Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
I. NHIỆM VỤ – MỤC TIÊU LUẬN VĂN
I.1. Nhiệm vụ luận văn
− Vạch tuyến đường ống thu gom bụi từ các nơi phát sinh: máy nghiền bi,
gầu múc, băng tải, máy phân ly, silo thành phẩm, silo phụ gia, silo cliker, khu
vực đóng bao đến thiết bò xử lý;
− Vạch ra 2 phương án đường ống thu gom, chọn phương án tối ưu (lựa
chọn theo chiều dài tuyến ống và trở lực đường ống) để thiết kế;
− Tính toán thủy lực đường ống, cân bằng trở lực đường ống;
− Lựa chọn thiết bò xử lý thích hợp;
− Thiết kế thiết bò xử lý bụi xi măng;
− Khái toán giá thành: chi phí thiết bò, chi phí gia công chế tạo,
I.2. Mục tiêu luận văn
− Xử lý khói thải của Xí Nghiệp Liên Doanh Xi Măng Bình Điền nhằm
đảm bảo vệ sinh cho môi trường không khí, bảo vệ sức khỏe cho người lao
động;
− Tăng cường an toàn lao động, bảo đảm chất lượng sản phẩm;
− Giảm sự mài mòn máy móc, tăng hiệu suất sử dụng, giảm chi phí bảo trì
máy móc;
− Bảo đảm sự làm việc chính xác và liên tục của các thiết bò công nghệ;
Tùy theo dây chuyền sản xuất công nghệ, tùy loại chất thải khác nhau mà
ta chọn phương án xử lý thích hợp. Trong luận văn có đề xuất một số biện pháp
xử lý bụi thông thường, có hiệu quả cao, lắp đặt, thi công dễ dàng, mà giá thành
lại rẻ.
II. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
II.1. Pha loãng không khí
Pha loãng không khí bằng cách tính toán chiều cao và đường kính ống khói
hợp lý để pha loãng khí thải. Biện pháp tốt nhất để hạn chế ô nhiễm không khí
là ngăn chặn ngay từ nguồn. Tuy nhiên, việc sử dụng ống thải cao để phát tán
hoặc phân hủy các chất ô nhiễm không khí. Những thiết bò và kỹ thuật này được
sử dụng bổ sung cho các phương pháp khác được trình bày ở trên để đạt được
một môi trường không khí có chất lượng tốt;
− Các thiết bò nói chung được thiết kế cho việc xử lý các chất ô nhiễm
dạng khí hoặc dạng hạt. Một số thiết bò được thiết kế cho việc xử lý các chất ô
nhiễm không khí đặc biệt hoặc các hạt có kích thước đặc biệt. Thiết bò và kỹ
thuật dùng kiểm soát xử lý bụi phụ thuộc vào tính chất của lọai bụi như: kích
thước, nồng độ, nhiệt độ,
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 2
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH
XI MĂNG BÌNH ĐIỀN
I. GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP
Xí Nghiệp Liên Doanh Xi Măng Bình Điền trải qua các giai đoạn sau:
− Năm 1973 được xây dựng với tên Nhà Máy Phân Bón Bình Điền do Mỹ
thiết kế và cung cấp toàn bộ thiết bò, dây chuyền để nghiền quặng photphorit;
− Năm 1975 lại do Công Ty Phân Bón Miền Nam tiếp quản xây dựng tiếp
và hoạt động đến năm 1988;
− Năm 1991 Nhà Máy Bình Điền I của Công Ty Phân Bón Miền Nam
hợp tác với Xí Nghiệp Vật Tư Kỹ Thuật Xi Măng, đã đầu tư cải tạo và nâng cấp
nhằm đưa dây chuyền nghiền phân bón tại Bình Điền I sang sản xuất xi măng
và ủy nhiệm cho Công Ty Phân Bón Miền Nam và Xí Nghiệp Vật Tư Kỹ Thuật
Xi Măng trực tiếp thực hiện theo hình thức liên doanh đầu tư sản xuất.
I.1. Vò trí đòa lý
Xí Nghiệp Liên Doanh Xi Măng Bình Điền nằm trên trục Quốc lộ 1A cách
trung tâm Thành Phố 17km về phía Tây Nam.
