.

BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT (TĨM TẮT)
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC NỘI TẠNG VÀ GIA CẦM
DÙNG TRONG Y TẾ VÀ THÚ Y
Mã số:
Chủ nhiệm đề tài: Hứa Phú Dỗn

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 04/ Năm 2018

.


.

BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT (TĨM TẮT)
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC NỘI TẠNG VÀ GIA CẦM
DÙNG TRONG Y TẾ VÀ THÚ Y

Mã số:

Chủ nhiệm đề tài:Hứa Phú Dỗn

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 04 / Năm 2018

.


.

THÔNG TIN KẾT QỦA NGHIÊN CỨU
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

1. Thơng tin chung:
- Tên đề tài: THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC NỘI TẠNG VÀ GIA CẦM DÙNG TRONG Y TẾ
VÀ THÚ Y
- Mã số:
- Chủ nhiệm đề tài: Hứa Phú Doãn

Điện thoại:0942838324

Email:
- Đơn vị quản lý về chuyên môn (Khoa, Tổ bộ môn): Bộ môn Vật lý, Khoa Khoa học cơ bản.
- Thời gian thực hiện:tháng 6/2016 đến tháng 6/2018.
2. Mục tiêu: Thiết kế lò đốt rác nội tạng và gia cầm dùng trong y tế và thú y.
3. Nội dung chính: Tổng quan về quy trình và phương pháp xử lý của thiết kế lị đốt rác nội
tạng và gia cầm dùng trong y tế và thú y
4. Kết quả chính đạt được (khoa học, đào tạo, kinh tế - xã hội, ứng dụng, ...): Chúngtơi
đãthiết kế và chế tạo thành cơng lị đốt rác nội tạng và gia cầm dùng trong y tế và thú

y.


.


.

Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài và đơn vị phối hợp chính
Thành viên:
1. Chủ nhiệm đề tài: Hứa Phú Doãn
2. Cộng tác: KS Nguyễn Ngọc Đan Tuyên
Đơn vị phối hợp chính:
1. Trung tâm nghiên cứu và tư vấn kỹ thuật thiết bị y tế
2. Công ty TNHH TM DV Tân Việt Mỹ.

.


.

Mục lục

Thứ tự

Nội dung

Trang

1.

Đặt vấn đề


6

2.

Đối tượng-phương pháp nghiên cứu

6

3.

Kết quả và bàn luận

10

4.

Kết luận

15

5.

Tài liệu tham khảo

16

.



.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN - BỘ MÔN VẬT LÝ
Thực hiện đề tài: Hứa Phú Dỗn
ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ LỊ ĐỐT RÁC NỘI TẠNG VÀ GIA CẦM DÙNG TRONG
Y TẾ VÀ THÚ Y
TĨM TẮT
Chất thải lây nhiễm có thể xử lý và tiêu hủy bằng một trong các phương pháp như khử khuẩn
bằng nhiệt ướt (autoclave), khử khuẩn bằng vi sóng, thiêu đốt, chôn lấp hợp vệ sinh, v.v… Ở
Việt Nam hiện đang tồn tại hai phương pháp xử lý rác thải y tế phổ biến: Phương pháp tiêu hủy
thủ công (chôn lấp hoặc đốt thủ công ở nhiệt độ thấp) và phương pháp đốt nhiệt phân. Chôn lấp
là một phương pháp xử lý rác thải lạc hậu và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nhưng vẫn
đang được ứng dụng ở nhiều bệnh viện kể cả các bệnh viện tuyến tỉnh. Trong khi đó, các nước
tiên tiến trên thế giới đã áp dụng rộng rãi phương pháp đốt nhiệt phân để xử lý các chất thải nguy
hại do tính ưu việt là giảm 90 – 95% khối lượng, đồng thời xử lý khá triệt để các chất độc hại
trong thời gian ngắn. Do vậy, xử lý rác thải y tế bằng cách sử dụng lò đốt rác theo nguyên lý
nhiệt phân đang được nghiên cứu ứng dụng ở nhiều địa phương.
Trong nghiên cứu sẽ đề cập đến vấn đề tiêu hủy rác thải y tế lâm sàng – rác thải giải phẫu (có
nguy cơ lây nhiễm cao), gia cầm trong thú y, đặc biệt sẽ thực hiện nghiên cứu về thiết kế lò
đốt/tiêu hủy cho loại rác thải y tế này.

.


.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Động vật bị bệnh do virus, sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm , chất thải động vật là một trong
số những nguyên nhân nguy hiểm dẫn đến tình trạng. Cách xử lý chất thải sinh học này an tồn
nhất là đưa qua lị đốt . Đây là phương pháp hiệu quả nhất của việc xử lý và giảm nhẹ rủi ro.
Đốt chất thải động vật: Đây là phương pháp hiệu quả nhất của việc xử lý kết quả trong một mức
độ cao về giảm nhẹ rủi ro ( xác động vật chết, sản phẩm phụ sau chăn ni ..v..v.. ).
Ngồi ra hệ thống này cũng góp phần trong việc việc xử lý chất thải trong lĩnh vực giải phẩu học
với nhiều ưu điễm , chi phí thấp hơn so với các loại lò đốt y tế lớn
Do vậy, nghiên cứu thiết kế chế tạo lò đốt rác nội tạngvà gia cầm dùngtrong y tế và thú y
nhằm giải quyết vấn đề rác thải y tế cho các đơn vị y tế cấp cơ sở là một vấn đề rất có ý nghĩa
trong giai đoạn hiện nay.

.


.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I. Đối tượng
+ Thiết bị chứa mẫu: Thu nhận mẫu nội tạng, gia cầm
+ Hệ thống đốt : Sơ cấp , thứ cấp, để tiêu huỷ đối tượng ở nhiệt độ cao, có thể khử trùng và
các tạp chất không gây nguy hiễm môi trường.
+ Hệ thống xữ lý khí: Xử lý các chất tạo ra sau quá trình đốt để đãm bảo an tồn cho mơi
trường.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.

TỔNG QUAN
1.1.

Các loại lị đốt


Phân loại theo nguyên liệu đốt:
 Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là dầu DO
 Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là Gas
 Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là Điện
 Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt là Than
 Lị đốt khơng sử dụng ngun liệu phụ trợ
1.2.

Nguyên lý hoạt động của lò đốt

Xử lý chất thải y tế bằng phương pháp tiêu hủy ở nhiệt độ cao (1050 – 11000C) là giảm thể tích
chất thải đến 95% và tiêu diệt hết các mầm bệnh có trong chất thải y tế. Lò đốt rác thải y tế xử lý
gồm 2 cơng đoạn chính:


Qúa trình đốt chất thải: Ở giai đoạn này chất thải được đốt cháy tạo thành tro và khói lị.
Một phần tro nằm dưới dạng xỉ sẽ được tháo ra ở đấy lò, một phần dưới dạng bụi sẽ được
cuốn theo khói lị.



Xử lý khói lị: Khói sinh ra trong lị đốt có nhiệt độ cao 11000C chứa bụi, những khí ơ nhiễm
như SO2, NOx, CO2, CO … trước khi thải vào khí quyển, khói cần được xử lý để hạ nhiệt độ,
loại bớt bụi và khí độc. Đảm bảo những yêu cầu tối thiểu của khói thải vào mơi trường.

.


.


1.2.1 Quá trình đốt chất thải:
Thực chất là quá trình cháy của 3 loại chất: Rắn, lỏng và khí.


Chất rắnlà bản thân chất thải;



Chất lỏng gồm nhiên liệu phụ được cung cấp từ ngoài vào như dầu FO và những chất

lỏng đc tách ra từ chất thải trong quá trình nhiệt phân.


Chất khílà những sản phẩm của q trình đốt và khí hóa chất thải như CO, H2, một số

hydrocacbon, một số hợp chất hữu cơ ở thể khí, những khí độc tính cao như Dioxin, Furan.
Q trình đốt chất thải bao gồm các giai đoạn:


Sấy

Là quá trình nâng nhiệt độ chất thải từ nhiệt độ ban đầu tới khoảng 2000C, trong khoảng nhiệt
độ này, ẩm vật lý trong chất thải được thốt ra sau đó chuyển thành ẩm hóa học. Tốc độ sấy
phụ thuộc vào kích thước, bề mặt tiếp xúc, độ xốp của chất thải và nhiệt độ buồng đốt.
Chất thải rắn là hỗn hợp nhiều chất có thành phần và kích thước khơng đồng đều. Đây là một
vấn đề cần chú ý để tổ chức quá trình đốt được hiệu quả cao.


Nhiệt phân


Từ khoảng nhiệt độ 2000 độ C tới nhiệt độ bắt đầu cháy, xảy ra những quá trình phân hủy
chất rắn bằng nhiệt. Những chất hữu cơ có thể bị nhiệt phân thành những phân tử lượng nhỏ
hơn ở thể lỏng như axit, axeton, metanol, một số hydrocacbon ở thể lỏng. Một số chất khí
cũng được sinh ra trong quá trình nhiệt phân như CH4, H2, CO, CO2…
Thành phần của sản phẩm nhiệt phân phụ thuộc vào bản chất của chất thải, nhiệt độ và tốc độ
nâng nhiệt độ.
Sau khi cháy hết các chất cháy được thì những chất rắn khơng cháy được sẽ tạo thành tro xỉ.
Sự tạo thành tro xỉ phụ thuộc vào nhiệt độ buồng đốt. Mỗi loại chất thải rắn không cháy có
nhiệt độ nóng chảy khác nhau. Các chất khơng cháy được và khơng bị nóng chảy tạo thành tro,
cịn xỉ là tro bị nóng chảy tạo thành. Thường nhiệt độ thải xỉ được lựa chọn là 8500C.
1.2.2 Xử lý khói lị:
a. Khí thải hình thành trong q trình cháy:


Tro, xỉ

Tro xỉ là những chất khơng cháy được có trong chất thải. Bụi bao gồm tro bay theo khói và
một số chất chưa cháy hết do sự cháy khơng hồn toàn nhiên liệu cũng như chất thải. Bụi từ
buồng đốt chủ yếu là bụi vơ cơ kích thước nhỏ, d < 100 chiếm 90%.
.


.



Khí CO, CO2

Khi đốt cháy các chất hữu cơ có cacbon, tùy theo lượng oxy sử dụng mà có thể sinh ra CO

hoặc CO2. Khi cung cấp thiếu oxy, quá trình cháy khơng hồn tồn:
2C + O2 -> 2CO
Khi cung cấp đủ oxy, q trình cháy hàn tồn, sản phẩm là:
2C + O2 -> CO2


Khí NOx

Hai khí quan trọng của NOx là NO và NO2. Khí này được hình thành do 2 nguyên nhân:


Phản ứng của oxy và nitơ trong khơng khí cấp vào buồng đốt;



Phản ứng của oxy và nitơ có trong nhiên liệu.

NOx dễ dàng tạo ra khi dư thừa oxy trong quá trình cháy. Ở nhiệt độ trên 6500C thì NO tạo ra
là chủ yếu.


Khí SO2

Khí này được tạo ra khi đốt nhiên liệu có chứa lưu huỳnh:
CS2 + O2 -> CO2 + SO2 + Q


Hơi axit

Khi đốt chất thải có chứa CL, Br thì sẽ tạo ra khí HCl, HBr:

CHCl3 + O2 -> CO2 + HCl + Cl2 + Q
Đốt cháy chất thải chứa lưu huỳnh và nitơ cũng tạo hơi axit tương tự.


Dioxin và Furan

Dioxin và Furan là những hợp chất có tính độc cao phát thải từ các lò đốt rác thải y tế. Dioxin
và Furan là tên chung chỉ các hợp chất hóa học có cơng thức tổng qt là Polyclorua
dibenzoxin (PCCD) (C6H2)2Cl4O2 và Polyclorua dibezofuran (PCDF) (C6H2)2Cl4O2. Đó là 3
dãy vịng thơm, trong đó 2 vịng được kết nối với nhau bằng một cặp nguyên tử oxy hay một
nguyên tử oxy.
Dioxin và Furan được tạo thành bởi 2 lý do:


Từ quá trình đốt các hợp chất thơm clorua.



Từ qúa trình đốt các hợp chất clorua và hydrocacbon.

Ở các lò đốt rác thải y tế, Dioxin và Furan được hình thành trong quá trình nhiệt phân hoặc
cháy khơng hồn tồn của các hợp chất hữu cơ chứa halogen. Một trong những yếu tố thúc
.


.

đẩy hình thành dioxin và furan là khi trong khói lị có nồng độ bụi cao, nồng độ CO, muối
clorua kim loại và muối clorua kiềm cao. Dioxin và furan phát tán theo đường: khói thải, bụi
và tro xỉ.

b. Xử lý khói thải lị đốt
Q trình xử lý khói thải từ lò đốt rác thải y tế bao gồm các phần sau:


Hạ nhiệt độ khói thải.



Tách bụi.



Xử lý khí thải ơ nhiễm.



Hạ nhiệt độ khói thải

Mục đích của q trình này là hạ nhiệt độ của khói để các quá trình tiếp theo được thuận lợi,
ngồi ra cịn có thể tận dụng lượng nhiệt này để đun nóng nước hay nung nóng khơng khí
trước khi cấp cho lị đốt. Q trình trao đổi nhiệt dựa trên nguyên lý chung về truyền nhiệt, có
thể xảy ra theo kiểu trực tiếp hay gián tiếp. Nếu là trao đổi gián tiếp có thể dùng thiết bị ống
chùm. Nếu là trao đổi gián tiếp có thể dùng các tháp rửa (khi đó q trình hạ nhiệt độ diễn ra
đồng thời với qúa trình xử lý khí ơ nhiễm).
Tách bụi
Bụi trong khói cần phải được tách ra để q trình hấp thu tiếp theo có thể thực hiện được tốt.
Những phương pháp tách bụi thường gặp là phương pháp khô và phương pháp ướt.


Phương pháp khơ:




Phịng lắng

Cơ chế: tách bụi bằng trọng lực
Ngun lý hoạt động:
Là một khơng gian hình hộp, có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện ngang lớn
hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống khí vào và ra, để cho vận tốc dịng khí bụi giảm
xuống rất nhỏ khi đi vào buồng lắng. Nhờ thế hạt bụi có đủ thời gian rơi xuống để xuống
chạm đáy dưới tác dụng của trọng lực và bị giữ lại ở đó.
Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, đầu tư thấp, có thể xây dựng bằng các vật liệu sắn có, chi phí
năng lượng, vận hành, bảo quản và sửa chữa thấp, tổn thất áp suất thấp, có thể làm việc ở các
nhiệt độ và áp suất khác nhau.
.


.

Nhược điểm: Cồng kềnh, chỉ tách được bụi thô.
Phạm vi áp dụng: Thường được dùng để tách bụi sơ bộ khi bụi có nồng độ cao, kích thước lớn.
Chủ yếu áp dụng cho bụi có d > 50.


Xylon

Cơ chế: Tách bụi bằng lực ly tâm.
Ngun lý hoạt động:
Dịng khí được đưa vào theo phương tiếp tuyến với thân hình trụ của thiết bị nên sẽ chuyển
động xoáy ốc bên trong thiết bị từ trên xuống. Do chuyển động xoáy, các hạt bụi chịu tác

dụng của lực ly tâm làm cho chúng bị văng về phía hình thành hình trụ của xyclon rồi chạm
vào đó được tách ra khỏi dịng khí. Dưới tác dụng của trọng lực, các hạt bụi này sẽ rơi xuống
đáy phễu thu bụi ở phía dưới của xyclon. Khi chạm vào đáy hình nón, dịng khí dội ngược trở
lại nhưng vẫn giữ nguyên được chuyển động xoáy ốc từ dưới lên và thốt ra ngồi.
Ưu điểm: Giá thành đầu tư thấp, cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, chi phí sửa chữa, bảo hành
thấp, có khả năng làm việc liên tục, có thể được chế tạo bằng các vật liệu khác nhau tùy theo
yêu cầu về nhiệt độ, áp suất, mức độ ăn mòn.
Nhược điểm: Hiệu suất tách thấp đối với bụi có d < 5, dễ bị mài mịn nếu hạt bụi có độ cứng
cao, hiệu suất giảm nếu bụi có độ dính cao.
Phạm vi áp dụng: Có thể dùng để tách bụi có d > 5, thường dùng cho các lĩnh vực như ximăng,
mỏ, bột giặt, giấy, lò đốt…


Thiết bị tách bụi điện (lắng tĩnh điện – ESP)

Cơ chế: Tách bụi bằng lực tĩnh điện.
Nguyên lý hoạt động:
Thiết bị gồm 2 tấm đặt song song với nhau được nối với đất (tức điện áp = 0). Đây chính là
điện cực lắng của ESP (vì bụi sẽ được lắng trên điện cực này). Giữa 2 tấm của điện cực lắng
là dây điện được nối với cực âm của một nguồn điện cao thế (thường là -40kV đến -60kV)
một chiều. Các dây này được gọi là điện cực quầng. Dịng khí bụi được thổi vào khơng gian
giữa 2 điện cực lắng. Tại đây hạt bụi được ion hóa như đã trình bày ở trên và được tích điện
âm. Dưới tác dụng của điện trường mạnh, các hạt bụi sẽ chuyển động về phía điện cực lắng.
Trên bề mặt điện cực lắng, các hạt bụi này sẽ mất điện tích dính vào nhau tạo thành các bánh
bụi. Cịn khí sạch thốt ra ngồi. Sau một thời gian nhất định các bánh bụi trên bề mặt điện
cực sẽ được tách ra bằng cách rung lắc hoặc rửa.
.


.


Ưu điểm: Hiệu suất tách bụi rất cao, tách được bụi có kích thước nhỏ (0,1), có khả năng làm
việc trong dải nhiệt độ, áp suất rộng, làm việc được với cả bụi khô và ướt, tổn thất áp suất nhỏ.
Nhược điểm: Khơng thích hợp cho việc xử lý khí cháy nổ, chi phí đầu tư cho thiết bị rất lớn,
thiết bị cồng kềnh, cấu tạo phức tạp, khơng thích hợp với xí nghiệp quy mơ vừa và nhỏ.
Phạm vi áp dụng: Cho bụi có d > 0,1, dùng rộng rãi trong các nhà máy như nhiệt điện,
ximăng, vật liệu xâydựng, phân bón, luyện kim, gốm sứ, dầu mỏ…


Phương pháp ướt

Cơ chế chung: Tạo ra sự tiếp xúc giữa dòng khí bụi với chất lỏng (thường là nước), bụi trong
dịng khí bị chất lỏng giữ lại và được thải ra ngoài dưới dạng bùn cặn.
2. Thiết kế:
2.1 Lựa chọn phương án thiết kế :
Từ khảo sát về thực trạng rác thải y tế hiện nay ở Việt Nam, các lò đốt chế tạo
trong nước và ngoài nước cho các bệnh viện và trung tâm y tế ở nước ta phần lớn sử
dụng nhiên liệu gas hoặc dầu DO, Tuy nhiên với quan điểm phát triển bền vững, vấn đề
tiết kiệm năng lượng trong chế tạo và vận hành các lò đốt đặt ra ngày càng gay gắt. Do
vậy, việc sử dụng điện làm năng lượng gia nhiệt thay thế cho gas LPG và dầu DO đang
chiếm ưu thế nhờ các ưu điểm:


Chi phí sử dụng điện năng để gia nhiệt thấp hơn trường hợp gia nhiệt bằng gas
LPG và dầu DO vì khơng cần gia nhiệt thêm lượng khơng khí (đặc biệt là khí nitơ
khơng cần thiết trong khơng khí) để đốt cháy nhiênliệu.



Dung tích buồng sơ cấp lị đốt giảm do khơng cần khoảng trống để khí thải đi qua

như khi đốt bằng gas LPG hay dầu DO. Đồng thời dung tích buồng thứ cấp lị đốt
cũng giảm đáng kể do giảm được lượng khí thải do gas LPG hay DO sinh ra khi
phải bảo đảm thời gian lưu của khí cháy τ ≥1 giây nhằm tránh tạo ra dioxin. Điều
đó dẫn tới chi phí đầu tưgiảm.



Khả năng điều chỉnh các nguồn cấp năng lượng cũng như chỉnh lượng khơng khí
cấp cho lị đốt dễ dàng và chính xác hơn nhờ bộ điều khiển kiểuPLC.



Giảm thiểu về vấn đề ô nhiễm SOx trong thành phần khí thải do trong dầu DO có
hàm lượng lưu huỳnh cao nên khi cháy sản sinh ra một lượng SOx gây ô nhiễm
môi trường.
.


.



Sử dụng điện mang tính an tồn cao hơn đáng kể.

Hơn thế nữa, cho đến nay việc tận dụng năng lượng của khí thải lị đốt có nhiệt độ
khoảng 1.000 oC thường chỉ thực hiện trên lị đốt cơng suất lớn và bị bỏ qua ở quy mô nhỏ.
Xét về mặt kinh tế, việc bỏ qua nguồn năng lượng khá lớn này đã góp phần làm tăng chi
phí vận hành.
Do đó, đề tài này đã tiến hành nghiên cứu, đánh giá và chế tạo thành cơng lị đốt tiết
kiệm năng lượng với công suất nhỏ khi gia nhiệt bằng điện. Lị đốt này có kết cấu mới cho

phép tận dụng khí thải từ buồng thứ cấp để gia nhiệt cho khơng khí trước khi cấp vào
buồng thứ cấp, nhờ đó năng lượng từ điện trở chỉ gia nhiệt bổ sung khi cần thiết. Gia nhiệt
bằng điện trở cùng với việc sử dụng bộ điều khiển kiểu PLC cho phép dễ dàng theodõi
khống chế và điều chỉnh các quá trình xảy ra trong buồng sơ cấp và thứ cấp nhằm bảo đảm
các yêu cầu kỹ thuật và môi trường đồng thời giảm thiểu năng lượng điện sử dụng để gia
nhiệt.
2.2

Nguyên lý hoạt động
Sơ đồ điện:

Nguyên lý hoạt động:
Rác thải y tế được đưa vào buồng đốt sơ cấp [I]. Dàn đốt (1) gia nhiệt buồng đốt sơ
cấp. Nhiệt độ buồng sơ cấp sẽ tăng dần từ nhiệt độ thường đến nhiệt độ 300 oC là nhiệt
độ khi quá trình nhiệt phân xảy ra ổn định và từ từ tăng lên cho đến 900 oC khi phân
hủy hoàn toàn rác thải. Chất hữu cơ bay hơi cùng với khí cháy được hút qua buồng đốt
.


