Nhiệm vụ: Tính toán dự báo và thiếtkế hệ thống xử lý ô nhiễm môi trường
không khí từ các nguồn thải của nhà máy gạch Tuynel Từ Sơn - Hải Phòng
1. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Phân tích các nguồn gây ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất của
nhà máy gây ra.
- Tính toán tải lượng của các chất ô nhiễm từ các nguồn thải trên.
- Tính toán nồng độ phát thải của các chất ô nhiễm trên đối với từng
nguồn thải
- Kết luận so sánh với tiêu chuẩn khí thải công nghiệp: TCVN 2005
- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý chất thải ô nhiễm trước khi phát thải
vào môi trường xung quanh
- Tính toán dự báo nồng độ của các chất ô nhiễm trên (sau khi đã lắp đặt
thiết bị xử lý) về mùa đông và mùa hè theo các hướng gió chủ đạo tại
địa điểm xây dựng nhà máy ứng với khoảng cách: cách nguồn thải từ 0
đến 40 lần chiều cao của nguồn thải
- Lập biểu đồ biểu diễn sự khuyếch tán của từng chất ô nhiễm với các
khoảng cách trên về mùa đông và mùa hè
- Xác định Cmax và Xmax, tốc độ gió nguy hiểm của từng chất ô nhiễm
với các khoảng cách trên về mùa đông và mùa hè
- Xác định Cmax và Xmax tổng cộng của tất cả các nguồn thải với từng
chất ô nhiễm về mùa đông và hè
- Kết luận so sánh với tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khí xung
quanh TCVN 5937 – 2005
20 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 2440 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Môn học bảo vệ môi trường không khí và xử lý khí thải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: Bảo vệ môi trường không khí và xử lý khí thải
Nhiệm vụ: Tính toán dự báo và thiếtkế hệ thống xử lý ô nhiễm môi trường
không khí từ các nguồn thải của nhà máy gạch Tuynel Từ Sơn - Hải Phòng
1. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Phân tích các nguồn gây ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất của
nhà máy gây ra.
- Tính toán tải lượng của các chất ô nhiễm từ các nguồn thải trên.
- Tính toán nồng độ phát thải của các chất ô nhiễm trên đối với từng
nguồn thải
- Kết luận so sánh với tiêu chuẩn khí thải công nghiệp: TCVN 2005
- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý chất thải ô nhiễm trước khi phát thải
vào môi trường xung quanh
- Tính toán dự báo nồng độ của các chất ô nhiễm trên (sau khi đã lắp đặt
thiết bị xử lý) về mùa đông và mùa hè theo các hướng gió chủ đạo tại
