Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU THỰC HIỆN 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ KHÍ THẢI LÒ HƠI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI DÙNG DẦU FO 2.1 TỔNG QUAN VỀ KHÍ THẢI LÒ HƠI 2.1.1 Giới thiệu lò 2.1.2 Quá trình cháy lò dùng dầu FO 2.1.3 Dầu FO 2.1.4 Khí thải sinh từ lò dùng nhiên liệu dầu FO 2.1.4.1 Đặc điểm khí thải lò dùng nhiên liệu dầu FO 2.1.4.2 Ảnh hưởng khí thải lò dùng nhiên liệu dầu FO 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI DÙNG DẦU FO 2.2.1 Phương pháp xử lý bụi 2.2.1.1 Phương pháp khô 2.2.1.2 Phương pháp ướt 2.2.2 Phương pháp xử lý khí độc 2.2.2.1 Phương pháp hấp thụ 2.2.2.2 Phương pháp hấp phụ SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT THIẾT BỊ XỬ LÝ SO2 3.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 3.1.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 3.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải lò dùng nhiên liệu dầu FO 3.2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MỘT THIẾT BỊ XỬ LÝ SO2 – THÁP ĐỆM Chương 4: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN 4.2 KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h DANH MỤC HÌNH SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h DANH MỤC BẢNG SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, dân số đô thị ngày tăng cao, khu công nghiệp lớn nhỏ ngày hình thành phát triển mạnh mẽ khắp tỉnh thành nước Trong có nhiều nhà máy xí nghiệp sử dụng lò công suất vừa nhỏ 10 t/h để lấy phục vụ cho sản xuất Điều đáng nói hầu hết lò sử dụng dầu FO làm nhiên liệu đốt Đây loại dầu có hàm lượng lưu huỳnh cao, cháy thải lượng lớn khí SO2 – loại khí xem độc hại họ khí độc hại thải cháy nhiên liệu Trong sở sản xuất nhà chế tạo chưa quan tâm đến việc xử lý khói thải, đa số lò hoạt động mà hệ thống xử lý khói, từng ngày thải vào môi trường không khí hàng ngàn hàng triệu chất khí độc hại gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, nói đề tài “ Nghiên cứu đề xuất phương án xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h, cho nhiệt độ khói thải 210 oC.” đề tài hay để nghiên cứu 1.2 MỤC TIÊU THỰC HIỆN Nghiên cứu đề xuất phương án xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h, cho nhiệt độ khói thải 210 oC Tính toán thiết kế thiết bi xử lý 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Quá trình làm đồ án đòi hỏi phải tiến hành với nhiều khía cạnh khác nhau, phải vận dụng nhiều phương pháp khác : - Phương pháp tổng hợp tài liệu: tham khảo từ báo cáo giải trình kỹ thuật xử lý khí thải, báo cáo đánh giá tác động môi trường SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h - Phương pháp thu thập số liệu: phân tích, thu thập số liệu tiêu ô nhiễm môi trường khí thải đốt dầu FO gây SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KHÍ THẢI LÒ HƠI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI BẰNG DẦU FO 2.1 TỔNG QUAN VỀ KHÍ THẢI LÒ HƠI DÙNG NHIÊN LIỆU DẦU FO 2.1.1 Giới thiệu lò Lò ( hay gọi nồi hơi) công nghiệp thiết bị sử dụng nhiên liệu để đun sôi nước tạo thành nước mang nhiệt để