Đang tải... (xem toàn văn)
phương pháp buồng lặng trọng lực Nguyên lý hoạt động: Buồng lắng bụi là 1 không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, nhờ thế các hạt bụi có đủ thời gian rơi xuống chạm đáy dưới tác dụng của trọng lực và bị giữ lại.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ HĨA ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP BUỒNG LẮNG TRỌNG LỰC Mơn học : Kỹ thuật kiểm sốt nhiễm khơng khí tiếng ồn Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Thị Cẩm Vân Nhóm thực hiện: Sinh viên thực : Đỗ Đăng Đức Vũ Văn Hiếu Đặng Hồng Sơn Trần Văn Lập Mục Lục I.Tổng quan bụi 1.1 Định nghĩa bụi Bụi tập hợp nhiều hạt có kích thước bé, tồn lâu khơng khí dạnh bụi bay, bụi lắng hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, sương mù Bụi bay có kích thước từ 0,002-10bao gồm tro, muội, khói hạt rắn nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brownian rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo định luật stoke Về mặt sinh học, bụi thường gây tổn thương nặng cho quan hô hấp, phổi nhiễm bụi thạch anh (siliccose) hít phải khơng khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày Bụi lắng có kích thước lớn 10, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trung, gây dị ứng 1.2 Phân loại bụi Phân loại bụi theo nguồn gốc + Bụi tự nhiên (bụi động đất, núi lửa…) + Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…) + Bụi động vật, người (trên lơng, tóc…) + Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…) + Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…) + Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…) Phân loại bụi theo tác hại Theo tác hại bụi phân ra: + Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen) + Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi ban…(bụi bông, gai, phân hóa học, số tinh dầu gỗ…) + Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, chất phóng xạ…) + Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…) 1.3 Tính chất hóa lí bụi • Tính tán xạ Kích thước hạt: thơng số bụi, chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào thành phần tán xạ bụi Thành phần tán xạ: hàm lượng tính số lượng hay khối lượng hạt thuộc nhóm kích thước khác Nhóm kích thước (nhóm cỡ hạt hay nhóm hạt): phần tương đối hạt có kích thước nằm khoảng trị số xác định coi giới hạn giới hạn Kích thước hạt đặc trưng vận tốc treo (vt, m/s) vận tốc rơi tự hạt khơng khí • Tính bám dính Tính bám dính hạt xác định xu hướng kết dính chúng Độ kết dính hạt tăng làm cho thiết bị lọc bị nghẽn sản phẩm lọc Kích thước hạt nhỏ chúng dễ bám dính vào bề mặt thiết bị Bụi có 60 - 70% hạt có đường kính nhỏ 10 coi bụi kết dính Bảng Phân loại theo độ bám dính Đặc trưng kết Tên gọi dính bụi Bụi xỉ khơ, bụi thạch anh ( cát khô), bụi sét khô Không kết dính Kết dính yếu Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa cháy, bụi than cốc, bụi magezit (MgCO3) khô, tro phiến thạch, bụi apatit khơ, bụi lò cao, bụi đỉnh lò Kết dính vừa Tro bay chết hết, tro than bùn, bụi than bùn, bụi magezit ẩm, bụi kim loại, bụi pirit, oxit chì, kẽm thiếc, bụi xi măng khơ, mồ hóng, sữa khơ, bụi tinh bột, mạt cưa Kết mạnh • Bụi xi măng từ khơng khí ẩm, bụi thạch cao thạch cao mịn, phân bón, supperphotphat kép, bụi dính clinke, natri chứa muối, bụi sợi, tất loại bụi có kích thước nhỏ 10 Tính mài mòn Tính mài mòn bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại vận tốc khí nồng độ bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước mật độ hạt Tính mài mòn bụi tính đến chọn vận tốc khí, chiều dày thiết bị đường ống dẫn khí chọn vật liệu ốp thiết bị • Tính thấm Tính thấm nước có ảnh hưởng định đến hiệu thiết bị lọc bụi kiêu ướt, đặc biệt thiết bị làm việc có tuần hồn Khi hạt khó thấm tiếp xúc với bề mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc Ngược lại hạt dễ thấm chúng khơng bị nhúng chìm hay bao phủ hạt lỏng, mà bề mặt nước Sau bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn hạt, hạt lại