Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC I, LÝ THUYẾT 1 1.Phương pháp xử lý bụi 1 2. Xử lý khí 2 II. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3 1.Thông số đầu vào 3 2. Tính toán thông số cần xử lý 4 3. Lựa chọn công nghệ xử lý 5 4. Quy trình công nghệ 5 III. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ 6 1. Tính toán xử lý bụi 6 2. Tính toán xử lý khí 9 3, Xử lý CO bằng buồng đốt 17 IV. Tính toán khuếch tán 17 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI Đề Tài: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xử lý khí thải Sinh viên : NGUYỄN HẢI ANH Lớp : ĐH2CM3 Giáo viên HG : Bùi Thị Thanh Thủy Hà Nội, Năm 2015 MỤC LỤC 1.Thông số đầu vào Tính toán xử lý bụi I, LÝ THUYẾT 1.Phương pháp xử lý bụi a) Phương pháp khô - Thiết bị thu hồi bụi khô dựa vào chế lắng khác trọng lực ( buồng lắng bụi ), quán tính, li tâm ( xyclon khô, ướt, chum, tổ hợp thiết bị thu hồi xoáy động) - Lọc bụi phương pháp trọng lực: buồng lắng bụi: áp dụng cho bụi có kích thước hạt d ~40 μm Có ưu điểm chế tạo đơn giản, chi phí vận hành bảo trì thấp, giá thành thấp, rẻ tiền, buồng lắng bụi lại có diện tích lớn, hiệu suất không cao với bụi có kích thước nhỏ - Lọc bụi theo phương pháp li tâm có nhiều kiểu khác nhau: kiểu nằm ngang, kiểu đứng, thiết bị thu hồi kiểu xoáy, kiểu động Thường dung thiết bị ly tâm kiểu đứng (xyclon) có hiệu suất lọc 70% xyclon ướt xyclon chùm, đường kính cỡ hạt ~15 μm Có ưu điểm sử dụng rộng rãi, giá rẻ, vận hành dễ dàng, vận hành bình thường nhiệt độ 500 0C, áp suất lớn, trị số tổn thất áp suất ổn định, thu hồi bụi dạng khô, hiệu xử lý không phụ thuộc vào thay đổi nồng độ bụi - Lọc bụi lọc màng, lọc túi: áp dụng bụi có d = -10 μm sử dụng, phải có hệ thống rung để tái sinh vải lọc b) Phương pháp ướt - Thường sử dụng cho nơi có nồng độ ẩm cao không khí nơi làm việc không đồng nhiệt độ độ ẩm Có nhiều phương pháp như: phương pháp sủi bọt, phương pháp rửa khí ly tâm, phương pháp rửa khí kiểu Ventury, phương pháp rửa khí kiểu dòng xoáy, phương pháp rửa khí kiểu đĩa quay Các phương pháp có ưu điểm dễ chế tạo, giá thành thấp, hiệu cao phải xử lý bùn cặn, khí thoát mang theo nước làm rỉ đường ống c) Lọc bụi kiểu tĩnh điện - Nguyên tắc làm việc : Dòng hỗn hợp khí bụi qua thiết bị,dưới tác dụng điện trường sinh dòng điện chiều,các hạt bụi tích điện chuyển điện cực trái dấu,trung hòa bám vào tách khỏi dòng khí.Định kỳ dùng gõ để tách khỏi điện cực.Hay bụi tách khỏi dòng khí nhờ lực tĩnh điện _ Các thiết bị lọc bụi điện gồm : Thiết bị lọc bụi điện kiểu ống,thiết bị lọc bụi kiểu bản,thiết bị lọc bụi điện hai vùng _ Qúa trình tách bụi lực tĩnh điện gồm giai đoạn : trình tích điện cho hạt,chuyển động hạt bụi điện trường,lắng bụi bề mặt điện cực lắng,tách bụi khỏi điện cực lắng d ) Lọc bụi buồng lắng _ Nguyên lý : Khi dòng khí chứa bụi chuyển