Luận văn Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí xi măng lò đứng công suất 1000 tấn clinke/ngày
I.4./ Đặc trưng chất thải từ quá trình sản xuất xi măng
tải về 0.88 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- I.4.2.1./ Khí CO và CO 2
- I.4.2.2./ Khí SO 2
- I.4.2.3./ Khí NO x
- I.4.6./ Ô nhiễm do nhiệt
I.4./ Đặc trưng chất thải từ quá trình sản xuất xi măngBất kể một loại hình sản xuất nào cũng đều có phát sinh các chất thải gây ô nhiễm môi trường. Để thấy được mức độ ảnh hưởng của công nghệ tới môi trường, có thể liệt kê các dòng thải từ quá trình sản xuất xi măng theo bảng dưới đây : Bảng I.5 – Các dòng thải từ quá trình sản xuất xi măng
Trong sơ đồ khối đã nêu ở trên ta thấy được các dòng thải trong công nghệ sản xuất xi măng. Các chất thải sinh ra trong quá trình sản xuất xi măng theo công nghệ lò đứng và lò quay đều phát sinh các dạng chất thải như nhau. Tuy nhiên, tùy theo mức độ hiện đại và đồng bộ hóa của dây chuyền sản xuất mà khả năng ô nhiễm môi trường của hai công nghệ này khác nhau. I.4.1./ BụiBụi là chất thải chủ yếu trong công nghệ sản xuất xi măng. Trong tất cả các công đoạn đều phát sinh ra bụi. Bụi có nhiều dạng và kích thước khác nhau. Ở đây chúng ta chia kích thước bụi thành hai dạng chủ yếu : bụi thô và bụi mịn I.4.1.1/ Bụi thôDạng bụi này có kích thước lớn hơn 10m. Bụi này phát sinh trong các công đoạn : Công đoạn khai thác nguyên liệu : Đá khai thác từ mỏ về có kích thước lớn khoảng 150 – 400 mm nên cần được đập nhỏ đến kích thước theo yêu cầu. Thường dùng mìn để phá đá, bụi bị bắn tung ra ngoài môi trường nên trong bãi khai thác đá nồng độ bụi trong môi trường rất lớn. Trong quá trình gia công nguyên liệu : Khi đưa nguyên vật liệu vào kẹp hàm, đập búa, dưới tác dụng của búa đập và sự va chạm của các nguyên liệu phá vỡ kết cấu sinh ra các hạt bụi nhỏ. Do công đoạn này là khô cùng với sự rơi tự do của các hạt nguyên vật liệu tạo áp lực làm phát tán bụi ra xung quanh. Quá trình nghiền nguyên liệu : là công đoạn phát sinh bụi chủ yếu, kích thước của nguyên liệu được tính trên lỗ sàng là 4800 lỗ/cm. Do kích thước nhỏ nên mức độ phát tán bụi càng lớn. Công đoạn vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm : Các xe chuyên chở nguyên liệu, vật liệu khô như đất, đá, phụ gia, than … không được che kín hoặc không dùng xe chuyên dụng bị rơi vãi trên đường vận chuyển làm tăng khả năng phát tán bụi ra môi trường.
I.4.1.2./ Bụi mịnDạng bụi này có kích thước > 5m. Bụi dạng này phát sinh trong các công đoạn : Đồng nhất, tháo đáy silo, vận chuyển phối liệu, trộn ẩm, vê viên nạp liệu vào lò : Quá trình đồng nhất, tháo đáy silo, và vận chuyển phối liệu đều phát thải bụi ở dạng khô mịn, ở các công đoạn này bụi được chủ động che chắn và có thiết bị thu hồi nên hạn chế khả năng phát tán ra môi trường xung quanh. Nhìn chung việc xử lý bụi tại những điểm này có thể kiểm soát ngay tại nơi làm việc trong nhà máy. Quá trình nghiền, vận chuyển và đóng bao xi măng : Lượng bụi phát thải ảnh hưởng trực tiếp nhất đến người lao động nhất là công đoạn nghiền và đóng bao xi măng. Tại đây do các hạt bụi mịn nhỏ hơn 5 m nên khả năng bay và phát tán rát mạnh. Tại các vòi đóng bụi phát tán rất lớn do áp lực khi xả clinker vào bao. Quá trình vận chuyển nguyên, nhiên liệu và sản phẩm : Trong quá trình này ngoài sự phát sinh bụi thô còn có một lượng nhỏ bụi mịn Công đoạn nung clinker : Đây là công đoạn gây ô nhiễm lớn nhất trong quá trình sản xuất xi măng. Ngoài bụi còn có nhiều chất khí độc hại khác được bay ra theo ống khói lò nung và ảnh hưởng đến dân cư xung quanh. Do có sự chênh lệch về áp suất tại miệng lò và áp suất tại đầu ống khói thải ra ngoài môi trường mà một phần bụi nhẹ đã theo khói mà bốc ra bên ngoài. Khả năng này là do nhiệt độ khói lò cao nên hơi nước sẽ bốc hơi đi nhanh chóng để lại phần khô của bụi nên trọng lượng bụi rất nhẹ sẽ bị cuốn ra ngoài, thành phần bụi ở đây một phần là tro xỉ, một phần là do bột clinker khi đã khô và vỡ ra. Bụi thải trong quá trình sản xuất xi măng là bụi nguyên liệu, nhiên liệu, clinker và xi măng. Hầu hết bụi này có hàm lượng silic cao. Bụi xi măng có tính kiềm ( chứa vôi ) những hạt bụi mịn ≤ 5m có khả năng đông kết trong cơ quan hô hấp của người. Nơi thải ra bụi nhiều và phát tán xa là các ống thông gió của các máy nghiền, máy sấy và ống khói lò nung clinker. I.4.2./ Khí thảiKhí thải phát sinh trong các công đoạn như sấy nguyên liệu, lò nung. Đặc biệt là công đoạn nung clinker. Đây là nguồn ô nhiễm lớn nhất và có ảnh hưởng mạnh nhất tới dân cư xung quanh. Trong thành phần khí thải ngoài bụi còn có các chất độc hại như : SO2, H2S, NOx, HF … Khí SO2, CO2, NOx, CO được hình thành do quá trình cháy các nhiên liệu. Trong quá trình sấy nguyên nhiên liệu, đặc biệt trong quá trình nung clinker, do sử dụng nhiên liệu là than, các nguyên tố có trong nhiên liệu, phụ gia như : C, N, O, S, H, F khi cháy sẽ tác dụng với oxy trong không khí sinh ra một lượng khí thải độc hại như COx, SO2, NOx, HF… thoát ra theo ống thải gây ô nhiễm môi trường. I.4.2.1./ Khí CO và CO2Khí CO và CO2 sinh ra chủ yếu do 2 nguồn : - Do quá trình cháy của nhiên liệu có chứa cacbon : cacbon là thành phần chính trong tát cả các loại than. Các phản ứng cháy này cung cấp nhiệt cho quá trình nung clinker. Các quá trình xảy ra như sau : 2C + O2 = 2CO 2CO + O2 = 2CO2 C + H2O = CO + H2 C + CO2 = 2CO Ngoài các phản ứng trên, các sản phẩm mới sinh ra cũng tác dụng lẫn nhau tạo nên sản phẩm mới. - Do quá trình phân hủy đá vôi ở nhiệt độ cao : Trong quá trình nung clinker, do thành phần đá vôi nguyên liệu có chứa CaCO3, MgCO3, CaSO4… Các chất này bị phân hủy ở nhiệt độ cao, sinh khí CO2 theo phản ứng sau : CaCO3 CaO + CO2 ↑ MgCO3 MgO + CO2↑ CO và Hydrocacbon : sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn Nếu thiết bị lò, buồng đốt được thiết kế và vận hành tốt lượng phát thải khí CO sẽ thấp không đáng kể khoảng 200 ppm khi đốt than, hydrocacbon khoảng 200ppm I.4.2.2./ Khí SO2Khí SO2 được hình thành do quá trình cháy các nhiên liệu có chứa hợp chất lưu huỳnh, lò nung clinker, các lò đốt than để cháy. Lượng khí SO2 được hình thành phụ thuộc trực tiếp vào hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu - Do đốt than trong lò, phản ứng xảy ra như sau : S + O2 SO2 - Do phân hủy nguyên liệu : Một phần lưu huỳnh có trong nguyên liệu ở dạng CaSO4, Na2SO4, K2SO4, CaS, Na2S, CS2 trong quá trình nung phân hủy tạo ra SO2 I.4.2.3./ Khí NOxOxit của nitơ thường được gọi chung là NOx bao gồm NO và NO2 … Khi NOx được hình thành do quá trình cháy nhiên liệu, nitơ trong nhiên liệu và không khí khi cháy bị oxy hóa để trở thành các oxit nitơ. Lượng NOx được tạo thành phụ thuộc vào lượng dư không khí đưa vào buồng đốt và lượng nito có trong nhiên liệu. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong lò, O2 và N2 của không khí tác dụng với nhau theo phản ứng thuận nghịch : N2 + O2 ↔ 2NO NO + 0,5O2 ↔ NO2 Ở gần ngọn lửa, NO chiếm 90 – 95% phần còn lại là NO2. Trong các thiết bị công nghiệp và trong khí quyển NO kết hợp với oxy tạo thành NO2. Sự phát thải của NOx trong quá trình cháy bao gồm ba nguồn khác nhau : - NOx tức thời : Nito và oxy có phản ứng rất nhanh dưới tác dụng xúc tác của hợp chất cacbon hình thành trong ngọn lửa - NOx do nhiệt : Nito và oxy tự do trong không khí kết hợp với nhau dưới tác dụng của nhiệt độ cao - NOx do nhiên liệu : Thành phần nito hữu cơ trong nhiên liệu tác dụng với oxy. Thường có khoảng 10 – 50% nito trong nhiên liệu biến thành NOx trong quá trình cháy Sự hình thành NOx trong sản phẩm cháy phụ thuộc vào nhiều yếu tố : nhiệt độ ngọn lửa, nồng độ N2 và o2 trong buồng đốt, thời gian lưu và tốc độ nguội của sản phẩm cháy I.4.2.4./ Khí HFKhí HF chỉ sinh ra khi sử dụng các hợp chất có chứa flo làm phụ gia khoáng hóa. Đầu tiên, các hợp chất này phân hủy thành F2, sau đó F2 gặp hơi nước tạo ra HF theo phản ứng : F2 + H2 2HF I.4.2.5./ Tro và khóiTrong nhiên liệu luôn chứa một lượng tro tỉ lệ với Ap% trọng lượng. Khi cháy lượng tro theo sản phẩm cháy thoát ra và tạo thành dạng ô nhiễm bụi. Ngoài ra còn có những hạt nhiên liệu chưa cháy hết gọi là bồ hóng – đây cũng là sản phẩm cháy không hoàn toàn. Đôi khi có những hạt lỏng không cháy hoặc những giọt nhiên liệu lỏng chưa cháy hết. SO3 trong khói thải có thể biến thành giọt sương axit sunfuric nếu có hiện tượng đọng sương trên bề mặt thành ống, ống khói nhất là khi nhiệt độ khói thải thấp (dưới 150oC) Khói là do các hạt bụi mịn dưới dạng sol khí với cỡ hạt từ 0,3 – 0,5µm do khả năng tán xạ ánh sáng rất nhanh. I.4.3./ Nước thảiNước thải sinh ra trong công nghệ sản xuất xi măng gồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa : - Nước thải sản xuất Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước do nước thải sản xuất là :
- Nước thải sinh hoạt Các thành phần ô nhiễm có trong nước thải sinh hoạt là :
- Nước mưa Trong nước mưa đặc biệt là nước mưa đợt đầu sẽ chứa nhiều loại cặn bẩn khác nhau. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước mưa đợt đầu 20 phút sau khi mưa rất lớn (1000 – 5000 mg/l), hàm lượng sunfat, nitrit, silic, nhôm … trong các loại nước mưa này cũng rất lớn. Do đó nếu không có biện pháp xử lý nước mưa đợt đầu sẽ gây ô nhiễm nguồn nước xung quanh khu vực thải. I.4.4./ Xỷ than thảiXỷ than chỉ sinh ra trong công nghệ sản xuất xi măng lò đứng. Lượng than sử dụng để sấy nguyên, nhiên liệu là 0,15 tấn than/tấn clinker. Xỷ than sinh ra từ lò đốt tạo không khí nóng để sấy nguyên liệu. Khí nóng sua lò đốt có thành phần CO2, CO, SO2, NOx bụi tro bay… và có nhiệt độ khoảng 600oC. Khí nóng này được dùng để tách ẩm trong nguyên liệu, hàm ẩm trong nguyên liệu sau sấy khoảng 4%, độ ẩm của than sau sấy là 1,5%. Thành phần của xỷ than phụ thuộc nhiều vào loại than, độ tro trong than, hệ số tạo xỷ. Than thường dùng là than antraxit có chứa 70 – 80% cacbon, có nhiệt lượng từ 4000 – 8000 Kcal/kg. Sauk hi than cháy để lại khoảng 10 – 30% tro, có thành phần hóa học gần giống thành phần của đất sét đã nung (SiO2 = 58 – 68%, Al2O5 = 23 – 28%, Fe2O3 = 3 -8% và một ít tạp chất khác).
I.4.5./ Tiếng ồnNguồn phát sinh tiếng ồn trong khu vực sản xuất xi măng có thể gây ra trong mọi công đoạn sản xuất như: Trạm đập đá, đập sét, nghiền nguyên liệu, nghiền xi măng, quá trình chuyển tải, quá trình làm việc của các động cơ, vít tải, gầu tải, hệ thống quạt, các phương tiện vận tải... Các nguồn gây ồn chính như máy đập búa, máy kẹp hàm, máy nghiền bi…Cường độ của tiếng ồn phụ thuộc vào tính năng, công suất của thiết bị. Thiết bị gây ồn ở mức cao là máy đập búa, kẹp hàm, đặc biệt là máy nghiền bi và quạt Root ở công đoạn lò nung… I.4.6./ Ô nhiễm do nhiệtCông nghệ sản xuất xi măng sinh ra khá nhiều nhiệt năng, đặc biệt là lò nung; nhiệt độ nung lên đến 1450oC. Các máy nghiền cũng sinh nhiệt do ma sát, va đập. Các máy sấy nguyên liệu, than, phụ gia tỏa nhiệt ra môi trường do tác nhân sấy sử dụng khí nóng đốt bằng than đá. Nguồn gây ô nhiễm này góp phần với nhiệt độ không khí, độ ẩm, tốc độ gió và ánh sang hình thành yếu tố vi khí hậu trong môi trường sản xuất, chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện làm việc, sức khỏe của công nhân và sự phát tán của các chất thải ô nhiễm ra môi trường không khí. Каталог: data -> file -> 2015 -> Thang08 Thang08 -> Transformations Thang08 -> BÀi tiểu luận bảo tồn loài rùa quý hiếm nhất trên thế giới tại việt nam – RÙa hoàn kiếm chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Sinh học Thang08 -> CÁc bài toán về Ứng dụng tỉ LỆ BẢN ĐỒ Kiến thức cần ghi nhớ Thang08 -> Tử vi hàng ngày cho 12 cung hoàng đạo Thang08 -> Tính cách của 12 cung hoàng đạo Thang08 -> Tử vi hàng ngày cho 12 cung hoàng đạo ngày Thứ ba 11/8/2015 Thang08 -> Tử vi hàng ngày cho 12 cung hoàng đạo Thang08 -> Tiểu luận : Công nghệ tổng hợp các hợp chất trung gian Thang08 -> BÀI 5 trung quốc thời phong kiếN (2 tiết) I. MỤc tiêu bài họC tải về 0.88 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|