địa điểm xây dựng nhà máy ứng với khoảng cách: cách nguồn thải từ 0
đến 40 lần chiều cao của nguồn thải
- Lập biểu đồ biểu diễn sự khuyếch tán của từng chất ô nhiễm với các
khoảng cách trên về mùa đông và mùa hè
- Xác định Cmax và Xmax, tốc độ gió nguy hiểm của từng chất ô nhiễm
với các khoảng cách trên về mùa đông và mùa hè
- Xác định Cmax và Xmax tổng cộng của tất cả các nguồn thải với từng
chất ô nhiễm về mùa đông và hè
- Kết luận so sánh với tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khí xung
quanh TCVN 5937 – 2005
2. Phần bản vẽ
- Sơ đồ công nghệ sản xuất của nhà máy có phân tích nguồn gây ô nhiễm
- Biểu đồ biểu diễn sự khuyếch tán của từng chất ô nhiễm riêng biệt cho 2
mùa
- Tổng mặt bằng nhà máy có nguồn thải và khu vực xử lý
- Vẽ chi tiết hệ thống xử lý không khí: bao gồm mặt bằng, mặt cắt vả thiết
bị xử lý
- Triển khai các chi tiết cấu tạo của hệ thống theo chỉ dẫn của giáo viên
hướng dẫn
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
1
Chương 1: KHÁI QUÁT CHUNG
1.1.Nhiệm vụ
Tính toán dự báo và thiết kế hệ thống xử lý ô nhiễm môi truờng không khí từ các
nguồn thải của nhà máy gạch Tuynel Từ Sơn công suất 25 triệu viên/năm
Địa điểm xây dựng: Hải Phòng
Các thông số khí hậu tại Hải Phòng đƣợc tra theo phụ lục 2a, 2b và phụ lục 3 gt ‘
Nhiệt và khí hậu kiến trúc’, dung ẩm của không khí đƣợc tra theo biều đồ I – d theo
nhiệt độ và độ ẩm
Bảng 1 – 1: Các thông số khí hậu xung quanh nhà máy
Mùa hè Mùa đông
ttb,
o
C , % d, g/kg vtb , m/s ttb,
o
C , % d, g/kg vtb , m/s
28,2 84 20 4,0 16,7 83 10,5 3,6
1.2. Nội dung tính toán
- Phân tích các nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng do hoạt động sản xuất của nhà
máy gây ra
- Tính toán tải lƣợng của các chất ô nhiễm từ các nguồn thải trên
- Tính toán nông độ phát thải của các chất ô nhiễm trên đối với từng nguồn thải
- Kết luận so sánh với tiêu chuẩn khí thải công nghiệp TCVN 2005
- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý chất thải ô nhiễm trƣớc khi phát thải vào môi
trƣờng xung quanh
- Tính toán dự báo nồng độ của các chất ô nhiễm trên (sau khi đã lắp đặt thiết bị
xử lý) về mùa đông và mùa hè theo các hƣớng gió chủ đạo tại địa điểm xây
dựng nhà máy ứng với khoảng cách: từ nguồn thải từ 0 đến 40 lần chiều cao
của nguồn thải
- Lập biểu đồ biểu diễn sự khuếch tán cảu từng chất ô nhiễm với các khoảng
cách trên về mùa đông và mùa hè
