trín scruber bằng

0,8 (m)

+ Tấm phđn phối khí có chiều dăy 25 mm trín đó có khoan lỗ với đường

kính lỗ d = 10 mm Khoảng câch giữa tđm câc lỗ lă 20 mm

+ Khđu Rasching lă câc khđu bằng sứ với kích thước 25253 mm, đổ

thănh lớp dăy 700 mm trín tấm đục lỗ với diện tích lỗ chiếm 76% diện tích bề mặt

Một m3

loại khđu sứ có kích thước như trín chứa khoảng 50.000 khđu với tổng diện

tích xung quanh lă 220 m2 vă trọng lượng khoảng 570 kg

+ Lớp chắn nước lăm từ câc tấm tôn mỏng ghĩp lại với nhau, với bề dăy lă

200 mm

- Cấu tạo của scruber được thể hiện trín bản vẽ sau:

8.2.1.2 Tính toân lượng dung dịch hấp thụ

Quâ trình khử SO2 trong Scruber diễn ra câc phản ứng sau:

Trang 37

Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O (2) CaSO3 + ½ O2 + 2H2O = CaSO4.2H2O (3)

- Lượng vôi cần dung được xâc định theo công thức:

S

CaO p CaO

.K

.S 10G

β: hệ số khử SO2 trong khói thải, β = 0,77

μS, μCaO: phđn tử gam của S vă CaO, μS = 32 g; μCaO = 40 g

K: tỷ lệ CaO nguyín chất, chọn K = 0,85

Nín:

974,4532

.85,0

56.9,2.77,0

- Lượng cặn khô thu được trong quâ trình xử lý:

Trong đó:

Gcặn: lượng cặn khô thu được (kg/tấn dầu)

M : phđn tử gam của câc chất có ký hiệu chđn tương ứng

0 , 83 129 0 , 17 172 1 0 , 85 45 , 974

32

9 , 2 77 , 0 10

- Vậy, lượng cặn thu được: Gc = Gcặn × B = 102,015 × 0,558 = 56,924 (kg/h)

- Lượng nước tuần hoăn từ Scruber về lại bể chứa:

+ Lượng nước tiíu thụ trong phản ứng (1) được xâc định theo công thức:

2 ) OH ( Ca 2 ) OH ( Ca

O 2 H O

2 H ) 1

Trang 38

MH2O, MCa(OH)2 lần lượt lă phđn tử gam của nước vă vôi sữa:

MH2O = 18g; MCa(OH)2 = 74 g

mCa(OH)2: lượng vôi sử dụng trong 1 giờ, dựa văo phương trình (1)

ta có được lượng vôi sữa sử dụng trong 1 giờ lă 33,899 kg

246 , 8 899 , 33 74

18

2 ) 1 (H O   

+ Lượng nước sinh ra ở phản ứng (2) được xâc định theo công thức:

2

mm

) 2 ( O 2 H O 2 H ) 2

246 , 8

2 ) 2 (H O  

+ Lượng nước tiíu thụ ở phản ứng (3) được xâc định theo công thức:

3 CaSO SO3

Ca

O 2 H O

2 H ) 3

M

M.2

Với:

MH2O, MCaSO3 lần lượt lă phđn tử gam của H2O vă CaSO3

mCaSO3 lă lượng CaSO3 sinh ra trong 1 giờ, dựa văo phản ứng (2)

ta có mCaSO3 = 54,971 kg/h

491 , 16 971 , 54 120

18 2

2 ) 3

* Như vậy, lượng nước tuần hoăn từ Scruber về lại bể chứa sẽ lă:

O 2 H ) 2 ( O 2 H ) 3 ( O 2 H ) 1 ( O 2 H

614 , 20 123 , 4 491 , 16 246 , 8

m H2O

8.2.1.3 Tính toân tổn thất cột âp của không khí khi đi qua scruber

- Tổn thất cột âp qua scruber chủ yếu lă qua lớp vật liệu lọc ΔP1 (kg/m2), vă lớp vật liệu rỗng để chắn nước ΔP2 (kg/m2

Trang 39

Trong đó:

Hm: chiều cao mưa, m Hm = 0,8(m)

 : chiều dăy lớp vật liệu lọc, m  = 0,7 (m)

v : vận tốc không khí trín tiết diện ngang của scruber, m/s v = 2(m/s)

- Thay câc số liệu văo công thức trín, ta có:

δc : Bề dăy lớp vật liệu rổng chắn nước, m δc=0,2 m

* Đoạn 1 – 2: có lưu lượng L = 7488 m3/h, l = 7 m

- Chọn vận tốc không khí lă v = 16,6 m/s Theo phụ lục 9 – Thông gió vă xử

lý khí thải Ta tìm được đường kính ống dẫn D mm, tổn thất âp suất đơn vị R (pa/m),

âp suất động Pđ (pa) Như sau:

Trang 40

+ Chạc ba ống quần: ξ = 0,1

Tổng hệ số tổn thất: ξ= 0,62

- Tổn thất âp suất:

P = R×l + ΔPđ ×ξ = 6,57× 7 + 168,5 × 0,62 = 150,46 (pa)

* Đoạn 2 – 3: có lưu lượng L = 15000 m3/h, l = 2,25 m

* Đoạn 4 – 5: có lưu lượng L = 15000 m3/h, l = 5,5 m

Định dạng
Số trang	83
Dung lượng	1,5 MB

Luận văn hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý môi trường không khí tại công ty cổ phần cao su đà nẵng

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ Ô NHIỄM MÙI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỬ NHIỆT VÀ MÙI