Đòa điểm: C1/6 Quốc lộ 1 – xã Tân Kiên – huyện Bình Chánh – TP. Hồ
Chí Minh, với diện tích khuôn viên là 13.200m
Nhiệt độ trung bình trong năm đối với khu vực xí nghiệp là 270C, nhiệt độ
trung bình cao nhất 35,9
0
C (tháng 4), nhiệt độ trung bình thấp nhất 25,7
0
C.
Chế độ nhiệt độ tại khu vực Tp.HCM tương đối điều hòa. Biên độ dao
động nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng trên 3
0
C. Tuy
nhiên, biên độ dao động nhiệt trong một ngày đêm tương đối lớn khoảng từ 7 –
9
0
C. Trong trường hợp có gió Bắc mạnh biên độ nhiệt có thể tăng lên tới 10 –
12
0
C.
Bảng 2.1: Nhiệt độ không khí trung bình theo tháng tại trạm quan trắc Tân Sơn
Nhất
Trạm
đo
NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH THÁNG (
0
C)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
TSN 25.7 26.6 27.8 28.9 28.2 27.4 27.0 27.0 26.7 26.6 26.3 25.7
(Nguồn số liệu: Phân viện Nghiên cứu Khí tượng - Thủy văn phía Nam)
I.3.2. Chế độ mưa
Vò trí xí nghiệp nằm trong vùng chòu ảnh hưởng khí hậu chung của
Tp.HCM có hai mùa mưa nắng rõ rệt. Mùa nắng kéo dài từ tháng 11 đến tháng
Tùy theo mức độ thay đổi nhiệt độ theo chiều cao có các cấp ổn đònh khí
quyển như sau:
A – rất không ổn đònh: dT/dz < - 10,4
o
F/1000 ft
B – không ổn đònh: - 10,4 < dT/dz < - 9,3
o
F/1000 ft
C – không ổn đònh nhẹ: - 9,3 < dT/dz < - 8,2
o
F/1000 ft
D – trung tính: - 2,7 < dT/dz < 8,2
o
F/1000 ft
F – ổn đònh: 8,2 < dT/dz
Bảng 2.3: Các cấp ổn đònh khí quyển
Vận tốc gió
Bức xạ mặt trời ban ngày Độ mây che phủ ban đêm
Mạnh Trung bình Nhẹ > 4/8 < 3/8
<2 A A – B B - -
2 – 3 A – B B C E F
3 – 5 B B – C C D E
5 – 6 C C – D D D D
> 6 C D D D D
Bức xạ:
Mạnh: > 143cal/m
2
.s ( > 34,2W/m
2
)
11
12
Đông Bắc
Đông Nam
Đông Nam
Đông Nam
Nam
Tây Nam
Tây Nam
Tây, Tây Nam
Tây
Tây
Bắc
Bắc
2.5
2.8
3.2
3.2
2.7
3.1
3.2
3.3
2.9
2.5
2.3
2.3
8.7
7.2
4.2
4.8
I.4.1. Sản phẩm, công suất và thò trường
Sản phẩm sản xuất của xí nghiệp chủ yếu xi măng đóng bao. Với công suất
bước đầu là 100.000 tấn/năm lên bước sau của dự án là 180.000 tấn/năm.
Phương thức mua bán của xí nghiệp: sỉ, lẻ, đại lý ký gửi. Xí nghiệp tổ chức
một mạng lưới đại lý ở Tp.HCM và các tỉnh lận cận phía Nam. Ngoài ra còn có
một số cửa hàng ở các đòa phương khác tùy theo nhu cầu của khách hàng.
I.4.2. Vốn đầu tư
Bảng 2.6: Vốn đầu tư
Năng suất
Vốn đầu tư
Bước I: 100.000
tấn/năm
Bước II: 180.000
tấn/năm
Vốn tài sản cố đònh 9.905.605.000 đ 13.388.205.000 đ
Vốn lưu động 4.736.949.000 đ 6.818.894.000 đ
Tổng cộng 14.642.554.000 đ 20.207.099.000 đ
I.4.3. Nhu cầu lao động
Xí Nghiệp Liên Doanh Xi Măng Bình Điền là sự phối hợp Công Ty Phân
Bón Miền Nam với Liên Hiệp các Xí Nghiệp Xi Măng đã xây dựng một tập thể
lãnh đạo bền vững. Với tổng số cán bộ công nhân viên của xí nghiệp là 144
người, trong đó lao động trực tiếp là 102 người, còn lại 42 người lao động gián
tiếp. Thời gian làm việc là 3 ca trong ngày.
I.5. Quy trình công nghệ sản xuất
Căn cứ vào tình hình thực tế, xí nghiệp đã lựa chọn sản phẩm là PC – 30
theo TCVN 2682 – 87 trước mắt nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng phổ thông và
trong tương lai khi có nhu cầu của thò trường nhà máy sẽ tổ chức sản xuất các
loại xi măng có các mác khác như loại PC – 40 theo TCVN 2682 – 87.
I.5.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất xi măng Bình Điền
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 7
Bơm khí nén
Băng đònh lượng
Silo đóng bao
Máy đóng bao 3 vòi
Bồn chứa liệu
Phương tiện nhận Kho xi măng bao
Băng đònh lượng
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
Nguyên liệu chính: clinker khoảng 300 tấn/ngày (87.000 tấn/năm) được
cung cấp từ các công ty sản xuất xi măng thuộc tổng Công ty Xi măng Việt
Nam.
Nguyên liệu phụ là thạch cao khoảng 14 tấn/ngày (4.000 tấn/năm) nhập từ
Thái Lan hoặc Lào, đá phụ gia hoạt tính (Puzoland) khoảng 34 tấn/ngày (10.000
tấn/năm) cùng nơi cung cấp Clinker, bao giấy. Các nguồn nguyên liệu này được
đưa vào sản xuất xi măng Pooclăng hỗn hợp PCB – 30 theo TCVN 6260 – 1997.
Nhiên liệu là dầu DO khoảng 5.000 lit/tháng dùng để sấy nguyên liệu ướt.
Nhu cầu về điện là 385.000 kwh/tháng. Nhu cầu về nùc 30 m
3
/ngày.
Bảng 2.7: Đònh mức nhu cầu nguyên liệu
STT
Nguyên vật
liệu
Đơn vò tính
Đònh mức cho 1
tấn sản phẩm
Nhu cầu
Ngày Năm
1 Clinker Tấn 0,87 295,8 87.000
2 Phụ gia Tấn 0,10 34 10.000
3 Thạch cao Tấn 13,6 30 408
Silo thép 902C: 32 m
3
Kho K1: 36 x 85 m
4 Xi măng bột Tấn 340 2 680
Silo thép 901: 761 m
3
5 Xi măng bao Tấn 340 3 1.020
Kho xi măng bao
6 Kho bao giấy Cái 6.868 15 103.02
Kho vật tư
7 Bi nghiền Kg 50% cơ số 42.000
Kho vật tư
− Quy trình công nghệ:
Xi măng là hỗn hợp của Clinker (khoảng 80%) + đá thạch cao (khoảng 4%)
+ đá Pouzland (khoảng 15 – 20%). Cliker được vận chuyển đến bằng đường
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 9
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
thủy với sà lan không quá 300 tấn, dùng cẩu bốc lên phểu qua băng tải cao su
đến phểu chứa 105. Nếu phểu đầy Clinker được chuyển vào kho nguyên liệu
bằng ôtô. Thạch cao và phụ gia được chuyển về kho bằng ôtô, sau đó dùng máy
đập hàm (Q: 5T) đập cho ra hạt cỡ ≤ 20 moment quán tính rồi đưa về phểu 105
bằng máy xúc và băng tải cao su.
Hỗn hợp Clinker, thạch cao và phụ gia từ phễu 105 đưa qua máy cấp liệu
kiểu rung cho đều đến silo cân đònh lượng bằng gầu nâng, rồi vào máy nghiền bi
bằng băng tải cao su. Hỗn hợp sau khi đã phối trộn được chuyển đến máy phân
ly khí động để tách các cỡ hạt trên nguyên tắc trọng lượng động, phần sản phẩm
đạt tiêu chuẩn độ mòn được chuyển về bồn chứa thành phẩm 901 hoặc silo đóng
bao 904. Xi măng bột được cấp trực tiếp cho máy đóng bao loại 3 vòi cố đònh,
khối lượng xi măng được điều chỉnh nhờ hệ thống cần treo nhằm đảm bảo trọng
18 Phân ly khí động φ4,87 x H3,2 m; năng suất 30 tấn/giờ 1
19 Bồn chứa thành phẩm Thép tán V = 764 m
3
1
20 Máy bơm thành phẩm Hiệu MATRAN; V = 0,6 m
3
; n/suất 55 T/h 1
21 Máy nén khí Rollar vít xoắn, áp suất 100 PSI 1
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 10
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
22 Silo đóng bao Thép 1
23 Lọc bụi Lọc tay áo Q = 20.000 m
3
/h 1
24 Quạt hút bụi Ly tâm Q = 28.000 m
3
/h; động cơ 75 HP 1
25 Bơm chuyển bụi Cánh xoắn Q = 10.000 m
3
/h 1
26 Băng chuyển tải Cao su B400 – L14 m 1
27 Máy đóng bao Năng suất 17 tấn/giờ 4
28 Băng tải cao su Kt: 42 x 0,65 m; Q = 60 T/h; đ/cơ 10 HP 1
29 Phễu tiếp nhận Thép – kích thước: 2,5 x 2 x 2 m 1
30 Máy đập hàm Q = 5 tấn/giờ; công suất 1 kw 1
31 Máy đóng bao 3 vòi Q = 30 tấn/giờ 1
32 Phòng thí nghiệm 1
33 Ô tô tự đổ Trọng tải 10 tấn; 24 tấn 2
34 Máy khoan 1
35 Máy tiện 1
STT Các hoạt động sản xuất
Hệ số ô nhiễm
(kg/tấn clinker)
Tải lượng ô nhiễm
(kg/năm)
1 Bốc dỡ clinker 0,1 8.700
2 Bốc dỡ phụ gia, thạch cao 0,1 1.400
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 11
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
3 Vận chuyển clinker 0,075 6.525
4 Vận chuyển phụ gia, thạch cao 0,075 1.050
5 Dự trữ cinker trong silo 0,12 10.440
6 Dự trữ phụ gia, thạch cao 0,14 1.960
7 Đập phụ gia, thạch cao 0,02 280
8 Nghiền clinker 0,05 4.350
9 Đóng bao xi măng 0,01 1.000
10 Vận chuyển xi măng 0,01 1.000
Tổng tải lượng bụi xi măng sinh ra sau khi xử lý 26.605
Khi xí nghiệp thực hiện bước II để đạt công suất 180.000 tấn xi măng một
năm; xí nghiệp cần sử dụng 156.000 tấn clinker, 7.200 tấn thạch cao, 18.000 tấn
phụ gia mỗi năm. Khi đó tải lượng ô nhiễm do xí nghiệp gây ra:
Bảng2.11: Tải lượng ô nhiễm sau khi tăng năng suất
STT Các hoạt động sản xuất
Hệ số ô nhiễm
(kg/tấn clinker)
Tải lượng ô nhiễm
(kg/năm)
1 Bốc dỡ clinker 0,1 15.600
2 Bốc dỡ phụ gia, thạch cao 0,1 2.520
3 Vận chuyển clinker 0,075 11.700
(dBA)
NO
2
SO
2
Bụi CO
Tại máy nghiền bi 37,5 77 107 0,25 0,14 14 6,8
Tại khâu đóng bao bì thành phẩm 37,3 78 95 0,23 0,25 20,2 8,4
Tại khu vực bơm thành phẩm 37,3 77 93 0,17 0,19 18 3,1
Tại máy nén khí 36 77 90 0,31 0,37 9,2 9,3
Tại băng tải cấp liệu - - 87 0,34 0,28 13 10,9
Trước khối văn phòng cuối hướng
gió so với phân xưởng 50 m
37 67 78 0,38 0,29 2,1 8,5
Tại sát bờ sông phía sau phân
xưởng đầu hướng gió giáp khu
vực dân cư
- - 75 0,27 0,12 0,21 6,7
Tại trước sân xí nghiệp nơi ảnh
hưởng quá trình vận chuyển sản
phẩm và nguyên vật liệu
- - 89 0,35 0,28 9,4 8,1
Tại cẩu trục nạp nguyên liệu sát
bờ sông nơi ra vào sà lan
- - 95 0,30 0,25 6,2 8,6
Giới hạn cho phép các chất độc
hại trong không khí nơi sản
xuất (TCVS – 1992) của Bộ Y
Tế
≤ 32 ≤ 80 90 5,0 20 10 40
chủ yếu là nước làm mát máy và nước vệ sinh công nghiệp, lượng nước thải này
có nhiệt độ cao và có dầu mỡ.
Toàn bộ lượng nước thải sản xuất hiện nay chưa được xử lý mà thải thẳng
ra sông làm ô nhiễm nước mặt.
II.2.2. Nước thải sinh hoạt
Chủ yếu là của công nhân viên tắm rửa sau giờ làm việc; có chứa các chất
rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (BOD/COD), các chất dinh dưỡng (N,P) và vi
sinh vật…
Nếu mỗi người một ngày sử dụng trung bình 100 lít nước (tính cho 3 ca) thì
nồng độ các chất ô nhiễm có trong nùc thải sinh hoạt là:
BOD
5
450 – 540mg/l
COD 720 – 1020mg/l
SS 700 – 1450mg/l
Dầu mỡ 100 – 300mg/l
Tổng N 60 – 12 mg/l
Amoni 24 _ 48mg/l
Tổng P 8 – 40mg/l
Tổng Coliform 10
6
– 10
9
MPN/100 ml
Fecal coliform 10
5
– 10
6
MPN/100 ml
Trứng giun sán 10
Nhìn chung, xi măng không gây bệnh bụi phổi nhưng nếu trong bụi xi
măng có trên 2% silic tự do và tiếp xúc lâu trong thời gian dài thì có thể phát
sinh bệnh bụi phổi. Động vật thở hít bụi xi măng không gây một biến đổi bệnh
lý cấp tính hoặc mãn tính nào. Tuy nhiên bụi bám trên lá và thân cây làm cho
thực vật không quang hợp được.
− Tác động của khí thải từ các phương tiện vận tải và các động cơ:
Khí thải từ các phương tiện vận tải có chứa bụi than, SO
x
, NO
x
, CO
x
, tổng
hydrocacbon gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng tới sức khỏe con người và tới
sự phát triển của động thực vật. Nó cũng có khả năng gây nhiễm bẩn nguồn
nước, làm ảnh hưởng đến con người, thú vật sử dụng trực tiếp hay gián tiếp
nguồn nước bò ô nhiễm nói trên.
+ Bụi than vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hóa
phổi gây nên những bệnh hô hấp. Bụi than tạo thành trong quá trình đốt nhiên
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 15
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
liệu có thành phần chủ yếu là các chất hydrocacbon đa vòng, là chất ô nhiễm có
độc tính cao vì có khả năng gây ung thư.
+ Tác hại của các khí axit như SO
x
, NO
x
Đối với con người: SO
x
trong không khí khoảng 1 – 2ppm có
thể gây chấn thương đối với lá cây sau vài giờ tiếp xúc. Đối với các loại thực
vật nhậy cảm giới hạn gây độc kinh niên khoảng 0,15 – 0,3ppm. Nhậy cảm nhất
đối với SO
2
là động vật bậc thấp như rêu, đòa y.
Đối với vật liệu: sự có mặt của SO
x
, NO
x
trong không khí nóng ẩm
làm tăng cường quá trình ăn mòn kim loại, phá hủy vật liệu bê tông và các công
trình xây dựng, nhà cửa.
+ Oxyt cacbon (CO) và khí cacbonic (CO
2
):
CO dễ gây độc do kết hợp khá bền vững với hemoglobin thành
cacbonhemoglobin dẫn đến giảm khả năng vận chuyển oxy của máu đến các tổ
chức, tế bào.
CO
2
gây rối loạn hô hấp phổi và tế bào do chiếm mất chỗ của oxy. Một số
đặc trưng gây độc của CO
2
:
Nồng độ CO
2
, ppm (%) Biểu hiện độc tính
50.000ppm (5%) Khó thở, nhức đầu
100.000ppm (10%) Ngất, ngạt thở
để oxy hóa chất hữu cơ.
Hàm lượng các chất hữu cơ dễ bò vi sinh phân hủy được xác đònh gián tiếp
qua thông số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD
5
). BOD
5
thể hiện nồng độ oxy hòa tan
cần thiết để vi sinh vật trong nước phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ. Như vậy,
nồng độ BOD
5
(mgO
2
/l) tỉ lệ với nồng độ chất ô nhiễm hựu cơ trong nùc. BOD
5
là thông số hiện được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ, đồng thời
đánh giá tải lượng đơn vò sinh học của một hệ thống xử lý nước thải.
Nước bò ô nhiễm hữu cơ sẽ suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi
sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Oxy hòa tan giảm sẽ
gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh.
Theo chuẩn chất lượng nước nuôi cá của FAO quy đònh nồng độ oxy hòa
tan (DO) trong nước phải cao hơn 50% giá trò bão hòa (tức cao hơn 4mg/l ơ
25
0
C). Tiêu chuẩn chất lượng nùc bề mặt của nhiều Quốc gia cho thấy nguồn
nước có giá trò BOD
5
> 5mg/l được xem là đã bò ô nhiễm và trên 10mg/l được
xem là ô nhiễm nặng.
− Chất rắn lơ lửng:
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 17
nùc, thủy sản, du lòch và các ngành kinh tế quốc dân khác.
II.4.3. Tác động của chất thải rắn
Trong quá trình hoạt động sản xuất, xí nghiệp có sinh ra một lượng chất
thải rắn như các loại bao bì nguyên liệu sau khi sử dụng xong, các loại rác thải
sinh hoạt, một lượng ít xi măng bò vón cục do bò ẩm ướt.
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 18
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
Nếu không được thu gom sẽ gây tác động xấu cho môi trường đất, nước và
đồng thời cũng là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Điều này rất
nguy hiểm vì trong đó có thể có các vi trùng gây dòch bệnh.
II.4.4. Tác động đến các điều kiện kinh tế – xã hội khác
Sự hình thành và hoạt động của xí nghiệp có ý nghóa kinh tế – xã hội rất
quan trọng cho khu vực và thành phố Hồ Chí Minh. Nó tạo ra công ăn việc làm
cho người lao động, tạo ra sản phẩm có chất lượng phục vụ trong công trình xây
dựng. Sự ra đời của xí nghiệp kích thích sự phát triển mạnh mẽ các ngành công
nghiệp, nông nghiệp và các dòch vụ khác trong vùng thúc đẩy sự đầu tư vốn của
nước ngoài vào Việt Nam.
Hoạt động của nhà máy nhìn chung không gây ảnh hưởng xấu đến cảnh
quan kiến trúc và nhu cầu giải trí, văn hoá của khu vực. Nếu xí nghiệp không
quan tâm đúng mức đến việc phòng chống và có biện pháp bảo vệ môi trường
thì sẽ có nhiều tác động tiêu cực xảy ra:
− Gây ô nhiễm đến môi trường không khí trong và ngoài xí nghiệp;
− Gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân trực tiếp sản xuất và dân
cư lân can;
− Gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động và thực trong
khu vực.
CHƯƠNG 3
ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ
I. CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BỤI VÀ HIỆU QUẢ TÁCH BỤI
I.1. Độ phân tán các phân tử
− Bụi xi măng, bụi tách ra từ không khí ẩm,
bụi thạch cao và amiang, cliker, muối natri,
I.3. Độ mài mòn của bụi
Độ mài mòn của bụi được đặc trưng bằng cường độ mài mòn kim loại khi
cùng vận tốc dòng khí và cùng nồng độ bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình
dáng, kích thước, khối lượng hạt bụi. Khi tính toán thiết kế thiết bò thì phải tính
đến độ mài mòn của bụi.
I.4. Độ thấm ướt của bụi
Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm
việc của các thiết bò tách bụi kiểu ướt, đặc biệt làm việc ở chế độ tuần hoàn.
Các hạt phẳng dễ thấm ướt hơn các hạt có bề mặt gồ ghề bởi vì bề mặt gồ ghề
có thể bò bao phủ bởi một lớp vỏ khí hấp phụ làm trở ngại sự thấm ướt.
Theo tính chất thấm ướt các vật thể rắn được chia làm 3 nhóm như sau:
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 20
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
− Vật liệu háo nước: dễ thấm ướt như canxi, thạch anh, đa số các silicat,
các khoáng oxyt hóa, halogenua các kim loại kiềm,
− Vật liệu kỵ nước: khó thấm ướt như graphit, than, lưu huỳnh,
− Vật liệu hoàn toàn không thấm ướt: paraffin, tephlon, bitum,
I.5. Độ hút ẩm của bụi
Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc thành phần hóa học, kích thước, hình
dạng, độ nhám bề mặt của các hạt bụi. Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện tách
chúng trong các thiết bò tách bụi kiểu ướt.
I.6. Độ dẫn điện của lớp bụi
Chỉ số này được dánh giá theo chỉ số điện trở suất của lớp bụi ρ
b
và phụ
thuộc vào tính chất của từng hạt bụi riêng lẽ (độ dẫn điện bề mặt và độ dẫn
điện trong, kích thước, hình dạng ), cấu trúc lớp hạt và các thông số của dòng
khí. Chỉ số này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của các bộ lọc điện.
1
CV
G
CV
CV
CV
CVCV
G
GG
=−=
−
=
−
=
η
Trong đó:
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 21
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
G’, G’’: khối lượng bụi chứa trong dòng khí và ra
G’’’: lượng bụi thu hồi trong thiết bò
V’,V’’: lưu lượng thể tích dòng khí vào và ra (ở điều kiện tiêu chuẩn 0
0
C,
1atm)
C’,C’’: nồng độ hạt bụi trong dòng khí vào và ra.
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI
II.1 Phương pháp khô
Có nhiều loại thiết bò cơ khí kiểu khô để làm sạch bụi nhờ lợi dụng các cơ
chế lắng khác nhau như: lắng trọng trường (buồng lắng bụi), lắng quán tính
(phòng lắng có vật cản), lắng ly tâm (xyclon đơn, kép, nhóm, xoáy và động
5 Thiết bò lắng quán tính 127.500 (2µm), 90% 750 ÷ 1.500 Đến 400
6 Thiết bò thu hồi bụi động 42.500 (2µm), 90% Đến 400
II.1.1. Buồng lắng bụi
Đây là loại thiết bò lọc đơn giản nhất. Phương pháp 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. Cấu tạo là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn
hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống dẫn khí vào để cho vận tốc dòng
khí giảm xuống rất nhỏ, nhờ thế hạt bụi đủ thời gian rơi xuống chạm đáy dưới
tác dụng trọng lực và bò giữ lại ở đó mà không bò dòng khí mang theo.
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 22
Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý bụi xí nghiệp xi măng Bình Điền
Buồng lắng bụi được áp dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60 –
70µm trở lên. Tuy vậy, các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bò giữ lại
trong buồng lắng.
Có nhiều loại buồng lắng bụi như: buồng lắng bụi có nhiều ngăn, buồng
lắng “động năng”…
Hình 3.1: Buồng lắng bụi
a − kiểu buồng đơn giản nhất, b − kiểu buồng có vách ngăn, c − kiểu buồng
có nhiều tầng.
II.1.2. Thiết bò tách bụi kiểu quán tính.
Nguyên lý cơ bản được áp dụng để chế tạo thiết bò lọc bụi kiểu quán tính
là làm thay đổi chiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi
lặp lại bằng nhiều loại vật cản có hình dáng khác nhau. Khi dòng khí đổi hướng
chuyển động thì bụi do có quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu của
mình và va đập vào các vật cản rồi bò giữ lại ở đó hoặc mất đi động năng và rơi
xuống đáy thiết bò.
Vận tốc của khí trong thiết bò khoảng 1m/s, còn ở ống vào khoảng 10m/s.
Hiệu quả lọc của thiệt bò này đạt từ 65 – 80% đối với các hạt bụi có kích thước
20 – 30µm. Trở lực của chúng trong khoảng 150 – 390N/m
2
Là thiết bò lọc ly tâm kiểu đứng, thiết bò lọc bụi này hình thành lực ly tâm
để tách bụi ra khỏi không khí. Nó được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp.
Thân xiclon thường hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí vào được bố trí
theo phương tiếp tuyến với thân xiclon, khí nhiễm bụi đi vào phần trên của
xiclon thực hiện chuyển động xoắn ốc, dòch chuyển xuống phía dưới và hình
thành dòng xoáy ngoài. Lúc đó, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực ly tâm, văng
vào thành xiclon. Tiến gần đến đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại
và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong. Các hạt bụi văng đến
thành, dòch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực rồi từ đó
ra khỏi xiclon qua ống xả bụi.
Ưu điểm:
− Không có phần chuyển động;
− Có thể làm việc ở nhiệt độ cao;
− Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt
xiclon;
− Thu hồi bụi ở dạng khô;
− Trở lực hầu như cố đònh và không lớn (250 – 1500N/m
2
);
− Làm việc tốt ở áp suất cao;
− Chế tạo đơn giản;
− Năng suất cao;
− Rẻ;
− Hiệu quả không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi.
Nhược điểm:
− Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5µm;
− Không thể thu hồi bụi kết dính;
− Thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dưới tác dụng của lực li tâm.
a/ b/ c/ d/
SVTH: NGUYỄN NHẬT LINH Trang 25