ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
MỤC LỤC
1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ...........................................................................................................................................................1
Ngoài ra bụi gỗ còn gây ảnh hường tới sinh hoạt, gây mất vệ sinh…..................................11
MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc
của nền kinh tế cũng như khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền công nghiệp thế giới đã đạt
đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Cùng với sự phát triển ấy,
mức sống của con người cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng thay đổi. Tuy
nhiên, hệ quả của sự phát triển ấy là một loạt các vấn đề về môi trường như trái đất nóng
lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu …
Trước thực trạng ấy con người đã có ý thức về bảo vệ môi trường, ý thức về mối quan hệ
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 1
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
giữa “phát triển kinh tế” và “bảo vệ môi trường”. Vấn đề “phát triển bền vững” đã không
còn xa lạ và đây là mối quan tâm không của riêng ai đặc biệt là các nước đang trên đà phát
triển như Việt Nam chúng ta.
Ngày nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam cũng
như toàn thế giới. "Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan
trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi, có
mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)". Khi tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, số lượng
các khu công nghiệp, khu chế xuất 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, đặc biệt là đường hô hấp. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất
là điều tất yếu phải có trong các khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trường không khí.
Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển. Cuộc sống của người dân ngày càng được
nâng cao. Khi cuộc sống no đủ thì con người nghĩ đến việc làm đẹp. Từ các sản phầm tự
nhiên như tre, lứa, gỗ, cói…. Người ta có thể tạo ra các sản phẩm rất đẹp mắt và rất hữu ích,
tiện lợi dùng để trang trí trong gia đình, trường học, bệnh viện… tuy nhiên trong quá trình
luật Newton với tốc độ tăng dần. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn hại cho
da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng…
1.1.2. Phân loại bụi
- Theo nguồn gốc:
+Bụi hữu cơ như bụi tự nhiên ( bụi do động đất, núi lửa…)
+Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)
+Bụi động vật (len, lông, tóc…)
+Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement…)
+Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)
+Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)
- Theo kích thước hạt bụi:
+Khi D > 10µm : gọi là bụi;
+Khi D = (0,01 ÷ 0,1) µm : gọi là sương mù;
+Khi D < 0,1 µm : gọi đó là khói
Với loại bụi có kích thước nhỏ hơn 0,1 µm (khói) khi hít thở phải không được
giữ trong lại trong phế nang của phổi, bụi từ (0,1 ÷ 5) µm ở lại phổi chiếm (80 ÷
90)%, bụi từ (5 ÷10) µm khi hít vào lại được đào thải ra khỏi phổi, còn với bụi lớn
hơn 10 µm thường đọng lại ở mũi.
- Theo tác hại:
Theo tác hại của bụi có thể phân ra:
+ Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen);
+ Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban… (bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinh
dầu gỗ…);
+ Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…)
+ Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…
1.1.3. Tính chất hoá lý của bụi
Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống lọc bụi phụ thuộc đáng kể vào các tính
chất lý – hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi.
Sau đây sẽ trình bày sơ lược các tính chất lý – hóa cơ bản của bụi ảnh hưởng đến quá
trình hoạt động của hệ thống lọc và là cơ sở để chọn thiết bị lọc.
Tính bám dính của hạt xác định xu hướng kết dính của chúng. Độ kết dính của hạt
tăng có thể làm cho thiết bị lọc bị nghẽn do sản phẩm lọc.
Kích thước hạt càng nhỏ thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị. Bụi có (60 ÷
70)% hạt có đường kính nhỏ hơn 10 µm được coi như bụi kết dính (mặc dầu các hạt
kích thước lớn hơn 10 µm mang tính tản rời cao)
1.1.3.4. Tính mài mòn
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 4
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Tính mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại ở vận tốc như
nhau cả khí và nồng độ như nhau của bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng,
kích thước và mật độ của hạt. Tính mài mòn của bụi được tính đến khi chọn vận tốc
của khí, chiều dày của thiết bị và đường ống dẫn khí cũng như chọn vật liệu ốp của
thiết bị.