.

thứ cấp [II]. Tại đây nhờ dàn đốt (2), nhiệt độ buồng đốt thứ cấp được nâng lên tới
1.050 ÷ 1.100 oC sẽ đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Khí thải từ lị đốt sẽ đi qua bộ
trao đổi nhiệt (giải nhiệt) [III] để tận dụng nhiệt cấp cho khơng khí cấp buồng thứ cấp
(nhằm tiết kiệm năng lượng) và sau đó tiếp tục đi qua reactor [IV]. Trong reactor [IV],
dưới tác dụng của xúc tác khử GC-4R quá trình khử NOx thành nitơ phân tử xảy ra
nhanh chóng; Đồng thời, dưới tác dụng của xúc tác oxi hóa GC-4O các chất hữu cơ
cịn sót lại và CO sẽ được oxi hóa triệt để thành hơi nước và CO2. Sau đó khí thải tiếp
tục được đưa đi xử lý ở tháp xử lý ướt [V], tại đây các khí axit và bụi được xử lý hồn
tồn nhờ bơm [VII] bơm dung dịch hố chất tuần hồn. Cuối cùng, khí thải được hút

bằng quạt [VI] và xả ra ngồi qua ống khói.
2.3 Nội dung Thiết kế :
2.3.1 Thành lị:
Làm bằng vật liệu chịu lửa có thể xây bằng gạch tiêu chuẩn, gạch hình hoặc gạch
hình đặc biệt tùy theo hình dáng kích thước của buồng lị. Cũng có khi người ta đầm
bằng các loại bột chịu lửa và các chất kết dính gọi là các khối đầm. Khối đầm có thể tiến
hành ngay trong lị và cũng có thể tiến hành ngồi nhờ các khn.
Phần cách nhiệt thường nằm giữa vỏ lị và phần chịu lửa. Mục đích chủ yếu của phần
này là để giảm tổn thất nhiệt. Riêng đối với đáy phần cách nhiệt địi hỏi phải có độ bền
cơ học nhất định. Phần cách nhiệt có thể xây bằng gạch cách nhiệt hoặc các lớp cách
nhiệt.
2.3.2 Vòi đốt:
Vòi đốt Được lựa chọn là vòi đốt 2 cấp có độ bền và độ nhạy cao, dễ bảo trìvà thay thế
và của hãng
2.3.3 Buồng đốt sơ cấp:
Có tác dụng để hóa khí các chất nguy hại, sử dụng cơng nghệ hóa khí chất thải, được
duy trì ở nhiệt độ 650-9000 C. Lị sử dụng cơng nghệ tự cháy nên chí cần mồi ban đầu, sau
đó rác tự cháy.

.


.

2.3.4 Buồng đốt thứ cấp:
Có tác dụng đốt cháy khói thải đi từ buồng sơ cấp sang. Buồng đốt thứ cấp đựơc duy trì
nhiệt độ từ 1050-1100 0C, dàn đốt tự khởi động lại để duy trì nhiệt độ trong khoảng quy
định. Q trình đóng tắt được điều khiển tự động.
2.3.5 Bộ cấp nhiệt :
Thường là các điện trở chịu nhiệt , chịu ăn mòn là bộ phận phát nhiệt của lò, làm việc

trong những điều kiện khắc nghiệt do đó phải đảm bảo được các yêu cầu cần thiết.Theo đặc
tính của vật liệu dùng làm dây nung người ta chia dây nung làm 2 loại: dây nung kim loại và
dây nung phi kim loại. Để đảm bảo yêu cầu của dây nung trong hầu hết các lò điện trở công
nghiệp, dây nung kim loại được chế tạo bằng hợp kim Crôm – Nhôm và Crôm – Niken là
hợp kim có điện trở suất lớn.
2.3.6 Buồng lưu nhiệt:
Có đường kính trong khác nhau tuỳ thuộc vào công suất, chiều dài hiệu dụng 3.0 m,
được lót lớp bê tơng chịu nhiệt dày. Khí thải đi từ buồng đốt thứ cấp được đi vào buồng lưu
nhiệt và do được bảo ôn nên khí thải tiếp tục được đốt cháy, kéo dài thời gian lưu cháy. Sau
khi ra khỏi buồng lưu nhiệt, khí thải đi vào buồng làm mát.
2.3.7 Buồng làm mát khí:
Có các phần tiếp xúc với khí thải làm bằng thép khơng rỉ SUS 304. Tại đây thực hiện
q trình trao đổi nhiệt giữa khói và nước/ khơng khí để hạ nhiệt độ khói thải xuống 400 0C
trước khi đi vào tháp hấp thụ và xử lý khói. Khi sử dụng nước làm mát sẽ sinh ra nước nóng
do q trình trao đổi nhiệt sẽ được giải nhiệt và sử dụng tuần hồn hoặc sử dụng cho các
mục đích khác nhau trong nhà máy/cơ sở.
2.3.8 Hệ thống xử lý khói:
Hệ bao gồm các bộ phận chính như sau:
 Buồng hấp thụ: Dung dịch nước vôi trong được bơm cao áp bơm vào tháp qua các vòi
phun dạng zicler làm bằng thép không rỉ SUS 316, tạo sương mù trong tháp, làm tăng khả
năng tiếp xúc giữa pha khí và pha nước. Vì vậy bụi và các khí axit, kim loại nặng được loại
bỏ hồn tồn. Tháp làm bằng thép khơng rỉ SUS 316. Khói thải sau khi xử lý đi lên ống khói
phóng ra mơi trường.
.


.

 Hệ thống tách ẩm: Khí sau khi hấp thụ bằng dung dịch vôi trong dược đi qua bộ phận tách
ẩm trước khi đi vào buồng hấp phụ bằng than hoạt tính.