phục vụ cho yêu cầu nhiệt lĩnh vực công nghiệp sấy, đun nấu, nhuộm, để chạy tuabin máy phát điện, vv Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta tạo nguồn có nhiệt độ áp suất phù hợp để đáp ứng cho loại công nghệ khác Để vận chuyển nguồn lượng có nhiệt độ áp suất cao người ta dùng ống chịu nhiệt, chịu áp suất cao Và điều đặc biệt lò mà không thiết bị thay tạo nguồn lượng an toàn không gây cháy để vận hành thiết bị động nơi cần cấm lửa cấm nguồn điện (như kho xăng, dầu)Trong nhiều ngành sản xuất, lò thiết bị 2.1.2 Quá trình cháy lò dùng dầu FO Quá trình cháy lò dùng dầu FO oxy hoá nhanh nhiên liệu để tạo nhiệt Quá trình đốt cháy nhiên liệu (dầu FO) hoàn tất cấp lượng thích hợp oxy Oxy hoá nhiên liệu nhanh mang lại lượng nhiệt lớn Nhiên liệu phải chuyển hoá thành khí trước cháy Thông thường, để chuyển hoá chất lỏng dầu FO sang dạng khí cần phải sử dụng nhiệt Khí nhiên liệu cháy trạng thái bình thường có đủ không khí Nitơ xem yếu tố pha loãng làm giảm nhiệt độ cần có để đạt lượng oxy cần cho trình cháy Nitơ làm giảm hiệu suất cháy hấp thụ nhiệt từ nhiên liệu đốt cháy pha loãng khí lò Điều làm giảm nhiệt để truyền qua bề mặt trao đổi nhiệt Nó làm SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h tăng khối lượng sản phẩm phụ trình cháy, sản phẩm qua trao đổi nhiệt thoát ống khói nhanh để nhường chỗ cho hỗn hợp nhiên liệu-không khí bổ sung 2.1.3 Dầu FO Dầu FO hay gọi mazut phần cặn trình chưng cất dầu mỏ áp suất khí quyển,hoặc cặn chưng cất sản phẩm trình chế biến sau phân đoạn nguyên liệu dầu thô,phân tách chiết công nghệ sản xuất dầu nhờn truyền thống… Dầu FO dùng làm nhiên liệu đốt lò phải đáp ứng tiêu chuẩn quy định nhiệt trị, hàm lượng lưu huỳnh, độ nhớt, nhiệt độ bắt cháy, độ bay hơi, điểm đông đặc điểm sương, cặn cacbon, hàm lượng tro, nước tạp chất học, … Hình 2.1 Dầu FO 2.1.4 Khí thải sinh từ lò dùng dầu FO 2.1.4.1 Đặc điểm khí thải lò dùng dầu FO Lò sử dụng nhiên liệu dầu FO để đốt sinh nhiệt loại phổ biến (FO – chữ viết tắt Fuel Oil, gọi dầu đen) Dầu FO phức hợp SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Hyđrô Cacbon cao phân tử Dầu FO dạng lỏng có lượng sinh nhiệt đơn vị cao, độ tro nên ngày sử dụng rộng rãi Mặt khác vận hành lò đốt dầu FO đơn giản kinh tế Khi đốt dầu FO lò hơi, người ta phun dầu qua vòi phun đặc biệt (béc phun) để tạo thành sương dầu hỗn hợp với không khí vào buồng đốt Các hạt sương dầu bay bị phân hủy nhiệt độ cao thành Cacbua hyđro nhẹ, dễ cháy cháy hết buồng đốt lò Khi hạt dầu phun lớn hay buồng chứa nguội, hạt sương dầu bay phân hủy không hết tạo thành khói muội đen khí thải Điều thường gặp vòi phun cũ hay khởi động tái khởi động lò Trong khí thải lò đốt dầu FO người ta thường thấy có chất sau: CO2, CO, NOx , SO2 , SO3 nước, có hàm lượng nhỏ tro hạt tro nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết tồn dạng son khí mà ta thường gọi mồ hóng 2.1.4.2 Ảnh hưởng khí thải lò dùng nhiên liệu dầu FO Khí thải lò dùng nhiên liệu dầu FO gây tác hại nghiêm trọng tới môi trường chứa thành phần khí độc hại • Tác hại NO2: Nitơ dioxit (NO2) khí có màu nâu