ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI GỖ
TỪ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN GỖ VỚI
LƯU LƯỢNG 1500 M3/H, NỒNG ĐỘ BỤI 30 G/M3
GVHD: ThS. Phan Xuân Thạnh 2013107
SVTH: Đoàn La Gia Hân 2012629
Trần Sơn Ánh
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023.
ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI – CHẤT THẢI RẮN
1. Họ và tên sinh viên:
Đoàn La Gia Hân 2013107
Trần Sơn Ánh 2012629
2. Lớp: MO20KMT1.
3. Ngành: Kỹ thuật môi trường.
4. Ngày giao đồ án: 12/10/2023
5. Ngày hoàn thành: 28/12/2023
6. Nhiệm vụ đồ án:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI GỖ TỪ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN GỖ VỚI
LƯU LƯỢNG 1500 M3/H, NỒNG ĐỘ BỤI 30 G/M3
7. Nội dung:
- Tổng quan về chất ô nhiễm và các phương pháp xử lý chất ô nhiễm.
- Đề xuất lựa chọn quy trình công nghệ xử lý.
- Tính tốn chi tiết thiết bị dựa trên SĐCN đã đề xuất.
Yêu cầu 2 bản vẽ chi tiết thiết bị của quy trình xử lý bụi gỗ và 1 bản vẽ SĐCN .
Mục tiêu đề tài là thiết kế hệ thống xử lý khí thải bụi gỗ đạt QCVN 19:2019/BTNMT-
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ.
Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn
PGS.TS ĐẶNG VŨ BÍCH HẠNH ThS. Phan Xuân Thạnh
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Điểm bằng số : Điểm bằng chữ:
TP.HCM, Ngày … Tháng … Năm …
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
ThS. Phan Xuân Thạnh
LỜI CẢM ƠN
Nhóm thực hiện xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên hướng dẫn ThS. Phan
Xuân Thạnh đã tận tình chỉ bảo, trực tiếp định hướng, theo dõi và giúp đỡ chúng em trong
suốt q trình thực hiện đồ án mơn học. Trong q trình triển khai đồ án, các thành viên
trong nhóm ln cố gắng chủ động tương tác và tích cực tiếp thu những đóng góp của thầy.
Bên cạnh đó, chúng em cũng chia sẻ cùng thầy những khó khăn gặp phải trong q trình
thực hiện. Qua mơn học này, chúng em học hỏi được từ thầy tinh thần làm việc, thái độ
nghiên cứu khoa học nghiêm túc và hoàn thành tiến độ hiệu quả. Đây là những kỹ năng rất
cần thiết cho chúng em trong quá trình học tập và làm việc sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong Khoa Môi trường và Tài
nguyên trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chính Minh nói chung, bộ mơn Kỹ
thuật xử lý khí thải nói riêng đã truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm bổ ích, quý báu
để chúng em có thể hiểu rõ và vận dụng triển khai vào đồ án này một cách tốt nhất.
Dù rằng nhóm thực hiện đã cố gắng hết sức mình thực hiện đồ án trong khả năng và
phạm vi cho phép nhưng chắc hẳn vẫn không thiếu khỏi những thiếu sót. Chúng em rất
mong nhận được sự thơng cảm và tận tình góp ý của q Thầy, Cô để chúng em nắm được
và rút kinh nghiệm cho kỳ đồ án tốt nghiệp sắp tới.
Nhóm thực hiện.
PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
HỌ & TÊN MSSV NHIỆM VỤ GHI CHÚ
Trần Sơn Ánh
2012629 Phần word và bản vẽ
Đoàn La Gia Hân 2013107 Tính tốn và bản vẽ
MỤC LỤC
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH.......................................................................................................1
PHỤ LỤC BẢNG................................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ HIỆN NAY ...3
1.1 Tổng quan về chất ô nhiễm ..................................................................................3
1.1.1 Khái niệm chung về bụi ..................................................................................3
1.1.2 Tác hại của bụi gỗ ...........................................................................................3
1.1.3 Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra .....................................................................3
1.2 Biện pháp xử lý bụi trong công nghiệp ...............................................................4
1.2.1 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp khô .........................................................4
1.2.2. Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt ......................................................8
1.3. Sơ đồ công nghệ xử lý được ứng dụng trong thực tế ....................................... 11
1.3.1. Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc túi vải .............................................. 11
1.3.2. Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng (Cyclone)............12
1.3.3. Hệ thống xử lý bụi bằng tháp sủi bọt........................................................13
CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XỬ LÝ BỤI GỖ..............................................15
2.1. Lựa chọn bụi cần thiết kế thiết bị để xử lý .......................................................15
2.2. Cơ sở lựa chọn quy trình xử lý ..........................................................................15
2.3. Quy trình xử lý đề xuất ......................................................................................15
2.3.1. Sơ đồ khối hệ thống xử lý..........................................................................15
2.3.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ ...................................................................16
2.3.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp xử lý..................................................17
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ ....................................................18
3.1. Buồng lắng bụi.....................................................................................................18
3.1.1. Tính tốn kích thước buồng lắng: ............................................................18
3.1.2. Tính hiệu suất xử lý...................................................................................19
3.1.3. Tính tốn thơng số đầu ra .........................................................................20
3.2. Cyclone.................................................................................................................22
3.2.1. Tính tốn kích thước Cyclone ...................................................................22
3.2.2. Tính tốn hiệu suất lọc theo cỡ hạt ..........................................................24
3.2.3. Tính tốn cơ khí cho Cyclone ...................................................................27
3.3. Lọc túi vải ............................................................................................................32
3.3.1. Tính tốn kích thước lọc túi vải ................................................................34
3.3.2. Tính tốn kích thước thiết bị.....................................................................34
3.3.3. Lượng bụi thu hồi ......................................................................................35
3.3.4. Rung giũ bụi...............................................................................................35
3.4. Đường ống dẫn bụi..............................................................................................37
3.4.1. Đường kính ống .........................................................................................37
3.4.2. Tổn thất áp lực lên đường ống..................................................................38
3.5. Chọn quạt hút......................................................................................................39
KẾT LUẬN .......................................................................................................................41
PHỤ LỤC 1: NGUỒN GỐC PHÁT SINH BỤI GỖ......................................................42
PHỤ LỤC 2: BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG TÁC ĐỘNG CỦA BỤI TRONG CÔNG
NGHIỆP ............................................................................................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................46
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Buồng lắng bụi ........................................................................................................4
Hình 2. Cấu tạo của cyclone.................................................................................................6
Hình 3. Dịng khí khi di chuyển đến bề mặt sợi vải .............................................................7
Hình 4. Thiết bị lọc túi vải với cơ chế rung giữ bụi .............................................................7
Hình 5. Tháp sủi bọt ...........................................................................................................10
Hình 6. Quy trình cơng nghệ xử lý bụi gỗ bằng thiết bị lọc túi vải.................................... 11
Hình 7. Quy trình cơng nghệ xử lý bụi gỗ bằng cyclone ...................................................12
Hình 8. Quy trình cơng nghệ xử lý bụi gỗ bằng tháp sủi bọt .............................................13
Hình 9. Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý bụi gỗ.................................................................16
Hình 10. Cyclone IIH.15 ....................................................................................................22
Hình 11. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ chế biến đồ mộc gia dụng.....................................42
1
PHỤ LỤC BẢNG
Bảng 1. Nồng độ bụi cho phép ứng dụng cyclone phụ thuộc đường kính cyclone..............5
Bảng 2. Bảng cấp phối hạt cho bụi gỗ................................................................................15
Bảng 3. Các thơng số khơng khí đầu vào buồng lắng ........................................................18
Bảng 4. Cấp phối hạt sau khi qua buồng lắng bụi ..............................................................21
Bảng 5. Các thơng số khơng khí đầu vào cyclone..............................................................22
Bảng 6. Phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi .....................................................................26
Bảng 7. Bảng thông số vật liệu thép...................................................................................27
Bảng 8. Bảng thông số kỹ thuật của tai treo.......................................................................32
Bảng 9. Hệ số Kp theo lưu lượng........................................................................................33
Bảng 10. Hệ số phân vùng Kv ............................................................................................33
Bảng 11. Thơng số thiết kế và kích thước thiết bị túi vải...................................................37
Bảng 12. Hệ số ô nhiễm bụi trong công nghệ sản xuất đồ gỗ gia dụng .............................43
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
HIỆN NAY
1.1 Tổng quan về chất ô nhiễm
1.1.1 Khái niệm chung về bụi
Các phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) có thể được tạo ra trong các q trình nghiền,
ngưng kết và các phản ứng hóa học khác nhau. Dưới tác dụng của các dịng khí, chúng
chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định chúng tạo thành vật
chất được gọi là bụi.