động từ đường ống ( nơi có tiết diện nhỏ ) vào buồng lắng ( nơi có tiết diện lớn nhiều ) ,do khí bụi chuyển động chậm lại, tạo điều kiện cho hạt bụi lắng lại tác dụng trọng lực Xử lý khí a) Phương pháp hấp thụ Hấp thụ trình truyền khối mà phân tử chất khí chuyển dịch hòa tan vào pha lỏng.Sự hòa tan diễn đồng thời với phản ứng hóa học hợp phần pha khí pha lỏng phản ứng hóa học Truyền khối thực chất trình khuếch tán mà chất khí ô nhiễm chuyển dịch từ trạng thái có nồng độ cao đến trạng thái có nồng độ thấp hơn.Việc khử chất khí diễn theo giai đoạn : khuếch tán chất khí ô nhiễm đến bề mặt chất lỏng,truyền ngang qua bề mặt tiếp xúc pha khí/lỏng ( hòa tan),khuếch tán chất khí hòa tan từ bề mặt tiếp xúc pha vào pha lỏng Hấp thụ vật lý : trình dựa tương tác vật lý túy,nghĩa bao gồm khuếch tán,hòa tan chất cần hấp thụ vào lòng chất lỏng hay chất rắn phân bố chúng phân tử chất - Hấp thụ hóa học : trình hấp thụ kèm với hay nhiều phản ứng hóa học.Sau trình khuếch tán trình xảy phản ứng hóa học.Như hấp thụ hóa học phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán chất khí hay vào chất lỏng mà phụ thuộc vào tốc độc chuyển hóa chất hay tốc độ phản ứng chất b) Phương pháp hấp phụ Hâp phụ trình truyền khối mà chất khí liên kết vào chất rắn.Chất khí thâm nhập vào mao quản chất rắn không thâm nhập vào cấu trúc mạng tinh thể chất rắn.Sự liên kết chất khí chất rắn liên kết vật lý hóa học.Liên kết vật lý đặc trưng chủ yếu lực hút tĩnh điện liên kết hóa học liên kết tạo nên tương tác hóa học chất rắn chất khí.Các bình áp lực có sàn đỡ cố định sử dụng để giữ chất hấp phụ Hấp phụ vật lý: phân tử khí bị hút vào bề mặt chất hấp phụ nhờ lực liên kết phân tử.Hấp phụ trình tỏa nhiệt.Hấp phụ vật lý có tính thuận nghịch nên có khả thu hồi chất bị hấp phụ có giá trị cần hoàn nguyên chất hấp phụ bão hòa để tái sử dụng Hấp phụ hóa học : Là kết phản ứng hóa học chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ lực liên kết mạnh lượng nhiệt tỏa lớn.Hấp phụ hóa học trình không thuận nghịch II DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 1.Thông số đầu vào Lưu lượng : 40000m3/h Kích thước nhà Nhà A : b =12m Nhà B : b = 10m l = 45m l = 70m hA =5m hB = 5m L1 = 20m Hống khói = 10m U10m = 1m/s Nhiệt độ = 1000C Bảng 1:Thông số khí thải nhà máy A STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ Clo mg/m3 55 SO2 mg/m3 1100 H2S mg/m3 26 CO mg/m3 3400 NO2 Hàm lượng bụi : 25g/m mg/m3 1200 Khối lượng riêng : 2500 kg/m3 Cỡ hạt bụi δ (µm) – % KL 11 – 10 13 10-20 11 20-30 10 30 - 40 40-50 19 50 - 60 60-70 18 Tính toán thông số cần xử lý Nồng độ tối đa cho phép bụi chất khí tính theo công thức: Cmax = C * KP* KV C – nồng độ bụi, khí thải theo mục 2.2.QCVN 19:2009, cột B KP – hệ số lưu lượng nguồn thải, Kp =0.9 KV – hệ số vùng, khu vực, chọn Kc =1 ( khu vực loại 3) Theo QCVN 19 : 