7 Chuong 7 Xu ly khi thai tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...
Trang 1CHƯƠNG 7
XỬ LÝ KHÍ THẢI
7.1 LỌC BỤI TRONG KHÍ THẢI
7.1.1 CÁC THÔNG SỐ CỦA BỤI
7.1.1.1 KÍCH THƯỚC HẠT BỤI
Trong không khí, bụi tồn tại dưới dạng 1 tập hợp các hạt rắn có kích thước khác nhau cùng khuếch tán trong không khí Duy chỉ có các loại bụi có nguồn gốc từ hơi ngưng tụ lại sẽ cho loại bụi có kích thước thuần nhất Tùy thuôc vào kích thước và trọng lượng riêng, hạt bụi có thể tồn tại lâu hay mau trong không khí
Kích thước hạt bụi ñược xác ñịnh bằng kính hiển vi, bằng thiết bị sàng lưới, sàng khí ñộng trên máy
Ba-Cô, lắng trong dung môi theo phương pháp Pi -Pet…
Thông số ñánh gía kích thước bụi là: ðường kính D50 là ñường kính của hạt mà trọng lượng các hạt lớn hơn D50 và nhỏ hơn D50 là bằng nhau Và khoảng phân tán của ñường kính các hạt bụi lgσ
Người ta chia bụi thành 5 loại có cỡ hạt ñại diện như sau:
7.1.1.2 TRỌNG LƯỢNG RIÊNG CÁC HẠT BỤI
Phụ thuộc vào bản chất hóa học mà mỗi loại bụi có trọng lượng riêng khác nhau Cần phải phân biệt: Trọng lượng riêng ñặc là trọng lượng riêng của khối vật liệu ñặc
Trọng lượng riêng xốp của tập hợp các hạt bụi lắng là tỷ số của trọng lượng khối bụi với thể tích khối bụi lắng
50 15,9 84,0 lgδ
lgδlgδ
lgδlgσ==== 50 ====
Trang 2MM1
2
1− ×
=η
i c
100
7.1.2 CÁC LOẠI THIẾT BỊ THU BẮT BỤI THÔ VÀ VỪA
7.1.2.1 BUỒNG LẮNG
Trong buồng lắng, hạt bụi tách ra khỏi dòng không khí dưới tác dụng của lực trong trường
và có hướng rơi xuống ñất ðồng thời, hạt bụi chịu lực ma sát của các phần tử khí
ðể tính toán buồng lắng, vận tốc rơi của hạt bụi trong không khí (hay “vận tốc treo” ) ñược xác ñịnh bằng công thức tính toán hay tra biểu ñồ phụ thuộc vào nhiệt ñộ và áp suất môi trường, kích thước hạt bụi và trọng lượng riêng của hạt bụi
Hạt bụi ñường kính δ rơi trong không khí do tác dụng của trong lượng bản thân G và chịu sức cản của môi trường không khí Pms với vận tốc rơi vtr ñược tính bằng công thức Stốc :
( )Ng
)(
V
G= × ρv −ρk ×
( )N2
v4c
2 2
−ρδ
=
Trang 3Hay tra biểu ñồ:
Người ta thường cấu trúc buồng lắng bụi theo phương ngang Dòng khí chứa hạt bụi ñi ngang qua không gian buồng lắng với vận tốc ñược dàn ñều trên toàn mặt cắt ngang Thông thường tốc ñộ dòng khí không vượt quá 0,3m/s trên toàn mặt cắt ngang ðiều kiện ñể 1 hạt bụi lắnng trong buồng bụi là:
u - tốc ñộ dòng khí trong buồng lắng
v - tốc ñộ treo của hạt bụi
H - chiều cao khoảng lắng trong buồng
L - chiều dài khoảng lắng trong buồng
ðể giảm bớt kích thước buồng lắng người ta có thể chia chiều cao buồng lắng thành nhiều ngăn theo phương ngang ñể giảm chiều cao tính toán H
Buồng lắng bụi có hiệu suất thấp, chỉ thu ñược các hạt bụi lớn nên thường chỉ dùng ñể thu lại phế liệu như cát, phoi bào, mùn cưa…Với các hạt δ<90 µm hiệu quả lắng ñạt 46 ~ 75%
Hv
uLtr
×
≥
Hình 2-1: Biểu
ñồ tra vận tốc rơi của hạt bụi
Trang 47.1.2.2 THIẾT BỊ THU BỤI QUÁN TÍNH
