Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi khu vực sau sấy dây chuyền sản xuất bột giặt- Công ty cổ phần phân bón Hóa Chất Cần Thơ- Công suất 35.000m3/h

Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển kinh tế là sự ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Môi trường bị ô nhiễm sẽ có những ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống của con người cũng như động thực vật, phá vỡ các mối cân bằng sinh thái, cảnh quan đô thị. Để tạo sự cân bằng sinh thái, môi trường sống trong sạch trước tiên phải kể đến môi trường tự nhiên mà trong đó môi trường không khí đóng vai trò quan trọng nhất. Hiện nay ô nhiễm không khí đang là một vấn đề đáng quan tâm khi số lượng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng. Vì vậy việc xử lý bụi và khí thải trong quá trình sản xuất là bước quan trọng trong việc bảo vệ môi trường không khí. Mục tiêu của luận văn Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi khu vực sau tháp sấy cho dây chuyền sản xuất bột giặt- Công ty Cổ Phần Phân Bón Hóa Chất Cần Thơ. Công suất: 35.000m3/h một cách hợp lý. Nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và thu hồi nguyên vật liệu. Nội dung - Khảo sát thu thập sát liệu thực tế tại công ty - Tìm hiểu và đề xuất dây chuyền xử lý bụi cho nhà máy - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy - Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý. - Hướng dẫn vận hành và bảo trì thiết bị Phương pháp thực hiện - Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách, tham khảo tài liệu,… - Kết hợp quan sát thực tế và lý thuyết: tham quan nhà máy và so sánh với lý thuyết, tham khảo ý kiến của các thầy, … - Dựa vào các tiêu chuẩn để tính toán cho phù hợp Giới hạn của đề tài Thời gian thực hiện: 12 tuần Phạm vi của đề tài: TỔNG QUAN CÔNG TY CỔ PHẦN HÓA CHẤT CẦN THƠ GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP Tổng quan chung về công ty. Công ty CP Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ, đơn vị thành viên của Tập Đoàn Hóa Chất Việt Nam, được thành lập năm 1977, tiền thân là Nhà Máy Nghiền Apatit Hậu Giang. Vị trí địa lí: Cty CP Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ gồm 05 khu vực: Khu vực 1: tại Khu CN Trà Nóc 1, Q.Bình Thủy, TP Cần Thơ, tổng diện tích trên 80.000m². Khu vực 2: tại Khu CN Trà Nóc 1, Q.Bình Thủy, TP Cần Thơ, tổng diện tích trên 20.000m². Khu vực 3: tại Khu CN Trà Nóc 2, Q.Ô Môn, TP Cần Thơ, tổng diện tích trên 80.000m². Khu vực 4: tại Khu CN Tiểu thủ CN, P.Hiệp Thành, TX Ngã Bảy, Hậu Giang, diện tíc trên 66.000m². Khu vực 5: tại Ba Hòn – Kiên Lương, Kiên Giang, diện tích trên 5.000m². Quy mô tổ chức: Cty CP Phân Bón & Hóa Chất Cần Thơ gồm 4 đơn vị thành viên gồm: Xí Nghiệp Phân Bón: Chuyên sản xuất các loại phân bón phức hợp N.P.K, năng suất 200.000 tấn/năm. Xí nghiệp Hóa Chất: Gồm 03 dây chuyền: Dây chuyền sản xuất Bột Giặt 12.000 Tấn/năm. Dây chuyền sản xuất Silicate Natri 25.000 Tấn/năm. Dây chuyền sản xuất Zeolite 4A 20.000 Tấn Năm. - Xí nghiệp thức ăn chăn nuôi và thủy sản: gồm 02 dây chuyền: Dây chuyền sản xuất thức ăn viên nổi cho cá da trơn 40.000 Tấn/năm. Dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc gia cầm 60.000 Tấn năm. - Cty TNHH MTV Phân Bón Hữu Cơ Đậm Đặc, Chuyên sản xuất phân bón hữu cơ đậm đặc, năng suất 20.000 tấn/năm. - Xí Nghiệp Khai Thác Đá Ba Hòn, chuyên khai thác đá vôi công suất 35.000m³/năm. Vị trí địa lý Vị trí lắp đặt dây chuyền sản xuất Bột Giặt nằm phía Đông nam trong mặt bằng hiện có của Công ty CP Phân Bón và Hoá Chất Cần Thơ, cách trung tâm Thành phố Cần Thơ khoảng 12km, thuộc khu công nghiệp Trà Nóc 1, Quận Bình Thủy, TP Cần Thơ . Phía Đông: Giáp với Sông Hậu Giang gần với bến bốc xếp số 2 của công ty, rất thuận lợi cho vận chuyển đường thuỷ. Phía Tây: Giáp với đường nội bộ của Công ty. Phía Nam: Giáp với kho chứa. Phía Bắc: Giáp với đường nội bộ (gần xưởng Zeolite 4A, xưởng Natri Silicate) rất thuận lợi cho vận chuyển nguyên liệu trong sản xuất. Dây chuyền sản xuất Bột Giặt được lắp đặt tại xưởng sản xuất Bột giặt, Xí Nghiệp Hóa Chất như sau: Vị trí: Nằm trong khuôn viên quy hoạch nhà xưởng sản xuất của Công ty CP Phân Bón & Hoá Chất Cần Thơ phù hợp với mặt bằng quy hoạch tổng thể các phân xưởng Silicate Natri, Zeolite 4a tại công ty. Nhà xưởng: Chia làm 02 khu vực: Khu vực gia công kem: kiến trúc 1 trệt 2 lầu, kết cấu khung beton cốt thép xây tường, mái lợp fibroximen, tổng diện tích sử dụng 12x6x3 =216m². Khu vực sấy và gia công bán thành phẩm: kiến trúc 1 trệt 2 lầu, kết cấu khung beton cốt thép xây tường, mái lợp fibroximen, tổng diện tích sử dụng 234m². Khu vực cân đóng gói sàn phẩm: Diện tích 21x12 = 252m², kiến trúc khung nhà thép với chiều cao hiệu dụng 6m, vách xây tường, mái lợp fibroximen. Cơ sở hạ tầng Nhà kho chứa nguyên liệu: Diện tích 792m², kiến trúc khung nhà thép với chiều cao hiệu dụng 8m, vách xây tường và thưng tole, mái lợp fibroximan. Kho chứa thành phẩm: Tổng diện tích sử dụng 2.200m², kiến trúc khung nhà thép với chiều cao hiệu dụng 6m, vách xây tường, mái lợp fibroximen. Hệ thống cung cấp điện: Đã được đầu tư với hệ thống điện động lực cung cấp tới buồng điện nhà xưởng. Hệ thống đường nội bộ: Đảm bảo liên thông với hệ thống giao thông nội bộ trong Công ty và với đường trục Khu Công Nghiệp. Hệ thống cấp nước và xử lý nước thải: đã được đầu tư đảm bảo vệ sinh môi trường, an toàn lao động và tiết kiệm nguyên liệu. Điều kiện vi khí hậu Vị trí lắp đặt dây chuyền sản xuất Zeolit 4A nằm trong Khu Công nghiệp Trà Nóc I, mang đặc điểm khi hậu nhiệt đới gió mùa của vùng đồng bằng Nam bộ. Độ ẩm luôn cao hơn 75% và trung bình hàng năm khoảng 82%, rất ít chịu tác động của bão lụt. Nhiệt độ không khí thay đổi theo mùa trong năm, có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa và Mùa khô. Nhiệt độ trung bình hàng năm 27OC. Hướng gió chủ đạo thay đổi theo mùa, vào mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau là hướng Đông Bắc. Vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 là hướng Tây Nam thổi từ biển vào mang theo nhiều hơi nước giây ra mưa nhiều trong thời gian này. Tốc độ gió trung bình trong năm vào khoảng 3,5 m/s . Lượng mưa trung bình trong năm là 1.947mm tập trung vào tháng 6 đến tháng 9 chiếm khoảng 90% lượng mưa cả năm. Tổng số giờ nắng trong năm khoảng 2.203 giờ, tổng lượng bức xạ khoảng 4,5 Kcal/Cm²/năm, chủ yếu tập trung vào mùa khô. Chất lượng nước Sông Hậu thay đổi theo mùa, mang tính kiềm có độ PH khoảng 7 ÷ 8, hàm lượng sắt thay đổi theo thủy triều. Hoạt động sản xuất và kinh doanh của xí nghiệp Dây chuyền sản xuất Bột Giặt được đầu tư đưa vào sử dụng tháng 08 năm 1993 với năng suất 5.000 tấn/năm từ dây chuyền sản xuất carbonate Canxi, với sản phẩm chủ yếu là bột giặt tổng hợp. Năm 2002 dây chuyền được nâng cấp cải tạo lần đầu để tăng năng suất và sản xuất bột giặt cap cấp, với năng suất dây chuyền 8.000 tấn/năm. Năm 2006 dây chuyền được đầu tư cải tạo toàn bộ hệ thông nhà gia công kem, nhà cân đòng gói sản phẩm và tăng năng suất lên 12.000 tấn/năm (tối đa 15.000 tấn/năm). Cơ cấu sản phẩm. Từ năm 2006 đến nay, sản lượng đạt khoảng 11.000 tấn năm, trong đó: - Bột giặt cao cấp chiếm khoảng 50% sản lượng tương đương: 5.500 tấn. - Bột giặt tổng hợp chiếm khoảng 20% sản lượng tương đương: 2.200 tấn/năm - Bột giặt gia công chiếm khoảng 30% sản lượng tương đương: 3.300 tấn/năm. Thị trường tiêu thụ: Sản phẩm của dây chuyền được tiêu thụ chủ yếu vùng Tây Nam Bộ, một vài tỉnh miền đông nam bộ như: Tây Ninh, Bình Thuận … và xuất khẩu một số nước như: Campuchia, Lào, Philippin, Hàn Quốc… và một số tập đoàn như Unilerver, P & G… Doanh thu trung bình năm đạt khoảng 125 tỷ đồng. Hiện nay, do chủ động được một số nguyên liệu như: Silicate, Zeolite 4A… do đó dự đã tạo ưu thế cạnh tranh cho sản phẩm của dây chuyền, dự kiện đến năm 2015, dây chuyền sản xuất Bột Giặt sẽ đạt công suất 18.000 tấn/năm. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI XÍ NGHIỆP. Điều kiện vi khí hậu. Bảng 1.1: Kết quả kiểm tra điều kiện khí hậu 12/2010 STT VỊ TRÍ ĐO TIME NHIỆT ĐỘ (OC) ĐỘ ẨM (%) TỐC ĐỘ GIÓ (m/s) Mẫu đạt Mẫu k.đạt Mẫu đạt Mẫu k.đạt Mẫu đạt Mẫu k.đạt 1 KV Cửa ra chân tháp 10h15’ 32,8 64,7 0,02 2 KV Bơm cao áp 10h20’ 32,4 64,1 0,06 3 KV Sàn pha kem 10h25 32,5 61,5 0,10 4 KV Sàn cấp liệu 10h30 32,9 63,6 0,15 5 Khu vực sàng run 10h35’ 32,6 61,0 0,05 6 KV đóng gói 10h40’ 31,6 62,5 0,25 7 KV đóng thùng 10h45’ 30,1 64,0 0,54 8 KV in nhãn 10h50’ 29,8 66,0 0,26 Ánh sáng và tiếng ồn. Bảng 1.2: Kết quả kiểm tra điều kiện ánh sáng và tiếng ồn STT VỊ TRÍ ĐO TIME Ánh sáng (Lux) Tiếng ồn (dBA) Mẫu đạt Mẫu k.đạt Mẫu đạt Mẫu k.đạt 1 KV Cửa ra chân tháp 10h15’ 171 86,5 2 KV Bơm cao áp 10h20’ 113 94,8 3 KV Sàn pha kem 10h25 409 97,0 4 KV Sàn cấp liệu 10h30 1.080 78,5 5 Khu vực sang rung 10h35’ 210 93,0 6 KV đóng gói 10h40’ 574 77,4 7 KV đóng thùng 10h45’ 345 76,9 8 KV in nhãn 10h50’ 1.100 73,5 Nồng độ bụi. Bảng 1.3: Kết quả kiểm tra nồng độ bụi 12/2010 STT VỊ TRÍ ĐO TIME BỤI TRONG LƯỢNG (mg/m³) Mẫu đạt Mẫu k.đạt 1 KV Lọc túi 10h10’ 0,38 2 KV Cửa ra chân tháp 10h15’ 0,31 3 KV Bơm cao áp 10h20’ 0,45 4 KV Sàn pha kem 10h25 0,38 5 KV Sàn cấp liệu 10h30 2,5 6 Khu vực sang rung 10h35’ 0,26 7 KV đóng gói 10h40’ 0,49 8 KV đóng thùng 10h45’ 0,23 9 KV in nhãn 10h50’ 0,25 Tiêu chuẩn áp dụng kiểm tra tháng 12/2010. Tiêu chuẩn vệ sinh lao động: Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT, ngày 10/10/2002. Tiêu chuẩn bức xạ ion hóa: TCVN 6866 - 2001 Nguồn gốc và thành phần phát sinh nước thải trong sản xuất bột giặt. Trong sản xuất bột giặt, lượng nước thải phát sinh chủ yếu gồm: Nước vệ sinh thiết bị: rửa béc phun, rửa nhà xưởng… Nước làm mát hệ thống bơm kem. Thành phẩn chủ yếu của nước thải là kem giặt có độ PH = 7 – 9, màu trắng đục, dễ tạo bọt. Phương án xử lý: đưa vào hệ thống bể khuấy, sau đó lắng lọc loại bỏ cặn đưa trở lại quá trình gia công kem. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BỤI Độ phân tán các phân tử Kích thước hạt là một thông số cơ bản của nó. Việc lựa chọn thiết bị tách bụi tùy thuộc vào thành phần phân tán của các hạt bụi tách được. Trong các thiết bị tách bụi đặc trưng cho kích thước hạt bụi là đại lượng vận tốc lắng của chúng như đại lượng đường kính lắng. Do các hạt bụi công nghiệp có hình dáng rất khác nhau (dạng cầu, que, sợi,..); nên nếu cùng một khối lượng thì sẽ lắng với các vận tốc khác nhau, hạt càng gần với dạng hình cầu thì nó lắng càng nhanh. Các kích thước lớn nhất và nhỏ nhất của một khối hạt bụi đặc trưng cho khoảng phân bố độ phân tán của chúng. Tính kết dính của bụi Các hạt bụi có xu hướng kết dính vào nhau, với độ kết dính cao thì bụi có thể dẫn đến tình trạng bết nghẹt một phần hay toàn bộ thiết bị tách bụi. Hạt bụi càng mịn thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị. Với những bụi có 60¸ 70% số hạt bé hơn 10 mm thì rất dễ dẫn đến dính bết, còn bụi có nhiều hạt trên 10mm thì dễ trở thành tơi xốp. Tùy theo độ kết dính mà chia bụi làm 4 nhóm như sau: Bảng 2.1: Các loại bụi Đặc tính bụi Dạng bụi Không kết dính Xỉ khô, thạch anh, đất khô Kết dính yếu Hạt cốc, manhêzit, apatit khô, bụi lò cao, tro bụi có chứa nhiều chất chưa cháy, bụi đá. Kết dính Than bùn, manhezit ẩm, bụi kim loại, bụi pirit, oxyt chì, thiếc, xi măng khô, tro bay không chứa chất chưa cháy, tro than bùn,.. Kết dính mạnh Bụi xi măng, bụi tách ra từ không khí ẩm, bụi thạch cao và amiang, cliker, muối natri,... Độ mài mòn của bụi Độ mài mòn của bụi được đặc trưng bằng cường độ mài mòn kim loại khi cùng vận tốc dòng khí và cùng nồng độ bụi. Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dáng, kích thước, khối lượng hạt bụi. Khi tính toán thiết kế thiết bị thì phải tính đến độ mài mòn của bụi. Độ thấm ướt của bụi Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của các thiết bị tách bụi kiểu ướt, đặc biệt làm việc ở chế độ tuần hoàn. Các hạt phẳng dễ thấm ướt hơn các hạt có bề mặt gồ ghề bởi vì bề mặt gồ ghề có thể bị bao phủ bởi một lớp vỏ khí hấp phụ làm trở ngại sự thấm ướt. Theo tính chất thấm ướt các vật thể rắn được chia làm 3 nhóm như sau: - Vật liệu háo nước: dễ thấm ướt như canxi, thạch anh, đa số các silicat, các khoáng oxyt hóa, halogenua các kim loại kiềm,... - Vật liệu kỵ nước: khó thấm ướt như graphit, than, lưu huỳnh, ... - Vật liệu hoàn toàn không thấm ướt: paraffin, tephlon, bitum,... Độ hút ẩm của bụi Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc thành phần hóa học, kích thước, hình dạng, độ nhám bề mặt của các hạt bụi. Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện tách chúng trong các thiết bị tách bụi kiểu ướt. Độ dẫn điện của lớp bụi Chỉ số này được dánh giá theo chỉ số điện trở suất của lớp bụi rb và phụ thuộc vào tính chất của từng hạt bụi riêng lẽ (độ dẫn điện bề mặt và độ dẫn điện trong, kích thước, hình dạng...), cấu trúc lớp hạt và các thông số của dòng khí. Chỉ số này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của các bộ lọc điện. Sự tích điện của lớp bụi Dấu của các hạt bụi tích điện phụ thuộc vào phương pháp tạo thành, thành phần hóa học, cả những tính chất của vật chất mà chúng tiếp xúc. Chỉ tiêu này co ảnh hưởng đến hiệu quả tách chúng trong các thiết bị lọc khí (bộ tách bụi ướt, lọc...), đến tính nổ và tính bết dính của các hạt... Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dễ nổ với không khí Các bụi cháy được dễ tạo với O2 của không khí thành hỗn hợp tự bốc cháy và hỗn hợp dễ nổ do bể mặt tiếp xúc rất lớn của các hạt (~ 1m2/g). Cường độ nổ phụ thuộc vào các tính chất hóa học, tính chất nhiệt, kích thước, hình dáng các hạt, nồng độ của chúng trong không khí, độ ẩm và thành phần các khí, kích thước và nhiệt độ nguồn lửa và hàm lượng tương đối của các loại bụi trơ (không cháy). Các loại bụi có khả năng bắt lửa như bụi các chất hữu cơ (sơn, plastic, sợi) và cả một số bụi vô cơ như manhê, nhôm, kẽm. Hiệu quả thu hồi bụi Mức độ làm sạch (hệ số hiệu quả) được biểu thị bằng tỉ số lượng bụi thu hồi được trong tổng số vật chất theo dòng khí đi vào thiết bị trong một đơn vị thời gian. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ BỤI Phương pháp xử lý chất ô nhiễm dạng hạt (bụi) a/ Thu bụi theo phương pháp khô Có nhiều loại thiết bị cơ khí kiểu khô để làm sạch bụi nhờ lợi dụng các cơ chế lắng khác nhau như: - Lắng trọng lực: các buồng lắng bụi - Quán tính: thay đổi hướng chuyển động của dòng khí Lắng li tâm: các xiclon đơn, kép và nhóm, xoáy và động học… Đây là những thiết bị có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, tuy nhiên hiệu quả xử lý của chúng không cao lắm nên chỉ dùng làm thiết bị lắng sơ bộ Bảng 2.2 Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô S T T Dạng thiết bị Năng suất tối đa Hiệu quả Xử lý Trở lực Giới hạn nhiệt độ m3/h Pa 0C 1 Buồng lắng Không giới hạn (> 50mm) 80 – 90 % 50 ÷ 130 350 ÷ 550 2 Xiclon 85.000 (10 mm) 50 – 80 % 250 ÷1500 350 ÷550 3 Thiết bị gió Xoáy 30.000 (2 mm) 90 % Đến 2.000 Đến 250 4 Xiclon tổ hợp 170.000 (5 mm) 90% 750÷ 1.500 350 ÷ 450 5 Thiết bị lắng quán tính 127.500 (2 mm),90 % 750 ÷ 1.500 Đến 400 6 Thiết bị thu hồi bụi động 42.500 (2 mm),90 % Đến 400 a1/ Phương pháp trọng lực (Buồng lắng bụi trọng lực) - Đây là loại thiết bị lọc đơn giản nhất. Buồng lắng bụi thu gom bụi theo nguyn lý sử dụng lực hấp dẫn, trọng lực để lắng đọng những phần tử bụi ra khỏi không khí. Cấu tạo là một không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống dẫn khí vào để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, nhờ thế hạt bụi đủ thời gian rơi xuống chạm đáy dưới tác dụng trọng lực và bị giữ lại ở đó mà không bị dòng khí mang theo. - Đối với các hạt có kích thước nhỏ, ngòai ảnh hưởng của trọng lực còn có lực chuyển động của dòng khí, lực ma sát của không khí. - Do đó phương pháp này chỉ áp dụng cho bụi thô có kích thước từ 60 ÷ 70mm. Tuy nhiên, các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn vẫn có thể bị giữ lại. - Cấu tạo của buồng lắng bụi như sau: Hình 2.1: Cấu tạo buồng lắng bụi a - buồng đơn giản nhất, b - buồng có vách ngăn, c - buồng có nhiều tầng Bảng 2.3 Vận tốc tối đa cho phép của dòng khí trong buồng lắng bụi STT Vật liệu bụi Khối lượng riêng( kg/m3 ) Đường kính trung bình (mm) Vận tốccho phép (m/s) 1 Phôi nhôm 2720 335 4,3 2 Tinh bột 1270 64 1,75 3 Vôi 2780 71 6,4 4 Dăm bào 1180 1370 4,0 5 Mùn cưa - 1400 6,6 a2/ Phương pháp thu bụi quán tính (Buồng lắng bụi quán tính): - Nguyên lý: làm thay đổi chiều hướng chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng nhiều loại vật cản có hình dáng khác nhau. Khi dòng khí đột ngột đổi hướng, 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. Tuy nhiên hiệu quả không cao. - Thông số tính toán: Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1m/s, còn ở ống vào khoảng 10m/s. Hiệu quả lọc của thiết bị này đạt từ 65 ÷ 80% đối với các hạt bụi có kích thước 20 ÷ 30 mm. Trở lực của chúng trong khoảng 150 ÷ 390N/m2. - Cấu tạo của thiết bị thu bụi quán tính như sau: Hình 2.2: Cấu tạo cuả thiết bị lắng bụi quán tính a - TB có tấm ngăn, b - TB có phần côn mở rộng, c - TB thu bụi bằng cách dẫn nhập dòng khí vào từ phía hông. - Cấu tạo của thiết bị thu bụi quán tính kiểu lá sách: Hình 2.3: Cấu tạo của thiết bị thu bụi quán tính kiểu lá sách Nguyên lý hoạt động: + Khí qua mạng chắn, đổi hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động hướng cũ tách ra khỏi khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống. + Dòng chứa bụi nồng độ cao (10%) thể tích được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, rồi sau đó trộn với dòng khí đi qua các tấm chắn. + Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao (15m/s ). + Thiết bị lá sách được sử dụng để thu hồi bụi có kích thước trên 20 mm. a3/ Phương pháp ly tâm (Xiclon): b d h Htrụ Hchóp Hthùng thu D Ngăn chứa bụi Vùng xoáy trong Vùng xoáy ngoài - Cấu tạo Hình 2.4: Cấu tạo Cyclon - Nguyên lý hoạt động Dòng khí nhiễm bụi được dưa vào phần trên của Xiclon. Thân Xyclon thường là hình trụ có đáy là chóp cụt. Ống khí vào có dạng khối hình chữ nhật, được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân Xiclon. Khí sạch thoát ra ở phía trên qua ống tròn. Khí vào Xiclon chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dưới thành dòng xoáy ngoài. Lúc này, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực li tâm, văng vào thành Xiclon. Tiến gần đến đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoáy trong. Các hạt bụi dịch chuyển xuống dưới đáy của dòng xoáy và ra khỏi Xiclon qua ống xả bụi. - Ưu, nhược điểm: + Ưu điểm của Xiclon: Không có phần chuyển động. Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (khoảng 5000C). Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt Xiclon. Có khả năng xử lý bụi có tính ăn mòn cao. Thu được bụi dạng khô. Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 ÷ 1500 N/m2). Làm việc tốt ở áp suất cao. Chế tạo đơn giản. Năng suất cao, giá thành rẻ Hiệu quả không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi. + Nhược điểm: hiệu quả xử lý kém đói với hạt bụi có kích thước < 5mm, do đó không thể thu hồi bụi có tính kết dính. a/ b/ c/ d/ a/ b/ c/ d/ Hình 2.5: Các dạng xyclon chủ yếu a- kiểu xoắn ốc; b - kiểu tiếp tuyến; c - kiểu xoắn vít; d- kiểu dọc trục có cánh nơ. - Thông số tính toán: + Vận tốc khí qua tiết diện ngang của Xiclon 2,2 ÷ 5,0 m/s. + Vận tốc Xiclon đầu vào phải cao để tạo vòng xoáy. + Xiclon được chế tạo theo tỷ lệ: + Trong thực tế có Xiclon trụ và Xiclon chóp. Xiclon trụ thuộc nhóm năng suất cao. Đường kính Xiclon trụ không lớn hơn 2000mm và Xiclon chóp nhỏ hơn 3000mm. Nên chế tạo Xiclon với D £ 2m. Trường hợp lưu lượng khí lớn thì kết hợp nhiều Xiclon thành nhóm. Bảng 2.4: Nồng độ bụi cho phép ứng dụng Xiclon Đường kính Xiclon Mm 800 600 500 400 300 200 100 Nồng độ bụi cho phép, kg/m3 2.5 2.0 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 b/ Thu bụi theo phương pháp ướt - Nguyên lý: sự tiếp xúc giữa dòng khí mang bụi với chất lỏng, bụi trong dòng khí bị chất lỏng giữ lại và thải ra ngoài dưới dạng cặn bùn. Chất lỏng thường là nước. Trường hợp thiết bị thu bụi có chức năng vừa khử bụi vừa khử khí độc thì chất lỏng có thể là một loại dung dịch hấp thụ. - Ưu và nhược điểm của phương pháp ẩm: + Ưu điểm: Dễ chế tạo, giá thành thấp, hiệu quả lọc cao. Lọc được bụi có kích thước dưới 0,1µm (Thiết bị lọc Venturi). Có thể làm việc với khí có nhiệt độ và độ ẩm cao. Nguy hiểm cháy - nổ thiết bị: “thấp”. Có thể thu hồi hơi và các khí độc hại bằng quá trì