đỏ có mùi gắt cay, mùi phát vào khoảng 0,12 ppm NO khí có tính kích thích mạnh đường hô hấp, tác động đến thần kinh phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi, viêm họng Khí NO2 với nồng độ 100 ppm gây tử vong cho người động vật sau số phút tiếp xúc Và với nồng độ ppm sau số phút tiếp xúc dẫn đến ảnh hưởng xấu máy hô hấp Con người tiếp xúc lâu với khí NO khoảng 0,06 ppm gây bệnh trầm trọng phổi Một số thực vật có tính nhạy cảm môi trường bị tác hại nồng độ NO2 khoảng ppm thời gian tác dụng khoảng ngày, nồng độ NO nhỏ khoảng 0,35 ppm thời gian tác dụng tháng NO góp phần vào hình thành hợp chất tác nhân quang hóa tạo axit, tính chất quan trọng phản ứng quang hoá hấp thụ xạ tử ngoại đóng vai tró quan trọng hình thành khói quang học, SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h có tác dụng làm phai màu thuốc nhuộm vải, làm hư hỏng vải ,và nylon, làm han gỉ kim loại sản sinh phân tử nitrat làm tăng tích tụ hạt không khí Ngoài ra, NO2 chất góp phần gây thủng tầng Ozon • Tác hại bụi tro mồ hóng: Trong phổi người, bụi nguyên nhân gây kích thích học gây khó khăn cho hoạt động phổi, chúng gây nên bệnh đường hô hấp Nói chung bụi tro mồ hóng ảnh hưởng đến sức khỏe người gây bệnh hen suyễn, viêm cuống phổi, bệnh khí thủng bệnh viêm phổi Bụi khói tạo trình đốt cháy nhiên liệu chứa hydrocacbon đa vòng (giống 3,4-benzpyrene) với độc tố cao, gây ung thư Bụi góp phần vào ô nhiễm hạt lơ lửng sol khí, có tác dụng hấp thụ khuyếch tán ánh sáng mặt trời, làm giảm độ suốt khí quyển, tức làm giảm bớt tầm nhìn Loại ô nhiễm vấn đề ô nhiễm không khí thành thị nghiêm trọng nhất, nghiên cứu cho thấy mối liên kết chặt chẽ ô nhiễm không khí hạt tử vong, chúng gây tác hại thiết bị mối hàn điện, làm giảm suất trồng, gây nguy hiểm cho phương tiện giao thông đường • Tác hại khí CO: Khí CO loại khí không màu, không mùi không vị, tạo cháy không hoàn toàn nhiên liệu chứa carbon Con người đề kháng với CO khó khăn Những người mang thai đau tim tiếp xúc với khí CO nguy hiểm lực CO với hemoglobin cao gấp 200 lần so với oxy, cản trở oxy từ máu đến mô Thế nên phải nhiều máu bơm đến để mang lượng oxy cần thiết Một số nghiên cứu người động vật minh hoạ cá thể tim yếu điều kiện căng thẳng trạng thái dư CO máu, đặc biệt phải chịu đau thắt ngực lượng CO bao quanh nâng lên Ở nồng độ khoảng 5ppm CO gây đau đầu, chóng mặt Ở nồng độ từ 10ppm đến 250ppm gây tổn hại đến hệ thống tim mạch, chí gây tử vong Người tiếp xúc với CO thời gian dài bị xanh xao, gầy yếu Khí CO bị oxy hoá thành cacbon dioxyt (CO 2) phản ứng xảy chậm tác dụng ánh sáng mặt trời CO bị oxy hoá bám vào thực vật chuyển dịch qúa trình diệp lục hoá Các vi sinh vật mặt đất có khả hấp thụ CO từ khí Tác hại khí CO đối SVTH: GVHD: 10 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h 1,01-2 1,15 1,05 >5 1,1 1,05 Nguồn: [9] IV Tính khí Thân tháp Theo Bảng XII.4 trang 309 – nguồn [7] ta lựa chọn thông số: Thiết bị làm việc môi trường ăn mòn Nhiệt độ làm việc: t = 400C Áp suất làm việc: p = 1atm  Chọn vật liệu thép không gỉ để chế tạo thiết bị Ký hiệu thép: X18H10T (C < 