ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU............................................................................................................................. 4
1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ...............................................................................................................4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT....................................5
1.1. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI......................................................................................5
1.1.1. Định nghĩa......................................................................................................5
1.1.2. Phân loại bụi...................................................................................................5
1.1.3. Tính chất hoá lý của bụi..................................................................................6
1.1.3.1. Mật độ........................................................................................................6
1.1.3.2.Tính tán xạ...................................................................................................6
1.1.3.3.Tính bám dính..............................................................................................7
1.1.3.4. Tính mài mòn..............................................................................................7
1.1.3.5. Tính thấm....................................................................................................7
1.1.3.6. Tính hút ẩm và tính hòa tan.........................................................................7
1.1.3.7. Suất điện trở của lớp bụi.............................................................................8
1.1.3.8. Tính mang điện...........................................................................................8
1.1.3.9. Tính cháy nổ...............................................................................................8
1.2. BỤI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐỒ GỖ...................................................................8
1.2.1. Nhu cầu sử dụng gỗ........................................................................................8
1.2.2. Bụi gỗ và tác hại của nó..................................................................................9
1.2.2.1. Sơ đồ qui trình công nghệ...........................................................................9
1.2.2.2. Bụi gỗ.......................................................................................................11
1.2.2.3. Tác hại của bụi gỗ.....................................................................................12
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỪ LÝ BỤI..................................................................................13
1.3.1. Phương pháp khô..........................................................................................13
1.3.1.1.Thiết bị thu hồi bụi khô..............................................................................13
1.3.1.2. Thiết bị lọc bụi khô [2].............................................................................19
1.3.1.2.1. Thiết bị lọc vải...................................................................................20
1.3.1.2.2. Thiết bị lọc sợi [2]..............................................................................21
1.3.1.2.3. Thiết bị lọc hạt...................................................................................22
1.3.2. Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt [2]....................................................23
1.3.2.1. Buồng rửa khí...........................................................................................23
1.3.2.2. Thiết bị rửa khí trần..................................................................................24
1.3.2.3. Thiết bị rửa khí đệm..................................................................................24
1.3.2. 4.Thiết bị sủi bọt..........................................................................................24
1.3.2. 5. Thiết bị rửa khí va đập quán tính.............................................................25
1.3.2. 6. Thiết bị rửa khí ly tâm..............................................................................25
1.3.3. Thiết bị lọc điện...........................................................................................26
CHƯƠNG 2. QUY HOẠCH MẶT BẰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI GỖ.......................28
2.1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU VỀ HỆ THỐNG............................................................................28
2.1.1. Vị trí địa lý....................................................................................................28
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
1
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
2.2.2. Vị trí đặt hệ thống xử lý bụi..........................................................................30
2.2.3. Mạng lưới điện quốc gia...............................................................................30
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THẾT BỊ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
TRONG NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ................................................................................33
3.1 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ................................................................33
3.1.1 Lựa chọn phương án xử lý.............................................................................33
3.1.2. Thuyết minh qui trình công nghệ..................................................................34
3.2. YÊU CẦU...................................................................................................................34
3.3. CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT CHO TÍNH TOÁN & THIẾT KẾ.........................................34
3.4. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA CÁC THIẾT BỊ......................................................................35
3.4.1. Sơ đồ nguyên lý của xiclon...........................................................................35
3.4.2. Sơ đồ nguyên lý của túi vải...........................................................................36
3.5. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ.......................................................................................37
3.5.1. Tính toán xiclon [1].....................................................................................37
3.5.1. 1. Các kích thước chi tiết của xiclon [1].......................................................37
3.5.1.2. Xác định đường kính giới hạn của hạt bụi [2]..........................................39
3.5.1.3. Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của xiclon [2].....................................................40
3.5.1.4. Hiệu quả lọc theo khối lượng của hệ thống
[2]...................................41
