MỞ ĐẦU s* DAT VAN DE: Ngày nay, thé giới ngày càng đi lên, nền kinh tế Việt Nam dang trên đà phát triển, nhu cầu chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên, điều gi cũng sẽ có hai mặt, bên cạnh những lợi ích mà sự phát triển kinh tế đem lại thì chúng ta đang phải đối mặt với những hệ lụy nghiêm trọng về môi trường như ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí, trái đất nóng lên. Ô nhiễm không khí đang là vấn đề đáng quan tâm của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung. Khi tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, số lượng các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng tăng.
Đã dẫn đến một hậu quả nghiêm trọng khi ngày càng nhiều bệnh tật ảnh hưởng đến sức khỏe con người liên quan đến vẫn đề ô nhiễm không khí. Sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã xuất hiện nhiều loại vật liệu mới, nhưng vật liệu gỗ - vật liệu truyền thống vẫn được người sử dụng ưa chuộng. Nhu cầu về các đồ dùng bằng gỗ ngày càng cao, với xu hướng đồ gỗ vừa mang phong cách hiện đại, vừa mang tính truyền thống, với nhiều mẫu mã, kiểu dáng sang trọng, kết cấu mới lạ. Đem lại sự am cúng, gần gũi, thân quen với người sử dụng, bởi nó có sự giao lưu qua lại giữa: “đồ go - môi trường — người sử dụng”.
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, chà nhám, đánh bóng. tạo ra rất nhiều loại bụi với các kích thước khác nhau gây ảnh hưởng rât nghiêm trọng đên sức khỏe công nhân làm việc và khu vực dân cư xung quanh. Vì vậy, đề tài “Tính toán thiết kế hệ thong thu gom xử lý bụi gỗ Công ty TNHH Nội thất Goldenland Việt Nam” là nhu cầu cấp thiết.
%* MỤC TIỂU: Chọn hệ thống xử lý bụi xưởng 26 dam bảo đạt tiêu chuẩn, QCVN 19:2009/BTNMT. Tính toán, thiết kế thiết bị lọc bụi túi vải, Cyclone, ống khói, chọn quạt hút phù hợp. Tính toán kinh tế hệ thống xử lý bụi xưởng gỗ. Thiết kế hệ thống thu gom xử lý bụi gỗ công ty TNHH Nội Thất GoldenLand Việt Nam s* PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: tìm hiểu các khâu sản xuất gỗ sinh ra bụi, tham khảo các đề tài đã được nghiên cứu trên internet.
Phân tích thành phần, nồng độ của khí thải từ quy trình sản xuất của xưởng gỗ. Từ đó tính toán kinh tế, tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị cho hệ thống xử lý bụi. ¢ NOI DUNG DE TÀI: Xác định nguồn gay 6 nhiễm của các xưởng go. Cac phương pháp xử lý bụi được đề xuất.
Lựa chọn và tính toán chỉ tiết, tính toán kinh tế thiết bị xử lý khí thải chính cho phương án công nghệ được đề xuất. Bản vẽ kỹ thuật sơ đồ quy trình công nghệ xử lý khí thải của phương án được đề xuất. Bản vẽ chỉ tiết thiết bị của quy trình xử lý bụi gỗ. Thiết kế hệ thống thu gom xử lý bụi gỗ công ty TNHH Nội Thất GoldenLand Việt Nam CHUONG 1.
TONG QUAN VE DE TÀI 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VE BUI Các phan tử chất rắn thé rời rac (vụn) có thé được tạo ra trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng hóa học khác nhau. Dưới tác dụng của các dòng khí, chúng trở thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định chúng tạo thành thứ vật chất gọi là bụi. Bui là một hệ thống gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc — các hạt có kích thước nằm trong khoảng từ kích thước nguyên tử tới kích thước nhìn thay được bằng mắt thường, có khả năng tồn tại ở dạng lơ lừng trong thời gian dài ngắn khác nhau. Bui bay có kích thước từ (0.001+10) um bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được nghiền nhỏ, chuyên động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống với vận tốc không theo định luật Stoke.
Về mặt sinh học, bụi này gây tổn thương nghiêm trọng cho cơ quan hô hap, nhất là khi phôi bị nhiễm bụi thạch anh do hít thở phải không khí có chứa bụi boxit silic lâu ngày. Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10 um, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần. Về mặt sinh học, bụi này thường gây tôn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, di ứng,.2 PHAN LOẠI BUI $ Theo nguồn gốc Bụi hữu cơ tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa,. a) Bui thuc vat (bui gỗ, bông, phấn hoa,.) Bui động vat (lông, tóc,.) Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su,.) Bui kim loại (sắt, chì, đông,.) Bui hỗn hợp (do đúc,.) $ Theo kích thước hạt bụi Thiết kế hệ thống thu gom xử lý bụi gỗ công ty TNHH Nội Thất GoldenLand Việt Nam Bui thô, cát bụi: có chứa hạt có kích thước 1-200 um.
