Luận văn Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí xi măng lò đứng công suất 1000 tấn clinke/ngày


I.5./ Các giải pháp giảm thiểu và xử lý chất ô nhiễm môi trường



tải về 0.88 Mb.
trang6/11
Chuyển đổi dữ liệu19.07.2016
Kích0.88 Mb.
#2040
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

I.5./ Các giải pháp giảm thiểu và xử lý chất ô nhiễm môi trường

I.5.1./ Áp dụng các biện pháp thông thường


Là tất cả các biện pháp thông thường nhằm giảm thiểu và xử lý chất thải ra môi trường, bao gồm các hoạt động:

  • Giảm thiểu và xử lý ô nhiễm khí

  • Giảm thiểu và xử lý chất thải rắn

  • Giảm thiểu và xử lý chất thải lỏng

  • Giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn, vi khí hậu

  • An toàn bức xạ và lao động

I.5.2/ Áp dụng các công nghệ hiện đại vào trong sản xuất xi măng


Bằng cách đưa những công nghệ hiện đại vào thay thế những công nghệ cũ đó lạc hậu sẽ giúp tăng cao năng suất sản phẩm, sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải chất ô nhiễm vào môi trường. Ví dụ các nhà máy xi măng sản xuất theo phương pháp ướt hoặc lò đứng được cải tạo hoặc thay thế bằng phương pháp khô.

Công nghệ tốt nhất hiện nay được sử dụng đó là công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô áp dụng “những công nghệ tốt nhất hiện có-BAT” vào dây chuyền sản xuất nhằm sử dụng hiệu quả năng lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm phát thải khí ô nhiễm ra môi trường.

Best Available Techniques (BAT) là giai đoạn tiến bộ và hiệu quả trong sự phát triển của các hoạt động và những phương pháp của hoạt động cho biết sự thích hợp thực tế của những kỹ thuật riêng biệt để cung cấp những yếu tố cơ bản cho giá trị giới hạn phát thải thiết kế để ngăn chặn và, nói chung để giảm phát thải và tác động đến môi trường một cách toàn diện.

“ Những công nghệ” bao gồm cả kỹ thuật sử dụng và cách thức nơi mà hệ thống được thiết kế, xây dựng, bảo dưỡng, hoạt động;

Những công nghệ “hiện có” là phát triển của chúng trên một quy mô với cho phép thực hiện trong ngành công nghiệp liên quan, dưới những điều kiện có thể về kinh tế và kỹ thuật, đưa vào những mô tả những chi phí và lợi thế, có hoặc không những công nghệ được sử dụng hoặc giới thiệu bên trong nước thành viên, miễn là chúng có thể sử dụng hợp lý cho hoạt động.

“Tốt nhất” có nghĩa hầu hết hiệu quả trong việc đạt được mức chung cao của bảo vệ môi trường toàn diện.


I.5.3/ Áp dụng cơ chế phát triển sạch CDM


Cơ chế phát triển sạch (CDM) là cơ chế hợp tác quy định tại Điều 12 của Nghị định thư Kyoto thuộc Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu.

Cơ chế phát triển sạch cho phép các tổ chức, doanh nghiệp nhà nước và tư nhân của các nước công nghiệp phát triển, các tổ chức quốc tế đầu tư vào các dự án nhằm giảm phát thải khí nhà kính tại các nước đang phát triển, gọi là dự án Cơ chế phát triển sạch (dự án CDM) để nhận được tín dụng dưới dạng các "Giảm phát thải được chứng nhận". Khoản tín dụng này được dùng để tính vào chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính của các nước công nghiệp phát triển, giúp họ tuân thủ những cam kết về giảm phát thải định lượng nêu trong Nghị định thư Kyoto.

Thực hiện dự án CDM, nước đang phát triển sẽ nhận được nguồn đầu tư mới từ nước ngoài và tiếp nhận các công nghệ cao, thân thiện với môi trường, góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững, bảo vệ môi trường, bảo vệ hệ thống khí hậu.

I.5.4/ Áp dụng phương pháp sản xuất sạch hơn


Sản xuất sạch hơn là áp dụng liên tục chiến lược phòng ngừa tổng hợp về môi trường trong các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ nhằm nâng cao hiệu quả sinh thái và giảm thiểu rủi ro đến con người và môi trường [UNEP].

Đầu tư vào công nghệ sạch hơn có nghĩa là hoàn thiện quá trình sản xuất đáp ứng yêu cầu thị trường quốc tế, đồng thời giảm các tác động đến môi trường. Có nhiều cách và cấp độ thực hiện công nghệ sạch hơn, bao gồm:



  • Thay đổi nguyên liệu đầu vào

  • Cải tiến hoặc thay thế các thiết bị hiện tại bằng loại sử dụng ít nhiên liệu hơn.

  • Nâng cấp hoặc thay đổi công nghệ tốt nhất hiện có.

  • Lắp đặt hệ thống tuần hoàn, thu hồi và tái sử dụng.

  • Tự động hóa hoặc ứng dụng các phần mềm cải thiện quá trình sản xuất.


Chương II : TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU CLINKER XI MĂNG POOCLĂNG VÀ NỒNG ĐỘ KHÍ Ô NHIỄM TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG

II.1./ Tính toán phối liệu clinker xi măng poolăng [5]

II.1.1./ Thành phần nguyên nhiên liệu sản xuất clinker


Thành phần nguyên nhiên liệu sản xuất clinker xi măng poolăng là khác nhau tùy thuộc vào vị trí các mỏ khai thác và nơi sản xuất. Trong giới hạn đồ án tốt nghiệp tính toán giả định cho một cơ sở sản xuất ta chọn thành phần hóa học của nguyên liệu theo bảng sau :

Bảng II. 1 – Thành phần hóa học của nguyên liệu :

Cấu tử

Thành phần hóa học




SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

MKN

Tổng

1. Đá vôi

0,4

0,06

0,7

54,7

1,67

41,41

98,94

2.Đất sét

62,54

16,85

7,6

1,8

1,1

6,1

95,99

3.Quặng sắt

13,2

5,1

73,8

1,5

3,2

3,2

100

4.Tro than

61,8

24,3

4,1

4,3

1,3

–

95,8

Quy đổi về 100% thành phần hóa học :

Bảng II. 2 – Thành phần hóa học quy đổi về 100%

Cấu tử

Thành phần hóa học




SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

MKN

Tổng

1. Đá vôi

0,41

0,06

0,71

55,31

1,69

41,82

100

2.Đất sét

65,14

17,54

7,9

1,87

1,15

6,4

100

3.Quặng sắt

13,2

5,1

73,8

1,5

3,2

3,2

100

4.Tro than

64,52

25,36

4,28

4,48

1,36

–

100

Trong quá trình nung clinker ta dùng nhiên liệu là than. Khi đó sản phẩm sau khi nung sẽ còn một hàm lượng tro còn lại trong nhiên liệu.

Thành phần các axit của khoáng sau khi nung :



Bảng II. 3 – Thành phần hóa học sau khi nung

Cấu tử

Thành phần hóa học




SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Tổng

1. Đá vôi

0,71

0,1

1,22

95,07

2,9

100

2.Đất sét

69,58

18,74

8,45

1,99

1,24

100

3.Quặng sắt

13,64

5,27

76,23

1,55

3,31

100

4.Tro than

64,52

25,36

4,28

4,48

1,36

100


II.1.2./ Lượng nguyên nhiên liệu cần thiết

II.1.2.1/ Lượng nhiên liệu cần thiết để nung 1 kg clinker


Nhiên liệu được sử dụng là than cám 4 Quảng Ninh

Bảng II. 4 – Thành phần hóa học của than

Cp %

Hp %

Sp %

Op %

Np %

Ap %

Wp %

Tổng

64,8

3,8

0,8

6,7

0,9

15

8

100

Nhiệt năng của nhiên liệu theo công thức Mendeleev

Gọi B là lượng than tiêu tốn để nung 1 kg clinker :

Trong đó : q là nhiệt trị tiêu tốn để nung 1 kg clinker

Đối với lò đứng cơ giới hóa ta chọn q = 1200 kcal/kg clinker


II.1.2.2./ Lượng nguyên liệu cần thiết để nung 1 kg clinker


Phối liệu clinker được tính dựa vào thành phần nguyên liệu, chọn các hệ số và áp dụng công thức tính ra tỷ lệ các cấu tử theo % nhiên liệu khô tuyệt đối

Trong sản xuất có thể chọn các hệ số tương ứng theo bảng sau :



Bảng II. 5 – Mối tương quan giữa KH, n và p

Hệ số n

Hệ số p

Hệ số KH

1,9 – 2

1 – 1,3

0,89




1,4 – 1,7

0,88




1,8 – 2,1

0,87




1 – 1,3

0,88

2,2 – 2,4

1,4 – 1,8

0,87




1,8 – 2,1

0,86

Xi măng từ clinker có hệ số KH cao cường độ chịu nén cũng tăng cao nhưng cường độ uốn giảm. Hệ số KH = 0,86 – 0,96 cường độ thực tế xấp xỉ như nhau, hệ số KH = 0,86 – 0,96 là chuẩn đối với clinker xi măng poolăng nên ta chọn 2 hệ số :

Hệ số Silicat n = 2,0

Hệ số bão hòa KH = 0,88

Gọi x là phần trọng lượng của đá vôi ( % )

y là phần trọng lượng của đất sét ( % )

z là phần trọng lượng của quặng sắt ( % )

t là phần trọng lượng của tro than ( % )

Ta có : x + y + z + y = 100%

Ta ký hiệu thành phần hóa của các oxit trong mỗi cấu tử tương ứng như sau :

Sk, Ak, Fk, Ck : là hàm lượng các oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3, Cao trong clinker

S0, A0, F0, C0 : là hàm lượng các oxit tương ứng trong phối liệu

Clinker sau khi nung có chứa 1 lượng tro nên hàm lượng các khoáng tạo thành được tính theo bảng thành phần hóa học của nguyên liệu sau khi nung



Bảng II. 6 – Thành phần hóa học của các oxit

Oxit

Đá vôi

Đất sét

Quặng sắt

Tro than

Clinker

SiO2

S1 = 0,71

S2 = 69,58

S3 = 13,64

S4 = 64,52

S0

Al2O3

A1 = 0,1

A2 = 18,74

A3 = 5,27

A4 = 25,36

A0

Fe2O3

F1 = 1,22

F2 = 8,45

F3 = 76,23

F4 = 4,28

F0

CaO

C1 = 95,07

C2 = 1,99

C3 = 3,31

C4 = 4,48

C0

Ta tính các giá trị của S0, A0, F0, C0 theo công thức sau :

Trong đó : x + y + z + t = 100%

t là hàm lượng tro than lẫn trong clinker được tính như sau :

A : hàm lượng tro của than A = 15%

B : lượng than cần để nung 1kg clinker (kg)

n : mức độ hấp thụ tro của clinker, đối với lò đứng ta chọn n = 100%

Để xác định các giá trị x, y, z ta giải hệ phương trình sau :

Các hệ số của hệ phương trình trên được tính như sau :

a1 = b1 = c1 = 1

d1 = 100 – t = 100 – 3 = 97

Thay các giá trị vừa tìm vào hệ phương trình trên ta có :

Giải hệ phương trình ta có :

Vậy thành phần phối liệu nung clinker là :

Đá vôi : 67,69%

Đất sét : 27,31%

Quặng sắt : 2%

Tro than : 3%

Thay các giá trị x, y, z, t vừa tìm được vào phương trình (1), (2), (3), (4) ta có :


II.1.2.2./ Kiểm tra lại các thông số đã chọn


Thành phần khoáng trong clinker xi măng :

%C3S = 4,07C0 – 7,6S0 – 6,72A0 – 1,42F0

= 4,07. 65,10 – 7,6.21,69 – 6,72.6,05 – 1,42.4,78 = 52,67

%C2S = 8,6S0 + 5,07A0 +1,07F0 – 3,07C0

= 8,6.21,69 + 5,07.6,05 + 1,07.4,78 – 3,07.65,10 = 22,47

%C3A = 2,65(A0 – 0,64F0) = 2,65(6,05 – 0,64.4,78) = 7,93

%C4AF = 3,04.F0 = 3,04 . 4,78 = 14,53

Bảng II. 7 – Thành phần khoáng của clinker


C3S

C2S

C3A

C4AF

Tổng

52,67

22,47

7,93

14,53

97,6

Hệ số bão hòa :

Hệ số silicat :

Vậy các hệ số đã chọn là chính xác và thành phần khoáng trong clinker xi măng là phù hợp với tiêu chuẩn.


  • Khối lượng nguyên nhiên liệu cần thiết để nung 1 kg clinker là :

      • Khối lượng đá vôi


      • Khối lượng đất sét


      • Khối lượng quặng sắt


      • Khối lượng than

T = B = 0,2 (kg)

  • Tỷ lệ thành phần nguyên liệu kh

Vậy lượng nguyên nhiên liệu cần thiết để nung 1 kg clinker là :

Bảng II. 8 – Nguyên nhiên liệu sử dụng để nung 1kg clinker

STT

Nguyên nhiên liệu sử dụng

Khối lượng (kg)

1

Đá vôi

1,16

2

Đất sét

0,29

3

Quặng sắt

0,02

4

Than

0,2

Tổng

1,67

Lò nung có công suất 1000 tấn clinker/ngày = 41670 kg/h

Để sản xuất 1 kg clinker ta cần 1,47 kg nguyên liệu, vậy lượng nguyên liệu cần dùng trong 1h là : 1,47 . 41670 = 61225 kg/h

Lượng nhiên liệu than cần thiết sử dụng trong 1h là :

B = 0,2 . 41670 = 8334 kg/h




tải về 0.88 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý
    Quê hương
BÁO CÁO
Tài liệu