CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI

1. Định nghĩa và phân loại bụi.

 

         Bụi là tập hợp nhiều hạt có kích thước lớn, nhỏ khác nhau tồn tại lâu trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, mù.

 

         Bụi được phân loại theo nhiều cách khác nhau.

 

         - Theo nguồn gốc: Bụi kim loại (Mn, Si, rỉ sắt,... ); bụi cát, bụi gỗ; bụi động vật: bụi lông, bụi xương; bụi thực vật: bụi bông, bụi gai; bụi hóa chất (grafit, bột phấn, bột hàn the, bột xà phòng, vôi...)

 

         - Theo kích thước hạt bụi: Bụi bay có kích thước từ  0,001 - 10 μm; các hạt từ 0,1 - 10μm gọi là mù, các hạt từ 0,001 - 0,1μm gọi là khói, chúng chuyển động theo chuyển động Brown trong không khí. Bụi lắng có kích thước  >10μm thường gây tác hại cho mắt.

 

         - Theo tác hại: Bụi gây nhiễm độc (Pb, Hg, benzen...); bụi gây dị ứng; bụi gây ung thư như nhựa đường, phóng xạ, các chất brôm; bụi gây xơ phổi như bụi silic, amiăng...

 

2. Lọc bụi trong sản xuất công nghiệp.

 

         Các nhà máy sản xuất công nghiệp như nhà máy sản xuất xi măng, nhà máy dệt, nhà máy luyện kim, nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi, … sinh ra lượng bụi rất lớn. Do đó để làm sạch không khí trước khi thải ra môi trường, ta phải tiến hành lọc sạch bụi đến giới hạn cho phép. Ngoài ra có thể thu hồi các bụi quý.

 

         Để lọc bụi, người ta sử dụng nhiều thiế bị lọc bụi khác nhau và tùy thuộc vào bản chất các lực tác dụng bên trong thiết bị, người ta phân ra các nhóm chính sau:

 

         - Buồng lắng bụi: Quá trình lắng xảy ra dưới tác dụng của trọng lực.

 

         - Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: Lợi dụng lực quán tính khi thay đổi chiều, hướng chuyển động để tách bụi ra khỏi dòng không khí.

 

         - Thiết bị lọc bụi kiểu ly tâm - Cyclon: Dùng lực ly tâm để đẩy các hạt bụi ra xa tâm quay rồi chạm vào thành thiết bị, hạt bụi bị mất động năng và rơi xuống dưới đáy.

 

         - Lưới lọc bằng vải, lưới thép, giấy, vật liệu rỗng bằng khâu sứ, khâu kim loại…

 

         Hiện nay có rất nhiều thiết bị lọc bụi trong công nghiệp với nhiều nguyên lý khác nhau nhưng có thể chia thành 2 loại: Loại khô và loại ướt. Trong công nghiệp khi một loại thiết bị không đáp ứng được yêu cầu thì người ta có thể tổ hợp nhiều loại thiết bị lọc bụi trong cùng một hệ thống.

 

3. Một số công nghệ xử lý bụi điển hình.

3.1. Công nghệ sử dụng Cyclon và lọc bụi túi vải (Ứng dụng trong lọc bụi xi măng, bụi gỗ, …)

a. Sơ đồ công nghệ.

 

 

b. Thuyết minh sơ đồ công nghệ.

 

         Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công cụ, trên băng chuyền, … Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn khí bằng ống nối mềm, dưới tác dụng của lực hút ly tâm bụi theo hệ thống đường ống dẫn vào Cyclon. Hạt bụi trong dòng không khí chuyển động xoáy sẽ chuyển động xoáy theo dòng khí. Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và tiến về vỏ ngoài xiclon.

 

         Đồng thời, hạt bụi sẽ chịu tác động của sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyển động, kết quả là hạt bụi dịch chuyển dần về vỏ ngoài của Cyclon và va chạm vào thành sẽ mất năng lượng và rơi xuống phễu, lượng bụi tinh còn lại sẽ theo dòng khí qua thiết bị lọc túi vải. Không khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ được giữ lại trên  bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được tất cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ.

 

         Hiệu quả lọc đạt tới 99,8% và lọc được các hạt rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc. Sau một khoảng thời gian lớp bụi tích tụ trên bề mặt lớp vải lọc làm sức cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải. Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng lọc. Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn ra ống thải và thoát ra ngoài không khí.

 

3.2. Công nghệ sử dụng lọc bụi tĩnh điện – EPS (Ứng dụng trong lọc bụi nhiệt điện, hóa chất, phân bón, …)

a. Cấu tạo lọc bụi tĩnh điện.

 

 

b. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi tính điện.

 

         Dòng khí lẫn bụi được đưa vào lọc bụi và qua tấm phân phối khí. Khí được phân đều ra và đi vào khoảng không gian giữa hai bản cực. Hai bản cực này được cấp điện áp một chiều để tạo ra từ trường mạnh làm ion hoá các hạt bụi. Các ion có xu hướng di chuyển về các điện cực trái dấu. Dòng khí mang những hạt bụi đi vào không gian giữa hai bản cực bị các ion bám dính lên mặt các hạt bụi (các hạt bụi nhiễm điện) và tích điện cho các hạt bụi, các hạt bụi tích điện sẽ di chuyển về các điện cực trái dấu.

 

         Lượng bụi bám chủ yếu ở bản cực dương (bản cực lắng).Trên điện cực âm cũng có bụi bám vào nhưng không nhiều. Sau một thời gian (được cài đặt trước) hệ thống búa gõ sẽ hoạt động gõ vào các điện cực làm rơi bụi. Bụi được lắng xuống các phễu hứng ở đáy lọc bụi và được tháo ra ngoài.