Có kha năng lắng nhanh trong không khí. Khói; sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu, là các hạt mịn có kích thước 0,01-1 m. Sương mù: các hạt lỏng có kích thước nhỏ hon 10 pm. Sol khí: các hạt có kích thước nhỏ hơn 10 wm.
Thu bụi theo phương pháp khô: các thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế khác nhau: trọng lực ( các buồng lắng bụi), quán tính ( lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyền động của dòng khí hoặc nhờ vách ngăn) và ly tâm ( các xyclon đơn, nhóm và tô hợp, các thiết bị thu hồi bụi xoáy và động). $ Theo tác hại Bui nhiễm độc chung (chì, thủy ngân.) Bui gây di ứng viêm mũi,hen,. (bụi bông, gai, tinh dầu g0,.) Bui gây ung thu ( bụi crom, bụi phóng xa,.) Bui gây xơ hóa phổi (thạch anh.3 TÍNH CHAT HÓA, LÝ CUA BUI 1.1 Mật độ Mật độ đô đồng (khác với mật độ thực) có tính đến các khe chứa không khí giữa các hạt. Mật độ đỗ đống dùng dé xác định thé tích bụi chiếm chỗ trong bunke chứa bụi.
Khi tăng các hạt cùng kích thước mật độ đồ đông giảm do thê tích tương đối của các lớp không khí tăng. Khi nén chặt, mật độ đồ đống tăng 1,2 + 1,5 lần (so với khí mới đồ đồng). Mật độ không thực là tỷ số khối lượng các hạt và thé tích mà hạt chiếm chỗ, bao gồm các lỗ nhỏ, các khe hồng 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 đễ 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 dé lọc trong các thiết bị lọc như ống Vải, bằng vật liệu xốp vì chúng dé bị nước hoặc vải lọc giữ lại. Mật độ không thực thường có tri số nhỏ hơn so với mật độ thực thường thấy ở bụi có xu hướng đông tụ hay thiêu kết, ví dụ: mồ hong, oxit của các kim loại mau. 10 Thiết kế hệ thống thu gom xử lý bụi gỗ công ty TNHH Nội Thất GoldenLand Việt Nam 1.2 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 dan. Do đó trong kỹ thuật lọc bụi kích thước Stoc có ý nghĩa quan trọng. Do 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 thé được đặc trưng bằng vận tốc treo (vt, m/s) — là vận tốc rơi tự do của hạt trong không khí không chuyên động.3 Độ dẫn điện của bụi Chỉ sô này được dành giá theo chỉ sô điện trở suat của bụi và phụ thuộc vào tinh chat của từng hạt bụi riêng rẽ, câu trúc hạt và các thông sô của dòng khí. Chỉ sô này ảnh hưởng rat lớn dén khả năng làm việc của các bộ lọc bụi tĩnh điện. Phụ thuộc vào suất điện trở bụi chia thành 3 nhóm như sau: - Bui thuộc nhóm suất điện trở thấp: có suất điện trở của lớp dưới 104Q - Bui thuộc nhóm suất điện trở trung bình: có suất điện trở của lớp từ 104+10!°Q. - Bui thuộc nhóm suất điện trở cao: có suất điện trở của lớp lớn hơn 10!°+103Q.4 Tính mài mòn Độ mài mòn của bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại khi cùng vận tôc khí và cùng nông độ bụi.
Độ mài mòn của bụi phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước và mật độ của hạt. Khi tính toán thiết kế phải tính đến độ mài mòn của bụi.5 Độ thẩm 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 là các thiết bị làm việc ở chế độ tuần hoàn. Theo tính chất thấm ướt các vật liệu rắn, được chia làm 3 nhóm: - Vat liệu lọc nước: dé thấm nước (canxi, thạch cao, phần lớn silicat và khoáng vật được oxy hóa, halogenua của kim loại kiềm). - __ Vật liệu ky nước: khó thấm nước (grafit, than, lưu huỳnh).
- Vat liệu ky nước tuyệt đối: (paraffin, nhựa Teflon, bitum). 11 Thiết kế hệ thống thu gom xử lý bụi gỗ công ty TNHH Nội Thất GoldenLand Việt Nam 1.6 Tính dính kết của bụi Các hạt có xu hướng kết đính vào nhau, với độ kết dính cao bụi có thé dẫn tới tình trang bệ nghẹt một phần hay toàn bộ thiết bị tách bụi. Do đó đối với các thiết bị lọc, người ta thường thiết lập giới hạn sử dụng theo độ kết dính của hạt bụi. Kích thước hạt bụi càng nhỏ thỉ chúng càng dễ bị bám vào bề mặt thiết bị.
Với những bụi có (60-70) % hạt có đường kính nhỏ hon 10 um thì rat dé dẫn đến dính bét, còn bụi có nhiều hạt trên 10 um thì dễ trở thành tơi xốp.7 Tinh tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dễ nỗ với không khí Các bụi cháy được dé tạo với oxy của không khí hỗn hợp tự bốc cháy và dé nỗ do bề mặt tiếp xúc rất lớn của các hạt.