1.1.3.5. Tính thấm
Tính thấm nước có ảnh hưởng nhất định đến hiệu quả của thiết bị lọc kiểu ướt, đặc
biệt khi thiết bị làm việc có tuần hoàn. Khi các hạt khó thấm tiếp xúc với bề mặt chất
lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc. Ngược lại đối với các hạt dễ thấm chúng
không bị nhúng chìm hay bao phủ bởi các hạt lỏng, mà nổi trên bề mặt nước. Sau khi
bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn các hạt, hiệu quả lọc giảm vì các hạt khi tiếp tục
tới gần chất lỏng, do kết quả của sự va đập đàn hồi với các hạt được nhúng chìm
trước đó, chúng có thể bị đẩy trở lại dòng khí.
Các hạt phẳng dễ thấm hơn so với các hạt có bề mặt không đều. Sở dĩ như vậy là do
các hạt có bề mặt không đều hầu hết được bao bọc bởi vỏ khí được hấp thụ cản trở
sự thấm.
Theo đặc trưng thấm nước các vật liệu rắn chia thành 3 nhóm:
- Vật liệu lọc nước: dễ thấm nước (canxi, thạch cao, phần lớn silicat và khoáng vật
được oxi hóa, halogennua của kim loại kiềm);
- Vật liệu kị nước: khó thấm nước (grafit, than, lưu huỳnh);
- Vật liệu kị nước tuyệt đối (parafin, nhựa teflon, bitum).
dính bám của bụi.
1.1.3.9. Tính cháy nổ
Bụi cháy được do bề mặt tiếp xúc với oxi trong không khí phát triển mạnh (1 m
2
/g) có
khả năng tự bốc cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Cường độ nổ của bụi phụ
thuộc vào tính chất hóa học và tính chất nhiệt của bụi, vào kích thước và hình dạng của
các hạt, nồng độ của chúng trong không khí, vào độ ẩm và thành phần của khí, kích
thước và nhiệt độ của nguồn cháy và vào hàm lượng tương đối của bụi trơ.
1.2. Bụi trong quá trình sản xuất đồ gỗ.
1.2.1. Nhu cầu sử dụng gỗ.
- Trong cuộc sống hiện đại người sử dụng đòi hỏi đồ gỗ trong nhà phải có nhiều tính
năng, dễ bảo quản. Do diện tích nhà thường bị hạn chế nên sự tận dụng diện tích là quan
trọng. Chính vì thế một cái tủ trong phòng phải có khả năng chứa nhiều loại đồ hơn, đòi
hỏi sự kết hợp với các phụ kiện khác. Cùng với sự tiến bộ về công nghệ cho phép thiết
kế bố trí nhiều chức năng hơn trong một diện tích. Ví dụ trong bếp các ngăn chứa được
gắn thêm các kệ inox, kệ này có thể kéo, xoay và trượt để phù hợp với từng loại sản
phẩm.Việc sử dụng gỗ tự nhiên vẫn được ưa chuộng do truyền thống. Gỗ tự nhiên mang
lại sự cảm nhận thiên nhiên rất thật nên nó được sử dụng ở những không gian giao tiếp,
phòng ngủ.
- Sự phong phú về bề mặt gỗ chế biến giúp các sản phẩm có được những hiệu quả sử
dụng, thẩm mỹ phong phú không khác gỗ thiên nhiên và giúp cho các nhà thiết kế thực
hiện được nhiều ý tưởng mới. Vì thế hiện nay trong công trình nhà ở, hơn 90% đồ nội
thất đều sử dụng loại gỗ công nghiệp.
1.2.2. Bụi gỗ và tác hại của nó.
1.2.2.1. Sơ đồ qui trình công nghệ.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 6
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
Nguyên liệu gỗ
nhiệt từ việc đốt củi để tạo những miếng lớn hơn, thích hợp cho việc cắt xén sản phẩm.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa.
• Định hình
Tùy loại chi tiết cần thực hiện mà ở giai đoạn này gỗ sẽ được cắt hay tuapi để có
những kích thước thích hợp:
-Đối với các sản phẩm có dạng phẳng, các tấm gỗ ép sẽ được cắt xén theo từng
chi tiết tương ứng như các loại khung ghế, tay cầm của ghế.
-Đối với các chi tiết phức tạp như chân ghế, chân tủ, chân giường có các loại hoa
văn khác nhau, gỗ sẽ được phay chi tiết bằng máy tuapi.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa, máy tuapi.
• Tạo dáng
Gỗ sau khi được cắt đúng kích thước theo yêu cầu ở khâu định hình, sẽ được tạo
dáng chi tiết tương ứng với từng sản phẩm.
Công đoạn này bao gồm: cưa lọng, phay, bào để tạo dáng chính xác cho các chi
tiết sản phẩm. Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa, máy tuapi, bào.
• Mộng
Gỗ sau khi được tạo dáng chính xác ở khâu tạo dáng, sau đó được đưa vào khâu
mộng để làm các mộng lắp ghép. Các mộng bao gồm: mộng âm, mộng dương, mộng
đơn, mộng đôi.
Công đoạn này chủ yếu sử dụng các máy tuapi, cưa mâm 2 lưỡi.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy cưa, máy tuapi.
• Chà nhám (đánh bóng) chi tiết hoặc sản phẩm
Ở công đoạn này, chi tiết (sản phẩm) trước hết sẽ được chà nhám thô các góc
cạnh, bề mặt. Sau đó chúng được chà tinh bằng các loại giấy nhám mịn bằng máy hoặc
bằng tay.
Công đoạn này phát sinh bụi do các máy chà nhám
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 8
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
• Sơn phủ bề mặt
nhưng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, thường nằm trong khoảng từ (2÷20) µm, nên dễ phát tán
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 9
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
trong không khí. Ngòai ra tại các công đọan khác như vận chuyển gỗ, lắp gép… đều phát
sinh bụi tuy nhiên mức độ không đáng kể.
Thành phần và tính chất của bụi ở đây chủ yếu là bụi cơ học. Đó là một hỗn hợp các
hạt cellulose với kích thước thay đổi trong một phạm vi rất rộng. Các lọai bụi này, nhất thiết
phải có thiết bị thu hồi và xử lý triệt để, nếu không sẽ gây ra một số tác động nhất định đến
môi trường và sức khỏe con người.
Bảng 1.2. Tải lượng ô nhiễm bụi và chất thải rắn
Kích thước bụi
Nguyên liệu sử
dụng trong năm
(tấn)
Hệ số ô nhiễm
Tải lượng ô nhiễm
trong năm
(kg/năm)
Cưa, tẩm sấy 4250 0,187 ( Kg/ tấn gỗ) 794,75
Bụi tinh (gia công) 3400 0,5 (Kg/tấn gỗ) 1700
Bụi tinh (chà nhám) 12.000 m
2
0,05 (Kg/m
2
) 600
1.2.2.3. Tác hại của bụi gỗ
Bụi gỗ sau khi phát tán ra khỏi nhà máy bám vào quần áo mới giặt xong, khi mặc vào
sẽ thấy ngứa ngáy khó chịu, một số trường hợp gây kích ứng da vì trong bụi gỗ có chứa
hóa chất trong quá trình tẩm
các loại sản phẩm này, đồng thời cũng làm tăng chi phí để làm sạch chúng. Bụi lắng trên
lá còn làm giảm khả năng quang hợp của cây. Bụi gỗ lắng đọng làm lấp đầy những lỗ khí
khổng, bao xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sáng cần cho quá trình quang hợp. Bụi
cũng có thể làm tăng khả năng nhiễm bệnh của cây cối thông qua việc làm giảm sức sống
của cây, có thể còn làm cản trở khả năng thụ phấn của cây.
1.3. Các phương pháp xừ lý bụi
1.3.1. Phương pháp khô
1.3.1.1.Thiết bị thu hồi bụi khô
Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế lắng khác nhau: trọng lực
(các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí
hoặc nhờ vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết bị thu hồi
bụi xoáy và động).
Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận hành đơn giản, được áp dụng phổ
biến trong công nghiệp.
