Công nghệ hệ thống xử lý khí thải lò hơi hiệu quả nhất

By vanphukien 10/05/2023 Thông tin khác Không có bình luận

Hệ thống xử lý khí thải lò hơi là một bộ phận quan trọng trong các nhà máy lò hơi và các hệ thống sản xuất công nghiệp. Nó được thiết kế để loại bỏ các chất độc hại, bụi và khí thải. Những yếu tố gây ô nhiễm từ quá trình đốt cháy trong lò hơi và các thiết bị khác. Mục tiêu của hệ thống xử lý khí thải lò hơi là bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Dựa vào giảm thiểu lượng khí thải và các chất độc hại phát ra vào môi trường. Cùng tìm hiểu kỹ hơn về hệ thống xử lý khí thải lò hơi trong bài viết dưới đây.

Giới thiệu hệ thống xử lý khí thải lò hơi

Hệ thống xử lý khí thải lò hơi là một hệ thống kỹ thuật được thiết kế để loại bỏ các chất độc hại, bụi và khí thải gây ô nhiễm từ quá trình đốt cháy trong lò hơi và các thiết bị khác. Nó bao gồm một số thành phần. Chức năng và kỹ thuật khác nhau để loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất độc hại và khí thải trong quá trình sản xuất. Hệ thống xử lý khí thải lò hơi được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và môi trường. Đảm bảo sự bảo vệ sức khỏe con người và môi trường xung quanh.

Lò hơi công nghiệp là gì?

Lò hơi công nghiệp là một thiết bị quan trọng trong các nhà máy và hệ thống sản xuất công nghiệp. Nó được sử dụng để tạo ra hơi nước để cung cấp nhiệt cho các thiết bị và quá trình sản xuất khác. Lò hơi thường hoạt động bằng cách đốt cháy các nhiên liệu. Như chất rắn (củi, than gỗ, mùn cưa, trấu), chất lỏng (dầu diesel, FO) hoặc khí (gas).

Lò hơi công nghiệp

Lò hơi công nghiệp được thiết kế để đáp ứng nhu cầu cung cấp nhiệt cho các hệ thống sản xuất công nghiệp. Nó bao gồm một bộ phận đốt cháy nhiên liệu và một hệ thống truyền nhiệt để chuyển đổi nước thành hơi nước. Các loại lò hơi công nghiệp khác nhau có các ứng dụng khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu sản xuất.

Nhiên liệu sử dụng trong lò hơi công nghiệp

Các loại nhiên liệu thường được sử dụng trong lò hơi công nghiệp. Điển hình như các chất rắn như củi, than gỗ, mùn cưa, trấu, các chất lỏng như dầu DO, FO. Hoặc là các chất khí như gas. Sự lựa chọn nhiên liệu phù hợp được cân nhắc để đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường.

Ứng dụng của lò hơi công nghiệp

Lò hơi công nghiệp là một thiết bị quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Được sử dụng rộng rãi với nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:

Sử dụng trong công đoạn giặt là của các nhà máy may mặc. Để cung cấp hơi nước cần thiết cho quá trình giặt.
Sử dụng trong các nồi nấu rượu để nấu rượu. Tạo ra các sản phẩm khác liên quan đến quá trình sản xuất rượu.
Sử dụng trong các hệ thống bếp ăn công nghiệp và bếp ăn nhà hàng.
Sử dụng trong các hệ thống bể bơi 4 mùa, khu vui chơi, khách sạn và trường học.
Tạo ra hơi vận hành đầu máy xe lửa hơi nước và vận hành tuabin máy phát điện.
Trong quá trình thanh trùng, tiệt trùng, hấp, sấy và nhiều quá trình sản xuất thực phẩm khác nhau, bao gồm sản xuất bánh kẹo, sữa, bột ngọt và nhiều sản phẩm thực phẩm khác.

Khí thải lò hơi công nghiệp

Đặc điểm riêng của từng loại khí thải lò hơi

Khí thải đốt củi trong lò hơi có đặc điểm riêng. Bao gồm một số thành phần chính và một số đặc tính về nhiệt độ và lượng bụi.

Thành phần của khói thải bao gồm các sản phẩm cháy của củi. Chủ yếu là các khí CO2, CO, N2. Kèm theo một số chất trong củi không cháy hết, oxy dư và tro bụi bay theo dòng khí. Thông thường, nhiệt độ của dòng khí thải ra khỏi ống khói dao động từ 120-150 độ C. Cái này tùy thuộc vào cấu trúc của lò. Khi đốt củi, thành phần các chất trong khí thải thay đổi tùy theo loại củi. Tuy nhiên lượng khí thải sinh ra là tương đối ổn định. Để tính toán lượng khí thải, ta có thể sử dụng trị số VT20 = 4,23 m3/kg. Điều này có nghĩa là khi đốt 1 kg củi, sẽ sinh ra 4,23 m3 khí thải ở nhiệt độ 200 độ C.

Bụi tro có trong khí thải lò hơi chủ yếu bao gồm các chất không cháy hết và lượng tạp chất không cháy có trong củi. Tỷ lệ tạp chất này thường chiếm khoảng 1% trọng lượng củi khô. Nồng độ bụi trong khí thải lò hơi đốt củi dao động từ 200-500 mg/m3.

Đặc điểm khí thải lò hơi sử dụng than đá

Lò hơi đốt than đá tạo ra khí thải kèm theo bụi và các khí độc như CO2, CO, SO2, SO3, NOx. Chúng được hình thành do thành phần hoá chất trong than đá kết hợp với khí O2 trong quá trình cháy.

Khí thải từ than đá có chứa lượng lưu huỳnh vào khoảng 0,5%. Gây ra khí thải SO2 có nồng độ khoảng 1.333 mg/m3. Lưu lượng khí thải tùy thuộc vào từng loại than đá khác nhau. Ví dụ, than Antraxit Quảng Ninh tạo ra lượng khí thải sau khi đốt 1kg than khoảng V020 ~ 7,5 m3/kg.

Bụi hình thành trong quá trình đốt cháy lò hơi là tập hợp các loại hạt rắn có kích thước khác nhau. Từ vài micromet đến hàng trăm micromet. Theo phân tích, tỷ lệ các hạt bụi ở các đường kính trung bình trong lò đốt than được phân bố như sau:

Tỷ lệ phân bố các loại hạt trong lò đốt than

Đặc điểm khí thải lò đốt dầu F.O

Quá trình đốt cháy dầu F.O tạo ra các chất khí CO2, CO, NOx, SO2, SO3 và hơi nước. Bên cạnh đó, trong khí thải còn chứa một lượng tro nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hoàn toàn. Nó được thể hiện dưới dạng sol khí hay bồ hóng.

Lượng khí thải từ quá trình đốt cháy dầu F.O ít thay đổi. Để đốt cháy 1 kg dầu F.O, cần cung cấp lượng không khí là V020=10,6 m3/kg. Lượng khí thải sinh ra sau khi đốt hết 1 kg dầu là khoảng Vc20=11,5 m3/kg. Tương đương với 13.8 kg khí thải/1kg dầu.

Nồng độ các chất trong khí thải đốt cháy dầu F.O phụ thuộc vào điều kiện cháy. Trong điều kiện cháy tốt, nồng độ các chất khí trong khí thải dao động như bảng dưới đây:

Các thành phần của hệ thống xử lý khí thải lò hơi

Các thành phần chính của hệ thống xử lý khí thải lò hơi bao gồm:

Các thành phần trong hệ thống xử lý khí thải lò hơi

Bộ lọc khí thải: Bộ lọc khí thải được sử dụng để loại bỏ các hạt bụi và chất hữu cơ khỏi khí thải. Nó có thể được thiết kế với các loại bộ lọc khác nhau để xử lý các loại chất ô nhiễm khác nhau. Các bộ lọc khí thải thông thường bao gồm bộ lọc quá trình, bộ lọc vật liệu và bộ lọc bề mặt.
Hệ thống thanh trùng: Hệ thống thanh trùng được sử dụng để loại bỏ các vi khuẩn, vi rút. Và các chất gây ô nhiễm khác có trong khí thải. Hệ thống này sử dụng các phương pháp khử trùng như sử dụng tia cực tím hoặc hóa chất. Để giảm thiểu các chất gây hại có thể gây ra bệnh tật.
Hệ thống khử mùi: Hệ thống khử mùi được sử dụng để giảm thiểu mùi hôi và các chất khí gây khó chịu trong khí thải. Nó thường sử dụng các phương pháp hóa học để loại bỏ mùi hôi. Hoặc sử dụng các chất hấp thụ để hấp thụ các hợp chất mùi.
Hệ thống khử bụi: Hệ thống khử bụi được sử dụng để loại bỏ các hạt bụi trong khí thải. Nó sử dụng các phương pháp như là sử dụng màng lọc hoặc các bộ lọc khí để giảm thiểu lượng bụi trong khí thải.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý khí thải lò hơi

