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

Mục lục
Danh mục bảng 7
Danh mục hình 8
Mở đầu 9
Chương I : TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNG 10
I.1/ Một vài nét chính về ngành công nghiệp sản xuất xi măng 10
I.1.1/ Lịch sử sự ra đời của xi măng 10
I.1.2/ Tình hình phát triển ngành công nghiệp xi măng trong nước và trên thế giới 10
I.1.2.1/ Trên thế giới [2] 10
a./ Nhu cầu xi măng 10
b./ Tình hình sản xuất và tiêu thụ xi măng ở một số nước 11
I.1.2.2/ Ở Việt Nam 12
a./ Một số doanh nghiệp trong ngành 14
b./ Tình hình sản xuất kinh doanh của Tổng công ty Công nghiệp xi măng Việt Nam 16
I.2/ Nguyên – nhiên liệu dùng trong quá trình sản xuất [5,6] 19
I.2.1/ Nguyên liệu để sản xuất xi măng 19
I.2.1.1/ Thành phần hóa của clinke xi măng Poolăng 19
I.2.1.2/ Nhóm khoáng của clinke xi măng Poolăng 20
I.2.1.3/ Nhóm phụ gia điều chỉnh các hệ số 23
I.2.2/ Nhiên liệu để sản xuất xi măng 23
I.3/ Công nghệ sản xuất xi măng 24
I.3.1/ Quy trình công nghệ sản xuất xi măng 24
I.3.2/ So sánh giữa các công nghệ sản xuất xi măng 28
I.3.3/ So sánh về môi trường 29
I.4./ Đặc trưng chất thải từ quá trình sản xuất xi măng 30
I.4.1./ Bụi 31
I.4.1.1/ Bụi thô 31
I.4.1.2./ Bụi mịn 31
I.4.2./ Khí thải 32
I.4.2.1./ Khí CO và CO2 32
I.4.2.2./ Khí SO2 33
I.4.2.3./ Khí NOx 33
I.4.2.4./ Khí HF 34
I.4.2.5./ Tro và khói 34
I.4.3./ Nước thải 34
I.4.4./ Xỷ than thải 35
I.4.5./ Tiếng ồn 35
I.4.6./ Ô nhiễm do nhiệt 35
I.5./ Các giải pháp giảm thiểu và xử lý chất ô nhiễm môi trường 36
I.5.1./ Áp dụng các biện pháp thông thường 36
I.5.2/ Áp dụng các công nghệ hiện đại vào trong sản xuất xi măng 36
I.5.3/ Áp dụng cơ chế phát triển sạch CDM 37
I.5.4/ Áp dụng phương pháp sản xuất sạch hơn 37
Chương II : TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU CLINKER XI MĂNG POOCLĂNG VÀ NỒNG ĐỘ KHÍ Ô NHIỄM TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 38
II.1./ Tính toán phối liệu clinker xi măng poolăng [5] 38
II.1.1./ Thành phần nguyên nhiên liệu sản xuất clinker 38
II.1.2./ Lượng nguyên nhiên liệu cần thiết 39
II.1.2.1/ Lượng nhiên liệu cần thiết để nung 1 kg clinker 39
II.1.2.2./ Lượng nguyên liệu cần thiết để nung 1 kg clinker 40
II.1.2.2./ Kiểm tra lại các thông số đã chọn 43
II.2./ Tính toán nồng độ khí ô nhiễm : [7] 45
Chương III : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ KHÍ Ô NHIỄM 51
III.1./ Các tính chất cơ bản của bụi và hiệu quả tách bụi 51
III.1.1/ Độ phân tán các phân tử 51
III.1.2./ Tính kết dính của bụi 51
III.1.3./ Độ mài mòn của bụi 51
III.1.4./ Độ thấm ướt của bụi 52
III.1.5./ Độ hút ẩm của bụi 52
III.1.6./ Độ dẫn điện của lớp bụi 52
III.1.7./ Sự tích điện của lớp bụi 52
III.1.8./ Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dễ nổ với không khí 52
III.1.9./ Hiệu quả thu hồi bụi 52
III.2./ Các phương pháp xử lý bụi 53
III.2.1./ Phương pháp khô 53
III.2.1.1./ Buồng lắng bụi 54
III.2.1.2./ Thiết bị tách bụi kiểu quán tính 55
III.2.1.3./ Cyclon 55
III.2.1.4./ Thiết bị tách bụi bằng lực tĩnh điện. 56
III.2.2./ Phương pháp ướt 57
III.2.2.1./ Tháp rửa 57
III.2.2.2./ Cyclon ướt 58
III.2.2.3./ Thiết bị Ventury 59
III.3./ Các phương pháp xử lý khí SO2 59
III.3.1./ Trộn thêm đá vôi vào than đá 59
