BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Thị Huyền Đốt chất thải công nghiệp nguy hại lò thùng quay có xử lý khói thải LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Trần Gia Mỹ HÀ NỘI – 2010 Luận văn Thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Gia Mỹ tận tình hướng dẫn, bảo, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Viện Nhiệt – Lạnh, thầy cô Khoa Đào tạo Sau Đại Học –trường ĐH Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ, bảo động viên Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô môn Năng lượng Môi trường – trường ĐH Xây Dựng giúp đỡ, tận tình trao đổi đóng góp ý kiến quý báu, động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường ĐH Xây Dựng tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2010 Tác giả Lê Thị Huyền Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Luận văn Thạc sĩ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tự nghiên cứu, tính toán xây dựng chương trình hướng dẫn PGS.TS Trần Gia Mỹ Để hoàn thành Luận văn này, sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không ghi Nếu sai xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Tác giả Lê Thị Huyền Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH2008-2010- Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT KCN Khu công nghiệp KCX Khu chiết xuất CNH-HĐH Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa KTTĐ Kinh tế trọng điểm Bộ TN&MT Bộ Tài nguyên Môi trường TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam CTNH Chất thải nguy hại CTRCN Chất thải rắn công nghiệp CNNH Công nghiệp nguy hại CTCNNH Chất thải công nghiệp nguy hại KHCN&MT Khoa học công nghệ môi trường Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng B.1 Thành phần nguyên tố chất cháy có chất thải rắn công nghiệp Bảng B.2 Thành phần chất thải rắn số thành phố Việt Nam Bảng B.3.Ước tính lượng chất thải nguy hại phát sinh theo ngành sản xuất phát sinh theo số lượng công nhân ngành sản xuất (kg/người/năm) Trang Bảng B.4 Các phương án xử lý chất thải rắn 15 Bảng B.5 Thành phần hóa học chất thải rắn công nghiệp nguy hại 36 Bảng B.6 Thành phần dầu DO 37 Bảng B.7 Khối lượng nguyên tố tham gia trình cháy 39 Bảng B.8 Lượng oxy dùng cho phản ứng cháy 39 Bảng B.9 Lượng oxy phát sinh 39 Bảng B.10 Bảng cân vật chất buồng đốt 43 Bảng B.11 Nhiệt dung riêng (kJ/kg.K) chất nhiệt độ môi trường 45 Bảng B.12 Nhiệt dung riêng thành phần khí khói (tính nhiệt độ tbd2 = 1100 oC) Bảng B.13 Bảng cân nhiệt lượng buồng đốt Bảng B.14 Khối lượng chất khói thải khỏi buồng đốt Bảng B.15 Nồng độ chất khói thải nồng độ cho phép theo QCVN 19:2009 46 47 48 49 Bảng B.16 Đặc tính vật liệu xây dựng buồng đốt sơ cấp 53 Bảng B.17 Đặc tính vật liệu xây dựng buồng đốt thứ cấp 