0,12%, Cr 18%, N 10%, T nằm khoảng 11,5% ) Giới hạn bền: = 160 N/m2 Giới hạn chảy: = 64 N/m2 Bề dày thép: S = -25mm Độ giãn tương đối: δ = 38% Theo Bảng XII.7 trang 313 – nguồn [7], ta lựa chọn thông số: Hệ số dẫn nhiệt: λ = 16,3 W/m.0C Khối lượng riêng: ρ = 7900kg/m3 Chọn công nghệ gia công hàn tay hồ quang điện, cách hàn giáp mối bên Hệ số hiệu chỉnh: η = Hệ số an toàn bền kéo: nk = 2,6 SVTH: GVHD: 65 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Hệ số an toàn bền chảy: nc = 1,5 Hệ số bền mối hàn: = 0,95 a Ứng suất cho phép vật liệu theo giới hạn bền = = = =  Chọn = 42,7 = 61,5 = 42,7 (N/m2) (N/m2) (N/m2) để tính toán b Chiều dày thân tháp Áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng: p1 = g .H = 9,81.1100.3,4 = 36689,4 (N/m2) Áp suất tính toán thiết bị: ptt = p + p1 = 1,0133 Vì = + 36689,4 = 138,02 (N/m2) 0,95 = 294 bề dày thân dày thân tháp tính theo công thức sau: S= +C Trong đó: Dt: đường khính tháp (Dt = 1m) C = C1 + C2 + C3 C1: hệ số bổ sung ăn mòn (Đối với vật liệu bền có tốc độ ăn mòn 0,05- 0,1 SVTH: GVHD: 66 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h mm/năm,ta chọn C1 = 1mm tính theo thời gian làm việc từ 15-20 năm) C2: hệ số bổ sung hao mòn (C2 = 0) C3: hệ số bổ sung dung sai chiều dày (Tra bảng XIII.9 –nguồn[7]) C = 0,8 mm C = + + 0,8 = 1,8mm = 1,8 m Bề dày thân tháp: S= + 1,8 = 4,5 m = 4,5 mm Chọn S = 4,5mm c Kiểm tra lại ứng suất thành thiết bị theo áp suất thử tính toán Áp suất thử tính toán p0 tính theo công thức: P0 = pth + pl Trong đó: pth =1,5.ptt =1,5 138,02 = 207,03 Áp suất thử tính toán: p0 = 207,03 + 36689,4 = 243,72 (N/m2) Ứng suất thân tháp theo áp suất thử: = Xét tỉ số: = = = 53,33 = 93,41 (N/m2) (N/m2) < Vậy S = 4,5 mm hợp lý SVTH: GVHD: 67 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Khối lượng thân tháp: M1 = V.ρ = ( ).H ρ = 3,4.7900 = 304,05(kg) Nắp đáy tháp Chọn đáy nắp tháp elip có gờ với chiều cao gờ h = 20mm Chọn vật liệu làm đáy nắp tháp với vật liệu làm thân tháp với chiều dày thép b = mm Theo bảng XIII.10 XIII.11- trang 382,383,384 - nguồn [4], thông số đáy nắp sau: Dt = 1,6 m ht = 0,34 m Tính cho nắp elip Nắp elip có khoét lỗ không tăng cứng với d = 30 mm k = 1- =1– = 0,81 Kiểm tra ứng suất thành theo áp suất thử tính toán: = = = 50,7 (N/m2) < Vậy bề dày nắp elip S = mm hợp lý Khối lượng nắp elip tra Bảng XIII.11 trang 384 – nguồn [4]: M = 110(kg) SVTH: GVHD: 68 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Đối với thép không gỉ khối lượng nắp elip: M = 1,01.110 = 111,1(kg) Khối lượng nắp đáy elip: M2 = 2.M = 2.111,1 = 222,2(kg) Đường ống dẫn khí Vận tốc khí ống khoảng 10 - 30 m/s Chọn vận tốc ống dẫn khí vào vận tốc ống dẫn khí ra: v = 25 m/s Ống dẫn khí vào Lưu lượng khí vào: Qv = G1.Mvào = 241,06.29,12 = 7019,67(kg/h) = 1,95 (kg/s)= 1,81(m3/s) Đường kính ống dẫn khí vào: D= = = 3,303 m Chọn ống với đường kính ống tiêu chuẩn: d = 350 mm, bề dày: b = 7mm, làm thép không gỉ Theo bảng XIII.32- trang 434 - nguồn [4] chiều dài đoạn ống nối (ứng với đường kính 350 mm) 150 mm Để đảm bảo phân phối khí tháp, ta sử dụng đĩa đục lỗ với