- Xác định Cmax và Xmax của từng chất ô nhiễm, tốc độ gió nguy hiểm về mùa
đông và mùa hè
- Xác định Cmax và Xmax tổng cộng của tất cả các nguồn thải với từng chất ô
nhiễm về mùa đông và hè
- Kết luận so sánh với tiêu chuẩn chất lƣợng môi truờng không khí xung quanh
TCVN 5937 – 2005
- Tính lƣợng nhiệt cần thiết để sấy khô gạch mộc từ độ ẩm 12% đến 5%
- Tính lƣu lƣợng, tải lƣợng chất ô nhiễm của từng ống khói
- Tính chiều cao ống khói 1, 2
1.3. Số liệu tính toán
- Nhiên liệu sử dụng: than cám có số lƣợng B = 2500 tấn/năm = 347 kg/h
- Số ngày làm việc trong 1 năm: Sn = 300 ngày
Bảng1 – 2: Thành phần của than cám
Ap
(%)
Sp
(%)
Wp
(%)
Op
(%)
Np
(%)
Hp
(%)
Cp
(%)
16,2 1,8 6,6 1,2 0,6 1,4 72,2
- Năng suất lò: Gnăm = 25 triệu viên/năm, trọng lƣợng G1 = 34000 tấn/năm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
2
- Độ ẩm gạch mộc vào 12%
- Độ ẩm gạch ra khỏi lò sấy là 5%
- 70% than trộn vào đất ban đầu: B1 = 0,7B = 243 kg/h
- 30% than đƣa vào lò nung : B2 = 0,3B = 104 kg/h
- Nhiệt độ lò nung: tn = 1000
o
C
Bảng 1 – 3: Đặc tính nguồn thải
Loại nguồn thải Số lƣợng nguồn thải Nhiệt độ khói thải
(
o
C)
Lò sấy 1 38
Lò nung 1 87
1.4.Phân tích các công đoạn gây ô nhiễm của công nghệ sản xuất
Phân tích các công đoạn gây ô nhiễm môi trƣờng trên sơ đồ công nghệ sản xuất
gạch tuynel Từ Sơn:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
3
tro xØ
bôi, g¹ch vì
bôi, h¬i n•íc, khÝ th¶i
bôi, h¬i n•íc, khÝ th¶i
§Êt vôn, h¬i n•íc
§Êt vôn
§Êt vôn
§Êt vôn
§Êt vôn, n•íc th¶i
§Êt vôn
§Êt vôn, n•íc th¶i
§Êt vôn, than r¬i v·i
§Êt vôn
§Êt vôn
t2 = 87oC
èng khãi 2
èng khãi 1
t1 = 38oC
Khãi (tn = 1000oC) W2 = 5%
W1 = 12%
Than (30%)
B¨ng t¶i 4
Nuoc
Nuãc
Than (70%)
B¨ng t¶i 2
B¨ng t¶i 1
B·i ®Êt
CÊp liÖu thïng 10 m3/h
M¸y nghiÒn xa lu©n 10 m3/h
B·i thµnh phÈm
Lß nung Tuynel
Lß sÊy Tuynel
Ph¬i trong nhµ kÝnh
C¾t tù ®éng
M¸y ®ïn MVA 400 - 20 t/h
M¸y nhµo MVA 400 - 200 t/h
Nhµo 2 trôc l•íi läc 12 m3/h
M¸y c¸n mÞn 10 m3/h
CÊp liÖu ®Üa 10 m3/h
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
4
Chương 2:
TÍNH TOÁN SẢN PHẨM CHÁY
2.1. Xác định lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy vật liệu
Nhiệt trị của nhiên liệu đƣợc xác định theo công thức sau:
pW6)(2624681 ppppp SOHCQ
= 81.72,2 + 246.1,4 – 26(1,2 – 1,8) – 6.6,6 = 6168,6 kcal/kgNL
Trọng lƣợng 1 viên gạch:
36,1
10.25
10.34
6
6
1
nam
vg
G
G
G
kg/viên
- Chọn thời gian làm việc trong 1 năm là: N = 300 ngày
- Số giờ làm việc trong 1 ngày: n = 24 giờ
Lƣợng gạch sấy nung trong 1 giờ:
3472
24.300
10.25
.
6
nN
G
G namh
viên/h
Lƣợng vật liệu mang vào hầm sấy: G1 = 34.10
6
kg/năm = 4722 kg/h
Lƣợng ẩm bốc hơi trong lò sấy:
348
5100
512
4722
100
)(
2
21
1
w
ww
GW
kg/h
Lƣợng vật liệu mang ra khỏi lò sấy:
4374
512
12100
348
100
21
1
2
ww
w
WG
kg/h
2.2. Tính toán lượng khí độc hại thải ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu
2.2.1. TÝnh to¸n l•îng khÝ th¶i trong qu¸ tr×nh ®èt ch¸y nhiªn liÖu ë ®iÒu kiÖn chuÈn
a/. Về mùa đông
Bảng2 - 1:tính toán sản phẩm cháy ở đktc (t = 0oC, P = 760 mmHg), B = 347 kg/h
Stt Đại lượng tính Đơn vị Công thức tính Kết quả
(1) (2) (3) (4) (5)
1
Lƣợng không khí khô lí thuyết
cần cho quá trình cháy m3chuẩn/kgNL
Vo = 0,089Cp +
0,246Hp - 0,0333(Op -
Sp) 6,790
2
Lƣợng không khí ẩm lí thuyết
cần cho quá trình sấy (ở t =
16,7
o
C; = 83%; d = 10,5
g/kg)
m
3
chuẩn/kgNL
Va = (1 + 0,0016d)Vo 6,904
3
Lƣợng không khí ẩm thực tế
với hệ số không khí thừa =
1,6
m
3
chuẩn/kgNL
Vt = Va 11,047
4 Lƣợng khí SO2 trong spc m3chuẩn/kgNL VSO2 = 0,683.10
-2
Sp 0,012
5
Lƣợng khí CO trong spc với
hệ số cháy không hoàn toàn về
hoá học và cơ học = 0,006
m
3
chuẩn/kgNL
VCO = 1,865.10
-2.Cp
0,008
6 Lƣợng khí CO2 trong spc m
3
chuẩn/kgNL
VCO2 = 1,853.10
-2
(1-
)Cp 1,330
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
5
7 Lƣợng hơi nƣớc trong spc m3chuẩn/kgNL
VH2O = 0,111Hp +
0,012Wp + 0,0016.d.Vt 0,423
8 Lƣợng khí N2 trong spc m
3
chuẩn/kgNL
VN2 = 0,8.10
-2
Np +
0,79Vt 8,732
9
Lƣợng khí O2 trong không khí
thừa m3chuẩn/kgNL VO2 = 0,21(-1)Va 0,870
10
Lƣợng khí NOx trong spc
(xem nhƣ NO2 với NO2 =
2,054 kg/m3chuẩn
kg/h
MNOx = 3,953.10
-
8
.(B.Qp)
1,18
1,161
Quy đổi ra m3 chuẩn/kgNL m3chuẩn/kgNL VNOx = MNOx/(B.NOx) 0,002
Thể tích khí N2 tham gia vào
phản ứng của NOx
m
3
chuẩn/kgNL
VN2(NOx) = 0,5VNOx
0,001
Thể tích khí O2 tham gia vào
phản ứng của NOx
m
3
chuẩn/kgNL
VO2(NOx) = VNOx
0,002
11
Lƣu lƣợng khói (spc) ở điều
kiện chuẩn
m
3
chuẩn/kgNL
Vspc = (49)+11-12-
13
12,535
12
Tải lƣợng khí SO2 với SO2 =
2,926 kg/m3 chuẩn
g/s
MSO2 =
(10
3
VSO2BSO2)/3600
3,467
13
Tải lƣợng khí CO với CO =
1,25 kg/m3 chuẩn
g/s
MCO =
10
3
VCOBCO/3600
0,973
14
Tải lƣợng khí CO2 với CO2 =
1,977 kg/m3 chuẩn
g/s
MCO2 =
10
3
VCO2BCO2/3600
254,145
15
Lƣợng tro bụi với hệ số tro
bay theo khói: a = 0,5
g/s
Mbui = 10a.0,3BAp-
/3600
2,349
b/. VÒ mïa hè