55 Bảng B.18 Đương lượng độc hại số đồng phân Dioxin Furan tiêu biểu Bảng B.19 Các đặc tính hai phương pháp hoàn nguyên NO Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 66 71 Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình H.1 Các nguồn phát sinh chất thải phân loại chất thải Hình H.2 Thành phần chất thải số khu công nghiệp Hình H.3 Ước tính khối lượng chất thải rắn phát sinh KCN 10 Hình H.4 Ước tính khối lượng chất thải nguy hại phát sinh KCN 10 Hình H.5 Sơ đồ nguyên tắc mối quan hệ hệ thống quản lý môi trường khu công nghiệp Hình H.6 Sự phân bố chất khí xung quanh cục chất thải rắn Hình H.7 Quan hệ entanpy sản phẩm cháy (i) với hệ số không khí thừa 11 21 23 Hình H.8 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đốt chất thải công nghiệp nguy hại 24 Hình H.9 Cấu tạo buồng đốt ghi 25 Hình H.10 Buồng đốt tầng sôi 27 Hình H.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lò quay 29 Hình H.12 Buồng đốt sơ cấp (thùng quay) 31 Hình H.13 Cơ cấu chuyển động lò quay 34 Hình H.14 Biến thiên NO2 thành NO theo nhiệt độ 38 Hình H.15 Biến thiên số Kp theo nhiệt độ 38 Hình H.16 Kết cấu tường buồng đốt sơ cấp 52 Hình H.17 Kết cấu tường buồng đốt thứ cấp 55 Hình H.18 Mỏ đốt tự động 60 Hình H.19 Cấu trúc dioxin furan 65 Hình H.20 Sơ đồ công nghệ thiết bị xử lý khói lò đốt chất thải nguy hại Thực hiện: Lê Thị Huyền - CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 68 Luận văn Thạc sĩ MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHỆP NGUY HẠI 1.1 Chất thải công nghiệp nguy hại, nguồn phát sinh 1.2 Phân loại chất thải nguy hại 1.3 Tính chất lý, hóa chất thải rắn công nghiệp 1.3.1 Lý tính chất thải rắn công nghiệp 1.3.2 Hóa tính chất thải rắn công nghiệp 1.4 Sự phát triển công nghiệp vấn đề môi trường 1.5 Các công nghệ xử lý chất thải công nghiệp nguy hại 12 Chương CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC ĐỐT CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI 2.1 Đặc điểm, mục tiêu phương pháp đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại 2.2 Quá trình cháy nhiên liệu chất thải rắn công nghiệp nguy hại buồng đốt 16 17 2.3 Thiết bị đốt chất thải rắn công nghiệp nguy hại 24 2.4 Các loại buồng đốt chất thải công nghiệp nguy hại 25 2.4.1 Buồng đốt ghi (lò tĩnh) 25 2.4.2 Buồng đốt xoáy lốc 26 Học viên: Lê Thị Huyền - CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh Luận văn Thạc sĩ 2.4.3 Buồng đốt tầng sôi 26 2.4.4 Buồng đốt Plasma 27 2.4.5 Lò đốt thùng quay 28 Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT THÙNG QUAY 3.1 Khái quát chung 35 3.2 Tính cân vật chất buồng đốt 35 3.3 Tính cân nhiệt lượng buồng đốt 43 3.4 Lưu lượng khói thải khỏi buồng đốt 48 3.5 Thiết kế sơ lò đốt 50 3.5.1 Tính thể tích buồng đốt 