TÍNH TOÁN CƠ KHÍ XỬ LÝ BỤI VÀ CO2
Sơ đồ các phương pháp xử lý bụi và CO2
1. Các thông số tính toán tháp hấp thụ:
1.1 Thiết kế tháp hấp thụ chứa khí CO2
Các thông số khí thải đầu vào
Nồng độ ban đầu: 0,8%
Lưu lượng đầu vào : 1500 m3 /s
Các giả thiết trong quá trình tính toán khí thải gồm chủ yếu là CO2, bụi
Hiệu suất: 92%
Nhiệt độ vào = 30ºC
Nhiệt độ dung môi 25ºC
Nhiệt dộ làm việc của tháp 25ºC
Áp suất : P = 1atm
1.2 tính toán tháp hấp thụ:
Chọn vật liệu đệm là vòng sứ sếp ngẫu nhiên (tra bảng IX.8 trang 193 sổ tay quá trình và thiết bị Công Nghệ Hóa Chất tập 2 ) ta được:
Kích thước :20*20*2,2
Diện tích bề mặt riêng:σ=240(m2/m3)
Thể tích tự do của tầng chêm: Vd=0,73(m2/m3)
Số đệm trong 1m3:95*103
Khối lượng riêng xốp:rd=650(kg/m3)
Khối lượng riêng của pha lỏng : rl=1012(kg/m3)
Khối lượng riêng của pha khí: rytb=1.16912 (kg/m3)
Đề xuất công nghệ xử lý bụi và CO2
1.3 Chọn vật liệu trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2
Do phải chịu tác dụng hóa học với khí thải và dung dịch nên vật liệu chế tạo tháp hấp thụ và các đường ống dẫn khí được chọ là loại thép hợp kim thuộc nhóm thép không rỉ, bền nhiệt và chiu nhiệt.
– Nhiệt độ làm việc tháp : 300C
– Áp suất làm việc : p = 1 at = 9.81(N/m2)
– Chọn thiết bị làm việc là thép không rỉ để chế tạo thiết bị.
– Kí hiệu thép :CT3
1.4 Tính bề dày của thân tháp trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2
1.4.1 Tính bề dày của tháp mà ta đã biết các thông số sau:
– Đường kính D = 1 m
– Chiều cao H = 3.2 m
– Khối lượng riêng của pha lỏng ρH2O 1012 ( kg/ m3)
– Tốc độ ăn mòn của CO2 = 0.05 mm/năm
– Hệ số bền mối φ: thân hình trụ hàn dọc , hàn tay bằng hồ quang điện , hàn giáp mối hai bên , đường kính ≥ 800mm ” hệ số bền mối hàn φh = 0.95 ( sổ tay quá trình và thiết bị Công Nghệ Hóa Chất tập 2 , XIII.8, trang 362).
Xác định áp suất làm việc trong tháp:
P = pmt +pl
trong đó :
– pmt : áp suất pha khí trong thiết bị , pmt = 1at = 0.1013 (N/mm2)
– pl : áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng trong thiết bị
+ pl =ρ*g*H = 1012*9.81*3.2*10-6 = 0.03177 (N/mm2
+ H lấy bằng chiều cao tháp để phòng trường hợp ngập lụt hay tắc nghẽn : P = pmt +pl
= 0.1013+0.03177 = 0.13307 (N/mm2)
1.4.2 Xác định áp suất cho phép của thép trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2 :
Ta lấy giá trị bé nhất trong 2 ứng suất cho phép ở trên làm ứng suất cho phép tiêu chuẩn.
1.5 Bề dày thân hình trụ hàn làm việc chịu áp suất trong tính theo lý thuyết vỏ mỏng:
Ta có :
Chọn S,=5 (mm)
Chọn hệ số bổ sung để quy tròn kích thước : với C= C0 + C1 + C2 + C3
C0 = 0 (mm). Hệ số quy tròn kích thước
C1 = 1 (mm) : hệ số bổ sung do bào mòn hóa học trong thời hạn sử dụng thết bị là 15 năm với tóc độ ăn mòn là 0.1 mm/năm
C2= 0 hệ số bổ sung do bào mòn cơ học
C3 =0.8 ệ số bổ sung do dùng sai âm (tra barngXIII-9- tập 2 quá trình thiết bị )
“C= C0 + C1 + C2 + C3 = 0 + 1 + 0 + 0.8 = 1.8 (mm)
” Bề dày của thiết bị
S = S, + C = 5 + 1.8 = 6.8 mm . Chon S = 7 mm
Kiểm tra điều kiện bề:
Chọn đường kính chuẩn : D3 = 30 mm
1.6 Tính nắp và đáy thiết bị trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2:
Chọn nắp và đáy thiết bị có gờ
Đường kính tháp D = 1000 mm
Tra bảng XIII.11,XIII.10 trang 382 sổ tay quá trình quá thiết bị Công Nghệ Hóa Chất tập 2 ta được :
1.7 Đáy trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2:
Chiều cao hình elip hd = 250 mm
Chiều cao gờ h = 25 mm
Bề dày đáy s = 4 mm
Bề mặt trong F = 1.16 m2
Khối lượng m = 36 kg
1.8 Nắp trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2:
Chiều cao hình elip hn = 250 mm
Chiều cao gờ h = 25 mm
Bề dày nắp s = 4 mm
Bề mặt trong F = 1.16 m2
Khối lượng m = 36 kg
1.9 Tính bích trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2:
Tính bích nối vào thân pháp
Tra bảng XIII.27- trang 418 sổ tay QTTBCNHH tập 2, ta có:
Dường kính tròn : Dt= 1000 mm