III.3.2./ Hấp thụ bằng sữa vôi 60
III.3.3./ Hấp thụ bằng sữa vôi kết hợp với MgSO4 60
III.3.4./ Một số phương pháp khác 61
III.4./ Lựa chọn công nghệ xử lý 61
Chương IV : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ 63
IV.1./ Tính toán thiết bị lọc bụi Ventury [7,8,9] 63
IV.1.1./ Tính toán ống Ventury 63
IV.1.2./ Tính toán hiệu quả lọc của thiết bị Venturi [7,8,9,10] 65
IV.2./ Tính toán thiết bị xử lý khí : 69
IV.2.1./ Cơ sở tính toán quá trình hấp thụ : 69
IV.2.2./ Tính toán tháp rửa 73
IV.2.2.1./ Tính chiều cao làm việc và đường kính tháp 73
IV.2.2.2./ Tính đường kính ống dẫn khí vào tháp và ra khỏi tháp 74
IV.2.2.3./ Đường kính ống dẫn dung dịch hấp thụ 74
IV.2.2.4./ Tính toán cơ khí [11] 75
a./ Tính chiều dày thân tháp 75
b./ Tính nắp thiết bị: 78
c./ Tính bích nối : 79
IV.3./ Tính toán các thiết bị phụ : [11,12] 81
IV.3.1./ Tính toán bơm dẫn lỏng vào tháp : 81
IV.3.2./ Tính toán bơm dẫn nước vào ống Venturi 84
IV.3.3./ Tính toán quạt hút khí 84
IV.3.3.1./ Tính tổn thất áp suất 84
IV.3.3.2./ Công suất quạt 86
Chương V : TÍNH TOÁN CHI PHÍ XỬ LÝ 87
V.1./ Chi phí thiết bị 87
V.1.1./Hệ thống đường ống 87
V.1.2./ Tháp rửa rỗng 87
V.1.3./ Các thiết bị khác 87
VI.2. Chi phí thiết kế thi công 88
VI.3. Chi phí trong 1ngày. 88
Kết luận 89
Tài liệu tham khảo 90
Mở đầu

Xi măng là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng. Xi măng đã có mặt trong đời sống của con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những dự đoán thì xi măng vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới.
Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thất kén. Do vậy nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hàng loạt các công trình xây dựng : thuỷ điện, cầu cống, đường xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở ., sẽ tiêu thụ một lượng xi măng rất lớn. Mặc dù, sản lượng xi măng sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước. Vì vậy, việc tăng sản lượng xi măng nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp xi măng Việt Nam. Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy xi măng là rất cần thiết.
Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động sản xuất ngành công nghiệp xi măng cũng thải ra nhiều chất ô nhiễm gây hại cho con người và môi trường sống. Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng phát thải nhiều chất ô nhiễm hơn công nghệ sản xuất xi măng lò quay. Hiện nay hầu hết các cơ sở, nhà máy sản xuất xi măng đều dần chuyển sang công nghệ lò quay để nâng cao chất lượng sản phẩm và một phần giảm nồng độ phát thải.
Đề tài tốt nghiệp được giao “ Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí xi măng lò đứng công suất 1000 tấn clinker/ngày ” gồm 2 phần chính :
- Tổng quan về ngành công nghiệp xi măng và ảnh hưởng của khí thải đối với con người và môi trường sống
- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải xi măng lò đứng
Nội dung đồ án gồm các phần :
Chương I : Tổng quan ngành công nghiệp xi măng
Chương II : Tính toán phối liệu clinker xi măng pooclang và nồng độ khí ô nhiễm trong công nghệ sản xuất xi măng
Chương III : Lựa chọn phương pháp xử lý khí ô nhiễm
Chương IV : Tính toán thiết bị xử lý
Chương V : Tính toán chi phí xử lý