Hướng Dẫn Tính Toán Hệ Thống Xử Lý Khí Thải Công Nghiệp
Hệ thống xử lý khí thải là giải pháp quan trọng nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm trong không khí trước khi xả ra môi trường, giúp tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường và bảo vệ sức khỏe con người. Việc tính toán hệ thống xử lý khí thải cần dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể để đảm bảo hiệu suất tối ưu và chi phí hợp lý.
1. Các Yếu Tố Cần Xác Định Để Tính Toán Hệ Thống
Trước khi thiết kế hệ thống xử lý khí thải, cần thu thập các thông số quan trọng bao gồm:
- Lưu lượng khí thải (Q):
- Đơn vị: m³/h
- Xác định lượng khí cần xử lý để tính toán kích thước hệ thống.
- Nồng độ chất ô nhiễm (C_in):
- Đơn vị: mg/m³ hoặc ppm
- Xác định nồng độ các thành phần khí độc hại như SO₂, CO₂, H₂S, NH₃, VOCs,…
- Tiêu chuẩn khí thải đầu ra (C_out):
- Đơn vị: mg/m³ hoặc ppm
- Mức độ khí thải được phép sau khi xử lý theo quy định môi trường.
- Thời gian lưu khí (T):
- Đơn vị: giây (s)
- Thời gian khí lưu lại trong hệ thống để đảm bảo hiệu suất xử lý.
- Hiệu suất xử lý yêu cầu (η):
- Xác định mức độ loại bỏ khí thải (thường là 90 – 99%).
- Tốc độ dòng khí (V):
- Đơn vị: m/s
- Đảm bảo lưu lượng khí đi qua hệ thống một cách tối ưu.
- Công suất quạt hút (P):
- Đơn vị: kW
- Tính toán dựa trên lưu lượng khí và tổn thất áp suất.
2. Các Phương Pháp Xử Lý Khí Thải Thông Dụng
Tùy thuộc vào loại khí thải cần xử lý, có thể lựa chọn các công nghệ xử lý phù hợp, bao gồm:
Phương pháp | Nguyên lý hoạt động | Ứng dụng phổ biến |
---|---|---|
Tháp hấp thụ (Scrubber) | Sử dụng dung dịch hấp thụ để trung hòa khí thải | Khí axit, H₂S, NH₃, SO₂, HCl |
Lọc hấp phụ (than hoạt tính) | Hấp phụ khí thải vào bề mặt vật liệu xốp | VOCs, mùi, khí độc hại hữu cơ |
Thiêu đốt (Oxidation) | Oxy hóa khí thải ở nhiệt độ cao | Khí dễ cháy, dung môi hữu cơ |
Lọc bụi tĩnh điện (ESP) | Dùng điện trường để loại bỏ hạt bụi nhỏ | Bụi mịn trong nhà máy xi măng, thép |
Lọc bụi túi vải (Baghouse) | Bắt giữ hạt bụi trong túi lọc | Ngành chế biến gỗ, thực phẩm |
3. Công Thức Tính Toán Hệ Thống Xử Lý Khí Thải
a. Tính Lưu Lượng Khí Cần Xử Lý
Q=A×VQ = A \times V
- QQ = lưu lượng khí (m³/h)
- AA = diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn khí (m²)
- VV = vận tốc dòng khí (m/s)
b. Tính Hiệu Suất Xử Lý Khí Thải
η=(Cin−CoutCin)×100%\eta = \left( \frac{C_{in} – C_{out}}{C_{in}} \right) \times 100\%
- η\eta = hiệu suất xử lý khí thải (%)
- CinC_{in} = nồng độ khí đầu vào (mg/m³)
- CoutC_{out} = nồng độ khí đầu ra (mg/m³)
c. Tính Thể Tích Tháp Xử Lý Khí Thải
Vthaˊp=Q×TV_{tháp} = Q \times T
- VthaˊpV_{tháp} = thể tích tháp (m³)
- QQ = lưu lượng khí (m³/h)
- TT = thời gian lưu khí (s)
d. Tính Công Suất Quạt Hút
P=Q×ΔP3600×ηquạtP = \frac{Q \times \Delta P}{3600 \times \eta_{quạt}}
- PP = công suất quạt (kW)
- QQ = lưu lượng khí (m³/h)
- ΔP\Delta P = tổn thất áp suất (Pa)
- ηquạt\eta_{quạt} = hiệu suất quạt (%)
4. Ví Dụ Tính Toán Hệ Thống Xử Lý Khí Thải
Bài toán:
Một nhà máy sản xuất có khí thải chứa SO₂ với các thông số như sau:
- Lưu lượng khí: Q=5000 m3/hQ = 5000 \, m³/h
- Nồng độ đầu vào Cin=1000 mg/m3C_{in} = 1000 \, mg/m³
- Nồng độ yêu cầu đầu ra Cout=50 mg/m3C_{out} = 50 \, mg/m³
- Thời gian lưu khí yêu cầu T=2 sT = 2 \, s
- Tổn thất áp suất ΔP=800 Pa\Delta P = 800 \, Pa
- Hiệu suất quạt ηquạt=85%\eta_{quạt} = 85\%
Tính toán:
- Hiệu suất xử lý khí SO₂:
η=(1000−501000)×100%=95%\eta = \left( \frac{1000 – 50}{1000} \right) \times 100\% = 95\%
- Thể tích tháp xử lý khí thải:
Vthaˊp=50003600×2=2.78 m3V_{tháp} = \frac{5000}{3600} \times 2 = 2.78 \, m³
- Công suất quạt hút cần thiết:
P=5000×8003600×0.85=1.63 kWP = \frac{5000 \times 800}{3600 \times 0.85} = 1.63 \, kW
5. Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Suất Hệ Thống
- Nhiệt độ khí thải: Ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ và hấp phụ.
- Độ ẩm: Ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của hệ thống lọc.
- Thành phần hóa học khí thải: Quyết định phương pháp xử lý phù hợp.
- Tốc độ dòng khí: Ảnh hưởng đến thời gian lưu và hiệu suất xử lý.
6. Quy Trình Lắp Đặt Hệ Thống Xử Lý Khí Thải
- Khảo sát nguồn khí thải: Xác định thành phần và nồng độ khí.
- Thiết kế hệ thống: Chọn công nghệ xử lý phù hợp với yêu cầu.
- Lắp đặt hệ thống: Thi công và kiểm tra vận hành thử nghiệm.
- Bảo trì và vận hành: Kiểm tra định kỳ để duy trì hiệu suất ổn định.
7. Liên Hệ Để Được Tư Vấn Giải Pháp Xử Lý Khí
Công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại NT Hải Dương
- VP Hà Nội: NO03-D7 Giang Biên, Long Biên, Hà Nội
- VP Hồ Chí Minh: 346/26 Bình Lợi, Bình Thạnh, Hồ Chí Minh
Email: lienhe@tamnhua.com.vn
Hotline:
- Hà Nội: 0979.132.752
- TP Hồ Chí Minh: 0989.008.005
Website: https://tamnhua.com.vn