Đường kính ngoài : D0 = 1000+2 * 4 =1008 mm
Đường kính ngoài của bích : D = 1140 mm
Đường kính tâm bulon : Dz = 1090 mm
Đường kính mép vát: D1 = 1060 mm
Đường kính Bulon db = M20
Số Bulon: z = 20 cái
Chiều cao bích : h= 24 mm
Khối lượng bích : kg
1.10 Tính bích nối ống dẫn lỏng vào thiết bị
Ống dẫn lỏng vào: D= 15 mm
Chọn loại bích liền bằng kim loại đen để nối
Đường kính ngoài D0= 25 mm
Đường kính ngoài của bích : D = 105 mm
Đường kính tâm Bulon : Dz = 75 mm
Đường kính mép vát : D1 =58 mm
Đường kính Bulon db= M12
Số Bulon : z = 4 cái
Chiều cao bích : h = 16 mm
Khối lượng bích :
ống khói :
Đường kính ống khói trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2:
Chọn vận tốc khí trong ống khói v= 10 (m/s), Qra=Qvào = 1500 (m3/h)
Ống dẫn khói vào và ra
D= 150 mm
Chọn loại bích liền bằng kim loại đen để nối
Đường kính ngoài D0 = 159 mm
Đường kính ngoài của bích : D = 280 mm
Đường kính tâm Bulon : Dz = 240mm
Đường kính mép vát : D1 = 212 mm
Đường kính Bulon db= M12
Số Bulon : z = 8 cái
Chiều cao bích : h = 14 mm
Khối lượng bích :
Đĩa phân phối
Đường kính của tháp Dt= 1000 mm
Tra bảng IX.22 trang 230 sổ tay quá trình và thiết bị Công Nghệ Hóa Chất tập 2:
Đường kính đĩa Dđ = 600mm
Ống dẫn chất lỏng d *S= 44.5 * 2.5
Chọn vật liệu là thép không rỉ ký hiệu X18H10T có chiều dày S= 4 mm
Số lượng = 40 cái
Bước t = 70 mm
Lưới đỡ đệm
Từ đường kính trong Dt= 1000 mm
Tra bảng IX.22 trang 230 sổ tay quá trình và thiết bị Công Nghệ Hóa Chất tập 2:
Chọn đường lưới D1 = 980 mm
Chiều rộng lưới b = 20 ( đệm 25*25*3)
Chọn chiều dày : 15 mm
Số lượng thanh đỡ đệm D1 / b = 980/ (25 + 5) = 39.2 ta chon 39 thanh
Diện tích bề mặt lưới đỡ đệm :
Khối lượng toàn tháp:
Khối lượng nắp và đáy : m = 36 +36 = 72 (kg)
Khối lượng thân thắp : trong đó H = 3.32 – ( 0.15 + 0.15 ) =3.02 (m)
m = π *Dt*H*ρ*S = 3.14*1*3.02*7900*4*10-3= 299.66(kg)
Khối lượng lưới đệm : m = 4121(kg)
Khối lượng tất cả bích : m = 42 + 0.521 + 0.76 + 2.905 *2 = 49.091(kg)
Vậy khối lượng toàn tháp : m = 72 +299,66 +4142 + 49.091= 4541.751(kg)
ð Tính chân đỡ bằng ống thép tròn
Tải trọng toàn tháp : Pt = m *g = 4541.751 = 44554.6 N
Tải trọng 1 chân tháp:
Chọn tải trọng cho phép là G = 2.5*104 N
Tra bảng XIII.35 – trang 437 Sổ tay QTTBCNHH tập 2 , ta có :
Bề mặt đỡ = 444*104N
L=250 mm,B= 180 mm, B1 = 215 mm, B2 = 290 mm ,H = 350 mm ,h = 185 mm
,S = 16 mm ,l = 90 mm ,d = 27 mm
Khối lượng 1 chân đỡ 18 kg
ð Tai Treo trong tính toán xử lý bụi và CO2
Chọn tháp có 4 tai treo
Tra bảng XIII.36trang 483 sổ tay quá trình quá thiết bị Công Nghệ Hóa Chất tập 2 ta được :
Bề mặt đỡ : 173*104 m2
L = 150 mm,B = 120 mm, B1 = 130 mm ,H = 215 mm, S = 8 mm, l = 60 mm, d = 14 mm, a= 20 mm, d = 30 mm
Khối lương 1 tai treo 3.48 kg
Chiều cao ống khói trong tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2:
Chiều cao ống khói tối thiểu đảm bảo nồng độ trong khí quyển sát mặt đất bằng giới hạn cho phép được xác định như sau:
Trong đó:
A: hệ số phụ thuộc phân bố nhiệt độ theo chiều cao kí quyển , khoảng 200- 400
Ta chon A= 200
M: tải lượng ô nhiễm, g/s
M = Ccp *Q = 200*10-3*(1500/3600) = 0.083(g/s)
H : chiều cao ống khói (m)
rT : hiệu của nhiệt độ làm việc và nhiệt độ ngoài trời,
rT = (273+30) – ( 273+25) = 50C
F: hệ số vô thứ nguyên , F= 1
Chọn m *n = 1
Công ty Hòa Bình Xanh chuyên thiết kế hệ thống xử lý khí thải cùng với đội ngũ thạc sĩ, kỹ sư có nhiều năm kinh nghiệm. Công ty Hòa Bình Xanh sẽ tư vấn các phương án thi công tối ưu nhất cho công trình của quý khách cũng như báo giá dịch vụ thi công.Chúng tôi xin đảm bảo sẽ là hài lòng quý khách khi đến với dịch vụ của công ty chúng tôi. Mọi thắc mắc xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua Hotline: 0943.466.579
Công ty xử lý khí thải Hòa Bình Xanh của chúng tôi rất mong được phục vụ quý khách
Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh
