XỬ LÝ BỤI

1. Tổng quan về bụi

Bụi là những phần tử có kích thước nhỏ bé, phân tán trong không khí. Nguồn gốc, bụi được phân thành bụi hữu cơ (nguồn gốc động thực, vật), bụi vô cơ (bụi kim loại, khoáng chất) và bụi hỗn hợp (cả vô cơ lẫn hưu cơ). Trong công nghiệp, bụi thường được sinh từ các công đoạn như cưa, bào, nghiền, cắt, gọt, sàng, mài, trộn. Về kích thước, bụi có thể nhở 1 μm đến lớn hơn100 μm:Về hình dáng, có thể phân biệt thành 3 loại: mảnh (mỏng), sợi và khối.

Bụi thô, bụi cát: gồm các hạt bụi có kích thước hạt lớn hơn 75μm.

Bụi: các hạt rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5÷75 μm) được hình thành từ các quá trình nghiền, cắt, gọt, sàng, tán, đập...

Khói: gồm vật chất có thể rắn hoặc lỏng được hình thành trong qua trình đốt nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ có kích thước từ 1÷5 μm. Hạt bụi cỡ này phân tán rất ổn định trong không khí.

Các thông số vật lý rất quan trọng như trọng lượng, độ tích điện, hình dạng, kích thước của hạt. Các thông số vật lý sẽ lựa chọn phương pháp xử lý bụi cũng như thiết bị xử lý bụi.

Lựa chọn phương pháp xử lý bụi phù hợp còn phụ thuộc vào các yếu tố như: điều kiện vận hành, nhiệt độ khí thải, nồng độ bụi ban đầu, vấn đề tái sử dụng bụi nguyên liệu v.v…

Khói mịn: gồm những hạt rắn rất mịn, kích thước hạt nhỏ hơn 1 μm.

Sương: chất lỏng có kích thước nhỏ hơn 10 μm.

Bụi có tác hại đối với sức khỏe con người là khi chúng hô hấp - thường là bụi có kích thước nhỏ hơn 10 μm. Người ta gọi cỡ bụi này là bụi hô hấp. Nghiên cứu cho thấy trong các nhà máy sản xuất, cỡ hạt bụi trong không khí phần lớn nhỏ hơn 10 μm, trong đó bụi nhỏ hơn 2 μm chiếm 40 ÷ 90%.

2. Những phương pháp xử lý bụi, phổ biến hiện nay

a. Thiết bị xử lý bụi bằng trọng lực

Nguyên lý: Các loại Bụi đều có khối lượng, dưới tác động của trọng lực bụi có xu hướng rơi từ từ xuống. Ngoài ra bụi loại nhỏ, không chụi tác động của trọng lực còn có lực của dòng khí và lực ma sát của môi trường.

Áp dụng: Chỉ có tác dụng với bụi thô có kích thước lớn, cỡ hạt lớn hơn 50mm, không khí chuyển động với vận tốc nhỏ.

Ví dụ: Buồng lắng bụi.

H1. Buồng lắng bụi. a) Mặt cắt dọc. b) Sơ đồ không gian. c) Buồng lắng bụi

b. Thiết bị xử lý bụi kiểu ướt

Nguyên lý: Khi bụi tiếp xúc với bề mặt dung dịch nó sẽ bám trên bề mặt đó, dựa trên nguyên lý đó có thể lọc bụi ra khỏi dòng khí. Sự tiếp xúc giữa các hạt bụi với dung dịch xảy ra nếu hướng bụi di chuyển đến có chứa bề mặt dung dịch.Áp dụng: Bụi phải có kích thước lớn hơn 3¸5 mm, kết hợp xử lý bụi và khử khí độc trong phạm vi, cần làm nguội khí thải.

Ví dụ: tháp rửa khí rỗng, tháp rửa có ô đệm.

H2: Buồng phun hoặc thùng rửa khí rỗng

1) Vỏ thiết bị. 2) Vòi phun nước. 3) Tấm chắn nước. 4) Bộ phận hướng dòng và phân phối khí. 5) Mô hình 3D

c. Thiết bị xử lý bụi tĩnh điện

Nguyên lý: Khí chứa bụi được dẫn qua điện trường cao thế. Dưới tác động của điện trường không khí bị ion hóa. Các ion tạo thành bám trên hạt bụi và tích điện cho chúng. Các hạt sau khi tích điện được dẫn qua một điện trường trái dấu và chúng sẽ bị hút về các cực khác dấu.

Áp dụng: Cần lọc bụi tinh, lưu lượng khí thải cần lọc lớn, cần thu hồi bụi có giá trị.

Hình 3: Sơ đồ cấu tạo thiết bị lọc bụi bằng điện kiểu ống

d. Thiết bị xử lý bụi ly tâm

Nguyên lý: Khi dòng khí vận động chuyển hướng theo đường cong, ngoài trọng còn có lực quán tính, lực quán tính này lớn hơn nhiều so với trọng lực. Dưới ảnh hưởng của lực quán tính, hạt sẽ chuyển động thẳng, nghĩa là hạt có khả năng tách ra khỏi dòng khí.

Áp dụng: Dùng để loc các hạt bụi có kích thước lớn hơn 10mm.

Ví dụ: cyclone, bộ lọc bụi kiểu quán tính.

H4: Cấu tạo Cyclone kiểu thông thường

a) Hình chiếu đứng. b) Ống dẫn vào the phương tiếp tuyến. c) Ống dẫn vào theo đường ống xoắn. d) Van xả bụi. e) Mô hình 3D

e. Thiết bị xử lý bụi túi vải, màng vải

Nguyên lý: Khí chứa bụi đi qua màng vải, bụi được giữ ở đó. Khi tốc độ khí nhỏ có thể đạt độ sạch cao.

Áp dụng: Bụi ban đầu nhỏ hơn 20 g/m3, cần đạt hiệu quả lọc cao, rất cao, nên thu hồi bụi có giá trị ở trạng thái thô, lượng khí thải cần lọc không quá lớn, nhiệt độ khí thải thấp nhưng phải cao hơn nhiệt độ điểm sương.