Khi dòng khí lẫn bụi ñột ngột ñổi hướng chuyển ñộng, hạt bụi có khối lượng lớn hơn nhiều phần tử không khí sẽ chuyển ñộng thẳng tới và tự tách ra khỏi dòng không khí
Loại VTI của Liên Xô: Có trở lực ∆P = 200~500Pa hiệu quả lọc η = 86.5 ~ 97,7 cho bụi có ñường kính δ
= 25 ~ 60 mm
Loại IP của Liên Xô: Bụi cát có hiệu quả thu bụi < 87% khi chứa 25% hạt có δ = 25 µm
7.1.2.3 LẮNG TRONG TRƯỜNG LỰC LY TÂM (LỌC XOÁY)
Lực ly tâm là lực phát sinh khi vật thể tham gia vào một chuyển ñộng quay Lực ly tâm có xu hướng ñẩy vật thể ñi ra xa tâm quay ðộ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với trọng lượng vật thể và tốc ñộ quay quanh trục của vật thể
Trong ñó: P - Lực ly tâm ñặt lên vật thể
2 2
Khí thải
Khí thải sau phân ly bụi
Khí thải và bụi thô
Trang 5R - Khoảng cách từ tâm quay tới vật thể m Ω- vận tốc góc của chuyển ñộng quay 1/radian
Người ta lợi dụng nguyên lý này ñể chế tạo ra thiết bị Cyclon lắng bụi Cấu tạo Cyclon như sau: Cyclon
là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí vào ở phía trên Không khí vào cyclon sẽ chảy xoáy theo ñường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển ñộng ngược lên trên theo ñường xoắn ốc và qua ống tâm thoát ra ngoài
Hạt bụi trong dòng không khí chảy xoáy sẽ bị cuốn theo dòng khí vào chuyển ñộng xoáy Lực ly tâm gây tác ñộng làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và tiến về vỏ ngoài cyclon ðồng thời, hạt bụi sẽ chịu tác ñộng của sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyển ñộng, kết quả là hạt bụi dịch chuyển dần về vỏ ngoài của cyclon, va chạm với nó, sẽ mất ñộng năng và rơi xuống phễu thu Ở ñó, hạt bụi ñi qua thiết bị xả
k
R
Rlnxxxnxx3d
γ
γΩπ
k 2 2
R
R ln x x d x
x 18
γ
γ Ω
ν
= τ
H2-3: Sơ ñồ nguyên lý của thiết bị cyclon
Thân hình trụ
Ống dẫn khí
thải lẫn bụi vào
Thân hình nón Ống tâm
Ống dẫn khí thải ra
Cửa ra bụi d1
Trang 6Trong ñó:
Ω- tốc ñộ góc của hạt bụi
n- số vòng quay của hạt bụi trong cyclon
γµ và γκ − trọng lượng riêng của bụi và không khí kg/m3
Các công thức trên chỉ có tính lý thuyết, cho tới nay vẫn không có ñủ các công thức chỉ rõ mối liên hệ lý thuyết ñủ ñể tính hết các kích thước cấu tạo nên Cyclon Vì thế, trong thực tế, người ta không thiết kế cyclon theo lý thuyết mà tính chọn cyclon theo các loại cyclon chuẩn ñã ñược chế tạo, thử nghiệm và ño ñạc các thông số cần thiết Các loại Cyclon của Liên Xô thiết kế thử nghiệm có tốc ñộ khí trên cửa vào từ 15~ 25 m/s, và thường ñược dùng lọc bụi có ñường kính d = 6 ÷ 10 µm với hiệu suất 75 ÷ 85% và lọc bụi
có ñường kính d >20 µm với hiệu suất 92 ÷ 95% Các loại Cyclon thường có ñường kính phần hình trụ D
= 400; 500; 630 và 800 mm Các kích thước hình học khác của cyclon tỷ lệ với ñường kính phần hình trụ
D ðường ñặc tuyến làm việc của Cyclon có dạng ñường thẳng trên biểu ñồ có thang chia theo hàm logarit biểu thị quan hệ giữa lưu lượng và trở lực của dòng khí qua Cyclon Cyclon thường làm việc trong khoảng trở lực 140 ÷ 170 kg/m2 với vận tốc tối ưu cho mỗi loại cyclon.
Bảng 2-3: Vận tốc trung bình trên mặt cắt ngang phần hình trụ của vài loại cyclon
Chú ý: V- (vận tốc trung bình quy ước) ñược tính theo ñường kính thân hình trụ của cyclon
Loại cyclon Kích
Trang 7Cyclon ghép: Các nghiên cứu cho thấy các Cyclon ñường kính càng lớn thì
H 2-4: Kích thước cơ bản của cyclon SN
Trang 8hiệu quả càng giảm thấp vì nhiều lý do Vì thế người ta ñã thiết kế các loại cyclon tiêu chuẩn ñường kính
250 mm và ghép nhiều cyclon làm việc song song ñể lọc lượng khí thải lớn Khi này hiệu suất lọc hạt bụi
≤ 5 µm ñạt tới 85 ÷ 90% Các loại cyclon này thường có cánh xoắn ở miệng vào với góc nghiêng 25~30O ðường kính ống tâm d=158~133mm vận tốc trung bình trong mắt cắt ngang v=3,5~4,75 m/s
7.1.3 CÁC LOẠI THIẾT BỊ LỌC BỤI TINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ
7.1.3.1 LỌC BẰNG VẢI LỌC
Nguyên lý lọc bụi của vải như sau: cho không khí lẫn bụi ñi qua 1 tấm vải lọc, ban ñầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh ñiện, dần dần lớp bụi thu ñược dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ ñược cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ Hiệu quả lọc ñạt tới 99,8% và lọc ñược cả các hạt rất nhỏ là nhờ có lớp trợ lọc Sau 1 khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng lọc quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải ñi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Thao tác này ñược gọi là hoàn nguyên khả năng lọc
Vải lọc có thể là vải dệt hay vải không dệt, hay hỗn hợp cả 2 loại Nó thường ñược làm bằng sợi tổng hợp
ñể ít bị ngấm hơi ẩm và bền chắc Chiều dày vải lọc càng cao thì hiệu quả lọc càng lớn
Loại vải dệt thường dùng các loai sợi có ñộ xe thấp, ñường kính sợi lớn, ñệt với chi số cao theo kiểu dệt ñơn Chiều dày tấm vải thường trong khoảng 0,3mm Trọng lượng khoảng 300~500 g/m2
Loại vải không dệt thường làm từ sợi len hay bông thô Người ta trải sợi thành các màng mỏng và ñưa qua máy ñịnh hình ñề tao ra các tấm vải thô có chiều dày 3~5mm
Loại vải hỗn hợp là loại vải dệt, sau ñó ñược xử lý bề mặt bằng keo hay sợi bông mịn ðậy là loại vải nhập ngoại thông dụng hiện nay Chúng có chiều dày 1,2~5mm
H3-1: Sơ ñồ nguyên lý của thiết bị lọc bụi túi vải tròn làm sạch bằng rung rũ
Không khí lẫn
bụi vào
Bộ rũ bụi
Không khí lẫn bụi ra
Trang 9Vải lọc thường ñược may thành túi lọc hình tròn ñường kính D=125~250 mm hay lớn hơn và có chiều dài 1,5 ñến 2 m Cũng có khi may thành hình hộp chữ nhật có chiều rộng b=20~60mm; Dài l=0,6~2m Trong một thiết bị có thể có hàng chục tới hàng trăm túi lọc
