1
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
MỞ ĐẦU
Ngày nay ô nhiễm đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng như của
toàn thế giới. Khi mức độ đô thị hóa ngày càng nhanh số lượng các khu công nghiệp, khu
chế suất ngày càng tăng, ngày càng nhiều bệnh tật ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe
con người liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí. Các bệnh về da, mắt đặt biệt là đường
hô hấp.Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất là đều tất yếu phải có
trong các khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trường không khí.
Trong công nghiệp bụi được sinh ra từ các quá trình công nghiệp như nghiền, tán
vật liệu cứng, sàn chọn vật liệu rụng rời, các quá trình mài, xử lý bề mặt, đánh bóng sản
phẩm.
Tùy theo vật liệu gia công chế biến và quy trình công nghệ mà bụi sinh ra có các
điểm khác nhau cho từng ngành công nghiệp khác nhau, mà quan trọng phải đề cập đến
là khối lượng đơn vị của bụi và độ phân cấp cỡ hạt của nó. Các thông số này quyết định
sự lựa chọn thiết bị lọc hợp lý và là cơ sở để tính toán hiệu quả lọc của thiết bị.
Có nhiều phương pháp để được ứng dụng vào quá trình xử lý khí thải đã đạt được
hiệu quả cao như hấp thụ, hấp phụ, đốt…Chúng em sẽ trình bày về phương pháp xử lý
bụi dựa vào lưc ly tâm cụ thể là phương pháp dùng xiclon khô.
2
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
I. TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI BẰNG LỰC LY TÂM
TỔNG QUAN VỀ BỤI
1.1Khái niệm chung về bụi
Các phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) có thể được tạo ra trong quá trình nghiền,
ngưng kết và các phản ứng hóa học khác nhau. Dưới tác dụng của dòng khí hoặc không
khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lững và trong những điều kiện nhất định chúng tạo
thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi.
Bụi là hệ thống gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc – các hạt bụi có kích thước

 Theo độ dẫn điện:
 Bụi có điện trỡ thấp: trung hòa diện dễ bị lôi cuốn trở lại dòng khí
 Bụi có điện trở cao: hiệu quả xử lý không cao
 Bụi có điện trở trung bình: thích hợp cho các phương pháp xử lý
 Theo tác hại của bụi
 Ảnh hưởng đến thực vật: bụi làm giảm khả năng diệp lục hóa quang hợp, hô hấp
và thoát hơi nước. Dẫn đến cây sinh trưởng kém, làm năng suất cây giảm làm thất
thu mùa màng…
 Ảnh hưởng tới động vật: bụi làm ảnh hưởng tới động vật làm kích thích tới các
bệnh ho ,dị ứng.
 Ảnh hưởng tới con người gây ra bệnh phổi, loại bụi của vật liệu ăn mòn hay độc
tính trong nước mà lắng động ở mũi, miệng, đường hô hấp có thể làm rách ngăn
mũi, vách miệng.
4
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
1.3Tính chất của bụi
 Độ phân tán của phân tử
 Kích thước hạt là một thong số cơ bản của nó. Việc lựa chọn các hạt bụi phụ thuộc
vào thành phần phân tán của các hạt bụi tách được. các thiết bị đặc trưng cho kích
thước hạt bụi là đại lượng vận tốc lắng của chúng cũng như đại lượng đường kính
lắng. các hạt ta thường thiết lập giới hạn sử dụng theo độ kết dính của hạt bụi.
 Kích thướt hạt bụi càng nhỏ thì chúng càng dễ bị bám vào bề mặt thiết bị. với
những bụi có kích thước 60-70% hạt có đường kính nhỏ hơn 10 thì rất dễ dẫn
đến dính bết, còn bụi có nhiều hạt trên 10 thì dễ trở thành tơi xốp.
 Độ mài mòn của bụi
 Độ mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại thì cùng vận tốc
khí và cùng nồng độ bụi.
 Độ mài mòn của bụi phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước và mật độ của
hạt.

có trọng lượng lớn ra khỏi hỗn hợp khí bằng lực ly tâm, khi dòng khí chuyển động
tròn theo thành Cyclone. Dòng khí sạch được cuốn ra ngoài ở ống trung tâm, hạt bụi
va đập và thành rớt xuống đáy.
2. Phân loại
Công nghệ Cyclone gồm 02 phương pháp
Cyclone ướt (wet Cyclone): Tách hạt bụi kích thước mm ra khỏi hỗn hợp khí ô
nhiễm;
Cyclone khô (dry Cyclone): Tách hạt bụi kích thước mm ra khỏi hỗn hợp khí ô
nhiễm;
2.1Xiclon khô
2.1.1 Cấu tạo:
7
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
2.1.2 Nguyên lý hoạt động:
Cyclon là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí vào ở phía trên. Không khí vào
cyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ. Xuống tới
8
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
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
cyclon. 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 cyclon, 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.
2.1.3 Phân loại xiclon khô:
Xiclon khô được chia làm hai loại chính: xiclon đơn và xiclon tổ hợp

