ON TAP XL KHI THAI

BUỒNG LẮNGNguyên lý hoạt động:  Sự lắng bị bụi buồng lắng là tạo ra điều kiện để trọng lực tác dụng lên hạt bụi thắng lực đẩy ngang của dòng khí.. Trên cơ sở đó, buồng lắng được chế tạo

Trang 1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỤI

1 BỤI là các phân tử chất rắn rời rạc được

tạo thành trong quá trình nghiền, ngưng

< 10 Sol khí Giữa lỏng-hơi/khói

–Nguồn gốc:

– Kíchthước:

– Theo táchại:

•Bụi nhiễm độc chung: chì, thuỷ ngân, benzen

•Bụi gây dị ứng: phấn hoa, tinh dầu, phân hoá

học

•Bụi gây ung thư: phóng xạ, crom,

•Bụi gây xơ hoá phổi: aminang,

1 XỬ LÝ BỤI

3 Tính chất 3.1 Khối lượng riêng : tuỳ thuộc và loại bụi 3.2 Độ phân tán : hạt càng nhỏ - độ phân tán càng lớn

3.3 Kích thước hạt : Là thông số cơ bản của bụi,

để chọn thiết bị lọc bụi Trong kỹ thuật lọc bụi, kích thước Stoke có ý nghĩa quan trọng, đó là đường kính của hạt cầu có vận tốc lắng chìm (vts) như những hạt không phải hình cầu.

Trang 2

3 Tính chất

3.4 Độ mài mịn : phụ thuơc vào độ cứng, hình

dạng, kích thước, khối lượng riêng, nồng độ và

vận tốc chuyển động của hạt.

3.5 Độ thấm nước : liên quan đến xử lý ướt khi

tuần hồn nước (vật liệu háo nước: canxi, thach

parafin, nhựa đường)

3.6 độ dẫn điện : liên quan đến xử lý tĩnh điện, bụi

bị bám vào bề mặt thiết bị Bụi cĩ 60 – 70% hạt

cĩ đường kính nhỏ hơn 10 µm được coi như bụi kết dính.

3.9 Tính cháy nổ : chủ yếu là bụi hữu cơ, hàm lượng oxy trong hỗn hợp càng cao càng dễ nổ

(O2< 16% khơng nổ)

CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

 Phụ thuộc vào tính chất/loại bụi ơ nhiễm cần xử lý.

 Quá trình tạo nên chất ơ nhiễm dạng bụi – kích

thước hạt bụi.

19:2009 = 200 mg/m3(cột B) – Kích thước hạt

bụi < 75 µm).

 Phương pháp xử lý khí thải thơng dụng trong điều

kiện hiện nay.

 Khả năng hay hiệu quả xử lý của thiết bị.

Giới hạn nhiệt độ

1 Buồng lắng bụi Không giới

hạn (> 50m), 8090%

1 XỬ LÝ BỤI – Phương pháp khơ

Thuyết minh buồng lắng

chiều dài L, chiều cao H, bề rộng B

phương thẳng đứng và chạm đáy trước điểm

Trang 3

BUỒNG LẮNG

Nguyên lý hoạt động:

 Sự lắng bị bụi buồng lắng là tạo ra điều kiện để

trọng lực tác dụng lên hạt bụi thắng lực đẩy ngang

của dòng khí Trên cơ sở đó, buồng lắng được chế

tạo bằng cách tăng đột ngột mặt cắt của dòng khí

chuyển động Thời điểm đó, các hạt bụi sẽ lắng

xuống Các hạt bụi có kích thước lớn hơn 50 m sẽ

lắng tốt

 Hạt bụi nhỏ hơn cũng có thể lắng bằng cách tăng

thêm cáctấm chắn lửng trong buồng lắng Các hạt

bụi chuyển động theo quán tính sẽ đập vào vật chắn

vàrơi nhanh xuống đáy

1 XỬ LÝ BỤI – Phương pháp khô

BUỒNG LẮNG

- Cóthể thu gom bụi > 10 µm

-Thiết bị đơn giản, dễ chếtạo

-Chi phívận hành và bảo trìthấp

-Thường sử dụng làm sạch

sơ bộ

-Buồng có kích thước lớn, thiết bị cồng kềnh-Khódọn vệ sinh-Vận tốc dòng khí nhỏ 1-2m/s