3.5.1.5. Khối lượng bụi thu trong 1 ngày [1].........................................................41
3.5.1.6. Tổn thất áp suất trong xiclon [1]...............................................................43
3.6. Tính toán thiết bị lọc túi vải.............................................................................43
3.6.1. Kích thước túi vải [1]..................................................................................45
3.6.2. Tính toán trở lực của thiết bị [1]..................................................................45
3.6.3. Kích thước thiết bị.......................................................................................46
3.6.4. Khối lượng bụi thu được [1].......................................................................46
3.6.5. Thời gian rung giũ bụi. [1]..........................................................................47
3.6.6. Chọn máy nén khí dùng để rung rũ bụi. [1].................................................48
3.7. Tính ứng suất của thiết bị.................................................................................48
3.7.1 Chọn vật liệu [4]..........................................................................................48
3.7.2. Xác định ứng suất cho phép của thép CT3
[4]....................................48
3.7.3. Thiết bị lọc túi vải.......................................................................................49
3.4.3.4. Thiết bị xiclon...........................................................................................50
3.8. CHỌN QUẠT HÚT......................................................................................................51
3.8.1. Trở lực trên đường ống dẫn khí vào thiết bị [4]...........................................51
3.8.2. Tính toán quạt hút........................................................................................54
3.9. ỐNG KHÓI..................................................................................................................55
3.9.1. Tính toán chiều cao ống khói [4].................................................................55
3.9.2.Trở lực ống khói [4]......................................................................................57
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG - VẬN HÀNH.......................................................................58
4.1. ỨNG DỤNG................................................................................................................58
4.2. VẬN HÀNH................................................................................................................58
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG................................................60
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
2
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
5.1. TÍNH TOÁN KINH TẾ.................................................................................................60
5.1.1 Đường ống.....................................................................................................60
5.1.2. Xiclon...........................................................................................................61
5.1.3. Thiết bị lọc túi vải.........................................................................................63
5.1.4. Ống khói [4]..................................................................................................64
5.1.5. Các thiết bị khác...........................................................................................65
5.1.6. Tổng chi phí xây dựng toàn hệ thống xử lý...................................................65
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.........................................................................66
6.1. KẾT LUẬN.................................................................................................................66
6.2. KIẾN NGHỊ.................................................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................67
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
3
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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 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 tạo ra các sản phẩm đó, đặc biệt là sử dụng các vật liệu từ gỗ. từ đó nhiều nhà máy
chế biến gỗ, các xưởng mộc mọc lên. Như chúng ta đã biết trong quá trình chế biến gỗ thì
việc xẻ gỗ, cưa gỗ, trà nhám, đánh bóng… tạo ra rất nhiều loại bụi với các kích thước khác
nhau gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến sức khỏe công nhân làm việc và khu vực dân cư
xung quanh. Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi trong nhà máy trước khi thải ra
môi trường không khí là hết sức cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững.
1.1.1. Mục tiêu đồ án
- Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ bằng xiclon và túi vải.
1.1.2. Nhiệm vụ đồ án
- Quy hoạch mặt bằng nhà máy và hệ thống xừ lý bụi
- Xác định nguồn ô nhiễm trong Nhà máy chế biến gỗ.
- Các phương pháp xử lý bụi.
- Lựa chọn thiết bị và tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy.
- Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý.
- Vẽ sơ đồ công nghệ xử lý bụi.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
4
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Ô nhiễm không khí do bụi
1.1.1. Định nghĩa
Bụi là tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn tại lâu trong không khí dưới
dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói,mù.
Bụi bay có kích thước từ (0,001÷10)µm bao gồm tro, muội, khói và những hạt
rắn được nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc
không đổi theo định luật stoke. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương
nặng cho cơ quan hô hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (Silicose) do hít thở
phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày.
Bụi lắng có khích thước lớn hơn 10µm, thường rơi nhanh xuống đất theo định
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…
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
5
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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.
1.1.3.1. Mật độ
Mật độ đổ đống (khác với mật độ thực) có tính đến các khe chứa không khí giữa
các hạt. Mật độ đổ đống dùng để xác định thể tích bụi chiếm chỗ trong bunke chứa
bụi. Khi tăng các hạt cùng kích thước mật độ đổ đông giảm do thể tích tương đối
của các lớp không khí tăng. Khi nén chặt, mật độ đổ đống tăng 1,2 ÷ 1,5 lần (so với
khí mới đổ đống).
Mật độ không thực là tỷ số khối lượng các hạt và thể tích mà hạt chiếm chỗ, bao
gồm các lỗ nhỏ, các khe hổng và không đều. Các hạt nguyên khối, phẳng và các hạt
ban đầu có mật độ không thực trong thực tế trùng với mật độ thực. Những hạt như
thế dễ lọc trong thiết bị lọc quán tính hơn so với thiết bị lọc lỗ rỗng do khối lượng
bằng khối lượng thực nên chúng ít bị tác dụng lôi kéo của không khí sạch thoát ra
từ thiết bị lọc. Trái lại các hạt có mật độ không thực thấp dễ lọc trong các thiết bị
lọc như ống vải, bằng vật liệu xốp vì chúng dễ bị nước hoặc vải lọc giữ lại.
Mật độ không thực thường có trị số nhỏ hơn so với mật độ thực thường thấy ở bụi
có xu hướng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mồ hóng, oxit của các kim loại màu…
1.1.3.2.Tính tán xạ
Kích thước hạt là thông số cơ bản của bụi, vì chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào
thành phần tán xạ của bụi.
Trong quá trình đông tụ, các hạt ban đầu liên kết với nhau trong thiết bị đông tụ nên
chúng to dần. Do đó trong kỹ thuật lọc bụi kích thước Stoc có ý nghĩa quan trọng.
Đó là đường kính của hạt hình cầu có vận tốc lắng chìm như hạt nhưng không phải
hình cầu, hoặc chất keo tụ.
Thành phần tán xạ là hàm lượng tính bằng số lượng hay khối lượng các hạt thuộc
nhóm kích thướng khác nhau.
Kích thước hạt có thể được đặc trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) – là vận tốc rơi tự
do của hạt trong không khí không chuyển động.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
6
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
1.1.3.3.Tính bám dính
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
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).
1.1.3.6. Tính hút ẩm và tính hòa tan
Các tính chất này của bụi được xác định trước hết bởi thành phần hóa học của
chúng cũng như kích thước, hình dạng và độ nhám của bề mặt các hạt bụi. Nhờ tính
hút ẩm và tính hòa tan mà bụi có thể được lọc trong các thiết bị lọc kiểu ướt.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
7
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
1.1.3.7. Suất điện trở của lớp bụi
Suất điện trở của lớp bụi phụ thuộc vào tính chất của từng hạt riêng biệt (vào tính
dẫn điện bề mặt và bên trong, vào hình dạng và kích thước của hạt) cũng như cấu
trúc của lớp và các thông số của dòng khí. Nó ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị
lọc bằng điện.
Phụ thuộc vào suất điện trở bụi chia thành 3 nhóm như sau:
- Bụi thuộc nhóm suất điện trở thấp: có suất điện trở của lớp dưới 104.cm
- Bụi thuộc nhóm suất điện trở trung bình: có suất điện trở của lớp từ 104 ÷1010.cm.
- Bụi thuộc nhóm suất điện trở cao: có suất điện trở của lớp lớn hơn 1010 ÷1013.cm.
1.1.3.8. Tính mang điện
Tính mang điện (còn gọi là tính được nạp điện) của bụi ảnh hưởng đến trạng thái
của bụi trong đường ống và hiệu xuất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị
lọc kiểu ướt…). Ngoài ra tính mang điện còn ảnh hưởng đến an toàn cháy nổ và
tính 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
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
8
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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.
Nguyên liệu gỗ
Cưa, tẩm, sấy
Định hình: Cưa, bào
Tạo dáng:Cưa, bào, tuapi
Mộng: Tuapi, cưa
Chà nhám
Sơn phủ bề mặt
Lắp ghép - Thành phẩm
Hình 1.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ chế biến đồ mộc gia dụng.
Mô tả quy trình công nghệ.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
9
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Các công đoạn chính trong công nghệ chế biến gỗ, có thể chia thành những phần
chính như sau:
-
Công đoạn cưa, tẩm và sấy.
-
Công đoạn định hình.
-
Công đoạn tạo dáng.
-
Công đoạn làm mộng
-
Công đoạn chà nhám chi tiết hoặc sản phẩm.
-
Công đoạn sơn phủ bề mặt các chi tiết.
Các công đoạn được mô tả lần lượt như sau:
Cưa tẩm và sấy
Nguyên liệu là các loại gỗ vụn, gỗ khúc hoặc gỗ dạng thân cây (cao su, tràm,
bạch đàn…). Được cưa ra với những kích thước thích hợp sau đó đem ngâm hay tẩm
hóa chất. Đối với các loại gỗ khúc, gỗ vụn, trước khi đem đến công đoạn cắt, định
dạng sản phẩm phải được dán keo, sau khi ghép các khúc gỗ lại, chúng sẽ được sấy
bằng hơi 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
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
10
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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
Sơn phủ bề mặt
Sau khi chà nhám tinh, sản phẩm được sơn phủ bề mặt bằng cách nhúng vào
vecni hoặc sơn bằng máy. Mục đích của sơn phủ bề mặt là để chống mối mọt và làm
cho sản phẩm thêm bóng đẹp.