♦ Khí thải phát sinh từ lò hơi sẽ được hút vào hệ thống và dẫn qua thiết bị trao đổi nhiệt. Để giảm nhiệt độ của dòng khí thải.

♦ Chất tải nhiệt có thể là nước. Vì nước có giá thành thấp và phần nước sau tải nhiệt vẫn có thể được sử dụng lại cho mục đích khác.

♦ Sau khi giảm nhiệt độ, dòng khí thải được dẫn đến thiết bị lọc bụi túi vải. Các hạt bụi va đập vào thành ống túi vải, rơi xuống thùng chứa bụi.

♦ Dòng khí sạch sau đó được đưa qua tháp hấp thụ để loại bỏ khí SO2 bằng cách sử dụng dung dịch hấp thụ.

♦ Dung dịch hấp thụ và dòng khí thải được đưa vào từ hai phía khác nhau của tháp, để tạo ra phản ứng giữa chúng.

♦ Chất ô nhiễm sẽ được giữ lại trong dung dịch hấp thụ và được xử lý sau đó. Dòng khí sạch sẽ được đưa ra ngoài qua ống khói.

♦ Tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng và tính chất của khí thải,. Hệ thống xử lý có thể sử dụng các phương pháp xử lý khác nhau để đạt hiệu quả tối ưu.

>>>> Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Hệ thống xử lý khí thải – Phương pháp xử lý

Công nghệ hệ thống xử lý khí thải lò hơi hiệu quả nhất

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm

Khí thải lò hơi chứa các chất khí độc và bụi bẩn ở nhiệt độ cao. Trước khi xử lý khí thải cần phải thực hiện hạ nhiệt độ cho dòng khí và bụi. Trong quá trình xử lý nhiệt trong lò hơi, thiết bị trao đổi nhiệt là một trong những công cụ cần thiết. Để giúp hạ nhiệt độ của dòng khí và bụi.

Thiết bị này có các ống chùm được sắp xếp song song với nhau và được chia thành nhiều vùng. Dòng khí thải lò hơi được dẫn vào thiết bị và chạy qua các ống chùm. Trong quá trình này, các ống trùm sẽ giúp truyền nhiệt độ từ dòng khí thải sang chất tải nhiệt. Để có thể hạ nhiệt độ của dòng khí thải.

Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm có thể sử dụng các chất tải nhiệt khác nhau như: nước, dầu nhiệt hay hỗn hợp các chất khác. Điều này phụ thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật và chi phí của hệ thống. Các ống chùm trong thiết bị trao đổi nhiệt thường được làm bằng thép không gỉ hoặc đồng thau để đảm bảo tính bền vững và độ bền cao.

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm giúp hạ nhiệt độ dòng khí thải và bụi bẩn. Từ đó giảm tác hại đến môi trường. Ngoài ra, việc sử dụng thiết bị này còn giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nhiên liệu và tiết kiệm chi phí cho quá trình sản xuất.

Lọc bụi tĩnh điện

Để lọc bụi trong dòng khí thải, người ta có thể sử dụng phương pháp lọc bụi tĩnh điện. Phương pháp này đạt được hiệu suất lọc bụi cao, lên đến 98%. Các bước thực hiện như sau:

Trong một điện trường đều, các điện tử chuyển động từ cực âm sang cực dương. Và va chạm với các phân tử khí và ion hoá chúng. Các hạt bụi cũng bị tích điện âm và chuyển động về phía cực dương. Sau đó, các hạt bụi bị thu hút và bám vào các tấm điện cực dương.

Dòng khí đã được tách bụi sẽ được đưa ra ngoài từ các thiết bị lọc bụi tĩnh điện. Trong các thiết bị lọc bụi tĩnh điện, các tầng điện cực âm và dương được lắp đặt liên tiếp nhau. Trong thiết bị lọc bụi hình ống, điện cực dương là ống rỗng và điện cực âm là dây dẫn trần. Khi hoạt động, xung quanh dây dẫn thường có quầng sáng. Vì điện tử ion hoá các phân tử khí khi chúng chuyển động qua điện cực dương.

Xử lý bụi bằng Cyclone

Cyclone là một trong những thiết bị phổ biến trong ngành công nghiệp để xử lý bụi. Phương pháp này đạt được hiệu quả lọc bụi cao đối với các hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 micromet (µm). Thiết bị Cyclone tác động vào bụi bằng lực ly tâm.

Nguyên lý hoạt động của Cyclone như sau: Dòng khí chứa bụi được đưa vào phần trên của Cyclone, có hình trụ và đáy hình chóp cụt. Ống khí bẩn có dạng hình chữ nhật và bố trí theo phương tiếp tuyến với thân Cyclone.

Khí đưa vào Cyclone được chuyển động xoắn ốc, hình thành các dòng xoáy. Dưới tác động của lực ly tâm, các hạt bụi bị văng ra va vào thành Cyclone rồi rơi xuống dưới gần đáy chóp. Dòng khí quay ngược trở lại và chuyển động lên phía trên thành dòng xoắn trong. Các hạt bụi văng xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực. Từ đó, bụi rơi xuống và được thu hồi tại đáy Cyclone. Khí được tách bụi đi lên ở đỉnh thiết bị bằng ống trung tâm và được xả ra ngoài.

Phương pháp xử lý bụi bằng Cyclone phù hợp cho các hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 µm. Tuy nhiên hiệu quả lọc bụi sẽ giảm khi kích thước hạt bụi giảm đi. Cyclone cũng cần được bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hiệu quả lọc bụi và tránh tình trạng kẹt bụi.

Các tiêu chí để lựa chọn hệ thống xử lý khí cho lò hơi

Hệ thống cần được thiết kế và sử dụng mặt bằng tối ưu để giảm thiểu diện tích sử dụng.
Công nghệ xử lý khí thải hiện đại cần được sử dụng để thu nhỏ kích thước hệ thống. Đồng thời đạt được hiệu quả tối ưu.
Hiệu quả xử lý khí thải cần được nâng cao từ 10-30% so với các công nghệ xử lý khí thải cũ. Để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.
Tối ưu hóa mỹ quan công trình để tăng tính thẩm mỹ và chuyên nghiệp của không gian lắp đặt hệ thống.
Tối ưu hóa chi phí đầu tư, quản lý và giá thành xử lý khí thải.
Hệ thống cần được nâng cấp, mở rộng và điều chỉnh công suất xử lý khí thải một cách dễ dàng. Đồng thời giảm thiểu việc tháo dỡ hoặc phá bỏ các công trình hiện có còn giá trị sử dụng.

Quy chuẩn xả khí thải lò hơi

Tổng kết

Tóm lại, hệ thống xử lý khí thải cho lò hơi đóng vai trò rất quan trọng trong việc giảm thiểu tác động của khí thải đối với môi trường và sức khỏe con người. Việc lựa chọn và sử dụng công nghệ, thiết bị xử lý khí thải phù hợp sẽ giúp cho quá trình sản xuất của các nhà máy, nhà xưởng trở nên sạch hơn. Hơn hết, độ an toàn, hiệu quả kinh tế cao. Đồng thời, việc chọn lựa và sử dụng hệ thống xử lý khí thải phù hợp cũng là một nghĩa vụ của mỗi doanh nghiệp đối với môi trường và cộng đồng.

>> Bạn có thể tham khảo thêm bài viết:

Cập nhật vào 13-06-2024 lúc 09:26 sáng

The Author

vanphukien

Xin chào, tôi là chuyên viên kinh doanh tại Tuấn Hưng Phát. Tôi hy vọng những thông tin tôi chia sẻ về van công nghiệp, phụ kiện ngành nước cũng như các tin tức liên quan trong ngành công nghiệp giúp bạn hiểu thêm về ngành van công nghiệp.