Bài giảng Công nghệ xử lý khí thải: Tính toán lựa chọn thiết bị xử lý bụi thải trình bày những căn cứ phân chia nhóm chất thải bụi, phương pháp tính toán lựa chọn thiết bị xử lý bụi thải. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1Tính toán l a ch n thi t b x lý b i th i ự ọ ế ị ử ụ ả
Căn c vào tr ng thái v t lý c a các ch t ô nhi m mà chia chúng ra: ứ ạ ậ ủ ấ ễ
Các ch t ô nhi m t n t i dấ ễ ồ ạ ưới d ng h tạ ạ , có kích thước, t tr ng ỷ ọ
nh các h t sư ạ ương, khói, b i đ t đá, b i xi măng, b i g … đ u đụ ấ ụ ụ ỗ ề ược
g i chung là b i (hay ch t ô nhi m d ng h t).ọ ụ ấ ễ ạ ạ
Căn c vào tính ch t là các ch t ô nhi m d ng này có kích thứ ấ ấ ễ ạ ước, t ỷ
tr ng mà các thi t b x lý b i đ u t p trung vào vi c s d ng nh ng ọ ế ị ử ụ ề ậ ệ ử ụ ữ tính ch t này nh : Nguyên lý l ng, ly tâm, quán tính, l c túi v i, tĩnh ấ ư ắ ọ ả
đi n … đ x lý b i, hay ch t ô nhi m d ng h t.ệ ể ử ụ ấ ễ ạ ạ
Các ch t ô nhi m d ng khíấ ễ ạ : Là nh ng ch t ô nhi m có th hòa tan ữ ấ ễ ể
l n vào trong không khí nh h i axit, h i dung môi, SOẫ ư ơ ơ 2, NOx vv… T ự
b n thân nó có th n ng ho c nh h n không khí, nh ng chênh l ch ả ể ặ ặ ẹ ơ ư ệ
là không đáng k , do đó đ x lý khí th i ngể ể ử ả ười ta thường s d ng ử ụ
các nguyên lý h p ph , h p th , thiêu đ t đ x lý.ấ ụ ấ ụ ố ể ử
Trang 2L a ch n thi t b x lý b i ự ọ ế ị ử ụ
Khái ni m v b i ệ ề ụ : B i là m t hê th ng g m 2 pha:ụ ộ ố ồ
Pha r n r i r c g m các h t có kích th c trong kho ng t kích ắ ờ ạ ồ ạ ướ ả ừ
thước nguyên t đ n kích thử ế ước nhìn th y đấ ược b ng m t thằ ắ ường, có
kh năng t n t i l l ng trong các kh ang th i gian dài ng n khác ả ồ ạ ơ ử ỏ ờ ắ nhau
Pha khí là các sol khí, cũng g m các h v t ch t r i r c t các h t ồ ệ ậ ấ ờ ạ ừ ạ
th r n, th l ng t n t i l l ng trong th i gian dài không h n đ nh. ể ắ ể ỏ ồ ạ ơ ử ờ ạ ị
T c đ l ng chìm c a các h t này là r t bé, kích thố ộ ắ ủ ạ ấ ước h t bé g n ạ ầ
b ng kích thPhân lo i b i theo kích thằ ạ ụước nguyên t , các h t l n nh t có kích thửướ c h tạ ớạ : g m có:ồ ấ ướ ừc t 0,2 1μ
B i thô, cát b i (Grit) g m nh ng h t có đ ng kính t ng đ ng ụ ụ ồ ữ ạ ườ ươ ươ
c a h t ủ ạ δ > 75μm
B i (dust): là nh ng h t có kích th c nh h n b i thô (5 – 75 ụ ữ ạ ướ ỏ ơ ụ μm)