Tuy nhiên hiệu quả thu bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng thường
đóng vai trò xử lý sơ bộ. Một số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô:
Bảng 1.3. Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô
STT Thiết bị Năng suất
tối đa
(m
3
/h)
Hiệu quả xử lý Trở lực
(Pa)
Giới hạn
nhiệt độ
(
0
C)
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 11
>
750 ÷ 1.500 < 400
6 Thiết bị thu hồi
bụi động
42.500
%90);2( m
µ
>
< 400
a) Buồng lắng bụi
Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là lợi dụng trọng lực của các hạt bụi khi dòng khí
chứa bụi chuyển động ngang trong thiết bị. Khi đó hạt bụi chịu tác dụng đồng thời của hại
lực tác dụng. Lực tác dụng theo phương ngang do chuyển động của dòng khí và lực trọng
trường. Nếu lực tác động ngang nhỏ, hạt bụi có thể lắng đọng trên bề mặt của thiết bị lắng
bụi. Để đạt được điều đó, vận tốc chuyển động ngang của hạt bụi phải nhỏ đồng thời kích
thước buồng lắng bụi phải lớn để thời gian lưu bụi càng lâu càng tốt.
Buồng lắng bụi là kiểu thiết bị đơn giản nhất, trong thời gian khí đi qua thiết bị (vận
tốc dòng khí nhỏ hơn (1 ÷ 2)m/s) các hạt bụi dưới tác dụng của lực trọng trường lắng xuống
phía dưới và rơi vào bình chứa hoặc đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải
Buồng lắng bụi hoạt động có hiệu quả đối với các hạt có kích thước > 50 µm, còn các
hạt bụi có kích thước < 5µm thì khả năng thu hồi bằng không.
Ưu điểm:
+ Chế tạo đơn giản
+ Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp.
Nhược điểm:
+ Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích
+ Hiệu suất không cao
Để tăng hiệu quả lọc bụi, giảm thể tích buồng xử lý người ta cải tiến đưa thêm vào
các vách ngăn vào thiết bị
Một số dạng buồng lắng bụi:
Khí baån
Khí saïch
Buïi
Khí saïch
Khí baån
Buïi
Khí baån
Khí saïch
Buïi
Khí baån
Buïi
Khí saïch
Có vách ngăn Với chỗ quay khí nhẵn Có chóp mở rộng Nhập khí ngang hông
Hình 1.3: Thiết bị lắng bụi quán tính
c) Thiết bị lá xách
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 13
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
N ễ NHIM KHễNG KH GVHD: NGUYN TN DNG
Cỏc thit b ny cú dóy lỏ chn hoc cỏc vũng chn. Khớ i qua mng chn, i
hng t ngt, cỏc ht bi do quỏn tớnh chuyn ng theo hng c tỏch ra khi khớ hoc
va p vo cỏc tm phng nghiờng, lng trờn ú ri ri xung dũng khớ bi. Kt qu khớ
c chia thnh hai dũng: Dũng cha bi nng cao (10% th tớch) c hỳt qua xiclon
tip tc x lý, ri sau ú c trn vi dũng i qua cỏc tm chn (chim 90% th tớch).
Vn tc khớ trc mng chúp phi cao (15m/s) t hiu qu tỏch bi quỏn tớnh). Tr
lc ca li khong(100ữ500)N/m
2
. Thit b lỏ xỏch c s dng thu hi bi cú kớch
thc trờn 20àm.
Yu im ca lỏ xỏch l s mi mũn cỏc tm chn khi nng bi cao v cú th to
+ Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị
+ Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 500
0
C)
+ Thu hồi bụi ở dạng khô
+ Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m
2
+ Làm việc ở áp suất cao
+ Năng suất cao; Rẻ
+ Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon
+ Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi
+ Chế tạo đơn giản.
Nhược điểm:
+ Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 µm
+ Không thể thu hồi bụi kết dính.
Xiclon đơn
Xiclon đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau như
dạng hình trụ, dạng hình côn. Việc sử dụng loại nào là tùy thuộc vào đặc tính của bụi và
yêu cầu xử lý. Dạng hình trụ có năng suất lớn, còn loại hình côn có hiệu suất lớn.
Xiclon tổ hợp
Xiclon tổ hợp là một thiết bị lọc bụi gồm một số lượng lớn các đơn nguyên
xiclon mắc song song trong một vỏ có chung đường dẫn khí vào, khí ra, thùng chứa bụi.