Hệ thống bụi gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc – các hạt có kích thước nằm
trong khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt thường, có
khả năng tồn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian dài ngn khỏc nhau. Bi bay cú kớch thc
t (0,001ữ10àm) bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được nghiền nhỏ. Bụi lắng có
kích thước lớn hơn 10µm.
Nguồn gốc phát sinh bụi gỗ là yếu tố quan trọng để giảm thiểu tác động đến con người,
được làm rõ trong Phụ lục 1.
1.1.2 Tác hại của bụi gỗ
Bụi gỗ sau khi phát tán ra khỏi nhà máy bám vào quần áo, 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
q trình tẩm.
Bụi gỗ vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hố phổi gây nên
những bệnh hơ hấp. Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10µm có thể được giữ lại trong
phổi, tuy nhiên nếu các hạt bụi này có đường kính nhỏ hơn 1µm thì nó được chuyển đi như
các khí trong hệ thống hơ hấp. Khi có tác động của các hạt bụi tới mô phổi, đa số xảy ra
các tác hại như viêm phổi, thủng phổi, ung thư phổi.
1.1.3 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 bơng sợi, gai, lanh dính vào niêm mạc gây
viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch.
Bệnh ngoài da: tác động đến tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh các bệnh về da.
3
Bệnh gây tổn thương mắt: do khơng có kính phịng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích thích
màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài quạt… Ngồi ra bụi cịn có thể làm
giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt.
1.2 Biện pháp xử lý bụi trong công nghiệp
1.2.1 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp khô
Buồng lắng bụi
Buồng lắng bụi đơn giản chỉ là buồng mở rộng dọc theo đường ống dùng để vận
chuyển các dịng khí thải từ điểm này qua điểm khác. Các đặc trưng của buồng lắng bụi là
vận tốc khí ngang nấp, cho phép các hạt bụi có đường kính khoảng 50 µm trở xuống. Buồng
lắng được xem như thiết bị xử lý thô để đưa vào các thiết bị xử lý cao hơn. Có thể sử dụng
buồng lắng bụi để xử lý thô bụi khi nồng động bụi quá cao.
Hình 1. Buồng lắng bụi
Ưu điểm:
- Chi phí thiết bị và vận hành thấp.
- Kết cấu thiết bị đơn giản.
- Xử lý hiệu quả các bụi nặng (bụi silic, chì) có đường kính lớn.
Nhược điểm:
- Thiết bị lớn, chiếm diện tích.
- Chỉ thích hợp lắng bụi lớn và nồng độ cao.
- Không xử lý được bụi có tính chất bám dính.
4
Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng (Cyclone)
Nguyên lý: thiết bị lọc bụi hình trụ tròn, sử dụng nguyên lý về lực ly tâm để tách bụi
ra khỏi dịng khí thải. Dưới tác dụng của quạt ly tâm công suất lớn, đã tạo ra một lực hút ly
tâm, hút khơng khí chứa bụi vào thiết bị Cyclone. Khi dịng khí đi vào và chuyển động quay
trịn trong thân Cyclone, hạt nặng hơn trong dịng khí sẽ bị lệch hướng và va vào thành do
lực ly tâm tác động lên chúng.
Sau khi chạm vào thành cyclon, các hạt đó sẽ mất động năng và rơi xuống phần hình
nón ở dưới, phía dưới của phần hình nón bố trí một phễu - nơi thu gom các hạt bụi. Từ phễu
chứa bụi đáy đó người ta lấy đưa bụi ra ngồi. Cịn các dịng khí chuyển động xoay quanh
thân cyclone cho đến khi nó đạt đến điểm giảm của chính nó và sau đó nó thay đổi hướng
đi lên phía trên để thốt ra ngồi qua ống thốt khí sạch.
Áp dụng: Dùng để tách các hạt bụi có kích thước lớn hơn 10μm.