Trang 3Phân lo i b i theo kích th ạ ụ ướ c h t ạ : g m có:ồ
Khói (smoke): g m các h t v t ch t có th là r n ho c l ng đ c ồ ạ ậ ấ ể ắ ặ ỏ ượ
t o ra trong quá trình đ t cháy nhiên li u ho c quá trình ng ng t có ạ ố ệ ặ ư ụ kích thước h t ạ δ = 15 μm
Khói m n (fume): G m nh ng h t ch t r n r t m n, kích th c h t ị ồ ữ ạ ấ ắ ấ ị ướ ạ
δ< 1 μm
S ng (mist): g m nh ng h t ch t l ng có kích th c ươ ồ ữ ạ ấ ỏ ướ δ < 10 μm. Khi
m t đ các h t này đ dày làm h n ch t m nhìn thì g i là sậ ộ ạ ủ ạ ế ầ ọ ương giá
Nh ng h t có nh hữ ạ ả ưởng l n nh t t i s c kh e con ngớ ấ ớ ứ ỏ ười là h t có ạ δ
< 10 μm g i là b i hô h p. Chúng có th thâm nh p sâu vào t n ph i ọ ụ ấ ể ậ ậ ổ trong quá trình hô h p.ấ
Trang 4Bu ng l ng b i ồ ắ ụ
Nguyên lý c b n ơ ả : B i là ch t ô nhi m có kích thụ ấ ễ ước và tr ng l c, nó ọ ự luôn có xu hướng b l ng đ ng l i khi v n t c dòng khí mang nó, nh ị ắ ọ ạ ậ ố ỏ
h n v n t c treo c a c h t đó.ơ ậ ố ủ ỡ ạ
V y nguyên lý c b n c a bu ng l ng b i là làm gi m v n t c dòng ậ ơ ả ủ ồ ắ ụ ả ậ ố khí xu ng th p h n v n t c treo c a c h t c n l c. Khi đó h t s ố ấ ơ ậ ố ủ ỡ ạ ầ ọ ạ ẽ
l ng xu ng và đắ ố ược gi l i trong bu ng l ng.ữ ạ ồ ắ
C u t o c a bu ng l ng ấ ạ ủ ồ ắ : C u ấ
t o c a bu ng đ n gi n ch là ạ ủ ồ ơ ả ỉ
m t không gian hình h p, mà ộ ộ
di n tích ti t di n ngang l n h n ệ ế ệ ớ ơ
nhi u l n ti t di n đề ầ ế ệ ường ng ố
d n khí vào bu ng. S làm cho ẫ ồ ẽ
v n t c dòng khí gi m xu ng, ậ ố ả ố
h t b i s l ng l iạ ụ ẽ ắ ạ
Trang 5Bu ng l ng b i ồ ắ ụ
Khi h t b i có đạ ụ ường kính δ r i v i v n t c v, r i đơ ớ ậ ố ơ ược m t đo n h ộ ạ trong kho ng th i gian t thì: ả ờ
Đ cao r i h = v * t (v là v n t c r i c a h t b i).ộ ơ ậ ố ơ ủ ạ ụ
N u h < H h t b i s đi ra kh i bu ng l ng;ế ạ ụ ẽ ỏ ồ ắ
N u h ≥ H thì t t c nh ng h t b i có đ ng kính ế ấ ả ữ ạ ụ ườ δ s b gi l i ẽ ị ữ ạ trong bu ng l ng.ồ ắ
Trang 6Bu ng l ng b i ồ ắ ụ
Bi n pháp nâng cao hi u qu l c c a bu ng l ng b i ệ ệ ả ọ ủ ồ ắ ụ : Đ có th ể ể nâng cao hi u qu l c c a bu ng l ng, ta có 2 gi i pháp:ệ ả ọ ủ ồ ắ ả
Tăng đ cao r i h, khi H = const.ộ ơ
h là không đ i, gi m chi u cao c a bu ng l ng, v i đi u ki n đ m ổ ả ề ủ ồ ắ ớ ề ệ ả