Công đoạn này phát sinh bụi sơn.
Lắp ghép - thành phẩm
Ở công đoạn này, các chi tiết đã được gia công hoàn chỉnh, các chi tiết này sẽ
được bộ phận lắp ghép, lắp ghép thành sản phẩm.
Các sản phẩm sau khi lắp ghép sẽ được kiểm tra chất lượng trước khi đóng gói
– xuất xưởng.
1.2.2.2. Bụi gỗ
Đây là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong công nghiệp chế biến gỗ, vì hiện
trong phân xưởng cũ nồng độ bụi quá cao so với tiêu chuẩn cho phép.
Bụi phát sinh chủ yếu từ các công đoạn và qúa trình sau:
+ Cưa xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc.
+ Rọc, xẻ gỗ.
+ Khoan, phay, bào.
+ Chà nhám, bào nhẵn bề mặt các chi tiết.
Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể về kích thước cỡ hạt bụi và tải lượng bụi sinh
ra ở những công đoạn khác nhau. Tại các công đoạn gia công thô như cưa cắt, bào,
tiện, phay… phần lớn chất thải đều có kích thước lớn có khi tới hàng ngàn m. Hệ số
phát thải bụi ở các công đoạn trong công nghệ sản xuất gỗ được thể hiện trong bảng
2.5 sau:
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
11
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Bảng 1.1. Hệ số ô nhiễm bụi trong công nghệ sản xuất gỗ gia dụng.
STT
Công đoạn
Hệ số ô nhiễm
1
Cắt và bốc xếp gỗ
0,187 ( Kg/ tấn gỗ)
2
Gia công chi tiết
0,5 (Kg/tấn gỗ)
3
Chà nhám, đánh bóng
0,05 (Kg/m2)
Nguồn: WHO, 1993
Tại các công đoạn gia công tinh như chà nhám, đánh bóng, tải lượng bụi không lớn
nhưng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, thường nằm trong khoảng từ (2÷20) m, nên dễ phát tán
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
Nguyên liệu sử
dụng trong năm
(tấn)
Hệ số ô nhiễm
Cưa, tẩm sấy
4250
0,187 ( Kg/ tấn gỗ)
Bụi tinh (gia công)
3400
0,5 (Kg/tấn gỗ)
1700
Bụi tinh (chà nhám)
12.000 m2
0,05 (Kg/m2)
600
Kích thước bụi
Tải lượng ô nhiễm
trong năm
(kg/năm)
794,75
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
Bụi gỗ vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hoá phổi gây nên
những bệnh hô hấp. Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 µm có thể được giữ lại
trong phổi. tuy nhiên nếu các hạt bụi này có đường kính nhỏ hơn 1 µm thì nó được
chuyển đi như các khí trong hệ thống hô hấp. Khi có tác động của các hạt bụi tới mô
phổi, đa số xảy ra các hư hại sau đây:
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
12
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản, từ đó làm giảm khả năng phân phối khí.
Khí thũng phổi: phá hoại các túi phổi từ đó làm giảm khả năng trao đổi khí oxy và
CO2
Ung thư phổi: phá hoại các mô phổi, từ đó làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và tế
bào, làm ảnh hưởng khả năng tuần hoàn của máu trong hệ thống tuần hoàn. Từ đó kéo
theo một số vấn đề đáng lưu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao.
Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra
Bệnh ở đường hô hấp: tuỳ theo nguồn gốc các loại bụi mà gây ra các bệnh viêm
mũi, họng khí phế quản khác nhau. Bụi hữu cơ như bông sợi, gai, lanh dính vào niêm
mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch. Bụi vô cơ rắn, cạnh sắc nhọn, ban đầu
thường gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu ngày có thể teo
mũi, giảm chức năng giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát sinh.
Bệnh ngoài da: bụi tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh các bệnh
về da.
Bệnh gây tổn thương mắt: do không có kính phòng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích
thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài quạt… Ngoài ra bụi còn có
thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt.
Ngoài ra bụi gỗ còn gây ảnh hường tới sinh hoạt, gây mất vệ sinh…
Ảnh hưởng đến thực vật
Bụi gỗ bám quá nhiền trên vỏ hoa quả, cây củ là nguyên nhân làm giảm chất lượng của
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).
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
13
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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
(m3/h)
Hiệu quả xử lý
Trở lực
(Pa)
Giới hạn
nhiệt độ
( 0C)
1
Buồng lắng
Không giới
hạn
( 50 m);80 90%
50 ÷ 130
350 ÷ 550
2
Xiclon
85.000
( 10 m);50 90%
250 ÷ 1.500
350 ÷ 550
3
Thiết bị gió
xoáy
( 2 m);90%
<2000
< 250
30.000
4
Xiclon tổ hợp
170.000
( 5m);90%
750 ÷ 1.500
350 ÷ 450
5
Thiết bị lắng
quán tính
127.500
( 2 m);90%
750 ÷ 1.500
< 400
6
Thiết bị thu hồi
bụi động
42.500
( 2 m);90%
< 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 m, còn
các hạt bụi có kích thước < 5m thì khả năng thu hồi bằng không.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
14
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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:
a
a
c
c
a) Buồng đơn
b) Buồng có vách ngăn
c) Buồng nhiều tầng
Hình 1.2.Các dạng buồng lắng bụi
1.
Dòng khí bẩn chứa bụi vào
a.
Quỹ đạo chuyển động của
buồng lắng.
bụi kích thước lớn và nặng
2.
Khí sạch ra khỏi buồng lắng
3.
Bụi thu hồi
b.
Quỹ đạo chuyển động của
bụi có kích thước nhỏ và nhẹ
c.
dòng khí
Quỹ đạo chuyển động của
b) Thiết bị lắng quán tính
Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hướng chuyển động của dòng
khí, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng cũ và
tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa.
Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, còn ở ống vào khoảng 10 m/s. Hiệu
quả xử lý của thiết bị này dạng này từ(65÷80)% đối với các hạt bụi có kích thước
(25÷30 )m. Trở lực của chúng trong khoảng (150÷390) N/m2.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
15
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
Khí saïch
Khí saïch
Khí saïch
Khí baån
Khí baån
Khí baån
Khí saïch
Buïi
Buïi
Khí baån
Buïi
Buïi
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
Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc các vòng chắn. Khí đi qua mạng chắn, đổi
hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách ra khỏi khí hoặc
va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí bụi. Kết quả khí
được chia thành hai dòng: Dòng chứa bụi nồng độ cao (10% thể tích) được hút qua xiclon
để tiếp tục xử lý, rồi sau đó được trộn với dòng đi qua các tấm chắn (chiếm 90% thể tích).
Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao (15m/s) để đạt hiệu quả tách bụi quán tính). Trở
lực của lưới khoảng(100÷500)N/m2. Thiết bị lá xách được sử dụng để thu hồi bụi có kích
thước trên 20m.
Yếu điểm của lá xách là sự mài mòn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và có thể tạo
thành trầm tích làm bít kín mặt sàng. Nhiệt độ cho phép của khí thải phụ thuộc vào vật liệu
làm lá chắn, thường không quá 450÷6000C.
Khí buïi
Khí saïch
Khí buïi
Hình 1.4. Thiết bị lá xách
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
16
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
d) Xiclon
Thiết bị xiclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích
thước hạt bụi > 5m. Thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm.
Nguyên lý hoạt động: Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của xiclon. Thân
xiclon thường là hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí bẩn vào thường có dạng khối chữ
nhật, được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân xiclon. Khí vào xiclon thực hiện chuyển
động xoắn ốc, dịch chuyển xuống 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 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, dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực và từ đó
ra khỏi xiclon, qua ống xả bụi. Khí sạch sau xử lý được đưa ra ở phía trên đỉnh thiết bị bởi
ống trụ tâm.
Trong công nghiệp, xiclon được chia làm hai nhóm: hiệu quả cao và năng suất cao.
Nhóm thứ nhất đạt hiệu cao nhưng yêu cầu chi phí lớn, còn nhóm thứ hai có trở lực nhỏ
nhưng thu hồi các hạt mịn kém hơn.
Trong thực tế, người ta ứng dụng rộng rãi xiclon trụ và xiclon chóp (không có thân
trụ). Xiclon trụ thuộc nhóm năng suất cao, còn xiclon chóp thuộc nhóm hiệu quả cao.