-Chỉ xử lý hiệu quả với bụi >

50 µm-Khôngthể xử lý bụi < 5 µm

-Hiệu suất xử lý: < 70%

Ưu và nhược điểm

BUỒNG LẮNG

Các công thức tính toán

2 Thời gian để hạt bụi chạm đáy

3 Thời gian lưu bụi của buồng lắng

H

x B

5 Chiều dài tối thiểu của buồng lắng

6 Thông thường vận tốc làm việc của buồng lắng

là 0,5 – 2,5 m/s Tuy nhiên, để buồng lắng làm việc hiệu quả cao thì u < 0,3 m/s

2

H v

7 Đường kính hạt bụi tối thiểu (do= d min) để hạt

bụi lắng được trong buồng lắng

8 Phương trình của buồng lắng

L

x B

x g

x ) ρ (ρ

Q

µ x

x 18 L

x g

x ) ρ (ρ

H

u x

µ x

x 18

d

k b k

Q

µ x

x 18 L

x 18

x

tsd

µ

3/2x

t387387x

oC toc

Trang 4

v

v r v

x Q ) C (C

x

Q

Bài tập 1 Xử lý bụi bằng Buồng lắng

Một nhà máy sản xuất gỗ có khí thải như trong bảng

Biết: Nhiệt độ khí thải là 35oC; đô nhớt động họcµ 35oC = 18,87 x

10 -6 (Pa.s)vàρk=1,149 kg/m3và ρb= 800 kg/m3tại 35oC

Tính toán:

1 Tính kíchthước của buồng lắng (cho H = 3m, u = 0,18 m/s)

2 Hiệu suất xử lý của các loại 20, 30, >40 µm

3 Lượng bụi thu được/h

4 Tínhnồng độ bụi đầu ra khỏi hệ thống

5 Nồng độ bụi đầu ra có đạt QCVN hay không? Giải thích

Lưu lượng khí

m 3 /h

Nồng độ bụi đầu vào, g/m 3

Chọn vân tốc làm việc của buồng lắng = 0,18 m/s

Chọn kích thước tối thiểu của hạt bụi mà buồng lắng có thểgiữ lại là dmin= 40 µm

Vận tốc lắng cuối cùng của hạt bụi có đường kính d = 40

Chọn L = 15 m  B = 5,3 m

Giải

1 Tính kích thước buồng lắng

Giải

2 Tính toán hiệu suất

 Hạt > 40 µm: buồng lắng giữ lại η 1 = 100%

3 Tính toán lượng bụi thu được

Tải lượng bụi và buồng lắng:

M b = QxC b= 10.500 m3/h x 10 g/m3= 105 kg/hTrongđó bụi có kích thước từ 40 µm trở lên xem như

xử lý 100% Khối lượng bụi thu được đối với hạt

có kíchthước d > 40 µm:

M1= 95% x 105 x 100% = 99,75 kg/h

 Khối lượng bụi thu đượcđối với hạtd = 20 -40 µm:

M2= 5% x 105 (100% + 56,63% + 25,04%)/3 = 3,18

Trang 5

4 Nồng độ bụi ra khỏi hê thống

Khối lượng bụi còn lại theo dòng khí đi ra khỏi buồng lắng

So với tiêu chuẩn (QCVN 19;2009/BTNMT cột B)

là 200 mg/m3 Vậy khí thải đầu ra đạt tiêu chuẩn qui định.