b o năng xu t l c, t c l u lả ấ ọ ứ ư ượng khí c n l c là không đ i.ầ ọ ổ
Cách th hai có th th c hi n b ng cách chia chi u cao bu ng l ng ra ứ ể ự ệ ằ ề ồ ắ thành nhi u t ng đ u nhau có chi u cao Hề ầ ề ề i. Khi đó l u lư ượng đi qua Li
đ u gi m xu ng theo m t t l nh nhau.ề ả ố ộ ỷ ệ ư
Trang 7Bu ng l ng b i ồ ắ ụ
Ph m vi ng d ng bu ng l ng b i ạ ứ ụ ồ ắ ụ : Bu ng l ng b i thồ ắ ụ ường được
s d ng đ l c b i thô, có kích thử ụ ể ọ ụ ướ ớc l n, nh b i g , b i bông v i, ư ụ ỗ ụ ả
b i lò n u nhôm, b i có tính bám dính cao vv…ụ ấ ụ
Thường đượ ử ục s d ng làm thi t b l c s c p, trế ị ọ ơ ấ ước khi vào thi t b ế ị
l c tinh khác ọ
C u ấ
t o ạ
c a ủ
bu ng ồ
l ng ắ
b i ụ
nhi u ề
t ng ầ
Trang 8Bu ng l ng b i ồ ắ ụ
u đi m c a bu ng l ng b i
Đ n gi n, d ch t o, d v n hành, r ti n, có th x lý t t b i th i ơ ả ễ ế ạ ễ ậ ẻ ề ể ử ố ụ ả
có nhi t đ cao ho c nh ng b i có kích thệ ộ ặ ữ ụ ướ ớc l n. Có tr l c th p.ở ự ấ
Không b t c ngh n thi t b x lý, thu gom và l y b i th i ra d ị ắ ẽ ế ị ử ấ ụ ả ễ dàng
Có th x lý t t các lo i b i ể ử ố ạ ụ ướt, có tính bám dính cao nh b i s n, ư ụ ơ
h i d u m ơ ầ ỡ
Nh ượ c đi m ể :
Thi t b x lý th ng có kích th c l n, c ng k nh, chi m nhi u ế ị ử ườ ướ ớ ồ ề ế ề
di n tích.ệ
Hi u qu x lý b i th p, đ c bi t là đ i v i lo i b i có kích th c ệ ả ử ụ ấ ặ ệ ố ớ ạ ụ ướ
nh m n, đôi khi không đ t tiêu chu n môi trỏ ị ạ ẩ ường.
Trang 9Thi t b l c b i quán tính ế ị ọ ụ
Nguyên lý c b n ơ ả : Thi t b s làm thay đ i hế ị ẽ ổ ướng chuy n đ ng c a ể ộ ủ dòng khí m t cách liên t c, l p đi l p l i b ng nhi u v t c n có hình ộ ụ ặ ặ ạ ằ ề ậ ả dáng khác nhau. Khi hướng dòng khí thay đ i, do các h t b i có quán ổ ạ ụ tính l n, nên gi nguyên hớ ữ ướng chuy n đ ng ban đ u c a nó và va ể ộ ầ ủ
đ p vào v t c n, m t đ ng năng và r i xu ng đáy thi t b ậ ậ ả ấ ộ ơ ố ế ị
Dòng ch y b thu h p ti t di n, làm cho ả ị ẹ ế ệ
các h t b i b ép sát vào thành v t c n 3, ạ ụ ị ậ ả
l t vào khe 2 và r i vào b y b i 3 sau đó ọ ơ ẫ ụ
r i vào ph u ch a b iơ ễ ứ ụ
Thi t b l c b i ế ị ọ ụ
quán tính
ki uVenturi ể
Trang 10Thi t b l c b i quán tính ế ị ọ ụ
Thi t b l c b i quán tính ki u màn ế ị ọ ụ ể
ch n u n congắ ố
Dòng khí đi qua các khe h ở
gi a các t m ch n đữ ấ ắ ược u n ố
cong, đ t sole v i nhau. Các ặ ớ
t m ch n phía trấ ắ ước s ch n ẽ ặ
dòng khí làm cho chúng chuy n ể
hướng chuy n đ ng theo các g ể ộ ờ
cong. Khi đó nh l c quán tính, ờ ự
b i chuy n đ ng th ng và đụ ể ộ ẳ ược
gi l i trong lòng máng, r i ữ ạ ơ
xu ng ph u ch a b i c a thi t ố ễ ứ ụ ủ ế
b ị
Trang 11Thi t b l c b i quán tính ế ị ọ ụ
u đi m c a thi t b l c b i quán tính
Đ n gi n, d ch t o, d v n hành, r ti n, có th x lý b i có nhi t ơ ả ễ ế ạ ễ ậ ẻ ề ể ử ụ ệ
đ cao ho c nh ng b i có kích thộ ặ ữ ụ ướ ớc l n. Có tr l c th p.ở ự ấ
Ít b t c ngh n do b i, thu gom và l y b i th i ra d dàng.ị ắ ẽ ụ ấ ụ ả ễ
Có th x lý t t các lo i b i ể ử ố ạ ụ ướt, có tính bám dính cao nh b i s n, ư ụ ơ
h i d u m ơ ầ ỡ
Nh ượ c đi m ể :
Hi u qu x lý th p đ i v i lo i b i có kích th c nh m n.ệ ả ử ấ ố ớ ạ ụ ướ ỏ ị
Không có kh năng x lý đ i v i các lo i b i l ng nh s ng, khói, ả ử ố ớ ạ ụ ỏ ư ươ
h i. ơ
Ph m vi ng d ng thi t b l c b i quán tính ạ ứ ụ ế ị ọ ụ : Thi t b l c quán tính ế ị ọ
thường được s d ng đ l c b i có nhi t đ cao, có kích thử ụ ể ọ ụ ệ ộ ước, t ỷ
tr ng l n ho c b i có tính bám dính cao vv…ọ ớ ặ ụ
Trang 12Xiclon l c b i ly tâm ọ ụ
Nguyên lý làm vi c ệ : B i đi vào xiclon theo ụ
phương ti p tuy n v i ph n thân hình tr ế ế ớ ầ ụ
đ ng. Không khí s chuy n đ ng xo n c ứ ẽ ể ộ ắ ố
bên trong ph n thân hình tr H t b i s s ầ ụ ạ ụ ẽ ẽ
va ch m v i ph n đáy hình ph u, m t đ ng ạ ớ ầ ễ ấ ộ
năng, r i xu ng đáy ph u. Phía đáy ph u có ơ ố ễ ễ
l p van x b i, đ x b i khi c n thi tắ ả ụ ể ả ụ ầ ế
Ph n không khí đã l c s ch b i ti p t c ầ ọ ạ ụ ế ụ
chuy n đ ng xoáy đi vào ng th i hình tr ể ộ ố ả ụ
t i trung tâm c a thân xiclon và đi ra ngoài.ạ ủ
V n t c xoáy c a không khí càng cao thì ậ ố ủ
hi u qu l c b i càng cao. H t có kích ệ ả ọ ụ ạ
thước và t tr ng càng l n thì hi u qu l c ỷ ọ ớ ệ ả ọ
cũng càng cao
Trang 13Tính ch n xiclon l c b i ly tâm ọ ọ ụ
B ướ c 1: Ch n lo i Xiclon c n dùng:ọ ạ ầ
Ch n lo i xiclon s d ng có trong b ng 7.5 ọ ạ ử ụ ả
trang 118, ch n ra lo i xiclon c n dùng.ọ ạ ầ
Căn c vào đ ng kính ng n i đ u vào ứ ườ ố ố ầ
xiclon, đ tính toán thi t k ra để ế ế ược các thông
s k thu t c a xiclon. ố ỹ ậ ủ
Xiclon LIOT
Xiclon Stairmand C.J.