Đường kính xiclon trụ không lớn hơn 2000mm và xiclon chóp nhỏ hơn 3000mm.
Ưu điểm:
+
Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị
+
Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000C)
+
Thu hồi bụi ở dạng khô
+
Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m2
+
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 m
+
Không thể thu hồi bụi kết dính.
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
17
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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.
Nguyên lý làm việc của xiclon tổ hợp: Khi bụi đi vào ống nối và sau đó di vào
hộp phân phối, từ đó đi vào các không gian giữa vỏ đơn nguyên và ống xả. Trong
khoảng không gian này có đặt các dụng cụ định hướng để tạo sự chuyển động xoáy.
Bụi sau khi tách đi qua lỗ tháo bụi và vào thùng chứa.
Khí saïch
Khí buïi
Khí
Buïi
Buïi
a) xiclon đơn
b) xiclon nhóm
Hình 1.5. Xiclon
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
18
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
e) Thiết bị thu hồi bụi xoáy
Cũng giống như xiclon, thiết bị này ứng dụng có chế lắng bụi ly tâm. Điểm
khác cơ bản so với xiclon là trong thiết bị này có dòng khí xoáy phụ trợ.
Nguyên lý hoạt động: Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xoáy nhờ
cánh quạt, chuyển động lên trên và chịu tác động của tia khí thứ cấp. Dòng khí thứ
cấp chạy ra từ vòi phun tiếp tuyến để tạo sự xoáy hỗ trợ cho khí. Dưới tác dụng của
lực ly tâm bụi văng ra phía ngoài, gặp dòng khí xoáy thứ cấp hướng xuống dưới,
đẩy chúng vào khoảng không gian vành khăn giữa các ống. Không gian vành khắn
chung quanh ống vào được trang bị vòng đệm chắn để bụi không quay trở lại thiết
bị.
Ưu điểm của thiết bị thu hồi bụi xoáy so với xiclon là:
+
Hiệu quả thu hồi bụi phân tán cao hơn
+
Bề mặt trong của thiết bị không bị mài mòn
+
Có thể xử lý khí có nhiệt độ cao hơn do ứng dụng dòng khí thứ cấp lạnh
+
Có thể điều chỉnh quá trình phân riêng bụi bằng cách thay đổi lượng khí
thứ cấp.
Nhược điểm:
+
Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ
+
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 < 10m 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
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
19
ĐỒ ÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG
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/m3) 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.
+
Thiết bị lọc không khí: được sử dụng trong hệ thống thông khí và điều hòa
không khí. Chúng được dùng để lọc khí có nồng độ bụi nhỏ hơn 50 mg/m 3 với vận tốc
lọc (2,5÷3) m/s. Vật liệu lọc có thể được phục hồi hoặc không phục hồi.
+
Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): được sử dụng để làm sạch khí công
nghiệp có nồng độ bụi đến 60 g/m3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5 m, vật liệu lọc
thường được phục hồi.
1.3.1.2
.1. Thiết bị lọc vải
Các thiết bị này phổ biến nhất, Đa số thiết bị lọc vải có vật liệu lọc dạng tay áo
hình trụ được giữ chặt trên lưới ống và được trang bị cơ cấu giũ bụi.
Đường kính tay áo có thể khác nhau, phổ biến nhất là (120÷300)mm và
chiều dài (2200÷3000) mm. Tỉ lệ chiều dài và đường kính tay áo thường vào khoảng
(16÷20):1
Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn
+
Giai đoạn 1: khi vải lọc còn sạch, các hạt bụi lắng trên các lớp xơ nằm trên
bề mặt sợi và giữa các sợi. Ở giai đoạn này, hiệu suất lọc bụi còn thấp.
+
Giai đoạn 2: khi đã có một lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớp bụi này trở thành
môi trường lọc bụi thứ 2. Hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này rất cao.
+
Giai đoạn 3: sau một thời gian làm việc, lớp bụi bám trên vải sẽ dày lên làm
tăng trở lực của thiết bị, vì vậy phải làm sạch vải lọc. Sau khi làm sạch vải lọc vẫn còn
một lượng lớn bụi nằm giữa các xơ, cho nên trong giai đoạn 3 này hiệu suất lọc vẫn còn
cao.
Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:
SVTH: NGUYỄN VĂN TỰ - 08115042
BÙI VĂN TƯỜNG - 08115089
20
- Xem thêm -