Đang tải... (xem toàn văn)
Thuyết minh dây chuyền công nghệ:Bụi và khí được thu gom thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công cụ,các chụp hút được nối vào hệ thống ống dẫn.Khi đó,vận tốc dòng khí giảm đột ngột,làm cho hạt bụi rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực và được giữ lại trong buồng lắng.Nhờ tác dụng của lực hấp dẫn làm cho các hạt bụi lắng xuống đi qua thiết bị.Các hạt bụi này sẽ rơi vào bình chứa hoặc được đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải. Hỗn hợp khí chưa sử lý hết bụi được đưa sang Xyclon. Không khí vào Xyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ. Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường 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 động xoáy. Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và tiến về vỏ ngoài Xyclon đồng thời, hạt bụi sẽ chịu tác động của sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyển động, kết quả là hạt bụi dịch chuyển dần về vỏ ngoài của Xyclon, va chạm với nó, sẽ mất động năng và rơi xuống phễu thu. Ở đó, hạt bụi đi qua thiết bị xả đi ra ngoài. Hỗn hợp khí chưa xử lý hết bụi lại tiếp tục được đưa sang thiết bị lọc bụi tĩnh điện để loại bỏ bụi ra khỏi dòng khí thải sao cho đạt QCVN 19:2009BTNMT.Hỗn hợp khí còn lại được đưa sang tháp hấp thụ bằng dung dịch Ca(OH)2, dung dịch được bơm từ thùng chứa lên tháp. Dung dịch này sau khi hấp thụ ở đáy tháp được đưa ra bồn chứa. Tại đây, dung dịch lỏng này sẽ được xử lý sao cho nồng độ của nước thải đạt được nồng độ cho phép để có thể thải ra môi trường.
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG “XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY HỘP CATTON” GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ LỚP: DH6M3 MSSV: 1611071267 Hà Nội - 2019 PHẦN XỬ LÝ KHÍ THẢI MỤC LỤC PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI YÊU CẦU ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI 1 THÔNG SỐ CỦA LÒ ĐỐT: KHU VỰC PHÂN XƯỞNG LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN THƠNG SỐ ĐẦU VÀO 1.1 XỬ LÝ SỐ LIỆU 1.1.1 Tính lượng sản phẩm cháy 1.1.2 Tính sản phẩm cháy tạo thành theo mol: 1.1.3 Xác định thành phần bụi 1.1.4 Khu vực phân xưởng 1.1.5 Tính tốn nồng độ tối đa cho phép 1.1.6 Tính tốn nồng độ đầu vào khí thải 1.1.7 Tính tốn lan truyền nhiễm 1.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 12 1.2.1 Đối với bụi 12 1.2.1.1 Buồng lắng bụi 12 1.2.1.2 Xyclon 13 1.2.1.3 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện 14 1.2.2 Đối với khí 14 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 16 2.1 PHƯƠNG ÁN 16 2.2 PHƯƠNG ÁN 18 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI 20 3.1 TÍNH TOÁN BUỒNG LẮNG BỤI 20 3.1.1 Hiệu suất xử lý bụi cần đạt để xử lý đạt quy chuẩn: 20 3.1.2 Tính tốn kích thước buồng lắng bụi: 21 3.1.3 Hiệu lắng bụi buồng lắng 23 3.2 TÍNH TỐN XYCLON 25 3.2.1 Tính kích thước cho Xyclon 26 3.2.2 Hiệu lọc bụi theo cỡ hạt 28 3.3 TÍNH TỐN LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN 30 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ 39 4.1 TÍNH TỐN XỬ LÝ KHÍ: H2S; HCL VÀ SO2 39 4.1.1 Xử lý số liệu đầu vào 39 4.1.2 Tính tốn số liệu đầu 40 4.1.3 Xây dựng đường cân làm việc 42 4.1.4 Tính tốn lượng dung dịch Ca(OH)2 