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp bụi chất vô Bảng 2: Nồng độ tối đa cho phép STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ C ( cột B) Cmax Bụi mg/m3 25000 200 180 SO2 mg/m 1100 850 765 CO mg/m 3400 1000 900 H2S mg/m 26 7,5 6,75 Clo mg/m 55 10 NO2 mg/m 1200 850 765 Tất khí bụi cần xử lý trước thải qua ống khói Lựa chọn công nghệ xử lý Xử lý theo giai đoạn chính: xử lý bụi - xử lý khí Kết Xử lý Xử lý Xử lý Xử lý Xử lý Xử lý _ Xử lý bụi : _ Buồng lắng bụi Lọc bụi tĩnh điện Hấp thụ Hấp phụ tháp than đệm hoạt tính Xử lý khí : Buồng đốt Quy trình công nghệ Khí thải cần xử lý Buồng lắng bụi Thiết bị lọc bụi tĩnh điện Tháp hấp thụ SO2 Hoàn nguyên than nước Tháp hấp phụ H2S Buồng đốt CO Khí tiêu chuẩn đầu Thuyết minh dây chuyền công nghệ : Dòng khí thải đưa vào thiết bị buồng lắng bụi theo phương tiếp tuyến tác dụng trọng lực hạt bụi có kích thước > 50μm rơi xuống phía đáy thiết bị đưa khí thải lẫn bụi chưa lắng chuyển động khỏi buồng lắng ống dẫn khí Sau dòng khí đưa vào thiết bị lọc tĩnh điện,tại hatjbuij tích điện hút vào điện có tích điện ngược lại.Sau dòng khí ngoài,bụi xả khỏi thiết bị.Dòng khí qua thiết bị lọc bụi đưa từ lên vào tháp đệm, xảy trình hấp thụ SO2 dung dịch NaOH 10% (phun từ xuống ) tưới lớp đệm vật liệu rỗng Dung dịch sau hấp thụ chứa nhiều cặn đưa đến hệ thống xử lý cặn Dòng khí ban đầu xử lý bụi xử lý SO thông số đạt tiêu chuẩn cho phép, H 2S tiếp tục cho sang tháp hấp phụ than hoạt tính Tại khí H 2S bị giữ lại lớp than hoạt tính thiết bị khí sau xử lý ngoài, dung dịch thải cho vào hệ thống xử lý nước thải Sau thời gian than hoạt tính bão hòa H2S trình hấp phụ dừng lại để tháo bỏ chất hấp phụ hoàn nguyên lại vật liệu hấp phụ để sử dụng lại Việc hoàn nguyên thực nước nhiệt độ cao ( 100 0C) có thải giải thoát hầu hết chất ô nhiễm bị hấp phụ than mà không làm hỏng vật liệu hấp phụ Khí sau đưa qua buồng đốt để xử lý hết CO có mặt,khí thoát khỏi ống khói phù hợp với tiêu chuẩn quy chuẩn cho phép III TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ Tính toán xử lý bụi Cbụi =25g/m3 ρb = 2500kg/m3 L = 40000m3/h Giả sử μ ( 00C) = 18,6*10-6kg/m.s Tk = 1000C => μ(700C)= μ0 387 273 + t 3/2 ( ) 387 + t 273 = 18,6.10-6 ( Trang 76 – giáo trình) 387 273 + 100 3/2 ( ) 387 + 100 273 = 2.36x10-5 (kg/m.s) Ta có : Lấy đường kính bụi nhỏ mà buồng lắng lắng tất hạt bụi có đường kính lớn 50μm 18.µ L ( ρb − ρk ).g.B.l δmin = => Bl = 18.µ L (Trang 81–giáo trình) ( ρb − ρ k ).g.δ 18.2,36.10−5.40000 = 120 (m2) 3600.2500.9,81.