Những thông số cần biết:
- Vận tốc dịng khí vào: vgh > 5m/s
- Hiệu xuất lọc n = 70 đối với cyclone ướt và chùm, đường kính hạt d = 30÷40μm.
- Nồng độ bụi vào: Cbụi > 20g/m3; Trở lực của thiết bị 250÷1500Pa.
Ưu điểm:
- Khơng có phần chuyển động, chế tạo đơn giản.
- Có thể làm việc ở nhiệt độ cao đến 500oC; Làm việc tốt ở áp suất cao.
- Có khả năng thu hồi vật liệu mài mịn mà khơng cần bảo vệ bề mặt cyclone.
- Thu hồi bụi ở dạng khô.
- Trở lực hầu như cố định và khơng lớn (250÷1500Pa).
- Năng suất cao, hiệu quả không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi.
Khuyết điểm: hiệu quả xử lý kém đối với bụi có đường kính < 5μm, khơng thể thu
hồi bụi kết dính, thu hồi bụi trong cyclone diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm.
Bảng 1. Nồng độ bụi cho phép ứng dụng cyclone phụ thuộc đường kính cyclone
Đường kính cyclone (mm) 800 600 500 400 300 200 100
Nồng độ bụi cho phép 2,5 2,0 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6
(Sổ tay quá trình và thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1 - TS Trần Xoa)
5
(1) Cửa khí vào: Cửa khí vào theo phương tiếp tuyến với trụ của hệ thống, lắp đặt như
vậy sẽ tạo ra lốc xoáy bên trong thân trụ đạt được tốt nhất.
(2) Thân hình trụ đứng: Là nơi phân tách bụi ra khỏi dịng khí nhờ lực ly tâm qua các
lốc xốy hình thành. Thân trụ thường được làm bằng các vật liệu có độ chịu mài mịn cao.
(3) Phễu: Gom bụi và thu về ống xả bụi là nhiệm vụ của phễu.
(4) Ống xả bụi: Sau khi bụi rơi xuống phễu sẽ đến ống xả bụi để tới van xả bụi.
(5) Ống thốt khí sạch: Nơi khí sạch được thốt ra ngồi nhờ ống thốt khí.
(6) Van xả bụi: Khi bụi được lọc tách và đi xuống dưới qua phễu và ống xả bụi, bụi sẽ
được xả ra bên ngoài nhờ van xả bụi.
Hình 2. Cấu tạo của cyclone
Ngồi ra cịn có quạt hút ly tâm, là loại quạt cơng nghiệp có lực hút mạnh mẽ.
Thiết bị lọc bụi tay áo
Các thiết bị lọc túi thường phổ biến nhất, thường thiết bị lọc túi vải tay áo hình trụ
được giữ chặt trên lưới ống.
Những thông số cần biết
- Đường kính ống tay áo khác nhau, phổ biến 120 – 300mm
- Chiều dài ống 1600 - 2000mm.
Nguyên lý hoạt động
Khơng khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi
vải sẽ giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi
vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo
6
thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ.
Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra ống thải và thốt ra ngồi khơng khí.
Hình 3. Dịng khí khi di chuyển đến bề mặt sợi vải
Có các loại vải sau:
- Vải bơng: có tính lọc tốt, giá thành tốt nhưng khơng bền hóa học, nhiệt, dẫn đến dễ
cháy và chứa ẩm cao.
- Vải len: cho khí xuyên qua lớn, bảo đảm dộ sạch ổn định, dễ phục hồi, khơng bền hóa
học và nhiệt, giá thành cao hơn vải bong. Khi làm việc ở nhiệt độ cao sợi len trở nên
giòn, thường nhiệt độ giới hạn là 900C.
Hình 4. Thiết bị lọc túi vải với cơ chế rung giữ bụi
- Vải thủy tinh: bền ở nhiệt độ 150-3500C, chế tạo từ thủy tinh nhôm silicat không kiềm
hoặc thủy tinh magezit.
- Vải tổng hợp: bền hóa học và nhiệt, bền trong mơi trường axit, không bền trong môi
trường kiềm, giá thành rẻ hơn vải bông và len.
Ưu điểm
- Hiệu quả thu hồi bụi cao, có thể ứng dụng nhiều loại bụi.