Trong xiclon tổ hợp, việc tạo nên chuyển động quay của dòng khí trong thiết bị không
phải do dòng khí được đưa vào theo phương tiếp tuyến mà do các dụng cụ định hướng
dạng chong chóng hoặc dạng hóa hồng đặt trong thiết bị. Do vậy kích thước của xiclon
tổ hợp nhỏ hơn kích thước của xiclon đơn có cùng công suất.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 15
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Nguyên lý làm việc của xiclon tổ hợp: Khi bụi đi vào ống nối và sau đó di vào
+ Vận hành phức tạp
+ Lượng khí qua thiết bị lớn.
f) Thiết bị thu hồi bụi kiểu động [2]
Quá trình xử lý bụi trong thiết bị này được thực hiện nhờ lực ly tâm và lực
coriolit, xuất hiện khi quay cuồng hút. thiết bị thu hồi bụi kiểu động tiêu thụ năng
lượng nhiều hơn quạt thông thường có cùng năng suất và cột áp.
Ưu điểm của thiết bị này so với các thiết bị thu hồi bụi ly tâm khác là: gọn, lượng
kim loại nhỏ, kết hợp máy hút bụi và xiclon vào cùng một thiết bị. Tuy nhiên, chúng
có nhiều nhược điểm như: cánh quạt bị mài mòn nhanh, có khả năng tạo thành các
trầm tích trên cánh quạt, do đó làm mất căn bằng phần quay, hiệu quả thu hồi d <
10µm kém và chế tạo phức tạp.
1.3.1.2. Thiết bị lọc bụi khô [2]
Nguyên lý: Khi cho khí qua vách ngăn xốp, các hạt rắn được giữ lại còn khí đi xuyên
qua nó hoàn toàn.
Trong quá trình lọc bụi, các hạt bụi khô tích tụ trong các lỗ xốp hoặc tạo thành lớp
bụi trên bề mặt vách ngăn, do đó chúng trở thành môi trường lọc đối với các hạt bụi
đến sau. Tuy nhiên bụi tích tụ càng nhiều làm cho kích thước lỗ xốp và độ xốp chung
của vách ngăn càng giảm, vì vậy sau một thời gian làm việc nào đó cần phải phá vỡ và
loại lớp bụi ra. Như vậy, quá trình lọc bụi phải kết hợp với quá trình phục hồi vật liệu
lọc.
Trong quá trình làm sạch khí, các hạt bụi tiến gần đến các sợi hoặc bề mặt vật liệu
hạt, va chạm với chúng và lắng xuống do tác dụng của lực thẩm thấu, quán tính và hút
tĩnh điện.
Thiết bị lọc được chia làm 3 loại, phụ thuộc vào chức năng và nồng độ bụi vào, ra:
+ Thiết bị tinh lọc (Hiệu quả cao): dùng để thu hồi bụi cực nhỏ với hiệu quả rất cao
(>99%) với nồng độ đầu vào thấp (<1mg/m
3
) và vận tốc lọc < 10cm/s. Thiết bị lọc này
ứng dụng để thu hồi bụi độc hại đặc biệt, cũng như để siêu lọc không khí. Vật liệu lọc
không được phục hồi.
+ Độ bền cơ học cao khi ở nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn;
+ Có khả năng được phục hồi;
+ Giá thấp.
Vật liệu lọc phổ biến nhất lầ vải bông, len, vải tổng hợp và vải thủy tinh.
+ Vải bông có tính lọc tốt và giá thấp nhưng không bền hóa học và nhiệt, dễ cháy
và chứa ẩm cao;
+ Vải len có khả năng cho khí xuyên qua lớn, bảo đảm độ sạch ổn định và dễ
phục hồi nhưng không bền hóa và nhiệt, giá cao hơn vải bông; khi làm việc lâu ở nhiệt
độ cao, sợi len trở nên giòn, chúng làm việc đến 90
0
C;
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 18
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
+ Vải tổng hợp bền nhiệt và hóa, giá rẻ hơn vải bông và vải len. Trong môi
trường axit độ bền của chúng cao, còn trong môi trường kiềm độ bền giảm;
+ Vải thủy tinh bền ở (150÷350)
0
C. Chúng được chế tạo từ thủy tinh nhôm silicat
không kiềm hoặc thủy tinh magezit.