CYCLONE

Cyclon đơn

Cyclon chùm (tổ hợp/nhóm)

CYCLONE

Nguyên lý hoạt động: Phần khí bẩn được đưa vàophần trên của cyclon Thân cyclon thường là hìnhtrụ có đáy là chóp cụt Ống dẫn khí bẫn vàothường có dạng khối chữ nhật, được bố trí theophương tuyến tính với thân cyclon Khí vào cyclon

sẽ chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dưới

và hình thành dòng xoáy ngoài Lúcđó các hạt bụidưới tác dụng của lực ly tâm văng vào thànhcyclon Cáchạt bụi dịch chuyển xuống dưới nhờlực đẩy của các dòng khí và trọng lực, từ đó rakhỏi cyclon, qua ống xả bụi Tiến gần đáy chóp, dòng khíbắt đầu quay ngược lên trên hình thànhdòngxoắn trong Khí sạch thoát ra phía trên củacyclonbằng ống trụ tâm ở giữa cyclon

CYCLONE

Không có phần chuyển động  tăng độ

bền thiết bị

Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (500oC)

Thu hồi bụi ở dạng thô

 Trở lực gần như cố định, không lớn

(250-1500 N/m2)

 Làm việc ở áp suất cao

 Năng suất cao, rẻ

 Có khả năng thu hồi bụi mài mòn mà

không cần bảo vệ bề mặt cyclon

 Hiệu suất không phụ thuộc nồng độ bụi

Chế tạo đơn giản

 Hiệu quả vận hànhkém khi bụi < 5 µm

 Không thể thu hồi bịkết dính

CYCLON CÁC CÔNG THỨC TÍNH TOÁN

1 Đường kính trong của cyclon

Chọn D là số chẳn

Vtuthường = 2,5 m/s

2 Vận tốc thực của dòng khí trong cyclon (vthucvà

vtukhông lệch nhau quá 15%)

(m)

x π4QD

vtu



D x π

4Q2 thuc

Trang 6

3 Kíchthước các thiết bị chính của cyclon

Thiết bị của cyclon Kích thước

Chiều cao ống tâm h3=1,5D

Chiều cao phần hình trụ h1=1,51D

Chiều cao phần hình nón h2=1,5D

Chiều cao chung H H=3,31D

Đường kính ống tâm ra d1=0,6D

Đường kính trong cửa tháo bụi d2=0,35D

Chiều rộng cửa vào b= 0,2D

Chiều dài cửa vào l=0,6D

BT2 Xử lý bụi bằng Cyclone

Tính toánthiết bị lọc bụi cho máy mài Biết

1 Tínhvận tốc thực của cyclon biết vtu= 2,5 m/s

2 Tính các kíchthước của chiều cao ống tâm, chiều cao hìnhtrụ, chiều cao hình nón, đường kính ống xả bụi, chiều rông vàdàicửa khí bẩn vào, đường kính ống thoát khí sạch

3 Hiệu suất của cyclon, biết lượng bụi thu được 19kg/giờ

4 Nồng độ bụi đầu ra có đáp ứng tiêu chuẩn qui định? giải thích

Q, m 3 /h C, mg/m 3 ρ, kg/m 3

Tỷ lệ cỡ hạt, %

> 5 – 10 µm > 10-20 > 20-4010.000 2.000 1.100 5 25 70

Ta có: [(2,5-2,46)/2,5]x100% = 1,6% <<15%: thoả điều kiện của

vận tốc thực và vận tốc tối ưu là không chênh lệch quá 15%

1,189m 600 3,14x2,5x3 4x10.000

Chiều cao ống tâm h1=1,5D 1,8 mChiều cao phần hình trụ h2=1,51D 1,812 mChiều cao phần hình nón h3=1,5D 1,8 mChiều cao phần bên ngoài ống tâm h4=0,31D 0,36 mChiều cao chung H H=3,31D 3,972 mĐường kính ống ra d1=0,6D 0,72 mĐường kính trong cửa tháo bụi d2=0,35D 0,42 mChiều rộng cửa vào b= 0,2D 0,24 mChiều dài ống của vào l=0,6D 0,72 m

(kg/h)19(mg/m3)2.000

x (m3/h)

So với tiêu chuẩn (QCVN 19;2009/BTNMT cột B)

là 200 mg/m3 Vậy khí thải đầu ra đạt tiêu chuẩn qui định.

Giải BT2

Trang 7

Lọc màng – Lọc túi

Cấu tạo vận hành:

 Màng lọc là những tấm vải (nỉ) được đạt trên

một giá đỡ là những tấm cứng đan hoặc

những tấm cứng liền có đục lỗ.

 Túi lọc bằng vải (nỉ) có dạng một đầu hở để

bền hơn, túi vải được đặt trong một khung

cứng bằng kim loại hoặc nhựa.

 Năng suất lọc phụ thuộc vào bề mặt lọc, loại

bụi và bản chất, tính năng của vật liệu làm

túi.

lượng khí đi qua thì tiến hành rung hoặc thổi ngược để thu hồi bụi và làm sạch

Nguyên lý hoạt động lọc túi vải: 3 giai đoạn

 Gđ 1: khi vải còn sạch, các hạt bụi lắng trên lớp

xơ nằm trên bề mặt sợi và giữa các sợi Gđ nàyhiệu suất lọc thấp

 Gđ 2: khi đã có 1 lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớpbụi này trở thành môi trường lọc thứ 2 Hiệu suấtlọc rất cao

 Gđ 3: sau một thời gian làm việc, lớp bụi bám trên

bề mặt vải sẽ dày lên làm tăng trở lực của thiết bị,

vìvậy phải làm sạch vải lọc Hiệu suất lọc rất caosau làmsạch do bụi nằm giữa các xơ còn nhiều

 Hiệu suất lọc cao (99%)

 phù hợp với các hạt bụi có

kích thước nhỏ ( 0,5 µm)

 Hoạt động với nồng độ bụi

60 g/m3

Có thể tinh lọc các loại bụi

độc hại đặc biệt (siêu lọc)

 Giá thành cao

 Chi phí quản lý và vậnhành cao

 Đòi hỏi thiết bị tái sinhmàng và vải lọc, rũ bụi

 Độ bền thấp và dao độngtheo đô ẩm

 Tổng diện tích bề mặt lọc cần thiết

Với: - Q: Lưu lượng khí thải vào thiết bị lọc túi vải, m3/h

- Vl= cường độ lọc hoặc vận tốc lọc (m3/m2.h), thường Vl= 90 m3/m2.h

-η: Hiệu suất làm việc của bề mặt lọc (95-99%)

 Cấu tạo ống vải

 Đường kính ống tay áo: D = 0,2 – 0, 3 m

 Chiều dài ống tay áo: l = 2 - 3 m

 Tổng số ống tay áo:

) (m η

x V

x D

x π

F

n 

1 XỬ LÝ BỤI – Phương pháp khô Lọc túi vải

Trang 8

 Phân bố ống tay áo

-Bố trí ống tay áo thành các hàng đều nhau,

-Thiết kế thêm một hàng là các túi hoàn lưu

-Khoảng cách giữa các ống tay áo (ngang dọc như nhau): 8-10cm,

-Khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị 8-10cm,

 Kích thước thiết bị

cách cácống tay áo x (số hàng – 1) + khoảng cách từ ống tay áo

ngoài cùngđến thành thiết bị x 2

Chọn kích thước tiết diện ngang: a x b

Chiều cao thiết bị =Chiều cao phí trên túi vải + chiều cao túi vải +

chiều cao phía dưới túi vải + chiều cao thùng lấy bụi + chiều cao

phễu thu bụi

1 XỬ LÝ BỤI – Phương pháp khô Lọc túi vải

Bài tập 3 Xử lý bụi bằng Lọc túi vải

Một nhà máy sản xuất gỗ có khí thải như trong bảng

Biết: Nhiệt độ khí thải là 35oC;đô nhớt động học và khối lượngriêngcủa khí thải tại 35oC là 18,87.10-6Pa.s và 1,146 kg/m3, vận tốc tối ưu của dòng khí trong túi vải = 90m3/m2.h (đườngkính tay áo D=0,2 m; chiều dài l=2,5m)