tiếp tục tới gần chất lỏng, kết va đập đàn hồi với hạt nhúng chìm trước đó, chúng bị đẩy trở lại dòng khí, hiệu lọc thấp Các hạt phẵng dễ thấm so với hạt có bề mặt khơng Sở dĩ hạt có bề mặt không hầu hết bao bọc vỏ khí hấp thụ cản trở thấm • Tính hút ẩm tính hòa tan Các tính chất bụi xác định trước hết thành phần hóa học chúng kích thước, hình dạng độ nhám bề mặt Nhờ tính hút ẩm tính hòa tan mà bụi lọc thiết bị lọc kiểu ướt • Tính mang điện Tính mang điện bụi ảnh hưởng đến trạng thái bụi đường ống hiệu suất bụi (đối với thiết bị lọc điện, thiết bị lọc kiểu ướt…) Ngồi tính mang điện ảnh hưởng đến an tồn cháy nổ tính dính bám bụi • Tính cháy nổ Bụi cháy bề mặt tiếp xúc với oxy khơng khí, có khả tự bốc cháy tạo thành hỗn hợp nổ với khơng khí Cường độ nổ bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học, tính chất nhiệt bụi, kích thước hình dạng hạt, nồng độ chúng khơng khí, độ ẩm thành phần khí, kích thước nhiệt độ nguồn cháy 1.4 Ảnh hưởng ô nhiễm bụi 1.4.1 Ảnh hưởng đến người: Bụi vào phổi gây kích thích học phát sinh phản ứng hóa phổi gây nên bệnh hơ hấp.Những hạt bụi có kích thước nhỏ 10 giữ lại phổi Tuy nhiên hạt bụi có đường kích nhỏ 1thì chuyển khí hệ thống hơ hấp Khi có tác động củacuar hạt bụi tới mô phổi,đa số xảy hư hại sau đây: Viêm phổi: làm tắc nghẽn phế quản,từ làm giảm khả phân phối khí Khí thủng phổi: phá hoại túi phổi từ làm giảm khả trao đổi khí oxy CO2 Ung thư phổi: phá hoại mô phổi, làm tắc nghẽn trao đổi máu tế bào,làm ảnh hưởng khả máu hệ thống tuần hồn Từ kéo theo số vấn đề đáng lưu ý tim, đặc biệt lớp khí nhiễm có nồng độ cao Cácbệnh khác bệnh gây Bệnh đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc loại bùi mà gây bệnh viêm mũi, họng, khí, phế quản khác Bụi hữu bơng sợi, gai, làm dính vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô rắn, cạnh sắc nhọn, ban đầu thường gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu ngày teo mũi, giảm chức giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát sinh Bệnh gây da: bụi tác động đến tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh bệnh da Bệnh gây tổn thương mắt: khơng có kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh mộng mắt, nhài mắt… ngồi bụi làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, chí gây mù mắt Bệnh tiêu hóa: bụi đường, bột làm sâu răng, làm hỏng men Bụi kim loại làm tổn thương niêm mạc dày, gây rới loạn tiêu hóa 1.4.2 Ảnh hưởng đến thực vật Nhìn chung, bụi khơng có nguy hại đến thực vật trừ chúng có tính ăn mòn cao chúng lắng đọng nhiều Bụi bám nhiều vỏ hoa quả, củ nguyên nhân làm giảm chất lượng loại sản phẩm này, đồng thời làm tăng chi phí để làm chúng Bụi lắng ảnh hưởng đến khả quang hợp Bụi xi măng lắng đọng làm lấp đầy lỗ khí khổng,bao xung quanh hạt diệp lục thu ánh sang cần cho q trình quang hợp Bụi làm tăng khả nhiễm bệnh cối thơng qua việc làm giăm sức sống cây, làm cản trở khả thụ phấn II Phương pháp xử lý bụi Phương pháp buồng lắng trọng lực 2.1 -Nguyên lý hoạt động - Buồng lắng bụi khơng gian hình hộp có tiết diện ngang lớn vận tốc dòng khí giảm xuống nhỏ, nhờ hạt bụi có đủ thời gian rơi xuống chạm đáy tác dụng trọng lực bị giữ lại -Áp dụng với hạt bụi có kích thước lớn, dòng khí chuyển động với vận tốc nhỏ ( ÷ m/s) Khí Khí bụi Hình 1: Sơ đồ thiết bị buồng lắng bụi Cấu tạo buồng lắng bụi o Buồng lắng bụi làm từ gạch, bê tông cốt thép,hoặc thép o Buồng lắng bụi khơng gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều lần so với tiết diện đường ống dẫn o Trên buồng lắng có cửa để làm vệ sinh hay lấy bụi *Nguyên tắc lắng bụi: -Khi vào khơng gian kín, hạt bụi chịu ảnh hưởng trọng lực trở lực chuyển động xuống với vận tốc v0 chuyển động ngang với vận tốc khí vd Kết hạt bụi chuyển động theo vận tốc v, Cho nên dòng chảy hết quảng đường dài L, phần tử hạt rơi hết độ cao H Cuối pha liên tục khỏi buồng lắng, pha phân tán đọng lại bề mặt diện tích B.L 2.2: Phân loại buồng sấy - Buồng lắng đơn giản - Buồng lắng nhiều tầng - Buồng