cần dùng để hấp thụ khí HCl, H2S, SO2 45 4.1.5 Tính tốn tháp hấp thụ khí HCl H2S SO2 45 4.1.6 Trở lực tháp đệm 51 4.1.7 Đường ống dẫn khí chất lỏng 52 4.2 TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 53 4.2.1 Tính chọn bơm khí 53 4.2.2 Chiều dày thân tháp 54 4.2.3 Tính chiều dày đáy nắp thiết bị 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI YÊU CẦU ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI - Nhà máy sản xuất giấy hộp catton, nằm Gia Lai, TP Pleiku (thuộc đô thị loại II) - Tổng số công nhân nhà máy 460 công nhân - Công suất: (sản phẩm/ngày) - Khí thải đưa vào hệ thống gồm nguồn thải: Từ lò đốt Từ chụp hút khu vực phân xưởng THÔNG SỐ CỦA LỊ ĐỐT: Than cám có thành phần % khối lượng bảng Thành phần C H O N S % Khối lượng 67 Đốt cháy than oxy với hệ số thừa khí 1,5 (oxy chiếm 21% khơng khí khơ, nito chiếm 79% thể tích khơng khí khơ) Độ ẩm khơng khí 0,15 mol H2O/mol khơng khí khơ Khơng khí tích phân tử 0,024 m3/mol Mỗi ngày nhà máy sử dụng 9,9 than để đốt lò ngày * Nếu lượng bụi tạo thành xác định theo cơng thức: Mbụi(kg/kg nhiên liệu) = 10.a.A Trong đó: a: hệ số tro bay (chọn a = 0,45) A: độ tro nhiên liệu ( A = 12) - Thành phần cỡ hạt bụi cho theo bảng: Cỡ hạt m % Khối lượng 0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 9,2 11,3 8,6 11,2 7,7 13,6 13,3 25,2 - Trọng lượng riêng bụi 2100 kg/m3 - Độ nhớt khí thải 25,72.10-6 Pa.s GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI - Trọng lượng riêng khí thải 1,2 kg/m3 (khơng khí tích phân tử 0,024 m3/mol) KHU VỰC PHÂN XƯỞNG Khu vực phân xưởng có sử dụng quạt gió với lưu lượng quạt 55% lưu lượng khí thải tạo thành từ lò đốt Thành phần nhiễm khí thải từ chụp hút theo bảng: Thành phần ô nhiễm H2 S HCl Nồng độ (mg/m3) 33,8 109,5 * Ống khói cao 13m (tính từ mặt đất) nhiệt độ từ ống khói 250℃ (Giả sử nguồn cao không chịu ảnh hưởng từ cơng trình xung quanh) GVHD: NGUYỄN XN LAN TRANG SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI LỜI MỞ ĐẦU Khí thải khái niệm nhắc tới nhiều nhiều thập kỷ gần tình trạng biến đổi hậu tồn cầu ngày ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sống Trái Đất Một số liệu cho rằng: khí thải thay đổi lớn thành phần không khí Các thành phần bao gồm: khói, bụi, hơi, loại khí thải vào khơng khí gây nên tỏa mùi, hạn chế tầm nhìn xa, khiến tình trạng biến đổi khí hậu trở nên trầm trọng Các loại khí gây hại cho sức khỏe người sinh vật sống Trái Đất Lại có tài liệu định nghĩa khí thải cách ngắn gọn cho khí thải hỗn hợp thành phần vật chất độc hại thải khơng khí từ hoạt động sản xuất cơng nghiệp sinh hoạt hàng ngày người Nguồn gốc hình thành khí thải: Theo chun gia, khí thải hình thành từ nhiều ngun nhân kể tới: Nguồn gốc tự nhiên: Khí thải tạo từ hoạt động tự nhiên như: núi lửa phun trào, cháy rừng…Tuy chúng không tập trung nơi mà phân bố đồng khắp giới Nguồn gốc từ hoạt động công nghiệp: Sản xuất công nghiệp xem nguồn phát sinh khí thải vào khơng khí Mỗi năm nghành cơng nghiệp đưa vào khơng khí hàng trăm triệu mét khối khí thải độc hại CO2, CO…và bụi than Nguồn gốc phương tiện giao thông: Các loại động phương tiện giao thơng nguồn lớn tạo khí thải gây nhiễm khơng khí khơng hoạt động cơng nghiệp gây ảnh hưởng không nhỏ tới mơi trường mà sống Khí thải từ sinh hoạt: Khí thải