 Buồng hấp phụ: sử dụng các lớp than hoạt tính có tác dụng hấp phụ khí Hidrocarbon hữu
cơ kể cả Dioxins/Furans chưa xử lý hết các công đoạn trước. Khí thải sau khi xử lý đi lên
ống khói cao 20m trước khi thải vào môi trường.
 Bể lắng, giải nhiệt và trung hòa: Nước sau khi xử lý được chảy vào hệ thống giải nhiệt,
sau đó đi bể lắng để lắng bụi, được kiềm hóa bằng nước vơi trong đến pH>10 và tiếp tục
được bơm tuần hoàn trở lại.
2.3.9 Hệ thống điều khiển:
Hệ thống điều khiển điều khiển hoạt động của lò và các đồng hồ báo nhiệt độ lò sơ cấp,
nhiệt độ lò thứ cấp, nhiệt độ ống khói được lắp đặt trong tử điều khiển đặt ngay trước lò tạo
điều kiện thao tác dễ dàng cho cơng nhân vận hành . Tủ điều khiển cịn có chức năng báo
động, bảo vệ tự ngắt khi sốc nhiệt hoặc bị mất pha.
Hệ thống điều khiển lònhiệt

Nhiệt độ là một đại lượng vật lý, nó hiện diện khắp nơi cả trong sản xuất lẫn sinh
hoạt hàng ngày. Quá trình đo và kiểm sốt nhiệt độ trong sản xuất cơng nghiệp đóng vai
trị to lớn trong hệ thống điều khiển tự động, góp phần quyết định chất lượng sản
phẩm.Khi thu thập dữ liệu cho quá trình điều khiển và giám sát trong nhà máy thì nhiệt
độ là một thơng số khơng thể bỏ qua.
Tùy theo u cầu và tính chất của quá trình điều khiển mà ta sử dụng phương
pháp điều khiển thích hợp.Tính chính xác và ổn định nhiệt độ cũng đặt ra vấn đề cần giải
quyết.
Hệ thống điều khiển nhiệt độ thường được chia làm hai loại:
+ Hệ thống điều khiển hồi tiếp (feedback control system): thường xác định và
giám sát kết quả điều khiển,so sánh với tín hiệu đặt và tự động điều chỉnh lại cho đúng.
+ Hệ thống điều khiển tuần tự (sequence control system): thực hiện từng bước

điều khiển tùy theo hoạt động điều khiển trước khi xác định tuần tự.
Một hệ thống muốn đạt được độ chính xác cần thiết cần thiết phải thực hiện hồi
tiếp, tín hiệu phản hồi về so sánh với tín hiệu vào và sai lệch sẽ được điều tới bộ điều
chỉnh đầu ra. Hệ thống điều khiển này có nhiều ưu điểm được sử dụng nhiều trên thực tế

trong các hệ thống điều khiển tự động. Dạng tổng quát của hệ thống điều khiển được mô
.


.

tả trên nguyên tắc như hình sau

Sơ đồ:

3. CHẾ TẠO:
3.1 Thành lò:
Được xây bằng gạch samot A dày 230 mm, chịu được 1650 0C, tiếp theo được lót lớp bê
tơng cách nhiệt chất lượng cao dày 70-100 mm, nên nhiệt khơng truyền ra ngồi vỏ lị, khơng
bị tổn thất nhiệt, đảm bảo an toàn lao động. Vỏ ngoài làm bằng thép ( thép CT3, thép không rỉ
tùy vào sự chọn của khách hàng), độ dày của vỏ thép tùy thuộc vào cơng suất lị.
Vỏ lị là một khung cứng vững, chủ yếu chịu trọng tải trong quá trình làm việc của lò. Mặt
khác vỏ lò cũng dùng để giữ lớp cách nhiệt và đảm bảo sự kín của lị.
Vỏ lị hồn tồn kín, giảm tổn thất nhiệt và tránh sự lùa của khơng khí lạnh vào lị.
.


.

Khung cứng vững đủ để chịu trọng tải của lớp lót, phụ tải lị và các cơ cấu cơ khí gắn trên
vỏ lị.
Mơ tả sản phẩm
Gạch chịu lửa samot là loại gạch chịu nhiệt (gạch chịu lửa) chứa thành phần nhơm oxit 30 40%. Gạch Chịu Lửa Samot có độ bền cao, khả năng dẫn nhiệt thấp và chịu được sốc nhiệt.
Gạch Chịu Lửa Samot được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng các lò luyện kim, thủy tinh, lò đốt
rác và nhiều ngành công nghiệp. Tùy theo độ chịu lửa,

Tiêu chuẩn sản phẩm
Gạch chịu lửa samot có chất lượng đạt các yêu cầu của tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4710 :
1989 – Gạch chịu lửa samot.
Đặc tính sản phẩm
Độ chịu lửa lên đến hơn 1600oC
Độ dẫn nhiệt thấp
Độ bền cao
Chịu sốc nhiệt tốt
Phạm vi ứng dụng
Gạch chịu lửa samot được sử dụng rộng rãi cho xây dựng dân dụng và xây lót các lị cơng
nghiệp:
Cơng trình dân dụng cần độ chịu nhiệt và chống cháy cao
Cơng nghệ lị xi măng
Công nghệ luyện kim
Công nghệ gốm xứ
Các công nghệ khách: thủy tinh, vật liệu xây dựng, lò nung, lò đốt rác v.v…
TH NG SỐ KR THU T
Giá trị
Tính chất
Samot A
Hàm lượng Al2O3, % 35 -38
Độ chịu lửa, oC
> 1730
Khối lượng thể tích,
g/cm3
> 2.0
Độ xốp, %
< 22
Cường độ nén nguội,
MPa

> 40
Nhiệt độ bắt đầu biến
dạng dưới tải trọng
2kg/cm2, oC
> 1350
Độ co phụ trong 2
< 0.7
giờ, % tại nhiệt độ
(1400oC)

Samot B
30 -35
> 1690

Phương pháp thí nghiệm
TCVN 1837 : 2008
TCVN 6530-4:1999

> 1.95
< 23

TCVN 6530-3:1999
TCVN 6530-3:1999

> 35

TCVN 6530-1:1999

> 1300
< 0.7

(1300oC)

TCVN 6530-6:1999
TCVN 6530-5:1999
.


.

3.2 Vòi đốt:
Vòi đốt hai cấp của hãng Riello-hãng chế tạo vịi đốt hàng đầu thế giới.có độ bền và độ
nhạy cao, dễ bảo trì và thay thế và của hãng
3.3 Bộ cấp nhiệt
Điện trở thanh CACBUASILIClà sản phẩm điện trở đốt nóng đặc chủng. Chịu nhiệt độ rất cao có
thể lên đến 1800 độ C.
Điện trở thanh CACBUASILIClà sản phẩm điện trở đốt nóng đặc chủng. Chịu nhiệt độ rất cao có
thể lên đến 1800 độ C.

3.4 Buồng đốt sơ cấp:
Bộ phận cấp ôxy :
Bộ phận cấp Oxy được chế tạo có lưu lượng ổn định , đảm bảo duy trì quá trình cháy và ổn
định nhiệt độ trong buồng sơ cấp.

.


.

Thiết bị kiểm sốt nhiệt độ
Để duy trì nhiệt độ ổn định trong buồng lò sơ cấp khoảng 650-900oC ta sử dụng thiết bị kiểm

soát nhiệt độ ( dựa vào cảm biến nhiệt độ – can nhiệt trả giá trị về bộ điều khiển lò đốt), điều
khiển cấp rác, tải nạp rác vào lò và điều khiển đầu dòng điện đi qua điện trở nhiệt. Dưới tác
dụng của nhiệt, diễn ra các q trình nhiệt phân- oxy hố một phần các chất thải rắn và lỏng
thành thể khí, trải qua các giai đoạn: bốc hơi nước- nhiệt phân-oxy hoá một phần các chất
cháy.Chỉ còn một lượng nhỏ tro, chủ yếu là các oxyt kim loại hay gốm sành sứ trong rác,
nằm lại trên mặt ghi, phía dưới đáy buồng đốt sơ cấp ta đặt thùng chứa tro xỉ (TTR) và tháo
tro theo định kỳ. Khơng khí cung cấp cho q trình cháy sơ cấp được cấp từ phía dưới ghi
lị, Lượng khơng khí này vừa giải nhiệt ghi lị khơng bị quá nhiệt vừa sấy sơ bộ rác tạo điều
kiện cho q trình cháy được tốt hơn. Ghi lị được thiết kế dạng nghiêng nên rác sau khi đưa
vào lò nhờ trọng lượng bản thân, tác động của quá trình cháy và thao tác của công nhân phần
tro xỉ đã cháy kiệt dần về cuối buồng đốt, phần không cháy sẽ duy chuyển dần về đuôi
buồng đốt và được xả định kỳ qua cửa xả tro. Dưới ghi lị có thiết kế phễu gơm tro, xỉ và đưa
ra ngồi buồng đốt sơ cấp. Quá trình cháy trong buồng sơ cấp chủ yếu q trình cháy tạo
thành bán khí (khói đen) và các khí độc chưa phân hủy ở nhiệt độ thấp. Nên khói từ buồng
đốt sơ cấp được đưa sang buồng thứ cấp BTC qua một miệng phân phối khí nằm phía đi
buồng đốt sơ cấp (BSC).
Lị sử dụng cơng nghệ tự cháy nên chí cần mồi ban đầu, sau đó rác tự cháy.
3.5 Buồng đốt thứ cấp:
Khí nhiệt phân (khói) từ buồng sơ cấp BSC sang chứa các chất cháy (CO, H2, CnHm…)
chúng được đốt cháy tiếp nhờ lượng khơng khí cấp hai từ quạt cấp khí. Nhiệt độ của buồng
đốt thứ cấp BTC được duy trì ở ≥ 1050-11000C bởi đầu đốt bằng điện. Nhờ nhiệt cao và
thời gian lưu khí trong buồng đốt đủ lâu ( > 2 giây) đảm bảo khói có chứa các chất thải độc
hại (đặc biệt là dioxin, furans) và mùi được thiêu huỷ hồn tồn. Kiểm sốt q trình đốt
trong buồng đốt thứ cấp BTC bằng cặp nhiệt điện có nối với hệ thống điều chỉnh tự động
nhiệt độ để điều kiển quá trình đốt của đầu phát tia lửa điện. Buồn đốt được bố trí tạo nên
dịng khí chuyển động xốy rất có lợi cho việc hồ trộn, tiếp xúc của quá trình thiêu đốt và
đồng đều nhiệt độ..

.



.

3.6 Buồng lưu nhiệt:
Kích thước 500x500x600mm
Được lót lớp bê tơng chịu nhiệt dày 120 mm.
3.7 Buồng làm mát khí:
Kích thước 500x500x400mm
Có các phần tiếp xúc với khí thải làm bằng thép khơng rỉ SUS 304. Tại đây thực hiện q
trình trao đổi nhiệt giữa khói và nước/ khơng khí để hạ nhiệt độ khói thải xuống 400 0C
trước khi đi vào tháp hấp thụ và xử lý khói. Khi sử dụng nước làm mát sẽ sinh ra nước
nóng do quá trình trao đổi nhiệt sẽ được giải nhiệt và sử dụng tuần hồn hoặc sử dụng cho
các mục đích khác nhau trong nhà máy/cơ sở.
3.8 Hệ thống xử lý khói:
- Thiết bị trao đổi nhiệt khí thải (2) :
Thiết bị trao đổi nhiệt bằng nước (2) có tác dụng làm giảm nhiệt độ khí thải có nhiệt độ cao
đến nhiệt độ <200oC trước khi vào các thiết bị xử lý khí (3). Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt
bằng nước trực tiếp có tác dụng giải nhiệt nhanh và khử được tro bụi trong dịng khói.
- Tháp hấp thụ khí độc (3) :
Khí thải từ thiết bị giải nhiệt (2) cho qua tháp hấp thụ được giải nhiệt nhỏ hơn 80oC và tiếp
xúc với dung dịch hấp thụ (NaOH hay Ca(OH)2) từ hồ chứa được máy bơm (B2), cấp và
phun trong tháp qua lớp đệm. Các khí thải (SO2, HF, HCl…) sẽ bị dung dịch hấp thụ, dung
dịch sau khi tiếp xúc với khí thải có nhiệt độ cao và chứa ít bụi một phần được xả tràn dẫn
ra bể làm mát và lắng tách trong bể nước BHT phần còn lại được bổ sung dung dịch hấp
thụ tái tuần hồn để sử dụng lại tiếp tục cho q trình.
- Quạt hút (Q2) :
Có tác dụng khắc phục trở lực của khí thải trên đường dẫn khói từ lị đến ống khói, tạo
dịng xốy trong buồng thứ cấp, tạo áp suất âm ở buồng đốt sơ cấp, tránh tình trạng khói
thốt ra buồng đốt trong q trình thiêu đốt.
- Ống khói thải (4) :


.