- Tổn thất áp suất thấp.
- Gồm nhiều đơn nguyên và có thể lắp ráp tại nhà máy.
7
- Phổ biến trong công nghiệp do chi phí khơng cao và có thể phục hồi vải lọc.
Nhược điểm
- Dễ cháy nổ, độ bền nhiệt thấp.
- Vải lọc dễ bị hư hại nếu nhiệt độ cao và ăn mịn hóa học.
- Không thể vận hành trong môi trường ẩm.
- Cần diện tích bề mặt lớn.
1.2.2. Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt
Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dịng khí bụi với
chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:
- Dịng 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 dịng khí tiếp xúc với bề mặt này.
Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dịng khí
- Dịng 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.
Buồng phun – Thùng rửa khí rỗng
Các buồng rửa khí được chế tạo bằng kim loại, bêtơng và gạch đá.
Trong buồng bố trí các dãy mũi phun để phun nước vào dịng khí chứa bụi chuyển
động qua buồng. Để tăng hiệu suất lọc bụi, trong buồng có thể bố trí các tấm chắn, các tấm
đục lỗ hoặc tưới. Cuối buồng rửa có bộ phận tách nước. Vận tốc chuyển động của khí trong
buồng khoảng 1,5 - 2,5m/s. Thời gian lưu khí < 3s. Lượng nước phun 0,2 - 1,04 l/m3.
Thiết bị rửa khí trần
Thiết bị rửa khí trần là tháp đứng, thường là hình trụ mà trong đó có sự tiếp xúc giữa
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 10m và kém hiệu quả khi bụi
có d < 5 m. Vận tốc dịng khí trong thiết bị thường trong khoảng (0,6÷1,2m/s) đối với thiết
8
bị khơng có bộ tách giọt và khoảng (5÷8m/s) đối với thiết bị có bộ tách giọt. Trở lực của
tháp trần khơng có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường khơng q 250N/m2.
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 khơng 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 cịn 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 - 100
về hướng dịng khí, lưu lượng lỏng (0,15 - 0,51l/m3). Khi nồng độ bụi ban đầu đến 10 - 12
g/m3, trở lực 160-100Pa/m đệm, vận tốc khí trong thiết bị ngược chiều khoảng (1,5 -
2,0m/s), còn lưu lượng nước tưới khoảng (1,3 - 2,16l/m3) được thu hồi 70% còn hạt lớn hơn
(80 - 90%).
Thiết bị sủi bọt
Phổ biến nhất là thiết bị sủi bọt với đĩa chảy sụt và đĩa chảy qua. Bụi được thu hồi bới
lớp bọt được hình thành do tương tác của khí và lỏng. Q trình thu hồi bụi trong thiết bị
sủi bọt diễn ra trong các giai đoạn sau:
- Thu hồi bụi trong không gian dưới lưới do lực quán tính, hiệu quả của giai đoạn này
chỉ lớn đối với bụi thơ đường kính ≥ 10 µm.
- Lắng bụi từ tia khí, hình thành bởi các lỗ hoặc khe hở của đĩa với vận tốc cao đập vòa
lớp chất lỏng trên đĩa (cơ chế va đập).
- Lắng bụi trên bề mặt trong của các bọt khí theo cơ chế quán tính rối.
Hiệu quả của giai đoạn 2 và 3 lớn hơn giai đoạn 1 nhiều và đạt đến 90% đối với hạt
bụi (2 - 5µm).
Thiết bị sủi bọt có ưu điểm là hiệu quả thu hồi bụi cao đối với hạt có kích thước lớn
hơn 2 µm và trở lực không lớn hơn (300 - 1000) N/m2. Tuy nhiên, nó cịn tồn tại các khuyết
điểm sau:
- Hạt có kích thước nhỏ hơn 2 µm khơng được thu hồi hồn tồn
- Cần có bộ phận tách hạt lỏng
9
- Khơng 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.
Hình 5. Tháp sủi bọt
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
dịng khí lên bề mặt chất lỏng và do sự thay đổi hướng đột ngột của dịng khí. Kết quả của
sự va đập là các giọt lỏng đường kính (300 - 400m) được tạo thành, làm gia tăng quá trình
lắng bụi.
Đối với thiết bị dạng này, mực nước cố định đóng vai trị 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 3m.
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 - 5m) đạt 90%.
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.
Thiết bị rửa khí vận tốc cao (thiết bị rửa khí Venturi)
Ngun lý hoạt động: dịng khí bụi (có kích thước (1 - 2m) và nhỏ hơn chuyển động
với vận tốc (70 - 150m/s) đập vỡ nước thành các giọt cực nhỏ. Độ xốy rối cao của dịng
khí và vận tốc tương đối giữa bụi và giọt lỏng lớn thúc đẩy quá trình lắng bụi trên các giọt
lỏng.
10
Loại thiết bị này dễ bị tắc khi bụi bám dày các khâu đệm. Nó được sử dụng nhiều
khi dùng lọc bụi thấm ướt tốt và đặc biệt trong các trường hợp lọc bụi kèm theo làm nguội
và hấp thụ khí.
Bên cạnh các biện pháp xử lý còn có những biện pháp phịng chống bụi thải trng
cơng nghiệp được chú thích ở Phụ lục 2.
1.3. Sơ đồ cơng nghệ xử lý được ứng dụng trong thực tế
1.3.1. Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc túi vải
Hình 6. Quy trình cơng nghệ xử lý bụi gỗ bằng thiết bị lọc túi vải
Nhà máy áp dụng: nhà máy chế biến gỗ Nghệ An, Công Ty TNHH DTS Quốc tế,...
Thuyết minh quy trình
Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thơng qua các chụp hút bố trí trên các máy
cơng cụ. Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn vào thiết bị lọc túi vải. Khơng khí lẫn
bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ giữ lại trên bề
mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm,
lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ
lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ. Hiệu quả lọc đạt tới
99,8% và lọc được tất cả các hạt rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc. Sau một khoảng thời gian lớp
bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành
loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải. Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng lọc. Khí
11
sau khi qua thiết bị lọc túi vải của hệ thống xử lý khí thải được dẫn ra ống thải và thốt ra
ngồi khơng khí.
Ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý
- Ưu điểm:
Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn khí thải.
Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT; hiệu suất lọc cao.
Cấu tạo đơn giản, không gian lắp đặt nhỏ.
- Nhược điểm:
Đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc và thiết bị rũ lọc.
Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm.
1.3.2. Hệ thống xử lý bụi bằng thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng (Cyclone)
Hình 7. Quy trình cơng nghệ xử lý bụi gỗ bằng cyclone
Công ty môi trường đề xuất: Công ty Môi trường Hịa Bình Xanh.
12
Thuyết minh quy trình
Khí thải phát sinh từ quá trình đốt và nung được hệ thống quạt hút thu gom lại và theo
đường ống dẫn khí vào cyclone tại đây khí thải được đưa vào với vận tốc lớn và theo vịng
xốy các hạt bụi sẽ va đập vào thành cyclone mất động năng và theo qn tính chúng sẽ rơi
xuống thiết bị thu cặn khơ. Tro bụi và mụn than có trọng lượng lớn hơn khơng khí được
lắng ở đáy cyclone. Sau khi qua cyclone dịng khí chứa bụi tiếp tục được quạt hút chuyển
qua bể lọc ướt hay đó thiết bị rửa khí Venturi. Bên trong thiết bị Venturi dịng khí thải chứa
bụi chuyển động với tốc độ cao 10 - 150m/s và chúng va đập vào dung dịch hấp thụ tạo
thành các hạt bụi rất nhỏ. Dịng khí đã được rửa các hạt bụi nặng sẽ theo quán tính và rơi
xuống hố thu cặn ướt. Dịng khí tiếp tục được đưa qua tháp hấp thụ tại tháp hấp thụ chúng
được hấp thụ bằng dung dịch NaOH các chất sẽ được hấp thụ lại.
Ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý
- Ưu điểm:
Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT
Hiệu suất lọc cao
Vận hành dễ dàng
- Nhược điểm:
Hiệu quả kém đối với hạt bụi có kích thước nhỏ (< 5𝜇𝑚)
Bị mài mòn khi dịng khí thải có hơi acid.
1.3.3. Hệ thống xử lý bụi bằng tháp sủi bọt
Hình 8. Quy trình cơng nghệ xử lý bụi gỗ bằng tháp sủi bọt
13