Tính toán:

1 Tínhsố lượng ống tay áo

2 Lượng bụi thu được/h, nồng độ bụi đầu ra, biết hiệu suất xử lý

 Cấu tạo ống vải

Đường kính ống tay áo, Chọn D = 0,2 m

Chiều dài ống tay áo, Chọn l = 2,5 m

Tổng số ống tay áo:

N = F/π.D.l = 112,23/3,14x0,2x2,5 = 71,48 ống  chọn 72 ống

Giải BT3

 Phân bố ống tay áo

-Bố trí ống tay áo thành 8 hàng, mỗi hàng 9 ống  số ống: 8x9 =72 ống -Thiết kế thêm một hàng là các túi hoàn lưu  số ống thực: 9x9 = 81 ống -Khoảng cách giữa các ống tay áo (ngang dọc như nhau): 8-10cm, chọn 8 cm

-Khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị 8-10cm, chọn 8 cm

 Kích thước thiết bị

Chiều rộng thiết bị = đường kính ống tay áo x số hàng + khoảng cách các ống tay áo x (số hàng – 1) + khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị x 2 = 2 x 9 + 0,08 x (9-1) + 0,08 x 2 = 2,6 m.

Chọn kích thước tiết diện ngang: a x b = 2,6 x 2,6 m

Chiều cao thiết bị = Chiều cao phí trên túi vải + chiều cao túi vải + chiều cao phía dưới túi vải + chiều cao thùng lấy bụi + chiều cao phễu thu bụi = 1 + 2,5 + 0,8 + 1,7 = 6 m

Giải BT3

2 Lượng bụi thu được, nồng độ bụi đầu ra

Lượng bụi thu được

 Thời gian rũ bụi: 5s

 Thời gian giữa 2 lần rũ: 2,34 phút

 Lưu lượng khí nén cần để rung rũ = 0,2%

 Lưu lượng khí cần làm sạch

Q = 0,2% x 10.000 = 20 m3/h

Giải BT3 (tt5)

Trang 9

LỌC TĨNH ĐIỆN

Nguyên lý hoạt động

bản cực bị ion hoá Trên đường đi, ion sẽ

dấu Tại đây chúng được trung hoà và nằm lại ở đó Khí sau khi xử lý thoát ra phía trên của thiết bị Bụi được thu hồi phía dưới bằng buồng lắng Các bản điện cực được làm sạch bằng các búa gõ.

 Giá đầu tư cao

 Tiêu tốn điện năng

 Độ an toàn kém

XỬ LÝ BỤI - PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

1 XỬ LÝ BỤI – Phương pháp ướt

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Quá trình thuhồi bụi dựa trên sự tiếp xúc của dòng

khíbụi với chất lỏng, các biên pháp thực hiện:

 Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng

chất lỏng Các hạt bụi được tách ra khỏi chất lỏng

nhờ va chạm với giọt nước

 Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị,

còn dòng khítiếp xúc với bề mặt này Các hạt bụi

bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí

 Dòng khí bụi được sụt vào nước và bị chia ra

thành cácbọt khí Các hạt bụi dinh ướt và bị loại

rakhỏi dòng khí

 Hiệu quả thu hồi bụi cao

 Xử lý được hạt bụi có kíchthước nhỏ (0,1 µm)

Sử dụng khi nhiệt độ và độ

ẩm cao

Nguy hiểm cháy nổ thấp

 Cùng với bụi, có thể thu hồihơi và khí

 Chất lỏng thường được sửdụng là nước nên rẻ tiền

 bụi thu được ở dạng cặn, do

đó phải xử lý nước thải (tăngchi phí xử lý)

 bụi dính ướt có thể bị cuốntheo khí dính vào ống, quạt,

 Cần chống ăn mòn trongtrường hợp khí và bụi ướt cótính ăn mòn

Trang 10

 Theo nồng độ bụi trong không khí vào và ra thiết bị:

Qv= lưu lượng thể tích của khí vào, m3/s (Điềukiện chuẩn t = 25oC và p = 760 mmHg)

Qr= lưu lượng của khí ra, m3/s

Cv= nồng độbụi trong khí vào, g/m3

Cr= nồng độbụi trong khí ra, g/m3

1001

v r r v v

C Q C Q C

Q C Q C Q



HIỆU SUẤT CỦA THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI

HIỆU SUẤT CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI

 Theo khối lượng bụi được giữ lại trong thiết bị lọc và nồng đợ

bụi vào thiết bị:

Trong đĩ: G: lượng bụi giữ lại trong thiết bị lọc, kg/s)

 Theo khối lượng bụi được giữ lại trong thiết bị lọc và nồng đợ

bụi ra thiết bị:

100

v

vC Q

G





100

r

rC Q G

G







HIỆU SUẤT CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI

 Theo hiệu quả lọc đối với các nhĩm hạt:

 Hiệu quả lọc theo nhĩm hạt là hiệu quả lọc các hạt theo kích thước xác định,

được biểu thị bằng cơng thức:

η Ф : hiệu quả lọc theo nhĩm hạt, (%);

Ф’, và Ф” nồng đợ của nhĩm hạt khơng khí vào (Ф’) và ra (Ф”) thiết bị lọc, (%).

 Biết hiệu quả lọc theo từng nhĩm hạt, xác định hiệu quả lọc chung của thiết

Trang 11

KHÍ THẢI

 Phân biệt khí và hơi : khí (CO2, SOx, NOx,…)

vs hơi độc hại (hơi xăng, hơi dầu hỏa,…)

 Khí và hơi độc hại: các chất ơ nhiễm khơng khí

ở dạng khí và hơi cĩ thể gây độc hại cho sức khỏe

con người, sinh vật và hệ sinh thái.

Khái niệm truyền khối (1)

Truyền khối là quá trình vận chuyển vật chất từ

pha này vào pha khác theo hướng đạt trạng thái

cân bằng vật chất

Các quá trình truyền khối bao gồm:

Hấp thụ: là quá trình vận chuyển vật chất từ pha

khí vào pha lỏng dựa trên khả năng hoà tan của

chất khí vào chất lỏng Hấp thụ được chia làm 2

loại: hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học.

Hấp phụ: là quá trình lôi cuốn mọât hay nhiều cấu

tử trong pha khí hay lỏng bởi chất rắn (gọi là

chất hấp phụ).

Sấy; Hòa tan; Chưng cất; kết tinh; trích ly.

2 XỬ LÝ HƠI KHÍ ĐỘC

64

Khái niệm truyền khối (2)

 Các quá trình truyền khối còn được gọi là quátrình khuếch tán vì vận tốc của chúng được xácđịnh bằng vận tốc khuếch tán với sự tham gia ítnhất của 2 cấu tử

 Ký hiệu pha:

 Pha nhẹ: pha y

 Pha nặng: pha x

2 XỬ LÝ HƠI KHÍ ĐỘC

PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ

CÁC DUNG MƠI HẤP THỤ KHÍ ĐỘC

2 XỬ LÝ HƠI KHÍ ĐỘC - CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

Oxit của Nitơ

(N2O, NO2,N2O5)

Dung dịch nước và chất huyền phù: NaOH, Na2SO3,

NaHCO3, KOH, K2CO3, KHCO3, Ca(OH)2, CaCO3,

Mg(OH)2, MgCO3, Ba(OH)2, BaCO3, NH4HCO3

Nitơ oxit (NO) Dung dịch FeCl2, FeSO4, Na2SO3, Na2S2O3, NaHCO3,

KOH, (CH4)2SO3(20-25%), ZnSO3, K2CO3, MgO, ZnO,

dung dịch Xilidin – nước 1:1, (CH3)2C6H3NH2– nước,

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	1,61 MB