50 3.5.2 Thiết kế sơ cấu trúc buồng đốt 52 3.6 Lượng nhiệt cần thiết để gia nhiệt buồng đốt trước làm việc 56 3.6.1 Lượng nhiệt cần thiết để gia nhiệt buồng đốt sơ cấp 57 3.6.2 Lượng nhiệt cần thiết để gia nhiệt buồng đốt thứ cấp 57 3.7 Bộ phận chứa (bunker) hộc nạp chất thải 59 3.8 Tính toán lựa chọn, bố trí mỏ đốt dầu 60 3.9 Cấp không khí thoát khói 61 Chương HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÓI THẢI 4.1 Các chất thải lò đốt 62 4.1.1 Tro bay theo khói bụi 62 4.1.2 Hơi nước 62 4.1.3 Khí CO, CO2 62 4.1.4 Khí NOx 63 4.1.5 Khí SO2 63 4.1.6 Hơi axit 64 4.1.7 Bụi kim loại 64 4.1.8 Dioxin Furan 64 4.1.9 Tro, xỉ 66 4.1.10 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát sinh chất thải lò đốt 67 Học viên: Lê Thị Huyền - CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh Luận văn Thạc sĩ 4.2 Xử lý khói thải lò đốt 67 4.2.1 Đặc điểm chung hệ thống xử lý khói thải 67 4.2.2 Các biện pháp giảm phát thải chất ô nhiễm nguồn 68 4.3 Những thiết bị xử lý khói thải áp dụng Việt Nam 69 4.3.1 Thiết bị làm lạnh 69 4.3.2 Thiết bị tách bụi 69 4.3.3 Xử lý khí SO2 70 4.3.4 Xử lý khí NOx 71 4.3.5 Khử Dioxin /Furan 72 4.4 Lựa chọn công nghệ, tính toán thiết bị xử lý khói cho lò đốt chất thải công nghiệp nguy hại phù hợp với điều kiện Việt Nam 73 4.4.1 Hoàn nguyên NO NH3 – phương pháp SNCR 73 4.4.2 Thiết bị trao đổi nhiệt 74 4.4.3 Thiết bị lọc bụi tay áo 77 4.4.4 Thiết bị xử lý khí axit 78 Chương ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ LÒ QUAY VỚI NĂNG SUẤT 1500 kg/h 81 KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 100 Sơ đồ khối chương trình phần mềm tính toán hệ thống lò đốt thùng quay có xử lý khói thải Học viên: Lê Thị Huyền - CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh Luận văn Thạc sĩ MỞ ĐẦU Tính đến tháng 10 năm 2009, toàn quốc có 223 khu công nghiệp (KCN) thành lập theo Quyết định Thủ tướng Chính phủ Trong đó, 171 KCN vào hoạt động, với tổng diện tích đất 57264 ha, đạt tỷ lệ lấp đầy trung bình khoảng 46% Giai đoạn 2006÷2015, theo quy hoạch Thủ tướng phê duyệt, ưu tiên thành lập 115 KCN với tổng diện tích khoảng 26400 mở rộng diện tích 27 KCN [6] Các KCN có nhiều đóng góp quan trọng chuyển dịch cấu phát triển kinh tế, tạo việc làm, nâng cao thu nhập chất lượng sống cho người dân Tuy nhiên, bối cảnh tăng trưởng kinh tế với tốc độ nhanh Việt Nam, lượng phát sinh chất thải từ hộ gia đình, sở công nghiệp thương mại, bệnh viện tăng lên nhanh chóng thập kỷ tới Quản lý chất thải thách thức to lớn dịch vụ môi trường đặc biệt quan trọng Việt Nam Trong năm gần đây, báo cáo trạng môi trường Việt Nam hàng năm Bộ KHCN &MT trình Quốc hội đánh giá quản lý chất thải rắn, đặc biệt chất thải công nghiệp nguy hại vấn đề môi trường bách Việt