Bảng2 - 2:tính toán sản phẩm cháy ở đktc (t = 0oC, P = 760 mmHg), B = 347 kg/h
Stt Đại lƣợng tính Đơn vị Công thức tính Kết quả
(1) (2) (3) (4) (5)
1
Lƣợng không khí khô
lí thuyết cần cho quá
trình cháy m
3
chuẩn/kgNL
Vo = 0,089Cp + 0,246Hp -
0,0333(Op - Sp) 6,790
2
Lƣợng không khí ẩm lí
thuyết cần cho quá
trình sấy (ở t =
28,2oC; u = 84%; d =
20 g/kg)
m
3
chuẩn/kgNL
Va = (1 + 0,0016d)Vo 7,007
3
Lƣợng không khí ẩm
thực tế với hệ số
không khí thừa = 1,6
m
3
chuẩn/kgNL
Vt = Va 11,212
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
6
4
Lƣợng khí SO2 trong
spc m
3
chuẩn/kgNL VSO2 = 0,683.10
-2
Sp 0,012
5
Lƣợng khí CO trong
spc với hệ số cháy
không hoàn toàn về
hoá học và cơ học n =
0,01
m
3
chuẩn/kgNL
VCO = 1,865.10
-2.Cp
0,008
6
Lƣợng khí CO2 trong
spc m
3
chuẩn/kgNL VCO2 = 1,853.10
-2
(1-)Cp 1,330
7
Lƣợng hơi nƣớc trong
spc m
3
chuẩn/kgNL
VH2O = 0,111Hp + 0,012Wp +
0,0016.d.Vt 0,596
8
Lƣợng khí N2 trong
spc m
3
chuẩn/kgNL VN2 = 0,8.10
-2
Np + 0,79Vt 8,869
9
Lƣợng khí O2 trong
không khí thừa m3chuẩn/kgNL VO2 = 0,21(-1)Va 0,883
10
Lƣợng khí NOx trong
spc (xem nhƣ NO2 với
p NO2 = 2,054
kg/m3chuẩn
kg/h
MNOx = 3,953.10
-8
.(B.Qp)
1,18
1,161
Quy đổi ra m3
chuẩn/kgNL m3chuẩn/kgNL VNOx = MNOx/(B.NOx) 0,002
Thể tích khí N2 tham
gia vào phản ứng của
NOx
m
3
chuẩn/kgNL
VN2(NOx) = 0,5VNOx
0,001
Thể tích khí O2 tham
gia vào phản ứng của
NOx
m
3
chuẩn/kgNL
VO2(NOx) = VNOx
0,002
11
Lƣu lƣợng khói (spc)
ở điều kiện chuẩn
m
3
chuẩn/kgNL
Vspc = (49)+11-12-13
12,858
12
Tải lƣợng khí SO2 với
pso2 = 2,926 kg/m3
chuẩn
g/s
MSO2 = (10
3
VSO2BSO2)/3600
3,467
13
Tải lƣợng khí CO với
pCO = 1,25 kg/m3
chuẩn
g/s
MCO = 10
3
VCOBCO/3600
0,973
14
Tải lƣợng khí CO2 với
pCO2 = 1,977 kg/m3
chuẩn
g/s
MCO2 = 10
3
VCO2BCO2/3600
254,145
15
Lƣợng tro bụi với hệ
số tro bay theo khói: a
= 0,5
g/s
Mbui = 10a.0,3BAp/3600
2,349
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
7
2.2.2.X¸c ®Þnh tØ nhiÖt cña khãi
TØ nhiÖt cña khãi ®•îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Ckhoi =CCO2.XCO2 + CN2.XN2 + CO2.XO2+ CH2O.XH2O + CSO2.XSO2 + CCO.XCO + CNOx.XNOx -
CN2(NOx).XN2(NOx) – CO2(NOx).XO2(NOx)
Trong ®ã:
- CCO2, CN2, CO2, CH2O, CSO2, CCO, CNOx, CN2(NOx), CO2(NOx) : nhiÖt dung riªng
cña c¸c khÝ, J/kg.®é
- XCO2, XN2, XO2, XH2O, XSO2, XCO, XNOx, XN2(NOx), XO2(NOx) : thµnh phÇn %
cña c¸c khÝ
Tra b°ng ‘PV-4: Th«ng sè vËt lý cña mét sè chÊt khÝ’ – gi¸o tr×nh kü thuËt sÊy