có phát sinh từ hoạt động đun nấu, đốt rác… hàng ngày Các biện pháp chung kiểm sốt nhiêm khơng khí: Để kiểm sốt khơng khí từ nguồn cố định, áp dụng kết hợp đồng thời biện pháp sau: Biện pháp kiểm soát nguồn Biện pháp phát tán, pha lỗng vào khí Biện pháp xử lý trước thải môi trường GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN THÔNG SỐ ĐẦU VÀO 1.1 XỬ LÝ SỐ LIỆU 1.1.1 Tính lượng sản phẩm cháy Khối lượng than cám sử dụng cho lò đốt M = 9,9 = 9900kg = 9900000 gam Bảng 1-1 Thành phần khối lượng than cám Tên thành phần % Khối lượng Số mol nguyên tử Khối lượng (kg) (mol) C 67 6633 552,75 H 396 396 O 297 18,56 N 792 56,57 S 594 18,56 A 12 1188 K 1,5 - Các phản ứng xẩy dạng đơn giản: C + O2 CO2 S + O SO 4H + O2 2H 2O 4N + O2 NO + 3NO2 - Số mol oxi cần thiết cho cháy: n O2lt n c n s nH 396 n N 552,75 18,56 56,57 719,8 (kmol) 8 - Số mol oxi khơng khí lý thuyết cần thiết cho q trình cháy: n o2kklt n o2lt n o2than 719,8 18,56 710,52 (kmol) - Số mol khơng khí khơ lý thuyết cần thiết cho q trình cháy: GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI n kklt n o2kklt %o2 710,52 3383, 42 (kmol) 21% - Số mol khơng khí khơ thực tế cần: n kkk k n kklt 1,5 3383, 42 5075,13 (kmol) - Số mol H2O không khí: n H2Okk W n kkk 1,5 104 5076,13 0,76 (kmol) 1.1.2 Tính sản phẩm cháy tạo thành theo mol: Sản phẩm cháy gồm có: CO2, H2O (bao gồm H2O tạo trình cháy H2O khơng khí), N2, O2dư, NO, NO2 - Số mol CO2: n co2 n c 552,75 (kmol) - Số mol SO2: nSO2 n S 18,56 (kmol) - Số mol H2O: Số mol H2O tạo trình đốt nhiên liệu: n H2Opu n H 396 198 (kmol) 2 Số mol H2O khơng khí: n H2Okk 0,76 (kmol) Vậy: n H2O =198+0,76=198,76 (kmol) - Số mol N2: n N2kk (1- %O2 ) n kkk (1- 21%) 5075,13 4009,35 (kmol) - Số mol NO2: n NO2 3n N 56,57 42, 42 (kmol) 4 - Số mol NO: GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI n NO n N 56,57 14,14 (kmol) 4 - Số mol O2 dư: n O2du = (k-1) n O2lt =(1,5-1) 719,8=359,9 (kmol) Vậy tổng số mol sản phẩm cháy là: spc n CO2 n H2O n N2 n O2du n NO n NO2 552,75 18,56 198,76 359,9 14,14 42, 42 1186,53 (kmol) 1186530 (mol) - Thể tích sản phẩm cháy: Vspc molspc Vptkk 1186530 0,024 28476,72 (m ) 1.1.3 Xác định thành phần bụi - Khối lượng bụi: Mbôi 10 a A 10 0,45 12 54 (kg/kg nhiên liệu) - Lượng bụi: mb 54 9,9 1000 22275 kg / h 24 - Lưu lượng khí thải: Q Vspc t 28476,72 1186,5 (m3 / h) 24 - Nồng độ bụi là: Cb mb 22275 18,7 kg / m3 18700000 mg / m3 Q 1186,5 - Lượng bụi phát sinh ngày: Mlb 9900 54 450 kg / m3 450000000(mg / m3 ) Q 1186,5 1.1.4 Khu vực phân xưởng - Thể tích bụi: GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI 0,000035 0,00003 0,000025 0,00002 Đường cân 0,000015 Đường làm việc 0,00001 0,000005 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn đường cân đường làm việc khí HCl Phương trình đường làm việc khí H2S Phương trình qua điểm: A (0; 5,399.10-6), B (5,21.10-8; 3,81.10-5) Giải hệ phương trình, ta có phương trình dạng: Y 627,66X 5,399.106 Đường làm việc 0,0007 Đường cân 0,0006 0,0005 0,0004 0,0003 0,0002 0,0001 0 0,000002 0,000004 0,000006 0,000008 0,00001 0,000012 0,000014 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn đường cân đường làm việc khí H2S Phương trình đường làm việc khí SO2 Phương trình đường làm việc khí SO2 có dạng: Y G dm 30,56 X Yc 0,83 