bề dày mm, lỗ có đường kính 25 mm, bước lỗ 25 mm Ống dẫn khí Khối lượng phân tử pha khí đầu ra: Mra = yc = 1,91 + (1- ).Mkk 64+(1- 1,91 ).29 = 29,007(kg/kmol) SVTH: GVHD: 69 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Lưu lượng khí ra: Qr = = 6200,143(m3/h) = 1,72(m3/s) = Đường kính ống dẫn khí ra: d= = =0,3m Chọn ống với đường kính ống tiêu chuẩn: d = 300 mm, bề dày: b = mm, làm thép không gỉ Theo bảng XIII.32- trang 434 - nguồn [4] chiều dài đoạn ống nối (ứng với đường kính 300mm) 140 mm Đường ống dẫn lỏng Vận tốc chất lỏng ống khoảng 1- m/s Ống dẫn lỏng vào Chọn vận tốc ống dẫn lỏng vào: v = 2,5 m/s Lưu lượng lỏng vào: = 0,078 m3/s Qv = Đường kính ống dẫn lỏng vào: d= = = 0,2 m Chọn ống với đường kính tiêu chuẩn: d = 200 mm, bề dày: b = mm Vật liệu làm nhựa PVC SVTH: GVHD: 70 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Ống dẫn lỏng hàn vào thiết bị, bên có lắp mặt bích Theo bảng XIII.32 trang 434 – Sổ tay thiết bị chiều dài đoạn ống nối 130mm Ống dẫn lỏng Chọn vận tốc ống dẫn lỏng ra: v = 1,5 m/s Lưu lượng lỏng ra: Qr = 0,13 m3/s Đường kính ống dẫn lỏng ra: d= = = 0,1 m Chọn ống với đường kính ống tiêu chuẩn: d = 100 mm, bề dày, b = mm Theo bảng XIII.32 trang 434 – Sổ tay thiết bị chiều dài đoạn ống nối 120 mm Tính bích Bích dùng để gắn phần thiết bị với Chọn bích loại bích liền kiểu I làm thép X18H10T a Tính bích nối đáy tháp với thân Theo bảng XIII.27- trang 417- nguồn [4] , ta có thông số đo bích sau: Đường kính trong: Dt = 1,6 m Đường kính D n = 1,6 + 4,5.10-3 = 1,6045 Đường kính bích:D = 1770 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 1700mm Đường kính mép vát: Dl = 1669 mm Đường kính bulong: db = M30 Số bulong: z = 30 SVTH: GVHD: 71 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Chiều cao bích: h = 35 mm Khối lượng bích: m1 = ( ) 0,035.6490 = ( – ) 0,015.6490 = 42,68kg b Tính mặt bích nối ống dẫn thiết bị Chọn loại bích liền kim loại đen để nối Ống dẫn lỏng vào Theo bảng XIII.26- trang 409-nguồn [4], ta có thông số đo bích sau: Đường kính ống: Dy = 150 mm Đường kính ngoài: Dn = 175 mm Đường kính bích: D = 220 mm Đường kính tâm bulong: D bl = 200 mm Đường kính mép vát: Dl = 185 mm Đường kính bulong: db = M9 Số bulong: z = Chiều cao bích: h = 28 mm Khối lượng bích: m2 = ( = ( - ).0,.7900 ).0,01.7900 = 1,1(kg) SVTH: GVHD: 72 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Ống dẫn lỏng ra: Theo bảng XIII.26- trang 409-nguồn [7], ta có thông số đo bích sau: Đường kính ống: Dy = 220mm Đường kính ngoài: Dn = 235mm Đường kính bích: D = 295 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 273 mm Đường kính mép vát: Dl = 255 mm Đường kính bulong: db = M9 Số bulong: z = Chiều cao bích: h = 10 mm Khối lượng bích: m3 = = ( - ( ).0,0.7900 ).0,01.7900 = 1,97(kg) Ống dẫn khí vào: Theo bảng XIII.26- trang 409-nguồn [7], ta có thông số đo bích sau: Đường kính ống: Dy = 220mm Đường kính ngoài: Dn = 230mm Đường kính bích: D = 295 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 275 mm Đường kính mép vát: Dl = 255 mm SVTH: GVHD: 73 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Đường