Nam, không tăng cường công tác quản lý môi trường ảnh hưởng tới phát triển bền vững đất nước Quản lý chất thải vấn đề toàn cầu yếu tố định để tạo công nghệ xử lý phù hợp mang lại hiệu Vì vậy, điều quan trọng phải hướng tới xây dựng hệ thống quản lý chất thải chung, bao gồm từ khâu xử lý ban đầu đến khâu sử dụng cuối Tuy nhiên, việc áp dụng sách đặc thù cho quốc gia để quản lý chất thải biện pháp hữu hiệu, cần thiết để đối phó với tình trạng môi trường Nếu chất thải công nghiệp đặc biệt chất thải công nghiệp nguy hại không xử lý kỹ thuật gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, môi trường đất, môi trường nước, môi trường không khí, tác động nguy hại sức khỏe cộng đồng trước mắt, mà chứa đựng nguy rủi ro môi trường tiềm ẩn lâu dài sức khỏe người hệ sinh thái Học viên: Lê Thị Huyền - CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh Luận văn Thạc sĩ Modul Lượng vật chất khỏi buồng đốt (kg/h): Gr BẮT ĐẦU Công thức tính toán: - Lượng khói khỏi buồng đốt (kg/h): GCO2 = 44GC/12 GSO2 = 64GS/32 GHCl = 73.y.GCl/71 GP2O5 = 142GP/62 GNO = 60GN/28 GN2 = 0,79Gkk-tt GO2= (α-1).GOlt GCl2 = (1-y).GCl Gkh = GCO2+ GSO2+ GHCl+ GP2O5+ GNO+ GN2+ GO2+ GCl2 - Lượng nước theo khói (kg/h): Gact Gakk GH2O-H= 9GH GH2O-Cl= 18.y.GCl/71 Ghn = Gact + Gakk + GH2O-H - GH2O-Cl - Tổng lượng vật chất khỏi buồng đốt (kg/h): Gr = Gkh + Ghn+ Gtr - Phương trình cần vật chất: Gv = Gr Kết tính toán: - Lượng khói khỏi buồng đốt (kg/h): Gkh GSO2 = GCO2 = GP2O5 = GNO = GO2= GCl2 = Gkh = GHCl = GN2 = - Lượng nước theo khói (kg/h): Ghn = Do ẩm KK: Gakk= Do ẩm CT: Gact = Do p/u cháy hidro: GH2O-H= Mất p/u với clo: GH2O-Cl = - Tổng lượng vật chất khỏi buồng đốt (kg/h): Gr = Gkh + Ghn+ Gtr - Phương trình cần vật chất: Gv = Gr C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 103 Luận văn Thạc sĩ Modul Lượng nhiệt vào buồng đốt (kg/h): Qv BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Nhiệt độ môi trường nơi đặt lò (oC): tmt - Nhiệt dung riêng chất nhiệt độ môi trường (kJ/kg.K): Chất thải không cháy: Ckc Chất thải cháy: Cch Ẩm chất thải: Cact Dầu: CDO Không khí khô: Cpk Ẩm KK: Chn Nhiệt ẩn hóa hơi: r Công thức tính toán: Gch = Gct – Gtr – Gact Qct = (Gtr.Ckc + Gch.Cch + Gact.Cact).tmt Qkk = Gkk_tt[Cpk.tmt+d(r+Cak.tmt)] QDO = x.CDO.tmt qlv_ct = 4,186[81Cct + 300 H ct + 26(S ct − Oct ) − 6(9 H ct + Wct ) ] QC_ct = Gct qlv_ct qlv_DO = 4,186[81C DO + 300 H DO + 26(S DO − ODO ) − 6(9 H DO + WDO ) ] QC_DO = x qlv_DO Qv = Qct+ QDO + Qkk+ QC_ct+ QC_DO Kết tính toán: Lượng nhiệt mang vào lò gồm: - Nhiệt vật lý chất thải (kJ/h): Qct = - Nhiệt vật lý dầu (kJ/h): QDO = - Nhiệt vật lý không khí ẩm không khí (kJ/h): Qkk = (Nhiệt trị làm việc chất thải (kJ/kg): qlv_ct =…….) - Lượng nhiệt sinh cháy Gct kg chất thải (kJ/h): QC_ct = (Nhiệt trị làm việc dầu (kJ/kg): qlv_DO =……….) - Lượng nhiệt sinh cháy x kg dầu (kJ/h): QC_DO = - Tổng lượng nhiệt đưa vào lò (kJ/h): Qv = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 104 Luận văn Thạc sĩ Modul Lượng nhiệt khỏi buồng đốt (kg/h): Qr BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Nhiệt độ môi trường nơi đặt lò (oC): tmt - Nhiệt dung riêng chất nhiệt độ môi trường (kJ/kg.K): Chất thải cháy: Cch Chất thải không cháy: Ckc Ẩm chất thải: Cact Dầu: CDO Không khí khô: Cpk Nhiệt ẩn hóa hơi: r Ẩm KK: Chn Công thức tính toán: Gch = Gct – Gtr – Gact Qct = (Gtr.Ckc + Gch.Cch + Gact.Cact).tmt QDO = x.CDO.tmt Qkk = Gkk_tt[Cpk.tmt+d(r+Cak.tmt)] qlv_ct = 4,186[81Cct + 300 H ct + 26(S ct − Oct ) − 6(9 H ct + Wct ) ] QC_ct = Gct qlv_ct qlv_DO = 4,186[81C DO + 300 H DO + 26(S DO − ODO ) − 6(9 H DO + WDO ) ] QC_DO = x qlv_DO Qv = Qct+ QDO + Qkk+ QC_ct+ QC_DO Kết tính toán: Lượng nhiệt mang vào lò gồm: - Nhiệt vật lý chất thải (kJ/h): Qct = - Nhiệt vật lý dầu (kJ/h): QDO = - Nhiệt vật lý không khí ẩm không khí (kJ/h): Qkk = (Nhiệt trị làm việc chất thải (kJ/kg): qlv_ct =…….) - Lượng nhiệt sinh cháy Gct kg chất thải (kJ/h): QC_ct = (Nhiệt trị làm việc dầu (kJ/kg): qlv_DO =……….) - Lượng nhiệt sinh cháy x kg dầu (kJ/h): QC_DO = - Tổng lượng nhiệt đưa vào lò (kJ/h): Qv = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 105 Luận văn Thạc sĩ Modul Lượng chất khỏi buồng đốt (kg/h) a Lượng khói thải khỏi buồng đốt BẮT ĐẦU Công thức tính toán: nCO2= gCO2/44 nSO2=gSO2/64 nHCl= gHCl/36,5 nP2O5=g P2O5/142 nN2=gN2/28 nNO= gNO/30 nC2=gCl2/71 nO2= gO2/32 nH2O= gH2O/18 gtrb = a.Gtr gkh = gCO2 +gSO2 +gHCl+ gP2O5+ gNO+ gN2 +gO2+ gCl2 +gH2O+gtrb nkh = nCO2 +nSO2 +nHCl+ nP2O5+ nNO+ nN2 +nO2+ nCl2 +nH2O Vkhch = 22,4.nkh 8314 G R T Rkh = V kh = khh kh kh p ∑ri µi Kết tính toán: - Khối lượng khí sinh khỏi BĐ (kg/h): gSO2= gHCl = gP2O5= gCO2= gN2 = gO2= gCl2= gNO= gtrb= gkh= gH2O= - Số kmol khí sinh khỏi BĐ (kmol/h): nSO2= nHCl = nP2O5= nCO2= nN2 = nO2= nCl2= nNO= nkh= nH2O= - Thể tích khói sinh ĐKTC (m3tc/h): Vkhch = - Thể tích khói sinh thực (m3tc/h): Vkh = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 106 Luận văn Thạc sĩ b So sánh nồng độ chất khỏi thải với nồng cho phép theo QCVN 19:2009 BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Hệ số vùng, khu vực: kv = - Hệ số lưu lượng nguồn thải: kp Lưu lượng nguồn thải (m3/h) Hệ số kp Vkhch « 20.000 20.000 < Vkhch « 100.000 0,9 Vkhch > 100.000 0,8 Công thức tính toán: Nồng độ cho phép khí theo QCVN 19:2009: [SO2]cp = 500.kp.kv [CO2]cp = 1000.kp.kv [NO]cp = 850.kp.kv [HCl]cp = 50.kp.kv [Cl2]cp = 10.kp.kv [Bụi]cp = 200.kp.kv Kết tính toán: Bảng so sánh nồng độ khí thải với QCVN 19:2009 Nồng độ khí thải theo QCVN 19:2009 Chất (mg/m3tc) tính toán (mg/m3tc) CO2 gCO2/Vkhch [CO2]cp SO2 gSO2/Vkhch [SO2]cp HCl gHCl/Vkhch [HCl]cp NO gNO/Vkhch [NO]cp Bụi gbụi/Vkhch [Bụi]cp C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 107 Luận văn Thạc sĩ Modul Kích thước buồng đốt sơ cấp BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Mật độ nhiệt thể tích BĐ (kJ/m3.h): qv= - Thời gian lưu chất thải buồng đốt sơ cấp (h): τ1 = - Khối lượng riêng chất thải CNNH (kg/m3): ρct = - Hệ số ảnh hưởng công suất: k1= - Hệ số ảnh hưởng thời gian: k2 = - Đường kính lò quay (m): d = - Góc nghiêng lò quay: α = Công thức tính toán: Qsc qv V + Vct Vsc − tt = sc − lt k1.k Vsc − lt = Qsc = 0,8Qr Vct = L= Gct τ ρ ct 4.Vsc − tt π d nquay = L τ 1.d tgα Kết tính toán: - Thể tích thực tế buồng đốt sơ cấp (m3): Vsc-tt = - Chiều dài lò quay (m): L = - Tốc độ quay lò (vòng/phút): nquay = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 108 Luận văn Thạc sĩ Modul Kích thước buồng đốt thứ cấp BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Thời gian lưu khói buồng đốt thứ cấp (s): τ2 = Công thức tính toán: V Vtc − tt = tc − lt k1.k Vtc-lt = τ2.Vkh V a = tc − tt 1,2 b=a h=1,2a Kết tính toán: - Thể tích thực tế buồng đốt thứ cấp (m3): Vtc-tt = Chiều rộng đáy buồng đốt (m): a = Chiều dài đáy buồng đốt (m): b = Chiều cao buồng đốt (m): h = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 109 Luận văn Thạc sĩ Modul Cấu trúc buồng đốt sơ cấp BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào - Số liệu nhập vào: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu BĐ (W/m2.K): α2 Chọn nhiệt độ bề mặt tường BĐ (oC): tw51 Nhiệt độ BĐ sơ cấp (oC): tf11 Nhiệt độ môi trường BĐ (oC): tf2 ttb1 = q1 = t w11 + t f 2 ttb11 Công thức tính toán: t +t t +t t w11 + ttb1 ttb 21 = tb11 f ttb 31 = tb 21 f = 2 t w11 − t w51 1 1 d + 2.δ11 d + 2.(δ11 + δ 21 ) d + 2.(δ 11 + δ 21 + δ 31 ) d + 2.(δ11 + δ 21 + δ 31 + δ 41 ) ln ln ln ln + + + 2.π λ11 2.π λ21 2.π λ31 2.π λ41 d d + 2.δ 11 d + 2.(δ 11 + δ 21 ) d + 2.(δ 11 + δ 21 + δ 31 ) = π ( d + 2.(δ11 + δ 21 + δ 31 + δ 41 ) ) α ( t w51 − t f ) → δ31 = Kết tính toán: Cấu tạo tường BĐ lò quay (BĐ sơ cấp) gồm lớp: - TT Các lớp cấu tạo tường lò quay Chiều dày (m) Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K) Lớp (lớp 1): gạch chịu lửa samot A δ11 = 0,226 λ11 = Lớp thứ 2: gạch xốp cách nhiệt δ21 = 0,226 λ21 = Lớp thứ 3: Amiang cách nhiệt δ 31ch = λ 31 = Lớp thứ 4: Inox SUS 304 δ41 = 0,010 λ41 = 16 C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 110 Luận văn Thạc sĩ Modul 10 Cấu trúc buồng đốt thứ cấp BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Chọn nhiệt độ bề mặt tường BĐ (oC): tw52 - Nhiệt độ BĐ sơ cấp (oC): tf12 Công thức tính toán: ttb12 + t f t w12 + t f t +t ttb = ttb12 = w12 tb ttb 22 = 2 t w12 − t w52 q2 = α t w52 − t f = → δ32 = δ12 δ 22 δ 32 δ 42 + + + ( ttb32 = ttb 22 + t f ) λ12 λ22 λ32 λ42 Kết tính toán: Cấu tạo tường BĐ thứ cấp gồm lớp: - TT Các lớp cấu tạo tường lò quay Chiều dày (m) Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K) Lớp (lớp 1): gạch chịu lửa samot A δ12 = 0,230 λ12 = Lớp thứ 2: gạch xốp cách nhiệt δ22 = 0,113 λ22 = Lớp thứ 3: Bông gốm cách nhiệt δ32ch = λ 32 = Lớp thứ 4: Inox SUS 304 δ42 = 0,010 λ42 = 16 C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 111 Luận văn Thạc sĩ Modul 11 Lượng dầu cần thiết để gia nhiệt buồng đốt trước đốt BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Chọn nhiệt độ bề mặt tường BĐ (oC): tw52 - Nhiệt độ BĐ sơ cấp (oC): tf12 Công thức tính toán: ttb12 + t f t w12 + t f t +t ttb = ttb12 = w12 tb ttb 22 = 2 t w12 − t w52 q2 = α t w52 − t f = → δ32 = δ12 δ 22 δ 32 δ 42 + + + ( ttb32 = ttb 22 + t f ) λ12 λ22 λ32 λ42 Kết tính toán: Cấu tạo tường BĐ thứ cấp gồm lớp: - TT Các lớp cấu tạo tường lò quay Chiều dày (m) Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K) Lớp (lớp 1): gạch chịu lửa samot A δ12 = 0,230 λ12 = Lớp thứ 2: gạch xốp cách nhiệt δ22 = 0,113 λ22 = Lớp thứ 3: Bông gốm cách nhiệt δ32ch = λ 32 = Lớp thứ 4: Inox SUS 304 δ42 = 0,010 λ42 = 16 C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 112 Luận văn Thạc sĩ Modul 12 Lượng NH3 cần dung để hoàn nguyên khí NO BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Độ hoàn nguyên NO: [NO]hn = VNH − lt Công thức tính toán: VNH3-tt = (2-[NO]hn).VNH3-lt = VNO Kết tính toán: - Lượng NH3 cần phun vào để xử lý NO (m3/h): VNH3-tt = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 113 Luận văn Thạc sĩ Modul 13 Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Chọn đường kính ống thiết bị (mm): d1/d2 = Nhiệt độ khói vào khỏi TBTDN (oC): t1’ = , t1” = Nhiệt độ nước vào khỏi TBTDN (oC): t2’ = , t2” = Độ khô nước: xh = Áp suất làm việc thiết bị (at): plv = Hiệu suất thiết bị: ηtb = Tốc độ dòng khói chuển động cắt ngang cụm ống (m/s): ω1= Tốc độ dòng nước chuển động ống (m/s): ω2 = Chọn bước ống ngang dọc (mm): s1 = , s2 = Với nhiệt độ trung bình khói t1, tra thông số: ρ1 (kg/m3) Cp1 (kJ/kg.K) ν1 (m2/s) λ1 (W/m.K) Pr1 - Hệ số bụi bẩn thiết bị: φ = Kết tính toán t1 = Công thức tính toán: t1' + t1" t2 = G2 = Q2 = ηtb.Q1 li = (t1' − t 2" ) − (t1" − t 2' ) (t − t ) ln 1' 2" (t1" − t 2' ) F −3 π d tb 10 n ∆pm = m.li λo ω22 ρ 2.dtb ∆pm1 = Eu.ρ1ω1 Q1 = gkh.Cp1.(t1' – t1") Q2 ibh − 4,186.t ' + r Nu f = 0,41 Re 0f,16 Pr 0f 1,33 ∆t = t2' + t2" Re f = α1dl = Nu f 1.λ1 d 10−3 Q F= k ∆t b = n.s1 a = 0.8b ∆pc = ξ ρ ∆pc1 = ξ ρ1 ω 22 ω12 Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 114 ω1.d 10−3 υ1 k=φ.α1dl n= z= 4G2 π d12 10 − 6.ρ ω2 li a H ≈ z.s2 ∆p2 = ∆pm2 + ∆pc2 ∆p1 = ∆pm1 + ∆pc1 Luận văn Thạc sĩ Tính toán Kết tính toán: - Lưu lượng nước cần dung (kg/h): G2 = - Tổng số ống TBTDN: n = - Chiều dài TBTĐN (m): - Chiều ngang TBTĐN (m): - Số hàng ống: z = - Chiều cao thiết bị (m): h= - Tổng trở kháng TB với dòng nước: ∆p2 = - Tổng trở kháng TB với dòng khói: ∆p1 = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 115 Luận văn Thạc sĩ Modul 14 Tính toán thiết bị lọc bụi túi vải BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Nhiệt độ khói làm nguội trước vào TB lọc bụi (oC): thh = Áp suất âm khói đường dẫn vào túi lọc (mmHg): ∆p1 = Trên đường dẫn vào túi lọc nhiệt độ khói giảm (oC): ∆t1 = Tốc độ lọc túi vải (m/ph): ωL = Chọn thiết bị lọc có bề mặt lọc modul (m2): f= Công thức tính toán: Vokk = V khch 3600 t khv − ∆t1 − t hh t hh − t mt V hh = Vohh Vohh = 3600.Vkhch +Vokk V hh F n= f 60.ω L t hh − t x Vohut t + 0,25.t mt = = 0,25 → t x = hh 1,25 t x − t mt Vohh F= Kết tính toán: - Diện tích bề mặt lọc cần thiết túi vải (m2): F = - Số lượng thiết bị lọc yêu cầu: n = - Nhiệt độ khói khỏi thiết bị lọc bụi (oC): tx = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 116 t hh + 273 273 Luận văn Thạc sĩ Modul 15 Tính toán thiết bị xử lý khí SO2 BẮT ĐẦU Nhập dự liệu đầu vào Số liệu nhập vào: - Hiệu suất hấp thụ SO2 (%):ηSO2 = - Hiệu suất hấp thụ HCl (%):ηHCl = Công thức tính toán: 3600.g SO [ SO2 ]tt = Vohh Nếu [SO2]tt ≤ [SO2]cp không cần xử lý nữa, ngược lại cần có TB xử lý m1Ca (OH )2 = ' V 1=Vhh–VSO2 m Ca (OH )2 = mCaO = η HCl GHCl M Ca (OH ) M HCl mCa (OH )2−tt M CaO M Ca (OH )2 η SO GSO M Ca (OH ) 2 M SO2 mCa (OH )2 = m1Ca (OH )2 + m 2Ca (OH )2 mCaSO4.2H2O = nCaSO4.2H2O MCaSO4.2H2O V = 0,785 2,4 D3 V = V1'.θ Kết tính toán: - Nồng ộ khí SO2 sau TB khử bụi: [SO2]tt - Lượng Ca(OH)2 thực tế cần (kg/h): mCa(OH)2 = - Lượng đá vối CaO thực tế cần (kg/h): mCaO = - Đường kính tháp hấp thụ (m): D = - Chiều cao tháp hấp thụ (m): Htổng = C Tính lại (C/K) K Kết thúc Thực hiện: Lê Thị Huyền –CH 2008-2010 - Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh 117 Htổng = H + (2 0,5) ... Các hoạt động quản lý Các hoạt động gián tiếp & đối ngoại Chất thải Dạng lỏng Bùn ga cống Chất lỏng, dầu mỡ Dạng khí Hơi độc hại Dạng rắn Chất thải sinh hoạt Chất thải công nghiệp Các loại khác... thi cụng nghip nguy hi lũ thựng quay cú x lý khúi thi" Mc tiờu ca ti: Trờn c s lý thuyt v s liu thc t xõy dng quy trỡnh tớnh toỏn lũ quay t cht thi cụng nghip nguy hi v cụng ngh x lý khúi thi... H.8 S nguy n lý thit b t cht thi cụng nghip nguy hi 24 Hỡnh H.9 Cu to ca bung t ghi 25 Hỡnh H.10 Bung t tng sụi 27 Hỡnh H.11 S nguy n lý h thng lũ quay 29 Hỡnh H.12 Bung t s cp (thựng quay)