(40.10−6 ) Bl = Vì lượng bụi lớn nên ta chọn buồng lắng mắc song song Diện tích buồng lắng B.l =60 (m2) Chọn l = 10m B= 60 = (m) 10 Chọn vận tốc khí buồng lắng 0,3m/s => u=0,3m/s 20000 L = 3600.6.0,3 = 3,09 (m) 3600.B.u H= Chọn H= 3,1 (m) Hiệu lọc theo cỡ hạt buồng lắng : ŋ (δ ) = 5,5555 ρ b g.l.B δ2 (Trang 82 –giáo trình ) µ L Bảng hiệu suất làm việc buồng lắng δ (μm) % KL Lượng trung 0-5 11 5-10 13 10-20 11 20-30 10 30-40 19 40-50 50-60 60-70 18 bình 1m3 2,75 3,25 2,75 2,5 4,75 2,25 2,25 4,5 khí(g/m3) Ŋ lọc Bụi sau lắng 0,39 3,51 14,04 39 76,44 100 100 100 2,64 3,14 2,36 1,53 1,12 0 (g/m3) Muốn hiệu lọc cỡ hạt có đường kính > 10μm 50% chia buồng lắng thành ηα 50 N = η = 14, 04 =3,56 ~4 Chọn n = Vậy chia buồng lắng thành tầng Hiệu lọc sau lắng ŋ2 = ŋ1.n Ŋ(μm) Ŋ2 (%) Bụi sau lắng (g/m3) Dải phân cấp sau lắng(%) 0-5 1,56 5-10 14,04 10-20 56,16 20-30 100 30-40 100 40-50 100 50-60 100 60-70 100 2,71 2,79 1,21 0 0 40,4 41,6 18 0 0 Cbụicòn = 6,71 g/m3 Ta thấy hàm lượng bụi lại cao nên xử lý bụi thiết bị lọc bụi tĩnh điện kiểu ống Với U = 50000v d = 4mm Chọn D = 0,5m => số ống 40 ống εo = 8,85.10-12 Cu/V.m p =2 => ε = U 50.10 E= = = 250000(V/m ) = 250 (kV/m) R 0,2 Kc = + 9,73.10-3 T 1/ = 1.09 δ Tính toán vận tốc : ω= δ ε o E P 10−6.8,85.10−12.2500002.2 Kc = 1,09 = 0,017 (m/s) 3.µ 3.2,36.10−5 υ= L = n.3600.π R 40000 = 2,21 ( khoảng ÷3) thỏa mãn 40.3600.3,14.0, 22 Chiều dài ống l= 40000 L = 2.40.π 0, 2.0, 017.3600 = 13 (m) n.π R.ω Thời gian lưu thiết bị : τ= n.R l = 1,73 ( s) L Giả sử bụi có δ ≥ μm dải ÷ chiếm 95% Ccòn = 0,05.2,71 = 0,136 (g/m3) = 136 (mg/m3) Theo QCVN 19/2009 BTNMT Lưu lượng 20000 < 40000< 100000 => Kp = 0,9 Chọn Kv = CQCVN = 200.1.0,9 = 180 (mg/m3) Pk = 1,4at T0 P 298.1, K= T P = = 1,12 373.1 180 Cbụi cho phép : 1,12 = 160,9 (mg/m3) > 136 mg/m3 Lượng bụi phát thải không khí nhỏ mức cho phép QCVN Tính toán xử lý khí a, Hấp thụ SO2 nước vôi Hấp thụ SO2 huyền phù nước vôi Ca(OH)2, với tỉ l lệ pha loãng Ca(OH)2 4% nước 1:24, ρ Ca(OH)2=2200kg/m3, ρ H2O=1000kg/m3 Sau thiết bị làm mát, nhiệt độ khí thải vào thiết bị hấp thụ 100oC, Giả thiết nhiệt độ khói thải sau khỏi tháp 25oC Nhiệt độ làm việc thiết bị T=30oC , p=1atm -Khối lượng phân tử pha loãng huyền phù: 0,04 + 0.96 Mhp= 0,04 + 0,96 =18,56187 kg huyền phù/ kmol huyền phù 74 18 -Khối lượng riêng pha loãng 0,04 + 0,96 ρ pha loãng= 0,04 0,96 =1022,30 kg/m3 + 2200 1000 -Phần trăm thể tích Ca(OH)2 huyền phù: 0,04 / 2200 %V= 0,04 + 0,96 100% = 18,587% 2200 1000 Tính toán với SO2 +, Đầu vào Nồng độ SO2 vào : C S 02 M 273 1100.64.273 CS0 = 22,4 273 + t = 22, 4.(273 + 100) = 2300 mg/m3 = 2,3g/m3 Nồng độ khí ban đầu : Ck = P = 0, 082.(273 + 100) = 0,033 kmol/l R.t Nồng độ mol SO2 : Cd = V C SO M SO = 2,3 = 0,036 ( mol/l) 64 0, 036 yd = C =1,09.10-3 (mol SO2/mol khí) k yd Yd = − y = 1,09 10-3 (mol S02/ mol khí ) d +, Đầu Nồng độ S02 : Cr 80.10 −3 R C SO = = = 1,25.10-3 ( mol/m3) M SO2 64 1,25.10 −3 yc = = 3,79.10-5( mol SO2/ mol khí ) Ck Yc = − y = 3,79.10-5 (mol SO2 /mol khí) c Ŋ= yc Yd − YC = 96,5% Yd 10 Xây dựng phương trình cân Đường cân hấp thụ có dạng Trong đó: m = Hệ số Henry SO2 900C: Ψ = 0,15 m= mmHg = 197,4 phương trình đường cân bằng: Xây dựng đường làm việc Lượng khí trơ: Hấp thụ SO2 nước, chọn dung môi vào tháp nên - nồng độ cân ứng với nồng độ đầu hỗn hợp khí thay vào phương trình đường cân Lượng dung môi tối thiểu dùng cho trình hấp thụ: Lượng dung môi thực tế lấy 1,2 lần lượng dung môi tối thiểu: Phương trình cân vật chất: Phương trình đường làm việc có dạng: Y= a.X + b 11 Phương trình đường làm việc có dạng: Phương trình đường làm việc qua điểm: M ( 0; N( ); ; ) Khối lượng SO2 vào tháp hấp thụ : bđ m SO = L.C SO = 40000 1100 = 44 (kg/h) 2 Khối lượng SO2 khỏi tháp 1h : r m SO = L.Cr = 40000.80 = 3,2 (kg/h) Khối lượng SO2 bị giữ lại tháp : GL m SO = 44 – 3,2 = 40,8 (kg/h) ρ S = 2,9268 kg/m3 250C ,1 at => ρ SO 1000C = 2,34 (kg/m3) Thể tích SO2 bị giữ lại tháp V= GL m SO 40,8 = 2,34 = 17,44 m3/h ρ SO2 Nồng độ SO2 ta khỏi tháp : Cso = C so (1-η ) = 1100 ( 1-0,965) = 38,5 (mg/m3) bđ Lượng Ca(OH)2 cần dùng : m Ca(OH) = gl mCa ( OH ) m SO 2 m Ca (OH ) = M SO2 mCa ( OH ) 0,04 = 74.40,8 64 = 47,175 (kg/h) =1179,375 (kg/h) Vậy khối lượng Ca(OH)2 cần dùng cho trình hấp thụ SO2 1179,375 kg/h Chọn vận tốc khí tháp ω = 1m/s Ftháp = L.(273 + t ) 40000.(273 + 100) = = 15,2 (m2) 3600.273.ω 3600.273.1 12 Dtháp = 4.L = π 3600.ω k 4.40000 = 3,8(m) π 3600.1 Vì đường kính tháp lớn nên ta chia thành tháp làm việc song song Chọn vật liệu đệm đệm rỗng vòng sứ Rasich 10 10.1,5 σ =440 m2/m3 d e = 0,006 m Chiều cao công tác tháp H1 = 2D = 3,8 (m) Giả sử 15mm khe có 150mm vật liệu đệm => ω = ω k F 152 = 1000 =7600(mm/s) = 760(cm/s) ∑ khe 20 Hệ số đệm : K= Fđ = 0, 0017.M ω1,75 (0, 0011.T − 0,18) 0.25 = 0,57 (13, + M ).0, 60,25 G SO2 K ∆p = 941,93 (m2) Chiều cao tổng tháp : H = 3,8 + = 4,8 (m) Chiều cao lớp vật liệu đệm Hđ = 0,2H = 0,96 (m) Thông số thiết kế tháp hấp thụ : - Đường kính D = 1,6 (m) - Chiều cao công tác tháp : H1= 2D= 3,8 (m) - Chiều cao phụ đầu tháp : h1 = h2 = 0,5 (m) - Chiều cao tổng tháp : H = 4,8 (m) - Chiều cao lớp vật liệu đệm : Hđ = (m) - Khoảng cách cấc khe : 15 (mm) - Chọn tầng đệm,chiều cao tầng đệm 0,5m - Đường kính ống dẫn khí 0,3m 13 b, Hấp phụ H2S than hoạt tính + đầu vào => + đầu Theo QCVN 19/2009 nồng độ H2S = 7,5 mg/ ( 250C, 760 mmHg) Nồng độ khí khỏi thiết bị (đáp ứng QCVN 19:2009/BTNMT): mg/N Coi nhiệt độ hao hụt 50C Tính cho Nồng độ H2S = mg/ => + Hiệu suất hấp phụ Lượng khí H2S vào tháp 1h : v bđ m H S = L.C H S = 40000.26 = 1,04 kg/h , 950C, 1atm Lượng khí H2S khỏi tháp : r m H S = L.Cr = 40000.6,75 = 0,27 kg/h 14 = 0,00547 g/ Khối lượng H2S bị giữ lại tháp 1h : GL m H S = 1,04-0,27 = 0,77(kg/h) Chọn vận tốc khí thiết bị hấp phụ ω k = 1m /s Lượng than cần dùng : Mthan = mH2S 0, 77 = 0, 0184 =41,85 (kg/h) a Giả sử chu kỳ hoàn nguyên 24h Lượng than cần dùng cho chu kỳ : 41,85 24 = 1004,4(kg) m 1004, => Vvl = f = 50 tháp V VL = =20,1 (m3) V =6,7 (m3) V 6, 7.4 HVL = υ = π 2,32 = 1,6(m) π L =40000m3/h , ω =1m/s D= 4.L =3,8(m) π 3600.