Vải có thể phục hồi bằng hai phương pháp cơ bản:
+ Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học);
+ Thổi ngược vật liệu lọc bằng khí sạch hoặc không khí.
Ưu điểm: hiệu suất lọc bụi cao (98÷99)%, phù hợp với các loại bụi có đường kính nhỏ.
Nhược điểm:
+ Giá thành và chi phí quản lý cao vì đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc, thiết bị rũ
bụi;
+ Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm.
1.3.1.2.2. Thiết bị lọc sợi [2]
Thành phần lọc của thiết bị lọc dạng này gồm một hoặc nhiều lớp, trong đó có các
nghiên cứu đầy đủ.
1.3.1.2.3. Thiết bị lọc hạt
Được ứng dụng ít hơn thiết bị lọc sợi. Ưu điểm của lọc hạt là: vật liệu dễ kiếm,
có thể làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trường ăn mòn, chịu tải lực lớn và độ giảm
áp lớn. Người ta chia ra làm 2 dạng thiết bị lọc hạt: đệm và lọc hạt cứng.
Thiết bị lọc đệm: trong thiết bị này, thành phần lọc không liên kết với nhau. Đó
là lớp đệm tĩnh; lớp đệm chuyển dộng với sự dịch chuyển của vật liệu rời trong trường
trọng lực; lớp giả lỏng. Vật liệu đệm thường là cát, sỏi, đá cuội, xỉ than, than cốc,
grafit, nhựa, cao su…. Việc chọn vật liệu phụ thuộc nhiệt độ, tính ăn mòn của khí.
Thiết bị lọc hạt cứng: Trong thiết bị lọc dạng này cac hạt liên kết với nhau nhờ
thiêu kết, dập hoặc dán và tạo thành hệ thống xúng không chuyển động. Đó là sứ xốp,
kim loại xốp, nhựa xốp. Lớp lọc loại này bền chặt, chống ăn mòn và chịu tải lớn.
Chúng được ứng dụng để lọc khí nén. Nhược điểm của thiết bị này là: giá cao, trở lực
lớn, khó hồi phục. Có thể phục hồi theo phương pháp sau:
+ Thổi khí theo chiều ngược lại;
+ Cho dung dịch lỏng qua theo hướng ngược lại;
+ Cho hơi nóng qua;
+ Gõ hoặc nung lưới với thành phần lọc.
1.3.2. Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt [2]
Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi với
chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:
+ Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng. Các hạt bụi
được tách ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước
+ Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc
với bề mặt này. Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí
+ Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí. Các
hạt bụi bị dính ướt và loại ra khỏi khí.
Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha. Bề
mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng. Trong đa số thiết bị
thu hồi bụi ướt tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi được thu hồi theo nhiều cơ chế
khí và các giọt lỏng (được tạo ra bởi các vòi phun). Theo hướng chuyển động của khí và
lỏng, tháp trần chia ra ngược chiều, cùng chiều và tưới ngang.
Tháp trần đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d ≥ 10µm và kém hiệu quả khi
bụi có d < 5 µm.
Vận tốc dòng khí trong thiết bị thường trong khoảng (0,6÷1,2) m/s đối với thiết bị
không có bộ tách giọt và khoảng (5÷8) m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt. Trở lực của tháp
trần không có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường không quá 250N/m
2
.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 21
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đường kính (D). Lượng nước sử dụng được
chọn vào khoảng (0,5÷8)l/m
3
khí.
1.3.2.3.Thiết bị rửa khí đệm.
Tháp rửa khí đệm là tháp với lớp đệm đổ đống hoặc được sắp xếp theo trật tự xác
định. Chúng được ứng dụng để thu hồi bụi dễ dính ướt, nhưng với nồng độ không cao và
khi kết hợp với quá trình hấp thụ do lớp đệm hay bị bịt kín nên loại thiết bị này ít được sử
dụng. Ngoài tháp ngược chiều, trên thực tế người ta còn ứng dụng thiết bị rửa khí với sự
tưới ngang.