kính bulong: db = M9 Số bulong: z = Chiều cao bích: h = 10 mm Khối lượng bích: m4 = = ( - ).0,022.7900 ( ).0,01.7900 = 2,11(kg) Ống dẫn khí ra: Theo bảng XIII.26- trang 409-nguồn [7], ta có thông số đo bích sau: Đường kính ống: Dy = 220mm Đường kính ngoài: Dn = 230mm Đường kính bích: D = 295 mm Đường kính tâm bulong: Dbl = 275 mm Đường kính mép vát: Dl = 255 mm Đường kính bulong: db = M9 Số bulong: z = Chiều cao bích: h = 10 mm Khối lượng bích: m5 = ( - ).0,022.7900 = ( ).0,01.7900 = 2,11(kg) Tổng khối lượng bích: SVTH: GVHD: 74 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h M = 4.m1 + 2.m2 + 2.m3 + 2.m4 + 2.m5 = 185,3kg Lưới đỡ đệm Lưới đỡ điệm cấu tạo nửa vỉ thép không gỉ X18H10T nối với Bên có hàn lỗ tay để dễ dàng cầm nắm tháo lắp, dùng đỡ đệm có kích thước 20.20mm Theo bảng IX.22- trang 230 – nguồn [4], ta có thông số lưới ứng với đường kính tháp m sau: Khoảng cách nửa vỉ thép: 1,2 mm Đường kính lưới: Dl = 985 mm Chiều rộng bước b: 15 mm Khối lượng đệm: mđ = = 1,5.500.0,97 = 1461,984 kg Khối lượng dung dịch thấm qua đệm: mddđ = = 1100 = 696,33 kg Đĩa phân phối Chọn dùng đĩa phân phối loại làm thép không gỉ X18H10T Theo bảng IX.22- trang 230 –nguồn [4], ta có thông số đĩa ứng với đường kính tháp 1,6 m sau: SVTH: GVHD: 75 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Đường kính đĩa: Dđ = 625 mm Chiều dày đĩa: 1,5 mm Số lượng ống dẫn chất lỏng: 27 ống Đường kính ống dẫn lỏng: d = 34,62 mm Bề dày ống dẫn lỏng: S = mm Bước lỗ: t = 58 mm Cửa nhập liệu cửa tháo đệm Chọn kích thước cửa nhập liệu giống cửa tháo đệm Chọn cửa hình vuông có kích thước cạnh: a = 220 mm Tải trọng toàn tháp Khối lượng đĩa phân phối khí, lưới đỡ đệm, cửa nhập tháo đệm, bulong…có khối lượng nhỏ so với khối lượng dung dịch tháp nên bỏ qua Khối lượng toàn tháp: = M1 + M2 + M + mđ + mddđ = 304,05+ 222,2 + 185,5 + 1461,984 + 696,33 = 2870,064 (kg) Tải trọng toàn tháp: P = g = 9,81 2870,064 = 28155,33 N 10 Chân đỡ Chọn tháp có chân đỡ làm thép CT3 Tải trọng đặt lên chân đỡ: G= = = 7038,83 N Chọn tải trọng cho phép chân G = 0,8.104 N SVTH: GVHD: 76 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Bề mặt đỡ:F = 106,26 Các thông số chân đỡ trình bày bảng sau: L B B1 B2 H h S l d 154 13 67 23 mm 190 134 162 225 276 11 Tai treo Chọn tháp có tai treo, vật liệu làm tai treo thép CT3 Tải trọng đặt lên tai treo: G= = = 7038,83 N Chọn tải trọng cho phép tai treo G = 0,7 N Theo bảng XIII.36 - trang 438 nguồn [4],ta có thông số tai treo sau: Tải trọng Bề mặt cho phép đõ F.104, tai treo m2 G.10-4, N 0,8 83 Tải trọng cho phép lên bề mặt đỡ q.10-6 N/m2 0,9 L B B1 H S l 43 a d Khối lượng tai treo, kg 15 21 1,69 mm 106 81 88 164 SVTH: GVHD: 77 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Hiện nhiên liệu dùng để đốt lò sử dụng nhiều là: củi, than đá, dầu FO Trong đó, dầu FO nhiên liệu phổ biến sử dụng lò công nghiệp ưu điểm riêng trình bày Khi đốt lò với nhiên liệu dầu FO thành phần khí thải sinh chủ yếu là: SO2 SO3 CO, tro bụi, dầu, NOx Trong đó, ta đặc biệt ý đến khí SO thành phần dầu FO chứa lượng lưu huỳnh