ω Vì lưu lượng lớn nên chia thành tháp song song làm việc đồng thời D = 1,9 (m) Tiết diện tháp : πD π 1,92 F= = =2,8 (m2) 4 • Chiều cao công tác tháp H1 = 2D = 2.1,9=3,8 m • Chiều cao phụ đầu tháp h1 = h2 = 0,5m • Chiều cao tổng cộng tháp H = 4,8 m *,Tính toán lượng than hoạt tính cần cho trình hấp phụ H2S • Chọn than bùn có kích thước hạt dạng hình trụ 2,85÷4mm • Khối lượng riêng than hoạt tính = 340kg/m3 15 • Độ xốp bên hạt 40 – 50 % • Độ xốp lớp 37% • Đường kính mao quản 22Å • Diện tích bề mặt hấp phụ 1300m2/g (Theo bảng X.1 – Trang 243 – Sổ tay 2) Thể tích lớp vật liệu hấp phụ: • V=H1.F= 3,8.2,8 = 10,64( m3 ) • Số tầng vật liệu hấp phụ • Chọn tầng, 1tầng 0,8m, khoảng cách tầng 0,2m • Tổng chiều cao lớp vật liệu = 0,8.5 + 0,2.4 = 4,8m • Khối lượng than hoạt tính dùng để hấp phụ H2S 895,2kg • Số lượng than cần cho tầng M = 1004,4:5=200kg • Cửa tháo vật liệu hấp phụ, chọn d=0,15m/lớp • Tiết diện đường kính dẫn khí vào, khỏi tháp V 20000 S = 3600V = =0,93(m2) 3600.6 Với v0 :Vận tốc khí dẫn vào đường ống chọn v0 = m/s V: lượng khí ống dẫn( m3/h) Đường kính ống dẫn khí vào tháp • S= π DV2 => D = 4S =1,09 (m) π Chọn đường kính 1200mm Chiều dài ống nối dẫn khí = 100mm Các thông thiết kế tháp hấp phụ STT Các thông số thiết kế Đường kính tháp Chiều cao công tác Chiều cao tổng cộng tháp Chiều cao phần hình côn đầu Chiều cao vật liệu đệm Số tầng vật liệu hấp phụ 16 Đơn vị Giá trị m 1,9 m 3,8 m 4,8 m 0,5 m 1,6 Tầng Đường kính ống dẫn khí m 1,2 Chiều dài ống nối dẫn khí m 0,1 Qúa trình hoàn nguyên : Than sấy nóng đến H2S thoát ,thu hồi phương pháp ngưng tụ 3, Xử lý CO buồng đốt L = 40000 m3/h = 11,1m3/s Thời gian lưu : 2s Vkhí = 6m/s l = v.t = 10m L khí chứa = 11,1 = 22,2 (m3) ∑L = Fđ = l 22, + 31,57 = 5,4 m2 10 F =2,6 (m) π D= Chọn D = 3m Ta có phản ứng O2 CO + GCO= CO2 L =4571,4 (kmol/h) M G O2 =2285,7 (kmol/h) => LO = G 22,4 = 2285,7 22,4 = 51199,68 (m3/h) *Chọn l = 10m D = 3m LO = 52000 m3/h IV Tính toán khuếch tán Nhà máy A 2/3b Nhà A 12m Nhà B 20m 10m 17 l = 12m l = 10m b = 45m b = 70m hA = 5m hB = 5m L1 = 20m Hống khói = 10m Tốc độ gió chiều cao 10m 1m/s a, Phân loại nhà Nhà A bA = 40m > 2,5.hA = 12,5m Nhà A nhà rộng Nhà B bB = 15m > 2,5.hB = 12,5m Nhà B nhà rộng L1 = 20m < 8.hA = 40m Nhóm nhà,nhà rộng đứng trước nhà khác b Phân loại nguồn thải Theo Davidson W.F ∆ h = D.( ∆T W 1/4 ) (1+ T ) u K ( công thức 2-2 trang 43- giáo trình ) D : đường kính miệng ống khói = 1,5m W : Vận tốc ban đầu luông khói miệng ống khói (m/s) W= 4.40000 4.Q = 6,29 (m/s) = π 1,52.3600 π D u : Vận tốc gió z u = u0.( z )n = ( => ∆ h = 1.5.