Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
MỤC LỤC
Công thức tính toán: 80
LỜI MỞ ĐẦU
Bảo vệ môi trường được coi là một vấn đề sống còn của nhân loại. Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật hiện nay, tốc độ đô thị hoá ngày càng cao làm cho tình hình ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm không khí nói riêng ngày càng trầm trọng.
Với tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường như vậy, các cấp các ngành trong cả nước đã và đang đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường.
Tuy nhiên, môi trường không khí ở nước ta hiện nay, đặt biệt là ở các khu công nghiệp và các đô thị lớn vẫn tồn tại dấu hiệu ô nhiễm đáng lo ngại. Phần lớn các nhà máy xí nghiệp chưa được trang bị các hệ thống xử lý bụi và khí thải độc hại. Hàng ngày hàng giờ vẫn đang thải vào khí quyển một lượng lớn các chất độc hại làm cho bầu khí quyển xung quanh các nhà máy trở nên ngột ngạt khó chịu.
Còn ở các đô thị do tốc độ phát triển nhanh cộng với thiếu qui hoạch hợp lý nên khu vực cách ly của khu công nghiệp ngày càng bị lấn chiếm hình thành các khu dân cư làm cho môi trường ở đây thêm phần phức tạp và khó được cải thiện .
Trên cơ sở những kiến thức đã được học và được cô giáo, thầy giáo hướng dẫn, em đã hoàn thành đồ án kiểm soát môi trường không khí...
Nội dung đồ án gồm các vấn đề: Tính toán sự khuếch tán ô nhiễm từ các ống khói. Thiết kế hệ thống xử lý khí (bụi) đạt yêu cầu cho phép. Tính toán thông gió cho nhà công nghiệp. Các bản vẽ kèm theo.
Do nhiều yếu tố khác nhau nên đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong thầy, cô giáo hướng dẫn thêm để đồ án này trở nên hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày 26 tháng 12 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Ngọc Huy
PHẦN I
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT ÔNMTKK
CHƯƠNG 1
TÍNH SẢN PHẨM CHÁY
-
Thông số tính toán
-
Mùa hè
Tra Bảng 2.3. Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình tháng và năm ( oC) (QCVN 02-2009/BXD) ở địa điểm là Phan Thiết ta có được: t kk = 32,6 0C.
Tra Bảng 2.10. Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm (%) (QCVN 02-2009/BXD) có được: φ = 79,8%.
Từ hai giá trị: tkk = 32,60C và φ = 79,8% tra biểu đồ I-d ta có được d = 24,8.
Tra Bảng 2.16. Tần suất lặng gió (PL %) tần suất (P %) và vận tốc gió (V m/s) trung bình theo 8 hướng (QCVN 02-2009/BXD), ta có vận tốc gió u10 = 3,3 m/s.
-
Mùa đông
Tra Bảng 2.3. Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình tháng và năm ( oC) (QCVN 02-2009/BXD) ở địa điểm là Phan Thiết ta có được: t kk = 21,2 0C.
Tra Bảng 2.10. Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm (%) (QCVN 02-2009/BXD) có được: φ = 74,3%.
Từ hai giá trị: tkk = 21,20C và φ = 74,3% tra biểu đồ I-d ta có được d = 11,3.
Tra Bảng 2.16. Tần suất lặng gió (PL %) tần suất (P %) và vận tốc gió (V m/s) trung bình theo 8 hướng (QCVN 02-2009/BXD), ta có vận tốc gió u10 = 5,4 m/s.