Với túi lọc tròn - dài, người ta thường may kín một ñầu túi, ñầu kia ñể trống Khi làm việc, ñầu ñể trống ñược liên kết với cổ dẫn khí lọc vào túi trên mặt sàng phân cách của buồng lọc bụi Khi cho không khí trước khi lọc ñi vào trong túi qua cổ, dòng khí ñi xuyên qua túi vải ra khoang khí sạch và thoát ra ngoài Chiều ñi này sẽ làm túi vải tự căng ra thành bề mặt lọc hình trụ tròn Với sơ ñồ này, miệng túi nối với mặt sàng thường ñược quay xuống phía dưới ñể tháo bụi ra khỏi túi khi làm sạch mặt vải
Khi cho không khí ñi theo chiều từ bên ngoài vào bên trong túi, trong túi phải có khung căng túi làm từ kim loại ñể túi không bị xẹp lại khi làm việc Với sơ ñồ này, miệng túi nối với mặt sàng thường ñược quay lên phía trên
Với túi lọc hình hộp chữ nhật, chỉ có một sơ ñồ là cho không khí ñi từ bên ngoài vào bên trong túi, và bên trong túi buộc phải có khung căng túi vải
Khoảng cách giữa các túi chọn từ 30 ~ 100mm
Việc hoàn nguyên bề mặt lọc có thể tiến hành sau khi ngừng cho không khí ñi qua thiết bị và làm sạch bụi trên mặt vải bằng 2 cách:
- Rung rũ bằng cơ khí nhờ một cơ cấu ñặc biệt
- Thổi ngược lại bằng khí nén hay không khí sạch
Vì có ñặc ñiểm là chu kỳ làm việc gián ñoạn xen kẽ với chu kỳ hoàn nguyên nên thiết bị này bao giờ cũng
có hai hay nhiều ngăn (hay nhiều block trong cùng 1 ngăn) ñể có thể ngừng làm việc từng ngăn (hay từng block) mà rũ bụi Tải trọng không khí của vải lọc thông thường là 150~200 m/h Trở lực của thiết bị khoảng 120~150 kg/m2 Chu kỳ rũ bụi là 1~3 h Chu kỳ thổi bụi bằng khí nén 1 ~ 3phút
Cửa xả bụi
Trang 10H3-2: Sơ ñồ thiết bị lọc bụi bằng túi vải tròn thổi bụi bằng khí nén
Tính toán sơ bộ thiết bị như sau:
Tổng diện tích túi lọc bụi yêu cầu: F = Q/(150~180) (m2)
Túi hộp chữ nhật f = 2 x (a + b) x l (m2)
Số túi trong 1 ngăn lọc: n = F/f (lấy tròn) (túi)
a; b; l - Chiều rộng, chiều dày và chiều dài túi hộp chữ nhất (m)
7.1.3.2 LẮNG BỤI TRONG TRƯỜNG TĨNH ðIỆN
Nguyên lý làm việc của thiết bị như sau: Khi cho dòng không khí lẫn bụi ñi qua ñiện trường 1 chiều ñủ mạnh, chất khí sẽ bị ion hóa bám vào bề mặt hạt bụi làm bề mặt hạt bụi nhiễm ñiện Do tác dụng của lực ñiện trường, hạt ñiện tích ñiện sẽ bị hút về cực khác dấu( thường là cực dương) Khi va vào ñiện cực, hạt bụi bị trung hoà ñiện và rơi xuống phía dưới ñáy xả bụi
ðiện trường một chiều trong thiết bị thường có ñiện áp rất cao, từ 11 KV ñến 80KV tuỳ theo từng loại thiết bị Trong ñiện trường, hạt bụi ñường kính 0,1mm sẽ tích ñiện tối ña trong khoảng 1s Vì thế thời gian dòng khí ñi qua thiết bị từ 2 – 8 giây tuỳ theo thiết bị
Các thiết bị công nghiệp có 2 loại, loại 1 giai ñoạn và 2 giai ñoạn
- Loại một giai ñoạn là loại giống như sơ ñồ nguyên lý ðiện trường vừa ion hoá hạt bụi vừa thu hạt bụi nên ñiện cực âm thường là các dây kim loại treo ở giữa các bản hay các ống ñiện cực dương nối ñất
- Loại hai giai ñoạn là loại chia ra vùng ion hoá hạt bụi, các ñiện cực âm là dây treo giữa các bản cực dương và vùng thu hạt bụi là vùng có hai bản cực song song xen kẽ nhau
ðây là loại thiết bị lọc bụi hiệu suất rất cao tới 99,8 % khi nồng ñộ ban ñầu ñạt 7 g/cm3 Nó thường ñược
sử dụng ñể lọc tinh không khí sau các cấp lọc thô bằng buồng lắng và Cyclon Nó còn có ưu ñiểm là lọc sạch khí thải ở nhiệt ñộ rất cao mà không làm nguội khí thải Thiết bị này còn là thiết bị tiêu hao ñiện năng thấp 0,2 KW / 1000m3/h vì trở lực thấp (10 – 20 kg/m2)
Tuy vậy, nồng ñộ các chất gây cháy nổ trong khí thải như CO, bụi than… cần ñược kiểm soát chặt chẽ ñể tránh bị kích nổ do dòng khí bị ion hóa phát sinh ra tia lửa ñiện
Trang 117.1.4 LỌC BỤI THÔ VÀ VỪA BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT
7.1.4.1 BUỒNG PHUN
Buồng phun ñược sử dụng ñể kết hợp lọc sạch bụi và hơi khí ñộc bằng dung dịch phun Người ta ñưa dòng khí thải có lẫn bụi và hơi khí ñộc vào một ñầu buồng phun qua một thiết bị có thể phân ñều dòng khí thải
ðiện cực âm ðiện cực dương Quầng sáng
Ion âm Ion dương Dòng khí
Cửa nước ra
Bơm
Trang 12H4 – 3: Cyclon màng nước
theo toàn bộ tiết diện ngang của buồng Trong không gian buồng phun có bố trí 1,2 hay 3 giàn mũi phun
ñể phun dung dịch thành chùm các hạt nước nhỏ ngược chiều dòng khí thải Hơi khí ñộc bị dung dịch hấp thụ qua bề mặt các hạt dung dịch, không khí sạch qua khỏi buồng phun ñược dẫn vào Cyclon ướt ñể thu lại các hạt nước phun Sau ñó khí thải có thể ñược thải thẳng vào khí quyển hay ñưa qua bộ sấy nóng trước khi thải ñể giảm ñộ ẩm tương ñối của dòng khí
Dung dịch nước phun ñược thu hồi ñưa qua thiết bị lắng cặn và xử lý hóa trước khi ñược phun trở lại Sau một khoảng thời gian làm việc, dung dịch phun ñược thải vào hệ thống xử lý nước thải
Người ta thường cấu tạo buồng phun với tốc ñộ khí thải vγ = 1 ~ 2,5 kg/ms Lượng nước phun trung bình trên ñơn vị khí thải thường là : µ = 1,2 ~ 7 kg/kg Các vòi phun dung dịch hấp thụ thường là vòi phun góc có lưu lượng 250 l/h với ñường kính lổ phun 2,5 ~ 3,5 mm Áp suất dung dịch phun nhỏ nhất là 2,5 kg/cm2
7.1.4.2 THÁP TẠO BỌT
Trong tháp bọt, người ta ñưa không khí ñi qua một tấm phẳng ñục lỗ, phía trên có nước hay dung dịch hấp thụ Khí thải ñi qua lớp nước dưới dạng các bọt khí và nổ vỡ ở mặt trên của mặt nước Quá trình thu bắt hạt bụi và hấp thụ hơi khí ñộc xảy ra trên bề mặt các bọt khí
Người ta thường làm mặt sàng bằng kim loại có chiều dày từ 4 - 6mm có các lỗ hình tròn ñường kính d =
4 ~ 8mm Tổng diện tích lỗ chiếm 20 ~ 25% diện tích mặt sàng Lượng nước trên lưới ñươc tính hay cấu tạo máng tràn sao cho lớp bọt có chiều cao 80 ~ 120mm Tốc ñộ khí ñi qua lỗ giới hạn trong khoảng 6 ~ 10m/s là vận tốc tốt nhất ñể có lớp bọt ổn ñịnh Tốc ñộ khí ñi qua thiết diện ngang của thiết bị trong khoảng 1,5~2,5 m/s Thiết bị thường có nhiều lớp mặt sàng ñể nâng cao hiệu quả của thiết bị
H4-2: Sơ ñồ nguyên lý tháp bọt
7.1.4.3 CYCLON MÀNG NƯỚC
Một trong những khuyết ñiểm của cyclon là do vận tốc xoáy trong thiết bị lớn nên dễ gây ra hiện tượng cuốn trở lại vào dòng không khí các hạt hụi ñã lắng trên thành thiết
bị Vì vậy , trên mặt trong thành thiết bị Cyclon màng nước, người ta tạo ra một lớp màng nước chảy ñể cuốn theo các hạt bụi lắng, ngăn không cho chúng bị cuốn vào dòng khí Cyclon màng nước có khả năng lọc sạch 90% các hạt có kích thước 1,5 µm
Ngưỡng nước tràn
Trang 13Cấu tạo loại Cyclon thường có cửa cho khí và bụi vào ở phía dưới và thoát ra ở cửa phía trên thân hình trụ, với phương tiếp tuyến với mặt trong thân hình trụ Trước cửa ra có bố trí các vòi phun nước vào mặt trong thành thiết bị tạo màng nước chảy từ trên xuống Lượng nước tiêu hao làm ướt thành thiết bị trong khoảng 0,1 ÷ 0,2 lít/m3 khí Lượng nước này thường ñược lắng sơ bộ và dùng tuần hoàn, ñịnh kỳ xả qua hệ thống
)1(C
Ccp ≤ 1× −η1 × × −ηn
Với Ccp – Nồng ñộ bụi cho phép có trong ống thải
C1 – Nồng ñộ bụi ban ñầu
ηn – Hiệu quả lọc bụi cấp thứ n
Tài liệu tham khảo phần 1 chương 7
2001
1978
4 Nguyễn Văn Phước Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học Tập
13
Trường ñại học KT Tp.HCM
5 Karl B Schell and
Trang 14- Nhóm có nguồn gốc vô cơ như: H2S, SO2, NOX…
Không thể có quy trình và thiết bị nào chung cho mọi loại chất ô nhiểm dạng khí Quy trình lọc sạch chúng phụ thuộc vào tính chất hóa lý và nồng ñộ thực tế trong khí thải và hiệu quả kinh tế của công việc Ngày nay, ở các nước phát triển, ñang khuyến khích việc lọc chất ô nhiểm trong khí thải thành các sản phẩm có thể dùng ñược trong sản xuất Tuy vậy, phải thừa nhận rằng, các hệ thống này ñắt tiền và vận hành phức tạp.
7.2.1 QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ HẤP THỤ KHÍ GÂY Ô NHIỄM
Hiệu quả của quá trình hấp thụ phụ thuộc vào các yếu tố:
- Ái lực hoá học của chất phản ứng
- Tốc ñộ và thời gian dòng khí ñi qua thiết bị
- Tổng diện tích bề mặt tiếp xúc của khí thải với dung dịch phun…
Chất khí ñộc ñược quan tâm nhiều nhất hiện nay là SO2 trong khí thải Có một vài quy trình như sau:
- Dùng sữa vôi hấp thu SO2 ta tạo ra sunfit canxi ðưa hỗn hợp này qua bể oxy hóa ñể tạo ra thạch cao CaSO4 2H2O
- Dùng dung dịch xút hấp thụ SO2 và tái sinh dung dịch xút bằng vôi hay CaCO3
Khó khăn của các loại quy trình này là ở chỗ nếu không tái sinh ñược dung dịch hấp thụ, lấy ñược chất ñộc hại ra khỏi dung dịch ở dạng thành phẩm cho sản xuất thì phải xử lý và ñỗ bỏ dung dịch hấp thụ Như vây chất ô nhiểm không bị loại bỏ hoàn toàn mà chuyển từ môi trường này qua môi trường khác
Trang 157.2.1.2 THIẾT BỊ LỌC HƠI KHÍ ðỘC THƯỜNG DÙNG
a- Buồng phun
H2 – 16: Sơ ñồ nguyên lý buồng phun
Buồng phun ñược sử dụng ñể kết hợp lọc sạch bụi và hơi khí ñộc bằng dung dịch phun Người ta ñưa dòng khí thải có lẫn bụi và hơi khí ñộc vào một ñầu buồng phun qua một thiết bị có thể phân ñều dòng khí thải theo toàn bộ tiết diện ngang của buồng Trong không gian buồng phun có bố trí 1,2 hay 3 giàn mũi phun
ñể phun dung dịch thành chùm các hạt nước nhỏ ngược chiều dòng khí thải Hơi khí ñộc bị dung dịch hấp thụ qua bề mặt các hạt dung dịch, không khí sạch qua khỏi buồng phun ñược dẫn vào Cyclon ướt ñể thu lại các hạt nước phun Sau ñó khí thải có thể ñược thải thẳng vào khí quyển hay ñưa qua bộ sấy nóng trước khi thải ñể giảm ñộ ẩm tương ñối của dòng khí
Dung dịch nước phun ñược thu hồi ñưa qua thiết bị lắng cặn và xử lý hóa trước khi ñược phun trở lại Sau một khoảng thời gian làm việc, dung dịch phun ñược thải vào hệ thống xử lý nước thải
Người ta thường cấu tạo buồng phun với tốc ñộ khí thải vγ = 1 ~ 2,5 kg/ms Lượng nước phun trung bình trên ñơn vị khí thải thường là : µ = 1,2 ~ 7 kg/kg Các vòi phun dung dịch hấp thụ thường là vòi phun góc có lưu lượng 250 l/h với ñường kính lổ phun 2,5 ~ 3,5 mm Áp suất dung dịch phun nhỏ nhất là 2,5 kg/cm2
Lớp tách
hạt lỏng
Dàn vòi phun Cửa dẫn
khí vào
Ống dẫn dung dịch phun Cửa thải dung
dịch phun
Cửa dẫn khí thải ra
Trang 16c- Tháp bọt:
Trong tháp bọt, người ta ñưa không khí ñi qua một tấm phẳng ñục lỗ, phía trên có nước hay dung dịch hấp thụ Khí thải ñi qua lớp nước dưới dạng các bọt khí và nổ vỡ ở mặt trên của mặt nước Quá trình thu bắt hạt bụi và hấp thụ hơi khí ñộc xảy ra trên bề mặt các bọt khí
Người ta thường làm mặt sàng bằng kim loại có chiều dày từ 4 - 6mm có các lỗ hình tròn ñường kính d =
4 ~ 8mm Tổng diện tích lỗ chiếm 20 ~ 25% diện tích mặt sàng Lượng nước trên lưới ñươc tính hay cấu tạo máng tràn sao cho lớp bọt có chiều cao 80 ~ 120mm Tốc ñộ khí ñi qua lỗ giới hạn trong khoảng 6 ~ 10m/s là vận tốc tốt nhất ñể có lớp bọt ổn ñịnh Tốc ñộ khí ñi qua thiết diện ngang của thiết bị trong khoảng 1,5~2,5 m/s Thiết bị thường có nhiều lớp mặt sàng ñể nâng cao hiệu quả của thiết bị
Lớp tách hạt lỏng
Dàn vòi tưới
Cửa dẫn
khí vào
Lớp vật liệu rỗng