103 G tr 419,65 = 0,18 X + 0,83 x 10-3 GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 44 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Có Yđ = 0,86 x 10-3 => Xc = 9,8 x 10-6 (𝑘𝑚𝑜𝑙/𝑘𝑚𝑜𝑙) Vậy đường làm việc qua điểm (0; 0,00083) ( 0,000098; 0,00086) 0,0007 0,0006 0,0005 0,0004 Đường làm việc 0,0003 0,0002 0,0001 0 0,000005 0,00001 0,000015 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn đường cân đường làm việc khí SO2 4.1.4 Tính toán lượng dung dịch Ca(OH)2 cần dùng để hấp thụ khí HCl, H2S, SO2 Phương trình phản ứng chủ yếu xẩy tháp hấp thụ: 2HCl Ca(OH) 2H 2O CaCl 2H 2S Ca(OH) Ca(HS) 2H 2O SO Ca(OH) CaSO3 H 2O Từ phương trình hóa học ta tính được: mCa (OH)2 M Ca (OH) G htCa (OH) M HCl M Ca (OH) G htCa (OH) M H2S ht M Ca (OH) GSO 2 MSO2 2,9(kg / h) Khối lượng dung dịch Ca(OH)2 cần thiết để hấp thụ khí H2S HCl SO2: m Ca(OH)2 2,9 kg / h 4.1.5 Tính tốn tháp hấp thụ khí HCl H2S SO2 Vật liệu đệm: Chọn đệm vòng sứ: Kích thước: 25 x 25 x Bề mặt riêng đệm ( ) m2 / m3 : 200 Thể tích tự đệm ( ) m3 / m3 : 0, GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 45 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Số viên đệm/1m3:5000 Đường kính tháp D vy 0,785 w Trong đó: Vy - lưu lượng pha khí theo thể tích vy Q 0,5 m3 / s 3600 W - vận tốc làm việc tháp: w 0,8 0,9 w dp (CT IX.114_Sổ tay q trình thiết bị cơg nghệ _Tập 2_Trang 187) Chọn w 0,9 w dp Trong đó: wdp - vận tốc đảo pha xác định công thức: Y 1,2 e4X (CT IX.114_Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ _Tập 2_Trang 187) G 8 Trong đó: X x y G y x (CT IX.114_Sổ tay q trình thiết bị cơg nghệ _Tập 2_Trang 187) Ta có: Ca (OH)2 / H2O 1,0466 x Ca (OH) H2O 1,0466 1046,6 kg / m3 (CT I.6_Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất_Tập 1_Trang 6) k,30 C o P T 1,175 kg / m3 Po T (Bảng I.8_Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất_tập 1_Trang 15) Ta có: GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 46 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI G x HCl G Hx 2S x G SO G dHCl G cHCl 0,0108 kmol / h G dH2S G cH2S 6,164 103 kmol / h d c G SO2 G SO 0,3017 kmol / h Suất lượng trung bình pha lỏng: x x G x G HCl G Hx 2S GSO 106 9,38.103 kg / s 3600 Ta có: G dHCl G cHCl 0,0108 kmol / h G dH2S G cH2S 6,164 103 kmol / h d c G SO2 G SO 3,855.103 (kmol / h) x G HCl G Hx 2S x G SO Suất lượng trung bình pha lỏng y y G y G HCl G Hy 2S G SO 4, 48 103 kg / s 1 G x y X 0,53 G y y 4X 1, e 0,144 w dp y x Mà: Y g Ftd3 x n 0,16 (CT IX.114_Sổ tay trình thiết bị côg nghệ _Tập 2_Trang 187) Lại có: x 1,03 103 N.s / m2 độ nhớt pha lỏng (Tra bảng I.101_x=5%_Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất_Tập 1_Trang 100) n 1,005 103 N.s / m2 độ nhớt nước nhiệt độ 250C GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 47 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI (Bảng I.102_Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất_tập 1_Trang 95) w dp YgFtd3 x y x n 0,16 0,08 m / s Trong đó: Bề mặt riêng đệm () m2 / m3 : 200 Thể tích tự đệm () m3 / m3 : 0,7 w (0,8 0,9)w dp 0,072 m / s Đường kính tháp : D vy 0,785 w 0,5 2,18 m 0,785 0,072 Chọn đường kính tháp 2,2m D2 3,79 m Diện tích tiết diện ngang tháp : S Chiều cao tháp đệm Với HCl: Động lực trung bình đỉnh tháp hấp thụ: Xc 5, 28 108 (kmol / kmol) Thay vào phương trình cân vật chất Y*= 660,526X ta Yc* 3, 48 105 (kmol / kmol) c YHCl | Yd Yc | 7,1 106 (kmol / kmol) Động lực trung bình đáy tháp hấp thụ: X d 0(kmol / kmol) Thay vào phương trình cân vật chất Y*= 660,526X ta được: Yd* (kmol / kmol) d YHCl | Yc Yd* | 3, 45 106 (kmol / kmol) GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 48 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Động lực trung bình trình: YtbHCl YdHCl YcHCl 5,05 106 (kmol / kmol) HCl Y ln dHCl Yc Với H2S Lực trung bình đỉnh tháp hấp thụ: Xc 5, 21108 (kmol / kmol) Thay vào phương trình cân vật chất Y*= 609,211X ta Yc* 3,17 105 (kmol / kmol) YHc 2S | Yd Yc | 6, 106 (kmol / kmol) Động lực trung bình đáy tháp hấp thụ: X d 0(kmol / kmol) Thay vào phương trình cân vật chất Y*= 609,211X ta được: Yd* (kmol / kmol) YHd 2S | Yc Yd* | 5,399 106 (kmol / kmol) Động lực trung bình trình: YtbH2S YdH2S YcH2S 5,89 106 (kmol / kmol) H2S Y ln dH2S Yc Với SO2 Động lực trung bình đỉnh tháp hấp thụ: Xc 1,19 106 (kmol / kmol) Thay vào phương trình cân vật chất Y*= 47,9X ta Yc* 3, 103 (kmol / kmol) c YSO | Yd Yc | 104 (kmol / kmol) Động lực trung bình đáy tháp hấp thụ: GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 49 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI X d 0(kmol / kmol) Thay vào phương trình cân vật chất Y*= 47,9X ta được: Yd* (kmol / kmol) d YSO | Yc Yd* | 4,5 104 (kmol / kmol) Động lực trung bình trình: YtbH2S YdSO2 YcSO2 6,9 104 (kmol / kmol) SO2 Y ln dSO2 Yc Chiều cao lớp đệm hd h y n y Trong đó: hd : Chiều cao đoạn đệm (m) hy: Chiều cao đơn vị chuyển khối (m) ny: Số đơn vị chuyển khối, ny = 2,24 Chiều cao đơn vị truyền khối 1,2 F Theo Kafarov – Duneski thì: h y 200 td (CT 3.29_Các trình thiết bị 0,4 w cơng nghệ hóa chất thực phẩm -Tập 4_Trang 170) Trong đó: Ftd - Tiết diện tự đệm (m2/m2) có trị số thể tích tự đệm 𝜀 W - Vận tốc làm việc tháp (m/s) h y 1,07 m h d h y n y 2,39 2, 4m Chiều cao tháp H Z L Zc n h d GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 50 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Trong đó: ZL: Khoảng cách từ lớp đệm đến nắp ZC: Khoảng cách từ lớp đệm đến đáy tháp n : Số đệm hd : Chiều cao lớp đệm Bảng 4-5 Lựa chọn Z L , Z C Đường kính (mm) ZL (m) ZC (mm) 400 – 1000 1200 – 2200 ≥ 2400 600 1000 1400 1500 2000 2500 Với đường kính tháp 2200 mm, ta chọn : ZL= 1000mm , ZC = 2000mm hd = 2,4 m n = 1: số đoạn đệm =>H = 1000+2000+2400×1= 5400mm Vậy chọn chiều cao tháp làm việc 5,4 m 4.1.6 Trở lực tháp đệm Độ nhớt hỗn hợp khí thay đổi theo nhiệt độ: 273 C T 5 t 0 1,92.10 N.s / m T C 273 (CT I.20_Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất_Tập 1_Trang 86) Trong đó: 𝜇𝑜 : Độ nhớt động lực khí nhiệt độ 00C; T: Nhiệt độ khí, 0K; C: Hằng số phụ thuộc loại khí (Tra bảng I.113_Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất_Tập 1) GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 51 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Chuẩn số Reynol: Re y 4wy 5886,3 (CT trang 172_Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm Tập 4) Trong đó: chọn 6,154 x10-4 Hệ số ma sát đệm vòng đệm đổ lỗn xộn: Rey > 40 => Ở chế độ chuyển động xoáy: 16 2,82 y Re0,2 (CT 3.38_Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm-Tập 