Từ đây ta có bảng sau:
Bảng 1.1: Thông số tính toán mùa hè
Địa điểm
|
Mùa hè
|
|
Tháng 5
|
|
Nhiệt độ không khí
cao nhất (0C)
|
Hướng gió chính
|
Vận tốc gió u10(m/s)
|
Độ ẩm tương đối
của không khí (%)
|
Dung ẩm không khí d (g/ kg KKK)
|
Phan Thiết
|
32,6
|
Tây
|
3,3
|
79,8
|
24,8
|
Bảng 1.2: Thông số tính toán mùa đông
Địa điểm
|
Mùa đông
|
|
Tháng 1
|
|
Nhiệt độ không khí
cao nhất (0C)
|
Hướng gió chính
|
Vận tốc gió u10(m/s)
|
Độ ẩm tương đối
của không khí (%)
|
Dung ẩm không khí d (g/ kg KKK)
|
Phan Thiết
|
21,2
|
Đông
|
5,4
|
74,3
|
11,3
| -
Tính toán sản phẩm cháy – Lượng khó thải và tải lượng các chất ô nhiễm trong khói
Ta sử dụng nhiên liệu đốt là than cám và thành phần nhiên liệu như sau:
Bảng 1.3: Thành phần sản phẩm cháy
Đề số
|
Thành phần nhiên liệu than cám (%)
|
|
Cp
|
Hp
|
Op
|
Np
|
Sp
|
Ap
|
Wp
|
15
|
69,00
|
2,25
|
2,59
|
0,88
|
0,90
|
16,00
|
8,38
|
Bảng 1.4: Tính toán sản phẩm cháy – Lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm
Thứ tự
|
Đại lượng tính toán
|
Đơn vị
|
Ký hiệu
|
Công thức tính
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
|
|
|
|
Ống khói số 1
|
Ống khói số 2
|
Ống khói số 1
|
Ống khói số 2
|
1
|
Lượng không khí khô lý thuyết
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
V0
|
V0 = 0,089Cp + 0,264Hp - 0,0333(Op-Sp)
|
6,679
|
6,679
|
2
|
Lượng không khí ẩm lý thuyết
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
Va
|
Va = (1 + 0,0016d)V0
|
6,944
|
6,799
|
3
|
Lượng không khí ẩm thực tế với hệ số α = 1,4
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
Vt
|
Vt = αVa
|
9,721
|
9,519
|
4
|
Lượng khí SO2 trong SPC
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VSO2
|
VSO2 = 0,683.10-2Sp
|
6,147E-03
|
6,147E-03
|
5
|
Lượng khí CO trong SPC với ƞ = 0,03
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VCO
|
VCO = 1,865.10-2ƞCp
|
3,861E-02
|
3,861E-02
|
6
|
Lượng khí CO2 trong SPC
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VCO2
|
VCO2 = 1,853.10-2(1-ƞ)Cp
|
1,240
|
1,240
|
7
|
Lượng hơi nước trong SPC
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VH20
|
VH2O = 0,111Hp + 0,0124Wp + 0,0016dVt
|
0,739
|
0,526
|
8
|
Lượng khí N2 trong SPC
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VN2
|
VN2 = 0,8.10-2Np + 0,79Vt
|
7,687
|
7,527
|
9
|
Lượng khí O2 trong không khí thừa
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VO2
|
VO2 = 0,21(α-1)Va
|
0,583
|
0,571
|
10
|
a) Lượng khí NOx trong SPC
|
kg/ h
|
MNOx
|
MNOx = 3,953.10-8Q1,18
= 3,953.10-8(QpB)1,18
|
3,974
|
2,741
|
3,974
|
2,741
|
|
b) Quy đổi ra m3 chuẩn kg NL
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VNOx
|
VNOx = MNOx/(BρNOx)
|
1,935E-03
|
1,828E-03
|
1,935E-03
|
1,828E-03
|
|
c) Thể tích khí N2 tham gia vào
phản ứng của NOx
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VN2(NOx)
|
VN2(NOx) = 0,5VNox
|
9,674E-04
|
9,142E-04
|
9,674E-04
|
9,142E-04
|
|
d) Thể tích khí O2 tham gia vào
phản ứng của NOx
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VO2(NOx)
|
VO2(NOx) = VNox
|
1,935E-03
|
1,828E-03
|
1,935E-03
|
1,828E-03
|
11
|
Lượng SPC tổng cộng ở điều kiện chuẩn
|
m3 chuẩn/ kg NL
|
VSPC
|
VSPC = Tổng các mục (4-9) + 10b - 10c - 10d
|
10,293
|
10,294
|
9,908
|
9,908
|
12
|
Lưu lượng khói (SPC) ở
điều kiện thực tế (tkhói 0C)
|
m3/ s
|
LT
|
LT = Lc(273 + tkhói)/273 = VSPCB(273 + tkhói)/(3600.273)
|
4,849
|
3,540
|
4,668
|
3,407
|
13
|
Tải lượng khí SO2 với ρSO2 = 2,926 kg/m3 chuẩn
|
g/ s
|
MSO2
|
MSO2 = (103VSO2BρSO2)/3600
|
4,996
|
3,647
|
4,996
|
3,647
|
14
|
Tải lượng khí CO với ρCO = 1,25 kg/m3 chuẩn
|
g/ s
|
MCO
|
MCO = (103VCOBρCO)/3600
|
13,405
|
9,785
|
13,405
|
9,785
|
15
|
Tải lượng khí CO2 với ρCO2 = 1,977 kg/m3 chuẩn
|
g/ s
|
MCO2
|
MCO2 = (103VCO2BρCO2)/3600
|
681,08
|
497,19
|
681,08
|
497,19
|
16
|
Tải lượng khí NOx
|
g/ s
|
MNOx
|
MNOx(g/ s) = 103.MNOx(kg/ h)/3600
|
1,104
|
0,762
|
1,104
|
0,762
|
17
|
Tải lượng tro bụi với hệ số a = 0,5
|
g/ s
|
Mbụi
|
Mbụi = 10aApB3600
|
22,222
|
16,222
|
22,222
|
16,222
|
18
|
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) Khí SO2
|
g/ m3
|
CSO2
|
|
1,030
|
1,030
|
1,070
|
1,070
|
|
b) Khí CO
|
g/ m3
|
CCO
|
|
2,764
|
2,764
|
2,872
|
2,872
|
|
c) Khí CO2
|
g/ m3
|
CCO2
|
|
140,450
|
140,449
|
145,912
|
145,911
|
|
d) Khí NOx
|
g/ m3
|
CNOx
|
|
0,228
|
0,215
|
0,237
|
0,223
|
|
e) Bụi
|
g/ m3
|
Cbụi
|
|
4,583
|
4,583
|
4,761
|
4,761
|
19
|
Nhiệt năng của nhiên liệu
|
kcal/ kgNL
|
Qp
|
Qp = 81Cp + 246Hp - 26(Op-Sp) - 6Wp
|
6048
|
6048
|
Bảng 1.5. So sánh với QCVN 19-2009/BTNMT
TT
|
Thông số
|
Nồng độ Cmax (mg/Nm3)
|
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói C (mg/m3)
|
So sánh với QC 19-2009/BTNMT
|
|
|
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
|
A
|
B
|
Ống khói số 1
|
Ống khói số 2
|
Ống khói số 1
|
Ống khói số 2
|
Ống khói số 1
|
Ống khói số 2
|
Ống khói số 1
|
Ống khói số 2
|
1
|
Bụi tổng
|
400
|
200
|
4583
|
4583
|
4761
|
4761
|
Không đạt
|
Không đạt
|
Không đạt
|
Không đạt
|
2
|
Cacbon oxit, CO
|
1000
|
1000
|
2764
|
2764
|
2872
|
2872
|
Không đạt
|
Không đạt
|
Không đạt
|
Không đạt
|
3
|
Lưu huỳnh đioxit, SO2
|
1500
|
500
|
1030
|
1030
|
1070
|
1070
|
Không đạt
|
Không đạt
|
Không đạt
|
Không đạt
|
4
|
Nitơ oxit, NOx
(tính theo NO2)
|
1000
|
850
|
228
|
215
|
237
|
223
|
Đạt
|
Đạt
|
Đạt
|
Đạt
|
5
|
Cacbon đioxit, CO2
|
Không quy định
|
Không quy định
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |