Banner
Tìm kiếm  
Sản phẩm mới
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

HỎI ĐÁP XÂY DỰNG

  • CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI-PHẦN 1

    CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI-PHẦN 1

    Hiện tại, nhà máy đã có 01 hệ thống xử lý khí thải dây chuyền sản xuất TNT với lưu lượng là 2.500 m3/h, tháp xử lý đường kính D = 600mm nhưng hiệu quả chưa cao, yêu cầu phải bổ sung thêm một hệ thống nối tiếp để đạt tiêu chuẩn thải.

    1. Yêu cu vlp lp đặt hthng xlý khí thi

    Xưởng sn xut TNT chyếu phát sinh các hơi axít (HNO3), hơi dung môi toluen, TNT, MNT,… ttòa nhà A.

    Hin ti, nhà máy đã có 01 hthng xlý khí thi dây chuyn sn xut TNT vi lưu lượng là 2.500 m3/h, tháp xlý đường kính D = 600mm nhưng hiu quchưa cao, yêu cu phi bsung thêm mt hthng ni tiếp để đạt tiêu chun thi.

    Vic tính toán thiết kế hthng da trên sliu đo đạc vmôi trường các thông số ô nhim ti khu vc cn xlý. Tsliu quan trc môi trường không khí xung quanh ti xưởng sn xut TNT (hơi axít là 1200 mg/m3 ; toluen 245,6 mg/m3) có thể đưa ra thông sthiết kế đối vi các cht ô nhim chính và nng độ sau khi thu gom tp trung vào đườngng như sau:

    -         Hơi axít (HNO3): 5.000 – 7.000 mg/m3;

    -         Hơi dung môi hữu cơ toluen, MNT: 2.000 – 3.000 mg/m3;

    -         Yêu cầu chất lương khí thải sau khi xử lý:

    +       Khí thi sau khí xlý thoát quang thi khí phi tha mãn các quy chun cho phép (QCVN 19/2009/BTNMT và QCVN 20/2009/BTNMT);
    +       Sau khi xử lý, môi trưng lao động phi tha mãn Tiêu chun vsinh môi trường lao động 3733/2002/QĐ - BYT ngày 10 tháng 10 năm 2002 ca Btrưởng BY tế ban hành.

    -         Yêu cầu cụ thể: Trong ống thoát khí sau xử lý

    +       Hơi axít HNO3 (quy về NO2) trong ống thải khí sau xử lý: £ 500 mg/m3 (QCVN 19/2009/BTNMT);
    +       Hơi dung môi Toluen: £ 750 mg/m3 (QCVN 20/2009/BTNMT).

    -         Về vị trí lắp đặt: Lắp đặt hệ thống xử lý khí thải mới cạnh hệ thống hiện hữu.

    -         Về chế độ vận hành: Thiết bị phảI được vận hành dài hạn, liên tục, không có người trực thường xuyên.

    -         Chất lượng thiết bị: Thiết bị phải bền với môi trường và điu kiện làm việc.

     

    2. Tính lưu lượng quạt hút

    Lưu lượng quạt hút theo lưu lượng của hệ thống cũ: G = 2.500 m3/h

     

     

    3. Sơ đồ công nghệ và nguyên lý hoạt động của hệ thống

    Sử dụng phương pháp hấp thụ trong tháp đệm để xử lý khí thải xưởng sản xuất DNT với dung môi sử dụng là dung dịch kiềm.

    Sơ đồ công nghệ như trên hình 3.1.

    Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:

    Khí thải được lấy từ phía sau tháp xử lý cũ. Quạt hút có lưu lượng tương đương với lưu lượng của hệ thống cũ nhưng cột áp cao hơn để không làm tăng trở lực cho hệ thống có sẵn. Khí thải được xử lý trong tháp hấp thụ đạt quy chuẩn cho phép sau đó thải ra môi trýờng theo ông thải khí mới.

    Tháp hấp thụ kiểu tháp đệm (Paked Tower) sử dụng dung dịch kiềm (soda hoặc xút) làm chất hấp thụ. Các chất ô nhiễm chính của khí thải là hơi axít được hấp thụ vào nước sau đó được trung hòa bởi hàm lượng kiềm có trong dung dịch nhờ đó làm tăng hiệu suất hấp thụ.

    Trong tháp hấp thụ, hai dòng khí thải và dung dịch hấp thụ đI ngược chiều nhau (khí thải đI từ dưới lên, dung dịch đi từ trên xuống). Dung dịch tạo một lớp màng mỏng trên bề mặt vật liệu đệm, khi tiếp xúc với khí thải trên bề mặt vật liệu đệm sẽ xảy ra một quá trình hóa lý phức tạp mà kết quả là các chất ô nhiễm trong khí thải (các khí a xít nhý SOx, NOx, HCl,…) bị hấp thụ vào dung dịch. Bụi trong khí thải cũng bị dính ướt và lôi cuốn vào dòng dung dịch. Khí thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn thải cho phép (QCVN 19 :2009/BTNMT và QCVN 20 :2009/BTNMT) được thải vào khí quyển qua ống khói. Dung dịch hấp thụ đI từ trên xuống và chứa trong ngăn chứa phía dưới tháp hấp thụ và được bơm tuần hoàn trở lại hệ thống xử lý. Trong ngăn chứa dưới đáy tháp hấp thụ lắp 01 phao chỉ mực nước và phao tự động điều khiển 01 van điện tử để tự động cấp dung dịch hấp thụ từ thiết bị pha chế vào khi bị hao hụt.

    Việc sử dụng dung dịch tuần hoàn nhằm mục đích giảm lưu lượng thải phải xử lý. Phương án cấp dung dịch tự động thỏa mãn yêu cầu không có người trực vận hành thương xuyên. Tuy nhiên, vì lượng dung dịch pha chế trong thiết bị pha có hạn nên khi đã xả hết vào thiết bị xử lý thiết bị điều khiển sẽ phát ra tín hiệu để người sử dụng biết và tiến hành pha chế mẻ hóa chất mới.

    Việc sử dụng thiết bị pha chế hóa chất tự độ có thể thực hiện được dễ dàng nhưng do thời gian sử dụng dung tuần hoàn dài nên không lựa chọn để giảm chi phí đầu tư.

     

    4. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải

    Việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải chủ yếu là tính toán tháp đệm và lựa chọn quạt hút, bơm dung dịch xử lý cho phù hợp.

    Tính toán tháp đệm :

    áp dụng các bước tính toán quá trình truyền khối để tính toán tháp đệm với các thông số đầu vào như sau :

    -         Lưu lượng khí: G = 2.500 m3/h ;

    -         Nhiệt độ : 30oC ;

    -         Chất ô nhiễm hơi axít (HNO3), nồng độ đầu vào: 7.000 mg/m3, đầu ra : £ 500 mg/m;

    Bằng phương pháp tính toán quá trình truyền khối đối với HNO3 trong dung môi là dung dịch kiềm (Xem Phụ lục 2), ta có các kết quả tính toán nhý sau :

    1)    Tiết diện mặt cắt ngang của tháp: S = 0,51m2, suy ra đường kính tháp hấp thụ là: D = 0,81m.

    2)    Số đơn vị truyền khối: NTU = 1 ;

           Chiều cao của một đơn vị truyền khối: HOG = 1,0m ;

           Suy ra chiều cao làm việc của tháp là: Z = NTU x HOG = 1 x 1,0 = 1,0m.

           Chiều cao kỹ thuật của tháp là Zt = 3,1

    3)    Lưu lượng nước: L = 3,5 m3/h.

    4)    Tổn thất áp suất của tháp: 400 Pa.

    5)    Tổn thát áp suất của toàn hệ thống: 1.500 Pa (Chọn quạt H = 1.600 Pa).

    6)    Vật liệu chế tạo tháp: Thép không rỉ SUS-316 dày 2,0 mm (Tính toán cơ khí- Phụ lục 2).

    7)    Vật liệu chế tạo đường ống dẫn khí: SUS-316 dày 1,5 mm (Tính toán cơ khí - Phụ lục 2).

    8)    Vật liệu chế tạo ống thoát khí: Thép không rỉ SUS-316 dày 3,0 mm (Tính toán cơ khí - Phụ lục 2).

    9)    Vật liệu chế tạo quạt hút khí thải: SUS-316.

    10)     Vật liệu chế tạo bơm: Thân bơm GFRPP, trục ceramic.

    11)     Kiểu đệm hấp thụ: Rachig Ring (khâu sứ) hoặc quả cầu nhựa PP/PE.

    12)            Thể tích lớp đệm : 0,515m3

    13)           Khối lượng lớp đệm :  Gð = 0,515 m3 . 500 kg/m3 = 260 kg

    Tính toán hệ thống ống dẫn khí:

    Tính toán hệ thống ống dẫn khí theo phương pháp đẵng tốc. Có nghĩa là, vận tốc dòng khí trên tất cả các nhánh ống và ống chính là như nhau. Vì vậy, chúng ta chỉ cần xác định vận tốc khí trên nhánh ống chính để tính toán sau đó xác định các nhánh ống phụ.

    Tính toán nhánh ống chính như sau:

    -         Lưu lượng khí : Q = 2.500 m3/h (# q = 0,7 m3/s);

    -         Chọn vận tốc dòng khí trong ống : u = 20 m/s ;

    -         Suy ra tiết diện ống : F = q / u  = 0,7 / 20 = 0,035 m2 à D = 0,22 m ;

    -         Tính toán chiều dày ống dẫn khí : s = 1,5 mm (Phụ lục 2) ;

    -         Tính toán chiều dày ống thoát khí : s = 3,0 mm (Phụ lục 2).

    5. Chất lượng khí thải sau xử lý

    -         Khí thải sau khí xử lý thoát qua ống thải khí thỏa mãn các quy chuẩn cho phép (QCVN 19/2009/BTNMT và QCVN 20/2009/BTNMT);
    -         Sau khi xử lý, môi trường lao động thỏa mãn Tiêu chuẩn vệ sinh môi trường lao động 3733/2002/QĐ - BYT ngày 10 tháng 10 năm 2002 của Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành.

    -         Cụ thể:

    Trong ống thoát khí sau xử lý:

    +       Hơi axít HNO3 (quy về NO2) trong ống thải khí sau xử lý: £ 500 mg/m3 (QCVN 19/2009/BTNMT);
    +       Hơi dung môi Toluen: £ 750 mg/m3 (QCVN 20/2009/BTNMT).

    TÀI LIỆU THAM KHẢO

     

    Tiếng Việt

    [1] Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1 và tập 2. NXB KHKT Hà Nội. 2005.

    [2] Trần Ngọc Chấn. Kỹ thuật thông gió. NXB xây dựng Hà Nội. 1998.

    [3] Trần Ngọc Chấn. Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải (tập 1, 2 3). NXB KHKT Hà Nội. 2001.

    [4] Nguyễn Trọng Biểu, Từ Vãn Mặc. Thuốc thử hữu cõ. NXB KHKT Hà Nội. 1978.

     

    Tiếng Anh

    [5] Air Pollution Engineering Manual. McGraw-Hill International Editions 1994.

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG THẠCH BÀN

Thiết kế & Phát triển bởi ICT Group