4_Trang 172) Trở lực đệm khô tháp đệm: Hw y 4, 243 0,165 1 0,682 95 1,165 Pkh 1464,03 N / m 3 Vtd 0,79 (CT 3.36_Các trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm-Tập 4_Trang 172) Trong đó: H- Chiều cao lớp đệm, m; w- Vận tốc làm việc khí tháp, m/s; 4.1.7 Đường ống dẫn khí chất lỏng Đường ống dẫn khí vào, Vận tốc khí ống khoảng 10-30 m/s Chọn vận tốc dẫn khí vào vận tốc dẫn khí v =25 m/s Vì hiệu suất hấp thụ nhỏ nên ta chọn đường ống dẫn khí vào đường ống dẫn khí Đường kính ống dẫn khí: d GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN Qv 0,5 0,5 m 15 3,14 15 TRANG 52 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Để đảm bảo phân phối khí tháp ta sử dụng đĩa đục lỗ với bề dầy 5mm lỗ có đường kính 50mm bước lỗ 50 mm Đường ống dẫn chất lỏng Vận tốc chất lỏng ống khoảng 1- m/s Chọn vận tốc ống dẫn lỏng vào vận tốc dẫn lỏng ra: v = m/s Đường kính ống dẫn lỏng vào: d Qv 0,5 0,15 m 15 3,14 Vì hiệu suất hấp thụ nhỏ nên ta chọn đường dẫn ống dẫn lỏng vào đường ống dẫn lỏng Bảng 4-6 Kích thước chi tiết thiết bị hấp thụ STT Thông số Đơn vị Giá trị Chiều cao lớp đệm m 2,4 Đường kính tháp m 2,2 Khoảng cách từ lớp đệm đến nắp m Khoảng cách từ lớp đệm đến đáy m Số đệm Lớp Tổng chiều cao tháp hấp thụ m 5,4 Đường ống dẫn khí vào, m 0,5 Đường ống dẫn chất lỏng vào,ra m 0,15 4.2 TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 Tính chọn bơm khí Thiết bị làm việc t = 50 0C Áp suất làm việc Plv = 1at = 9,81.104 (N/m2) Chọn vật liệu thép không gỉ Ký hiệu thép: CT3 Giới hạn bền: b = 380 x106 (N/m2) Giới hạn chảy: c = 240 x106 (N/m2) Chiều dày thép: b = 4-20mm GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 53 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Độ dãn tương đối: = 25% Hệ số dẫn nhiệt: = 50 (W/mo) Khối lượng riêng: = 7850 (kg/m3) Chọn công nghệ gia công hàn tay hồ quang điện, cách hàn giáp mối bên Hệ số hiệu chỉnh: =1 Hệ số an toàn bền kéo: k = 2,6 Hệ số an toàn bền chảy: c = 1,5 Hệ số bền mối hàn : thân hình trụ hàn dọc, hàn tay hồ quang điện, hàn giáp mối bên, đường kính D ≥ 700mm hệ số bền mối hàn h = 0,95 (Bảng XIII.8 – Trang 362 - Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2) Áp suất tính tốn thiết bị: P Pmt Pl Trong đó: Pmt: Áp suất pha khí thiết bị, Pmt = 1at = 9,81.104 (N/m2) Pl: Áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng thiết bị H: chiều cao tháp Pl gl H 9,811000 5, 5,5.104 (N / m ) P = 9,81.104 + 5,5.104 = 15,31.104 (N/m2) 4.2.2 Chiều dày thân tháp Bề dày thân hình trụ làm việc chịu áp suất trong, tính theo lý thuyết vỏ mỏng Ta có: p h 954,6 Khi chiều dày thân tháp: S Dt P C 1,102 103 C m h Chọn hệ số bổ sung để quy tròn kích thước: C = C1 + C2 + C3 + C0 GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 54 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Với: C0: Hệ số quy tròn kích thước, C0 = 0,4 mm C1: Hệ số bổ sung bào mòn hóa học thời hạn sử dụng thiết bị 15 năm với tốc độ ăn mòn 0,1 mm/năm, C1 = 1,5 mm C2: Hệ số bổ sung bào mòn học, C2 = 0,4 C3: Hệ số bổ sung dung sai âm C3 = 0,12mm (Bảng XIII.9-Trang 364-Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 2) C = 1,5 + 0,4 + 0,12 + 0,4 = 2,42 mm = 2,42.10-3 m S=1,102.10-3 + 2,42.10-3 = 3,522.10-3 Khi bề dày tháp 3,522 mm 4.2.3 Tính chiều dày