cña ‘Ho¯ng V¨n Chíc’ ta ®îc các thông số của các khí có trong khói thải
Dựa vào tính toán ở các phần trên ta tính đƣợc thành phần % các khí có trong
khói thải của lò nung
Kết quả được thể hiện trong bảng sau:
a/. Về mùa đông
Thành phần của khói
V
m
3chuẩn/kgNL
Thành phần %
của các khí
C
0
J/kg.độ
O2 0,870 6,940 918
N2 8,732 69,658 1040
H2O 0,423 3,373 14180
CO2 1,330 10,609 835
SO2 0,012 0,098 804
CO 0,008 0,064 835
NOx 0,002 0,013 1040
N2(NOx) 0,001 0,006 1040
O2(NOx) 0,002 0,013 918
SPC 12,535 100 1357
b/. Về mùa hè
Thành phần của khói
V
m
3chuẩn/kgNL
Thành phần %
của các khí
C
0
J/kg.độ
O2 0,883 6,867 918
N2 8,869 68,972 1040
H2O 0,596 4,635 14180
CO2 1,330 10,342 835
SO2 0,012 0,096 804
CO 0,008 0,063 835
NOx 0,002 0,013 1040
N2(NOx) 0,001 0,006 1040
O2(NOx) 0,002 0,013 918
SPC 12,858 100 1526
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
8
2.3. Phương trình cân bằng nhiệt của quá trình sấy
Phƣơng trình cân bằng nhiệt của quá trình sấy:
Qcan = Qvao
Trong đó:
Qcan: nhiet l•îng cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh sÊy, kJ/h
Qcan = Q1 + Q2 +Q3 + Q4
– Q1: nhiÖt l•îng h÷u Ých cña qu¸ tr×nh sÊy, kJ/h
- Q2: nhiÖt l•îng tæn thÊt do khãi mang ra khái lß sÊy, kJ/h
- Q3: nhiÖt l•îng tæn thÊt do vËt liÖu mang ra khái lß sÊy, kJ/h
– Q4: nhiÖt l•îng tæn thÊt do to¶ nhiÖt ra m«i tr•êng xung quanh
tõ kÕt cÊu cña lß, kJ/h
Qvao: nhiÖt l•îng cña khãi tõ lß nung sang lß sÊy, kJ/h
Qvao = L1.C1000.t1000 , kJ/h
– L1: Lƣu lƣợng khói từ lò nung sang lò sấy, m
3
/h
– C1000: tỉ nhiệt của khói, kJ/kg.độ
– t1000 = 1000
o
C: nhiệt độ khói của lò nung sang lò sấy
2.3.1. TÝnh to¸n l•îng nhiÖt h÷u Ých cña qu¸ tr×nh sÊy
NhiÖt l•îng h÷u Ých cña qu¸ tr×nh sÊy ®•îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Q1 = W.ihn , kJ/h
Trong ®ã:
- W: l•îng Èm bèc h¬i trong qu¸ tr×nh sÊy, W = 348 kg/h
- ihn: entanpi cña h¬i n•íc ra khái lß sÊy, ihn = r + Chn.t1000
Trong ®ã:
r = 2493 kJ/kg: nhiÖt Èn ho¸ h¬i cña n•íc
Chn = 1,97 kJ/kg
oK: nhiÖt dung riªng cña h¬i n•íc
t1000 = 1000
oC: nhiÖt hoá hơi của nƣớc
Khi ®ã: ihn = 2493 + 1,97.1000 = 4463 kJ/kg
VËy Q1 = 348.4463 = 1553124 kJ/h
2.3.2. TÝnh nhiÖt l•îng tæn thÊt do khãi mang ra khái lß sÊy
NhiÖt l•îng tæn thÊt do khãi mang ra khái lß sÊy ®•îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Q2 = L2.C38.(t38 – tN) , kJ/h
- L2 :l•îng khãi th¶i ra khái lß sÊy , m
3/h
- C38 : tØ nhiÖt cña khãi khi ra khái lß sÊy, kJ/kg.