đáng kể Tháp hấp thụ thiết bị phổ biến có nhiều ưu điểm nên dùng phổ biến để xử lý SO2 Công nghệ xử lí khí thải đề xuất phù hợp với đặc điểm tính chất nguồn khí thải Nồng độ chất ô nhiễm sau quy trình xử lí đạt Cột B QCVN 19:2009 Công nghệ đánh giá hiệu suất xử lí, khả áp dụng, giá thành, khả vận hành với điều kiện thực tế kinh tế nước ta Việc dung dịch hấp thụ tuần hoàn mang lại lợi ích kinh tế trình xử lí 4.2 KIẾN NGHỊ Dầu FO ngày sử dụng rộng rãi lò công nghiệp Vì việc đầu tư hệ thống xử lý khí thải đặc biệt khí SO (thành phần đốt lò dùng nhiên liệu dầu FO) cần thiết Đối với hệ thống xử lý khí thải nói chung khí thải từ lò nhiên liệu dầu FO công tác kiểm tra, theo dõi phải thực thường xuyên để đảm bảo chất lượng khí thải đầu Có biện pháp tuần hoàn hóa chất hấp thụ(trong tháp đệm) cách phù hợp tối ưu để tiết kiệm chi phí xử lý Tìm hiều, nghiên cứu dung dịch hấp thụ tối ưu xử lý khí thải lò dùng dầu FO SVTH: GVHD: 78 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO), 1993 [2] Tài liệu học tập Kỹ thuật xử lý khí thải - CBGD Dư Mỹ Lệ - Quá trình hấp thụ [3] Quá trình thiết bị công nghệ hóa học thực phẩm - Tập - Truyền khối - Vũ Bá Minh) [4] Sổ tay Quá trình thiết bị công nghệ hóa chất, tập – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội) [5] Quá trình thiết bị công nghệ hóa học thực phẩm - Bài tập truyền khối - Trịnh Văn Dũng) [6] Tài liệu học tập Kỹ thuật xử lý khí thải - CBGD Dư Mỹ Lệ - Quá thấp thụ [7] Sổ tay Quá trình thiết bị công nghệ hóa chất-Tập 1- NXB Khoa học Kỹ thuật [8] Bài tập Các trình học - Nguyễn Văn Lục Hoàng Minh Nam - NXB ĐHQG Tp.HCM) [9] Các trình thiết bị học - Quyển - Vũ Bá Minh - Nguyễn Văn Lục Hoàng Minh Nam - Trần Hùng Dũng - NXB ĐHQG Tp.HCM [10].Kiểm soát ô nhiễm không khí – PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn (Chủ biên) – THS Nguyễn Thanh Hùng SVTH: GVHD: 79 [...]... chất khí diễn ra theo 3 giai đoạn: 1 Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của 2 Dung dịch hấp thụ thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của dung dịch hấp thụ 3 Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ  Ứng dụng: Xử lý khí ô nhiễm Lưu lượng khí cần xử lý lớn SVTH: GVHD: 22 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của... chất ô nhiễm chủ yếu trong khí thải dầu FO Chất gây ô nhiễm Hệ số (g/l) Nồng độ (mg/m3) SO2 18,8S 2240 SO3 0,24S 29 NO2 8,62 342 SVTH: GVHD: 33 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CO 0,24 9,5 Bụi 1,79 71,1 Lưu lượng khói thải là 25,96 m 3/1kgdầu Công suất lò đốt là 250 kgdầu/h Lượng khói thải là 25,96 m3/1kgdầu 250 kgdầu/h = 6490 m3/h Giả sử... các hơi và khí dễ ngưng tụ Ái lực mạnh với hơi nước  silicagen ứng dụng để sấy khô các môi trường khí khác nhau Silicagen không cháy, có nhiệt độ tái sinh thấp (100 – 200 0 C ) và đủ độ bền cơ học Bị phá hủy bởi các giọt ẩm SVTH: GVHD: 31 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT THIẾT BỊ XỬ... chất và chất lượng của chất hấp thụ Thời gian sử dụng chất hấp thụ trong thiết bị (chu kì hấp thụ) Lượng chất hấp thụ Khả năng tiếp xúc giữa chất ô