đáy nắp thiết bị Ta chọn đáy nắp tháp elip Chọn vật liệu đáy nắp thiết bị với vật liệu làm thân tháp thép không gỉ CT3 Các thông số biết: Đáy nắp làm thép không gỉ CT3 Hệ số bổ sung quy tròn kích thước C = 2,42 (mm) [] = 146,15.106 (N/m2) Áp suất làm việc phần thân P = 15,31.104 (N/m2) Đường kính tháp D = 2,2 (m) Chọn elip tiêu chuẩn tỷ số: ht 0, 25 (ht: Chiều cao phần lồi đáy (m)) D ht = D 0,25 = 2,2 0,25 = 0,55 (m) Bán kính cong phía đỉnh đáy Rt Rt GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN D 2t 22002 2200(mm) 4h t (0,55 1000) TRANG 55 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI Bề dày tối thiểu đáy nắp S' R tP 2200 153,1 1, 2(mm) h 146150 0,95 Bề dày thực tế đáy nắp S = S’ + C = 1,2 + 2,42 = 3,62 (mm) Chọn bề dày đáy bề dày nắp bề dày thân tháp = 3,62 (mm) GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 56 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Dựa thơng số có sở nghiên cứu lý thuyết em tính tốn thiết kế chi tiết hệ thống xử lý bụi khí : buồng lắng, xyclon,túi vải tháp hấp thụ Đã lựa chọn phương án tối ưu triển khai vẽ chi tiết cho hệ thống xử lý bụi khí cho nhà máy Để giảm thiểu lượng khí thải tác động nó, ta nên thực số biện pháp đơn giản mà mang lại hiệu cao sau: Trồng xanh quanh khu vực Xây dựng nhà máy (khu nhà xưởng) với thiết kế thơng gió tự nhiên,đảm bảo lượng khí lưu thơng đầy đủ Trong q trình vận hành,u cầu người vận hành phải thực quy trình,thường xuyên vệ sinh thiết ị,máy móc để hệ thống làm việc có hiệu cao tăng tuổi thọ cơng trình Bảo ơn đường ống tránh tượng ngưng tụ nước nhiệt độ điểm sương làm giảm tuổi thọ thiết bị Khi có cố cần liên hệ với quan chuyên môn để giải GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 57 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ PHẦN 1: XỬ LÝ KHÍ THẢI TÀI LIỆU THAM KHẢO Kỹ thuật xử lý khí thải_Trường đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, năm 2014 Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải-Tập1, 2-GS.TS Trần Ngọc Chấn -NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, năm 2001 Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải-Tập 3-GS.TS Trần Ngọc Chấn -NXB Khoa học kỹ thuật, năm 2001 Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm-Tập – GS.TSKH Nguyễn Bin - NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất-Tập – Trần Xoa – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất-Tập – Trần Xoa – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội QCVN 19: 2009/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải cơng nghiệp bụi chất vô xơ QCVN 05:2009/BTNMT-Quy chuẩn cho phép chất lượng khơng khí xung quanh GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN TRANG 58 SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ ... VÀO 1.1 XỬ LÝ SỐ LIỆU 1.1 .1 Tính lượng sản phẩm cháy 1.1 .2 Tính sản phẩm cháy tạo thành theo mol: 1.1 .3 Xác định thành phần bụi 1.1 .4 Khu vực... 1.1 .5 Tính tốn nồng độ tối đa cho phép 1.1 .6 Tính tốn nồng độ đầu vào khí thải 1.1 .7 Tính tốn lan truyền ô nhiễm 1.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 12 1.2 .1.. . 1.2 .1 Đối với bụi 12 1.2 .1.1 Buồng lắng bụi 12 1.2 .1.2 Xyclon 13 1.2 .1.3 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện 14 1.2 .2 Đối với khí 14