oC
- t38 = 38
oC: nhiÖt ®é cña khãi khi ra khái lß sÊy, oC
- tN: nhiệt độ không khí bên ngoài,
o
C
Mùa đông: Q2
D
= 1,357.(38 – 16,7).L2 = 28,9.L2 kJ/h
Mùa hè: Q2
H
= 1,526.(38 – 28,2).L2 = 14,95.L2 kJ/h
2.3.3. Tính lƣợng nhiệt do vật liệu mang ra khỏi lò sấy
Nhiệt lƣợng tổn thất do vật liệu mang ra khỏi lò sấy đƣợc xác định theo công thức:
Q3 = G2.Cgạch.(tgạch – tN) , kJ/h
Trong đó:
- G2 = 4374 kg/h: Lƣợng vật liệu mang ra khỏi hầm sấy
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
9
- Cgạch: nhiệt dung riêng của gạch sau khi sấy, kJ/kg.độ
- tgạch = 70
o
C : nhiệt độ của gạch mang ra lò sấy, oC
- tN: nhiÖt ®é ngoµi cña nhµ m¸y,
oC
Nhiệt dung riêng của gạch đƣợc xác định theo công thức sau:
082,1
100
)51 0.(919,0
100
5.87,4
)100(
10010
22
w
C
w
C
C
gkn
gach
kJ/kg.độ
Q3 = 4374.1,082.(tg – tN)
Về mùa đông tN = 16,7
o
C Q3
D
= 4374.1,082.(70 – 16,7) = 252251 kJ/h
Về mùa hè tN = 28,2
o
C Q3
H
= 4374.1,082.(70 – 28,2) = 197826 kJ/h
2.3.4. Tính lƣợng nhiệt do tổn thất ra môi trƣờng xung quanh
Nhiệt lƣợng tổn thất ra môi trƣờng xung quanh đƣợc xác định nhƣ sau:
Q4 = 10%(Q1 + Q2 + Q3)
Về mùa đông: Q4
D
= 0,1.(Q1 + Q2 + Q3
D
) = 0,1.( 1553124 + 28,9.L2 + 252251)
= 180537,5 + 2,89.L2 kJ/h
Về mùa hè: Q4
H
= 0,1(Q1 + Q2 + Q3
H
) = 0,1.( 1553124 + 14,95.L2 + 197826)
= 175095 + 1,495.L2 kJ/h
2.3.5. Cân bằng nhiệt
VËy tæng nhiÖt l•îng cÇn thiÕt ®Ó sÊy g¹ch b»ng khãi nãng lµ:
Qcan = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
VÒ mïa ®«ng:
Qcan
D = Q1+Q2+Q3
D+Q4
D = 1553124 + 28,9L2 + 252251 + 180537,5 + 2,89L2
= 31,79L2 + 1985912,5 kJ/h
VÒ mïa hÌ:
Qcan
H = Q1 + Q2 + Q3
H + Q4
H = 1553124+14,95L2 + 197826 + 175095 + 1,495L2
= 16,445L2 + 1926045 kJ/h
Khi ®ã ta cã ph•¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cho lß sÊy vÒ 2 mïa lµ:
Gi¶ sö trong qu¸ tr×nh sÊy kh«ng cã tæn thÊt hoÆc thÊt tho¸t ra ngoµi m«i tr•êng khi
®ã ta cã l•u l•îng khãi cÊp vµo L1 b»ng l•u l•îng khãi th¶i ra L2
Ta cã: L1 = L2 = L (1)
VÒ mïa ®«ng:
Qvao = Qcan
D
31,79L2 + 1985912,5 = 1,357.1000L1 (2)
Tõ (1) vµ (2) ta cã: L = L1 = L2 = 1499 m
3/h
VÒ mïa hÌ:
Qvao = Qcan
D
16,445L2 + 1926045 = 1,526.1000.L1 (3)
Tõ (1) vµ (3) ta cã: L = L1 = L2 = 1276 m
3/h
Và l•u l•îng khãi của lß nung ở đk chuẩn (t = 0oC) lµ:
Mùa đông:
21,1
3600
347.535,12
3600
.
BV
L
spc
C
m3/s
Mùa hè:
24,1
3600
347.858,12
3600
.