lắng có vách ngăn 2.2.1 Buồng lắng đơn giản: a Cấu tạo: -Một khối hình hộp khơng gian có tiết diện ngang lớn so với đường kính ống dẫn khí thải có kích thước B x H x L Một ống dẫn khí chứa bụi vào thiết bị, ống dẫn dẫn khí sau xử lý ngồi Bên có phễu (cửa) bụi có hình chóp cụt b Ngun lý hoạt động: -Dựa nguyên tắc lắng bụi trọng lực Các hạt bụi Khi vào khơng gian kín, hạt bụi chịu ảnh hưởng trọng lực trở lực chuyển động xuống với vận tốc v0 chuyển động ngang với vận tốc khí vd Kết hạt bụi chuyển động theo vận tốc v, Cho nên dòng chảy hết quảng đường dài L, phần tử hạt rơi hết độ cao H Cuối hạt bụi thu cửa thu bụi khí sau lắng dẫn đến cơng trình khác c Ưu điểm, nhược điểm *Ưu điểm: - Rất đơn giản để vận hành, xây dựng - Vốn đầu tư, vận hành, chi phí bảo trì thấp - Xử lí hiệu hạt bụi thơ có đường kính lớn - Nồng độ bụi ban đầu không ảnh hưởng đến thết bị *Nhược điểm: - Thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích xậy dựng - Khơng xử lí hạt bụi có kích thước < 60μm 2.2 2.2.2 Buồng lắng có vách ngăn a Cấu tạo -Cấu tạo thiết bị lắng vách ngăn tương tư lắng đơn giản gồm Một khối hình hộp khơng gian có tiết diện ngang lớn so với đường kính ống dẫn khí thải có kích thước B x H x L Một ống dẫn khí chứa bụi vào thiết bị, ống dẫn dẫn khí sau xử lý ngồi Bên có phễu (cửa) bụi có hình chóp cụt Bên thiết bị có vách giúp dòng khí di chuyển theo hình zic-zac b Nguyên lý hoạt động: - Tương tự buồng lắng đơn giản Các hạt bụi Khi vào khơng gian kín, hạt bụi chịu ảnh hưởng trọng lực trở lực chuyển động xuống với vận tốc v0 chuyển động Page 10 ngang với vận tốc khí vd Kết hạt bụi chuyển động theo vận tốc v Nhưng hệ bụi phải theo hình zich-zac vách ngăn Dòng lưu chất đổi hướng nhiều lần va vào chắn làm động làm chúng rơi xuống *Trong thực tế có nhiều cách để đặt vách ngăn thay đổi cấu tạo để đạt đượcϖ hiệu lắng cao sau cách đặt chắn khác nhau: 10 +Hình a: Cửa đặt phía buồng lắng Dòng lưu chất vào cửa thiết bị bị đổi phương đột ngột, va vào chặn nên hết động rơi xuống Một phần bụi có kích thước nhỏ khí ngồi +Hình b: Thanh chắn hình a gây hao phí lượng cho thiết bị Nên hình b sử dụng chắn uống cong Nhằm giảm hao tổn lượng cho dòng lưu chất +Hình c: Khí đưa vào từ cửa tâm buồng lắng hình trụ Ống dẫn khí mở rộng góc 12 độ để dòng khí khơng chuyển động rối, xáo trộn bụi lắng cửa tháo, hết ống dẫn vào dòng khí phải đổi phương đột ngột làm động rơi xuống +Hình d: Tương tự hình c Nhưng khí thổi vào buồng qua ống dẫn khí hình vành khăn Để không làm bụi lắng bị xáo trộn ngồi tăng hiệu lắng lên gấp đơi Tấm chắn sách có thiết kế gồm vách lắp nghiên nhằm để đổi hướng đột ngột tang diện tích lắng Hệ bụi cần xử lí đưa vào đổi phương đột ngột theo phương nghiên chắn sách đặt song song Bụi 11 lắng đọng chắn rớt theo chiều nghiên cửa tháo bụi Hệ khí lại ngồi * Buồng lắng vách ngăn kết hợp Tương tự buống lắng vách ngăn nhiều vách ngăn đặt so le nên làm cho hạt bụi chuyển hướng đột ngột nhiều lần nên hiệu lắng cao c Ưu nhược điểm -Ưu điểm: + Rất đơn giản để xây dựng vận hành +Vốn đầu tư, vận hành chi phí bảo trì thấp +Xử lí tất loại bụi với nồng độ +Hiệu lắng tốt buồng lắng đơn giản -Nhược điểm; + Diện tích xây dựng lớn + Khơng thích hợp loại bui giảm tải cho cơng trình - Vận hành đơn giản - Khơng tốn hóa chất vận hành 3.1.2 Nhược điểm: - Khơng thích hợp cho hạt nhỏ 60 m - Tốn diện tích xây dựng - Thiết bị cồng kềnh 15 ... liên tục khỏi buồng lắng, pha phân tán đọng lại bề mặt diện tích B.L 2.2: Phân loại buồng sấy - Buồng lắng đơn giản - Buồng lắng nhiều tầng - Buồng lắng có vách ngăn 2.2.1 Buồng lắng đơn giản:... đến hạt có khối lượng lớn lắng dễ Kích thước hạt bé loại bỏ hệ thống lắng bụi - Diện tích buồng lắng: Diện tích buồng lắng ảnh hường lớn q trình lắng Diện tích buồng lắng lớn dẫn đến vận tốc nhỏ... ( ÷ m/s) Khí Khí bụi Hình 1: Sơ đồ thiết bị buồng lắng bụi Cấu tạo buồng lắng bụi o Buồng lắng bụi làm từ gạch, bê tông cốt thép,hoặc thép o Buồng lắng bụi khơng gian hình hộp có tiết diện ngang