nhiễm và dung dịch hấp thụ SVTH: GVHD: 23 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Nhiệt độ, áp suất,…  Nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ : Dòng khí được dẫn vào ở đáy tháp, dung dịch hấp thụ được phun... Tác hại của khí SO2, SO3: Khí SO2, SO3 được sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu có chứa lưu huỳnh như than, dầu FO, DO Khí SO2 là loại khí không màu, không cháy, SVTH: GVHD: 11 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h có vị hăng cay, do quá trình quang hoá hay do sự xúc tác khí SO 2 dễ dàng bị oxy hoá và biến thành SO3 trong khí quyển Khí SO2, SO3... Không xử lý được khí độc Tạo ra chất thải rắn nguy hại(chất hấp phụ) Một số phương pháp xử lý bụi bằng phương pháp khô thông thường: • Buồng lắng bụi SVTH: GVHD: 13 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Buồng lắng bụi thu gom bụi hoạt động theo nguyên lý sử dụng lực hấp dẫn, trọng lực để lắng đọng những phần tử bụi ra khỏi không khí Áp dụng với. .. lôi cuốn chọn lọc một cấu tử nào đó từ hỗn hợp khí bởi chất lỏng Dựa vào sự tương tác giữa chất hấp thụ (dung môi) và chất bị hấp thụ( chất ô SVTH: GVHD: 21 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h nhiễm) trong pha khí, khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ Mục đích: Hòa tan một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong... hấp thụ : SVTH: GVHD: 35 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h Các dung dịch thường được sử dụng để hấp thụ SO 2 là: nước, sữa vôi, dung dịch NaOH (xút) Hấp thụ SO2 bằng nước thì đơn giản, nước là nguyên liệu rẻ tiền và dễ tìm tuy nhiên, khí SO2 có độ hòa tan trong nước khá thấp nên thường phải dùng một lượng nước rất lớn và thiết bị hấp thụ phải.. .Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h với con người và động vật xảy ra khi nó hoà hợp thuận nghịch với hemoglobin (Hb) trong máu – Hemoglobin có ái lực hoá học đối với CO mạnh hơn đối với O 2, khi CO và O2 có mặt bão hoà số lượng cùng với hemoglobin thì nồng độ HbO 2(oxi hemoglobin) và HbCO... thì có sự biến thiên giữa hiệu quả lọc và tổn thất áp suất Khi cần xử lý bụi cho một lượng khí thải lớn thì tốt nhất là nên dùng nhiều xiclon cùng loại có đường kính thích hợp lắp song song để SVTH: GVHD: 15 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò hơi của nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h mỗi xiclon đều làm việc với lưu lượng tối ưu của nó Hiệu quả lọc chung của hệ thống tương đối cao mà ... TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h DANH MỤC HÌNH SVTH: GVHD: Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên. .. 38 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h 3.2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MỘT THIẾT BỊ XỬ LÝ SO2 – THÁP ĐỆM SVTH: GVHD: 39 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò. .. 31 Đồ án môn học Xử lý khí thải lò nhà máy A lượng nhiên liệu tiêu thụ 250 kg dầu FO/1 h CHƯƠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT THIẾT BỊ XỬ LÝ SO2 3.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