( 10 0,12 ) = 2m/s 10 6, 29 1,4 100 − 25 ) ( + )=8,96 (m) 100 + 273 18 => Hhq = 10 + 8,96 = 18,96 (m) Hgh = 0,36 ( bz + x ) + h’ = 0,36 ( 2/3.12 + 20 ) + = 15,08 (m) Ta thấy Hhq > Hgh Nguồn thải nguốn thải cao *Tính toán Thông số f: - Thông số - Hệ số m, n: Với : = 2,25 m/s ≤ 3:=> n = *So sánh với QCVN 05:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng không khí xung quanh; QCVN 06:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số chất độc hại không khí xung quanh Gọi M điểm có nồng độ khí cực đại với tọa độ x M khoảng cách từ điểm M tới chân ống khói theo trục Ox Nồng độ khí cực đại : M lượng phát thải chất ô nhiễm, mg/s; M = C.L Lập bảng: C (mg/m ) M (g/s) SO2 450 5625 H2S 6,75 84,4 19 CO 900 11250 0,078 (mg/m3) 0,0012 0,155 - Khoảng cách từ điểm M đến chân ống khói : - Gọi C, D điểm hướng gió đầu cuối nhà B + Xét ảnh hưởng nguồn điểm C: Tra biểu đồ hình 4.8.a trang 138 => = 0,012 Ảnh hưởng nguồn điểm C: + Xét ảnh hưởng nguồn điểm D: Tra biểu đồ hình 4.8.a trang 138 => = 0,031 Ảnh hưởng nguồn điểm D: Lập bảng: (mg/ Khí SO2 ) 0,078 Thời gian (mg/ ) 0,00086 (mg/ ) 0,0024 trung bình năm Nồng độ tối đa QCVN 05/2009: 50 (µg/ H2S CO 0,0012 0,155 0,00001 0,00003 0,0017 1h 0,0048 24h Đạt )= 0,042 (mg/ ) QCVN 05/2009: 5000 (µg/ 20 )= 0,05 (mg/ ) QCVN 06/2009: 42 (µg/ Đạt )=5 Đạt (mg/ ) DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO TL1: Ô nhiễm không khí xử lí khí thải – tập – Trần Ngọc Chấn TL2: Ô nhiễm không khí xử lí khí thải – tập – Trần Ngọc Chấn TL3: Ô nhiễm không khí xử lí khí thải – tập – Trần Ngọc Chấn TL4: Giáo trình kỹ thuật xử lí khí thải – Nguyễn Thu Huyền, Mai Quang Tuấn – Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội TL5: Các trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm ( Tập 4) – Nguyễn Bin 21 [...]... LIỆU THAM KHẢO TL 1: Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải – tập 1 – Trần Ngọc Chấn TL 2: Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải – tập 2 – Trần Ngọc Chấn TL 3: Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải – tập 3 – Trần Ngọc Chấn TL 4: Giáo trình kỹ thuật xử lí khí thải – Nguyễn Thu Huyền, Mai Quang Tuấn – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội TL 5: Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm (... = 15,08 (m) Ta thấy Hhq > Hgh Nguồn thải là nguốn thải cao *Tính toán Thông số f: - Thông số - Hệ số m, n: Với : = 2,25 m/s ≤ 3:= > n = 3 *So sánh với QCVN 0 5:2 009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh; QCVN 0 6:2 009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh Gọi M là điểm có nồng độ các khí cực đại với tọa độ x M là khoảng... 180 Cbụi cho phép là : 1,12 = 160,9 (mg/m3) > 136 mg/m3 Lượng bụi phát thải ra không khí nhỏ hơn mức cho phép của QCVN 2 Tính toán xử lý khí a, Hấp thụ SO2 bằng nước vôi trong Hấp thụ SO2 bằng huyền phù là nước vôi trong Ca(OH)2, với tỉ l lệ pha loãng Ca(OH)2 4% và nước là 1:2 4, ρ Ca(OH)2=2200kg/m3, ρ H2O=1000kg/m3 Sau thiết bị làm mát, nhiệt độ khí thải vào thiết bị hấp thụ là 100oC, Giả thiết nhiệt... 