Để đảm bảo độ dính ướt của bề mặt lớp đệm, chúng thường được để nghiêng
7÷10
0
về hướng dòng khí, lưu lượng lỏng (0,15÷0,51) l/m
3
. Khi nồng độ bụi ban đầu
đến 10-12 g/m
3
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 22
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
+ Không cho phép lưu lượng khí dao động lớn vì như vậy sẽ phá vỡ chế
độ tạo bọt;
+ Không cho phép nồng độ bụi trong khí dao động lớn vì có thể làm bẩn
đĩa.
1.3.2. 5. Thiết bị rửa khí va đập quán tính.
Trong các thiết bị này, sự tiếp xúc của khí với nước được thực hiện do sự va đập
của dòng khí lên bề mặt chất lỏng và do sự thay đổi hướng đột ngột của dòng khí.
Kết quả của sự va đập là các giọt lỏng đường kính (300÷400)µm được tạo thành,
làm gia tăng quá trình lắng bụi.
Đối với thiết bị dạng này, mực nước cố định đóng vai trò quan trọng. Sự thay
đổi nhỏ của mực nước cũng cơ thể làm giảm hiệu quả thu hồi bụi hoặc làm tăng trở
lực của thiết bị. Hiệu quả của thiết bị thu hồi va đập quán tính đến 99,5% đối với các
hạt bụi có kích thước lớn hơn 3µm.
1.3.2. 6. Thiết bị rửa khí ly tâm
Thu hồi bụi trong thiết bị rửa khí ly tâm diễn ra dưới tác dụng của hai lực: lực
ly tâm và lực quán tính. Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước (2÷5)µm đạt 90%.
Các thiết bị rửa khí ly tâm được ứng dụng trong thực tế, theo kết cấu có thể
chia làm hai dạng:
+Thiết bị, trong đó dòng xoáy được thực hiện nhờ cánh quạt quay đặt ở
trung tâm
+Thiết bị với ống khí vào theo phương tiếp tuyến. Nước rửa khí chảy
qua vòi phun ở trung tâm và chảy thành màng trên thành thiết bị.
Đặc điểm của thiết bị này là chất lỏng ít bị cuốn theo khí vì lực ly tâm
làm lắng các giọt lỏng trên thành thiết bị.
1.3.2. 7. Thiết bị rửa khí vận tốc cao (thiết bị rửa khí Venturi)
Để làm sạch khí khỏi bụi có kích thước (1÷2) µm và nhỏ hơn, người ta ứng
dụng chủ yếu các thiết bị rửa khí có vận tốc lớn.
(0,01÷100)µm ở nhiệt độ đến (400÷500)
0
C. Trở lực của thiết bị lọc điện khoảng
150Pa. Tiêu hao điện năng cho xử lý 100m
3
khí khoảng (0,36÷1,8)×10
6
J. Bụi có độ
dẫn điện càng cao thì hiệu quả thu hồi chúng trong thiết bị lọc điện càng lớn.Thành
phần khí và bụi ảnh hưởng đến độ dẫn của nó. Khi độ ẩm của khí tăng, điện trở riêng
phần của bụi giảm. Nếu vận tốc khí trong thiết bị lọc điện tăng thì hiệu quả xử lý
giảm và ngoài ra còn tăng khả năng lôi cuốn bụi theo dòng khí.
Hiệu quả của thiết bị lọc điện khi thu hồi hạt có kích thước 0,5µm đạt 99% và
giảm khi vận tốc dòng khí tăng.Hiệu quả của thiết bị lọc điện phụ thuộc tính chất của
bụi và khí, vận tốc và tính đồng đều phân phối dòng bụi trong tiết diện thiết bị . Hiệu
thế càng cao và vận tốc khí càng thấp hiệu quả thu hồi bụi càng cao.
Thiết bị lọc điện có ưu điểm:
+ Hiệu suất thu hồi bụi cao, đạt tới 99%;
+ Chi phí năng lượng thấp;
+ Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1µm và nồng độ bụi từ
vài gam đến 50g/m
3
;
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042 24
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
+ Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 500
0
C);
+ Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không;