.

Khí sạch sau khi ra khỏi tháp hấp thụ, qua bộ tách ẩm có nhiệt độ nhỏ hơn 100oC sẽ được
quạt hút đưa vào ống khói thải (4) cao 21m để phát tán ra ngồi mơi trường. Khí trước khí
thải ra môi trường phải luôn đảm bảo được xử lý sạch khơng gây ơ nhiễm mơi trường bằng
sứ lọc khói bụi, nước.
- Bể giải nhiệt dung dịch ( BHT ) :
Nước thải ra từ tháp hấp thụ (3) đưa qua bể BHT để giải nhiệt, lắng cặn và được tái tuần
hoàn bằng bơm (B2) sử dụng lại trong tháp hấp thụ (3). Theo định kỳ, cặn xả ra được đem
đi xử lý hay chơn lấp an tồn.
3.9 Hệ thống điều khiển:
Q trình đo và kiểm sốt nhiệt độ trong lị đóng vai trị to lớn trong hệ thống
điều khiển tự động,.Khi thu thập dữ liệu cho quá trình điều khiển và giám sát
trong nhà máy thì nhiệt độ là một thông số không thể bỏ qua.
Hệ thống điều khiển mà ta sử dụng phƣơng pháp điều khiển điều khiển hồi tiếp
(feedback control system): thƣờngxác định và giám sát kết quả điều khiển,so
sánh với tín hiệu đặt và tự động điều chỉnh lại cho đúng.
Một hệ thống muốn đạt đƣợc độ chính xác cần thiết cần thiết phải thực hiện hồi
tiếp, tín hiệu phản hồi về so sánh với tín hiệu vào và sai lệch sẽ đƣợc đƣa tới bộ
điều chỉnh đầu ra. Hệ thống điều khiển này có nhiều ƣu điểm được sử dụng nhiều
trên thực tế trong các hệ thống điều khiển tự động. Dạng tổng quát của hệ thống
điều khiển được mơ tả trên ngun tắc như hình sau:

Hình Nguyên tắc điều khiển hồi tiếp

.



.

Cảm biến nhiệt trong hệ thống làm bằng Cảm biến cặp nhiệt ngẫu
Phương pháp đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt ngẫu là một trong những
phƣơng
pháp phổ biến và thuận lợi nhất.
Cấu tạo của nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu nhƣ hình :

Cấu tạo của nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu

1: vỏ bảo vệ;

2: mối hàn;

3: dây điện cực;

4: sứ cách

7: dây nối;

8: đầu nối

điện;
5: bộ phận lắp đặt; 6: vít nối dây;
dây;

Đầu làm việc của các điện cực (3) đƣợc hàn với nhau bằng hàn khí hoặc bằng tia
điện từ. Đầu tự do nối với dây (7) tới dụng cụ đo nhờ các vít (6) đặt trong đầu nối dây (8).

Để cách ly các điện cực ngƣời ta sử dụng ống sứ cách điện (4), sứ cách điện phải trơ về
mặt hóa học và đủ độ bền cơ và nhiệt khi làm việc ở nhiệt độ làm việc. Để đảm bảo cho
các điện cực ta dùng vỏ bảo vệ (1) làm bằng sứ chịu nhiệt hoặc bằng thép chịu nhiệt.

.


.

C

2

A

t

t0

t
0

B

0

2

3


A

t

B

1
1

Hình 1.8. a) Sơ đồ cặp nhiệt ngẫu, b) Sơ đồ nối cặp nhiệt ngẫu

Bộ cảm biến cặp nhiệt ngẫu là một mạch có từ hai hay nhiều thanh dẫn điện gồm hai dây
dẫn A và B. Chỗ nối giữa hai thanh kim loại này đƣợc hàn với nhau. Nếu nhiệt độ các
mối hàn t và t0 khác nhau thì trong mạch khép kín có một dịng điện chạy qua. Chiều của
dòng nhiệt điện này phụ thuộc vào nhiệt độ tuơng ứng của mối hàn, nghĩa là t > t0 thì
dịng điện chạy theo hướng ngược lại. Nếu để hở một đầu thì giữa hai cực xuất hiện một
sức điện động (sđđ) nhiệt. Như vậy bằng cách đo sức điện động ta có thể tìm được nhiệt
độ t của đối tượng đo với t0 =const.
Máy đo nhiệt độ trong lò là loại máy đo tiếp xúc 2 kênh đo, là sản phẩm chuyên dùng để
Đo nhiệt độ tiếp xúc kiểu K nhiệt độ từ -200 to +1300 °.
Máy có chức năng giữ giá trị Hold, giá trị lớn nhất, nhỏ nhất khi đo, giúp người dùng có
được kết quả đo phù hợp với nhu cầu đo của mình. Ngồi ra có tính năng tự động tắt khi
khơng sử dụng. Máy cịn có tính năng lựa chọn đơn vị đo phù hợp theo các trường hợp đo
khác nhau của người dùng. Đồng thời, máy cịn có đèn báo hiệu để bạn có thể dễ dàng điều
chỉnh các thơng số khi đo, máy có cảnh báo trong các trường hợp khẩn cấp nhắc nhở người
dùng khi sử dụng rất hiệu quả.

.