BV
L
spc
C
m3/s
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
10
VËy l•u l•îng th¶i cña èng khãi 2 tõ lß sÊy và l•u l•îng của khãi tõ lß nung thải từ lò
nung cả 2 mùa là:
Mùa đông:
- Ống khói 1(từ lò sấy): Lok1 = 1499 m
3
/h = 0,42 m
3
/s
Lcok1 = 0,42.(273+38)/273 = 0,47 m
3
/s
- Ống khói 2(từ lò nung): Lcok2 = Lc – L
c
ok1 = 1,21 – 0,42 = 0,79 m
3
/s
Lok2 = L
c
ok2.(273+87)/273 = 1,04 m
3
/s
Mùa hè:
- ỐNg khói 1: Lok1 = 1276 m
3
/h = 0,35 m
3
/s
Ltok1 = 0,35.(273+38)/273 = 0,4 m
3
/s
- Ống khói 2: Lcok2 = Lc – L
c
ok1 = 1,24 – 0,35 = 0,89 m
3
/s
Ltok2 = 0,89.(273+87)/273 = 1,17 m
3
/s
2.4. Tính toán lƣợng phát thải của từng ống khói của nhà máy
2.4.1. Tính toán lƣợng phát thải của ống khói 1 - từ lò sấy
a/. Về mùa đông
Bảng 2 – 3: bảng tính toán tải lƣợng phát thải của ống khói 1
Stt Đại lƣợng tính
Đơn vị
tính Công thức tính Kết quả
1 Lƣu lƣợng khói (spc) m3/s Lc = 0,42 Lt = 0,47
2
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói
Khí SO2 g/m
3
CSO2 = MSO2/Lt 8,255 7,377
Khí CO g/m
3
CCO = MCO/Lt 2,317 2,070
Khí CO2 g/m
3
CCO2 = MCO2/Lt 602,674 538,560
Khí NOx g/m
3
CNOx = MNOx/Lt 0,768 0,686
Bụi g/m3 CBụi = MBụi/Lt 5,593 4,998
b/. Về mùa hè
Stt Đại lƣợng tính
Đơn vị
tính Công thức tính Kết quả
1 Lƣu lƣợng khói (spc) m3/s Lc = 0,35 Lt = 0,4
2
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói
Khí SO2 g/m
3
CSO2 = MSO2/Lt 9,906 8,668
Khí CO g/m
3
CCO = MCO/Lt 2,780 2,433
Khí CO2 g/m
3
CCO2 = MCO2/Lt 723,209 632,808
Khí NOx g/m
3
CNOx = MNOx/Lt 0,921 0,806
Bụi g/m3 CBụi = MBụi/Lt 6,711 5,873
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: NGUYỄN QUỲNH HƢƠNG
SVTH: NGUYỄN THỊ XUÂN MSSV: 6664.48 LỚP: 48DT
11
2.4.2. Tính toán lƣợng phát thải từ ống khói 2 của nhà máy
a/. Về mùa đông
Bảng 2 – 5: Lƣợng phát thải của ống khói 2
Stt Đại lƣợng tính
Đơn vị
tính Công thức tính Kết quả
1 Lƣu lƣợng khói (spc) m3/s Lc = 0,79 Lt = 1,04
2
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói
Khí SO2 g/m
3
CSO2 = MSO2/Lt 4,389 3,896
Khí CO g/m
3
CCO = MCO/Lt 1,232 1,093
Khí CO2 g/m
3
CCO2 = MCO2/Lt 320,409 284,408
Khí NOx g/m
3
CNOx = MNOx/Lt 0,408 0,362
Bụi g/m3 CBụi = MBụi/Lt 2,973 2,639
b/. Về mùa hè
Bảng 2 – 6: Lƣợng phát thải của ống khói 2
Stt Đại lƣợng tính
Đơn vị
tính Công thức tính Kết quả
1 Lƣu lƣợng khói (spc) m3/s Lc = 0,89 Lt = 1,17
2
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói
Khí SO2 g/m
3
CSO2 = MSO2/Lt 3,831 2,865
Khí CO g/m
3
CCO = MCO/Lt 1,075 0,804
Khí CO2 g/m
3
CCO2 = MCO2/Lt 279,694 209,193
Khí NOx g/m
3
CNOx = MNOx/Lt 0,356 0,267
Bụi g/m3 CBụi = MBụi/Lt 2,596 1,941
2.5. So sánh với tiêu chuẩn Việt Nam
Nồng độ phát thải các chất gây ô nhiễm của cả 2 ống khói của nhà máy theo từng
mùa vµ so s¸nh víi tiªu chuÈn ViÖt N