Trang 17L p đ t xiclon l c b i ly tâm ắ ặ ọ ụ
L p n i ti p xiclon ắ ố ế : Được th c hi n khi l p n i ti p 2 xiclon cùng ự ệ ắ ố ế
lo i v i nhau. Tuy nhiên cách này r t ít khi đạ ớ ấ ược s d ng vì năng ử ụ
xu t l c không tăng, hi u qu l c tăng không đáng k nh ng t n ấ ọ ệ ả ọ ể ư ổ
th t áp l c l i tăng g p đôi, chi phí tăng g p đôi.ấ ự ạ ấ ấ
L p song song xiclon ắ : Khi đó l u ư
lượng c a h th ng s tăng lên ho c ủ ệ ố ẽ ặ
n u l u lế ư ượng không tăng thì kích
thước xiclon s gi m nh đi.ẽ ả ỏ
Trang 18Xiclon chùm là m t t h p nhi u xiclon ki u ộ ổ ợ ề ể
đ ng có đứ ường kính bé l p song song trong ắ
m t t h p hoàn ch nh. S xiclon con trong ộ ổ ợ ỉ ố xiclon chùm có th t i hàng trăm chi c, tùy ể ớ ế theo năng xu t l c c a h th ng. ấ ọ ủ ệ ố
Hi u qu l c c a xiclon chùm cao h n ệ ả ọ ủ ơ xiclon đ n, vì xiclon có kích thơ ước càng bé,
l c ly tâm càng l n thì hi u qu l c càng ự ớ ệ ả ọ cao.
T n th t áp xu t c a xiclon = t n th p c a 1 ổ ấ ấ ủ ổ ấ ủ xiclon con + t n th t c a các b ph n ph ố ấ ủ ộ ậ ụ
tr nh ng vào, ra, van khóa. ợ ư ố
Năng xu t l c c a h th ng (l u lấ ọ ủ ệ ố ư ượng)
b ng t ng năng xu t l c c a các xiclon con . ằ ổ ấ ọ ủ
Trang 191. H p khí s ch; 2,3 c a n i thoát khí ộ ạ ử ố
s ch ra; 4 c a v sinh; 5,6 ng d n ạ ử ệ ố ẫ khí vào; 7 xiclon con; 8 ph u ch a b i; ễ ứ ụ
9 mi ng x b i ệ ả ụ
Trang 20Xiclon l c b i ly tâm ọ ụ
u đi m c a xiclon l c b i ly tâm
Ph bi n, đ n gi n, d ch t o, d v n hành, r ti n, có th x lý ổ ế ơ ả ễ ế ạ ễ ậ ẻ ề ể ử
b i có nhi t đ cao ho c nh ng b i có kích thụ ệ ộ ặ ữ ụ ướ ớc l n
Thu gom và l y b i th i ra d dàng.ấ ụ ả ễ
Nh ượ c đi m ể :
Xiclon chùm r t d b t c ngh n khi x lý b i có tính ch t bám dính ấ ễ ị ắ ẽ ử ụ ấ
nh b i s n, b i xi măng, g ch men, fibro xi măng vv….ư ụ ơ ụ ạ
Hi u qu x lý th p đ i v i lo i b i có kích th c nh m n. ệ ả ử ấ ố ớ ạ ụ ướ ỏ ị
Ph m vi ng d ng xiclon l c b i ạ ứ ụ ọ ụ
ly tâm: Xiclon th ng đ c s ườ ượ ử
d ng đ l c b i thô có nhi t đ ụ ể ọ ụ ệ ộ
cao, có kích thước, t tr ng l n. ỷ ọ ớ
Khi có yêu c u x lý cao thì xiclon ầ ử
là thi t b x lý s c p, r i t i thi t ế ị ử ơ ấ ồ ớ ế
b l c b i khácị ọ ụ