1004, 4:5 =200kg • Cửa tháo vật liệu hấp phụ, chọn d=0,15m/lớp • Tiết diện đường kính dẫn khí vào, ra khỏi tháp V 20000 S = 3600V = =0,93(m2) 3600.6 0 Với v0 :Vận tốc của khí được dẫn vào trong đường ống chọn v0 = 6 m/s V: lượng khí trong ống dẫn( m3/h) Đường kính ống dẫn khí vào ra tháp • S= π DV2 => D = 4 4S =1,09 (m) π Chọn đường kính bằng 1200mm Chiều dài ống nối dẫn khí = 100mm Các thông thiết kế. .. mol khí ) Ck Yc = 1 − y = 3,79.10-5 (mol SO2 /mol khí) c Ŋ= yc Yd − YC = 96,5% Yd 10 Xây dựng phương trình cân bằng Đường cân bằng hấp thụ có dạng Trong đ : m = Hệ số Henry của SO2 ở 900C: Ψ = 0,15 m= mmHg = 197,4 phương trình đường cân bằng: Xây dựng đường làm việc Lượng khí tr : Hấp thụ SO2 bằng nước, chọn dung môi sạch khi vào tháp nên - nồng độ cân bằng ứng với nồng độ đầu của hỗn hợp khí. .. : Hđ = 1 (m) - Khoảng cách giữa cấc khe là : 15 (mm) - Chọn 2 tầng đệm,chiều cao các tầng đệm là 0,5m - Đường kính ống dẫn khí là 0,3m 13 b, Hấp phụ H2S bằng than hoạt tính + đầu vào => + đầu ra Theo QCVN 19/2009 nồng độ H2S = 7,5 mg/ ( 250C, 760 mmHg) Nồng độ khí ra khỏi thiết bị (đáp ứng QCVN 1 9:2 009/BTNMT ): mg/N Coi nhiệt độ hao hụt 50C Tính cho 1 Nồng độ H2S = mg/ => + Hiệu suất hấp phụ Lượng khí. .. với SO2 +, Đầu vào Nồng độ SO2 vào : C S 02 M 273 1100.64.273 CS0 2 = 22,4 273 + t = 22, 4.(273 + 100) = 2300 mg/m3 = 2,3g/m3 Nồng độ khí ban đầu là : Ck = 1 P = 0, 082.(273 + 100) = 0,033 kmol/l R.t Nồng độ mol SO2 là : Cd = V C SO 2 M SO 2 = 2,3 = 0,036 ( mol/l) 64 0, 036 yd = C =1,09.10-3 (mol SO2/mol khí) k yd Yd = 1 − y = 1,09 10-3 (mol S02/ mol khí ) d +, Đầu ra Nồng độ S02 ra : Cr 80.10 −3... hợp khí thay vào phương trình đường cân bằng Lượng dung môi tối thiểu dùng cho quá trình hấp th : Lượng dung môi thực tế lấy bằng 1,2 lần lượng dung môi tối thiểu: Phương trình cân bằng vật chất: Phương trình đường làm việc có dạng: Y= a.X + b 11 Phương trình đường làm việc có dạng: Phương trình đường làm việc đi qua 2 điểm: M ( 0; N( ); ; ) Khối lượng SO2 đi vào trong tháp hấp thụ là : bđ m SO... các khí cực đại : M là lượng phát thải chất ô nhiễm, mg/s; M = C.L Lập bảng: 3 C (mg/m ) M (g/s) SO2 450 5625 H2S 6,75 84,4 19 CO 900 11250 0,078 (mg/m3) 0,0012 0,155 - Khoảng cách từ điểm M đến chân ống khói : - Gọi C, D lần lượt là điểm chính giữa hướng gió ở đầu và cuối nhà B + Xét ảnh hưởng của nguồn tại điểm C: Tra biểu đồ 2 hình 4.8.a trang 138 => = 0,012 Ảnh hưởng của nguồn tại điểm C: +... khe 20 Hệ số đệm : K= Fđ = 0, 0017.M ω1,75 (0, 0011.T − 0,18) 0.25 = 0,57 (13, 7 + M ).0, 60,25 G SO2 K ∆p = 941,93 (m2) Chiều cao tổng của tháp : H = 3,8 + 1 = 4,8 (m) Chiều cao lớp vật liệu đệm Hđ = 0,2H = 0,96 (m) Thông số thiết kế tháp hấp thụ : - Đường kính D = 1,6 (m) - Chiều cao công tác của tháp : H1= 2D= 3,8 (m) - Chiều cao phụ 2 đầu của tháp : h1 = h2 = 0,5 (m) - Chiều cao tổng của tháp : H