11
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
III. CHỌN XICLON
Yêu cầu đặt ra đối với việc tính toán thiết kế hoặc chọn lựa xiclon là phải đáp ứng
được các thông số kĩ thuật quan trọng sau đây:lưu lượng không khí cần lọc,hiệu quả
lọc,tổn thất áp xuất,diện tích và không gian chiếm chỗ và giá thành thiết bị.
Mối quan hệ phức tạp của các thông số kĩ thuật nêu trên cùng với một lưu lượng lớn
các số liệu thiết kế khác làm cho việc tính toán lựa chọn tối ưu xiclon thêm phức tạp và
khó khăn.
Thông thường người ta luôn ưu tiên chọn loại xiclon có lưu lượng phù hợp đồng
thời có hiệu quả lọc cao và tổn thất áp suất bé.Trên cơ sở đó các nhà khoa học nghiên cứu
thiế kế và chế tạo xiclon cũng luôn tìm kiếm cách xác định tỉ lệ kích thước hợp lý của
xiclon để được những tính năng ưu việt nêu trên.
Ở bảng 7.5 là một số ví dụ về kích thước của xiclon của một số nhà nghiên cứu thiết
kế khác nhau đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật đã nêu trên.Các loại xiclon có cấu tạo
(tỷ lệ kích thước )khác nhau được đánh giá bằng hai thông số chính là: chỉ số áp suất K
D
và chỉ số lọc B (Barth và Leineweber ,1964 ). Các chỉ số đó thể hiện mối quan hệ giữa
tổn thất áp suất và đường kính giới hạn của hạt bụi với vận tốc trung bình biểu kiến
v
D
=4L/ D
2
2
.
12
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
NHÓM 7
Bảng 7.5. kích thước tương đối của một số loại xiclon

E
k
D
B
Kiểu
miệng
vào
1
Stairmand
(1951)
Loại hiệu quả
lọc cao
Loại lưu lượng
lớn
0.5
0.75
1
1
0,37
5
0,57
5
0.5
0.75
0.2
0.37
5
0.5
0.87
5

3.53
0.66
7.9
86
2.1.10
-4
Xoắn ốc
3
Ter linden
(1949)
0.41
1
0.28
0.36
0.36
0.41
1
-
2.8
0.68
12.8
470
-
4
LIOT viện
BHLĐ petecbua
LB Nga D2 =
552 ÷ 1886mm ;
vE = 12 ÷ 18
m/s

trị số tổn thất áp suất nhất định thông qua biểu thức K
D
= ∆ /(pv
D
2
/2). Còn thông số
Z
0
/D
2
cho phép ta xác định được thông số đường kính D
2
ứng với hiệu quả lọc thể hiện
qua thông số Z
0
. Cuối cùng lưu lượng L của xiclon được xác định bởi biểu thức L = V
D
D
2
2
/4.
Như vậy chúng ta có hàng loạt các mối quan hệ của các thông số ∆ , L và D
2
mà mối tổ
hợp của ba thông số ấy xác định một trị số hiệu quả lọc nhất định.
Bằng cách đó ta có thể tiến hành so sánh các thông số kỹ thuật của các loại xiclon khác
nhau và từ đó chọn được loài và kích thước thích hợp.
14
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
14

2. Lắp xong xong hai hay nhiều xiclon cùng loại
Hiệu quả lọc của xiclon tăng khi lưu lượng tăng hoặc nếu lưu lượng không đổi
thì hiệu quả xiclon tăng khi đường kính của xiclon tăng. Cả hai trường hợp tổn thất áp
xuất đều tăng.
16
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
16
NHÓM 7
Lắp xong xong hai hay nhiều xiclon cùng loại
3. Xiclon chùm
Đây là tổ hợp của nhiều xiclon kiểu đứng – tức kiểu chuyển động ngược chiều có
đường kính bé lắp song song trong một thiết bị hoàn chỉnh – gọi là xiclon chùm. Số
lượng các xiclon con trong xiclon chùm có thể lên đến hàng trăm chiếc tùy theo cỡ
năng suất (lưu lượng) của thiết bị.
17
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
17
NHÓM 7
Cấu tạo của xiclon chùm
Có thể xem rằng hiệu quả lọc của xiclon chùm cũng bằng hiệu quả lọc của từng
xiclon con riêng biệt, mà như chúng ta đã biết, về mặt lý thuyết đường kính xiclon
càng bé thì lực ly tâm càng lớn và do đó hiệu quả lọc càng cao. Còn về mặt tổn thất áp
suất cũng tương tự, tức là tổn thất áp suất chung của cả hệ thống bằng tổn thất áp suất
riêng của một xiclon con, dĩ nhiên là có cộng thêm các tổn thất áp suất của các bộ
phận phụ trợ như ống vào, ống ra, van khóa v.v… Trong lúc đó, lưu lượng của hệ
thống bằng tổng lưu lượng của các xiclon con.
Các xiclon con có đường kính 100, 150, 200 mm. Miệng vào các xiclon con có
bộ phận tạo dòng chảy xoắn ốc theo dạng chân vịt hoặc trục vít. Hiệu quả lọc của từng
xiclon con cỡ đường kính nêu trên dao động trong khoảng 75 83% đối với cỡ bụi có
kích thước bằng 5 m, 93 99,5% đối với cỡ bụi có kích thước 10 m, 99 99,5%

3
.
V – vận tốc quy ước của khí quy về cho toàn tiết diện ngang của
xiclon con. Có thể nhận V 2,5 m/s
19
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
19
NHÓM 7
V. MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG TÍNH TOÁN TRONG CYCLON
VẬN TỐC TRUNG BÌNH TRÊN MẶT CẮT NGANG PHẦN HÌNH TRỤ CỦA
VÀI LOẠI CYCLON.
TRỌNG LƯỢNG RIÊNG CÁC HẠT BỤI
Phụ thuộc vào bản chất hóa học mà mỗi loại bụi có trọng lượng riêng khác nhau .Cần
phải phân biệt:
Trọng lượng riêng đặc là trọng lượng riêng của khối vật liệu đặc.
Trọng lượng riêng xốp của tập hợp các hạt bụi lắng là tỷ số của trọng lượng khối bụi
với thể tích khối bụi lắng.
HIỆU QUẢ THU BẮT BỤI
Hệ số lọt bụi: k = 1 -  ().
Hiệu quả lọc bụi được xác định cho từng nhóm hạt bụi có hàm lượng Φi (phần trăm
khối lượng) và hiêu suất thu bắt của toàn bộ được xác định theo công thức:
20
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
20
NHÓM 7
CHIỀU CAO LÀM VIỆC
 Chiều cao làm việc của xiclon.
 H
P
-chiều cao thân hình trụ của xiclon

trường vận tốc của dòng khí bên trong xiclon và mối quan hệ giữa các kích thước
của xiclon với tổn thất áp suất và hiệu quả lọc của chúng.
Mặc dù xiclon có cấu tạo khá đơn giản nhưng dạng chuyển động của dòng khí bên
trong xiclon rất phức tạp và do đó việc tính toán tổn thất áp suất cũng như hiệu quả
lọc bằng lý thuyết gặp rất nhiều khó khan. Tuy nhiên một số mô hình tính toán lý
thuyết đơn giản hóa dựa trên cơ sở quan sát thực nghiệm cũng có thể cho phép ta
giải quyết được vấn đề và dung làm cơ sở cho việc tính toán đánh giá mức độ hoàn
thiện của thiết bị.
22
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
22
NHÓM 7
Tổn thất áp suất ma sát trong xiclon chính là sự thay đổi áp suất động của dòng khí
trước và sau bề mặt ma sát, cụ thể là:
∆
2
Các tổn thất khác gồm:
Áp suất động ứng với vận tốc tiếp tuyến của dòng khí đi vào ống thoát bán kính
Chênh lệch áp suất cần thiết để tạo ra vận tốc dọc trục thoát ra ngoài của dòng khí.
Theo tính toán của W.Barth trị số này được xác định bằng biểu thức:
∆
2
VI. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA XICLON KHÔ
1. Ưu điểm:
 Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị
 Có thể làm việc ở nhiệt độ cao(500
0
C)
 Thu hồi bụi ở dạng khô
 Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 – 1500) N/m

Cyclone có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, chi phí đầu tư nhỏ mà có hiệu suất
làm việc rất cao nên trong thực tế được sử dụng rất rộng rãi vì cyclone có nhiều ưu
điểm trong việc xử lý bụi thô. Trong công nghiệp hiện nay hầu như các nhà máy hay
khu công nghiệp nào cũng sử dụng xiclon để xử lý bụi trước khi thải ra môi trường
hoặc chuyển đi các hệ thống xử lý tiếp theo.
25
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN November 21, 2014
25
NHÓM 7
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải tập 3 cơ học về bụi và phương pháp xử lý
bụi
 http://luanvan.net.vn/luan-van/do-an-thiet-ke-he-thong-xu-ly-nuoc-ngam-
36126/
 http://luanvan.co/luan-van/do-an-xu-ly-bui-va-khi-thai-cong-ty-hoang-duc-
linh-44551/
