Các phương pháp xử lý bụi

1. Xử lý bụi theo phương pháp khô:

• Buồng lắng:

Buồng lắng là một không gian dạng hình hộp chữ nhật có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống dẩn khí vào, nhằm giảm vận tốc dòng khí xuống rất nhỏ khi đi vào buồng lắng. Vì vậy, các hạt bụi có đủ thời gian lắng xuống đáy thiết bị dưới tác dụng của trọng lực và được giữ lại ở đó mà không bị dòng khói mang theo. Buồng lắng được ứng dụng để lọc bụi thô, hạt bụi có kích thước lớn hơn 50µm.

Ưu điểm:

+ Thiết bị có cấu tạo đơn giản, đầu tư thấp, có thể xây dựng bằng các vật liệu dể kiếm như gạch, xi măng.

+ Chi phí vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng thấp.

+ Lọc được hiệu suất cao các hạt bụi có kích thước lớn giảm quá tải cho các thiết bị phía sau, tổn thất áp suất nhỏ.

+ Có khả năng làm việc trong dải nhiệt độ và áp suất rộng

Nhược điểm:

+ Kích thước thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích.

+ Chỉ có thể lọc các hạt bụi có kích thước lớn hơn 50µm.

• Thiết bị lọc bụi ly tâm:

Thiết bị lọc bụi ly tâm hay còn gọi là xiclon. Có cấu tạo gồm thân hình trụ tròn, phía dưới thân hình trụ có phễu thu bụi và dưới cùng là ống thu bụi. Không khí mang bụi đi vào ở phần trên của thiết bị theo đường ống có phương tiếp tuyến với thân hình trụ, vì vậy dòng khí vào chuyển động theo đường xoắn ốc từ trên xuống.

Nhờ vào lực ly tâm mà các hạt bụi có xu hướng tiến về phía thành ống rồi va chạm vào đó, mất động năng và rơi xuống phễu hứng bụi. Khi dòng khí chạm vào đáy phễu thì bị dội ngược lên nhưng vẫn giữ được chuyển động xoáy ốc và đi ra ngoài theo đường ống thoát khí được lắp cùng trục với thân thiết bị

Để có được hiệu suất lọc bụi cao người ta thường bố trí hai hay nhiều xiclon theo kiểu mắc nối tiếp, song song hoặc theo kiểu chùm.

Ưu diểm: Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, chi phí vận hành bảo dưỡng thấp, có khả năng làm việc liên tục, có thể chế tạo bằng nhiều loại vật liệu khác nhau tùy vào

yêu cầu nhiệt độ áp suất.

Nhược điểm: Hiệu suất thấp đối với hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 5µm; Dể bị mài mòn nếu bụi có độ cứng cao, Hiệu suất sẽ giảm nếu bụi có độ kết dính cao.

• Thiết bị lọc bụi bằng vật liệu lọc:

Môi trường lọc hay còn gọi là vật liệu lọc hay lưới lọc. Được cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp sợi mà mỗi sợi được xem là có tiết diện tròn nằm cách nhau từ 5-10 lần so với kích thước của hạt bụi. Khi dòng khí mang bụi đi qua lớp vật liệu lọc thì bụi bị giữ lại trên bề mặt lớp vật liệu sạch.

Sau một khoảng thời gian lớp vật liệu lọc có sự thay đổi về mặt cấu trúc do bụi bám vào bên trong, do thay đổi độ ẩm hoặc là do một lí do nào đó làm cho sức cản khí động và hiệu quả lọc bị thay đổi rõ rệt.

• Thiết bị lắng bụi tĩnh điện:

Thiết bị có cấu tạo gồm một dây kim loại nhẵn, có tiết diện nhỏ, được căng theo trục của ống kim loại nhờ có đối trọng. Dây kim loại được nạp dòng điện một chiều có điện thế cao khoảng 50-100 = kV, còn gọi là cực âm hay cực ion hóa của thiết bị. Cực dương là ống kim loại được bao quanh cực âm và nối đất hay còn gọi là cực lắng. Khi cấp điện thế cao vào cực âm thì tạo ra một điện trường mạnh bên trong ống cực dương và khi dòng khí mang bụi đi qua các phân tử khí sẽ bị ion hóa và truyền điện tích âm cho các hạt bụi do tác dụng va chạm hoặc khếch tán ion. Các hạt bụi bị nhiểm điện âm sẽ di chuyển về cực dương (cực lắng) và đọng lại trên bề mặt bên trong của ống hình trụ, mất điện tích và rơi xuống phễu thu bụi.

Ngoài ra còn có thiết bị lọc bụi tĩnh điện kiểu tấm, là loại thiết bị mà cực dương là các tấm dạng bảng được đặt song song hai bên các cực âm.

Ưu điểm:

• Có thể thu bụi với hiệu suất cao 99,5 %. Lưu lượng khí thải lớn.
• Có thể thu bụi có kích thước siêu nhỏ, dưới 1µm, và nồng độ bụi lớn 50 g/m3.
• Có thể làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao lên đến 5000
• Làm việc trong phạm vi áp suất cao hoặc áp suất chân không.
• Có khả năng tách bụi có độ ẩm cao, cả dạng lỏng hoặc rắn.

Nhược điểm:

• Vì khá nhạy cảm nên khó khăn trong việc lọc bụi có nồng độ thay đổi lớn.
• Chi phí chế tạo cao, vận hành, bảo dưỡng cao và phức tạp hơn các thiết bị khác; dễ bị ăn mòn, hư hỏng trong điều kiện khí thải có chứa hơi axit hay chất ăn mòn; Không thể lọc bụi mà khí thải có chứa các chất dể cháy nổ.có điện trở suất quá cao.
• Tốn nhiều không gian để đặt thiết bị.
• Vì môi trường làm việc có điện thế và nhiệt độ cao nên có thể phát sinh các chất gây ô nhiểm môi trường như NOx hay O3.

2. Phương pháp ướt:

Phương pháp tách bụi ướt dựa trên nguyên tắc cho dòng khí mang bụi tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng mà thông thường là nước. Bụi sẽ bị chất lỏng giữ lại và tách ra khỏi dòng khí dưới dạng bùn. Trong quá trình xử lý bụi bằng phương pháp ướt có thể kết hợp xử lý một số chất ô nhiểm dạng khí như SO2, NOx, ngoài ra còn kết hợp để giảm nhiệt độ khí thải trước khi thải ra môi trường. Các thiết bị tách bụi ướt thường được bố trí các vòi phun nước ở các vị trí thích hợp tuỳ từng loại thiết bị. Một số thiết bị được sử dụng để tách bụi theo phương pháp ướt là: Cyclon ướt, ventury ướt, thiết bị lọc bụi có đĩa chứa nước sủi bọt, thiết bị lọc bụi có lớp đệm bằng vật liệu rỗng được tưới nước, buồng phun-thùng rửa khí rỗng, thiết bị lọc bụi kiểu ướt có tác động va đập quán tính.

• Ưu nhược điểm của phương pháp tách bụi ướt:

Ưu điểm:

• Chi phí đầu tư ban đầu thấp.
• Có thể xử lý đồng thời bụi và các khí ô nhiểm.
• Có khả năng lọc được những hạt bụi có kích thước nhỏ, hiệu suất lọc bụi cao hơn phương pháp khô.
• Không có hiện tượng bụi quay lại.
• Có khả năng làm việc với khí thải có nhiệt độ cao.

Nhược điểm:

• Chi phí vận hành cao, tiêu tốn nhiều năng lượng.
• Thiết bị dể bị ăn mòn, phát sinh nhiều bùn thải