XỬ LÝ BỤI XI MĂNG, BỤI GỖ

1. Tổng quan về bụi
Bụi là những phần tử vật chất có kích thước nhỏ bé, phân tán trong môi trường không khí.
Về nguồn gốc, bụi được phân biệt thành bụi hữu cơ (nguồn gốc động thực vật), bụi vô cơ (bụi kim loại và khoáng chất) và bụi hỗn hợp. Trong công nghiệp, bụi thường phát sinh từ các quá trình công nghệ như nghiền, sàng, cắt, gọt, mài, cưa, bào, trộn, vận chuyển các loại vật liệu rời dạng hạt vụn. Về hình dáng, có thể phân biệt thành 3 dạng chính là: dạng mảnh (mỏng), dạng sợi và dạng khối. Về kích thước, hạt bụi có thể từ dưới 1 μm đến 100 μm hoặc lớn hơn:
– Bụi thô, cát bụi: gồm từ các hạt bụi, chất rắn có kích thước hạt lớn hơn 75μm.
– Bụi: các hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5÷75 μm) được hình thành từ các quá trình cơ khí như nghiền, tán, đập…
– Khói: gồm các hạt vật chất có thể là rắn hoặc lỏng được tạo ra trong qua trình đốt cháy nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ có kích thước từ 1÷5 μm. Hạt bụi cỡ này có tính khuếch tán rất ổn định trong khí quyển.
– Khói mịn: gồm những hạt vật chất rắn rất mịn, kích thước hạt nhỏ hơn 1 μm.
– Sương: hạt chất lỏng có kích thước nhỏ hơn 10 μm.
– Những hạt bụi có tác hại nhất đối với sức khỏe con người là khi chúng có thể thâm nhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hấp – tức những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 μm. Người ta gọi cỡ bụi này là bụi hô hấp.
Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy trong các phân xưởng sản xuất, cỡ hạt bụi trong không khí phần lớn là nhỏ hơn 10 μm, trong đó bụi nhỏ hơn 2 μm chiếm 40÷90%.
Các thông số vật lý có ý nghĩa quan trọng nhất của bụi là hình dạng, kích thước của hạt, trọng lượng đơn vị và độ tích điện. Các thông số này sẽ quyết định việc lựa chọn phương pháp xử lý bụi cũng như thiết bị lọc bụi. Việc lựa chọn phương pháp lọc bụi phù hợp còn tùy thuộc vào các yếu tố như: nhiệt độ khí thải, nồng độ bụi ban đầu, điều kiện vận hành, vấn đề tái sử dụng bụi nguyên liệu v.v…
2. Một số phương pháp xử lý bụi, lọc bụi phổ biến hiện nay
a. Thiết bị lọc bụi trọng lực
Nguyên lý: Các hạt bụi đều có khối lượng, dưới tác dụng của trọng lực các hạt có xu hướng chuyển động từ trên xuống (đáy của thiết bị lọc bụi). Tuy nhiên đối với các hạt nhỏ, ngoài tác dụng của trọng lực còn có lực chuyển động của dòng khí và lực ma sát của môi trường.
Áp dụng: Chỉ áp dụng với bụi thô có kích thước lớn, cỡ hạt > 50mm, khí chuyển động với vận tốc nhỏ, được sử dụng như cấp lọc thô trước các thiết bị lọc tinh.
Ví dụ: Buồng lắng bụi.

so-do-renn
Hình 1: Buồng lắng bụi. a) Mặt cắt dọc. b) Sơ đồ không gian.

b. Thiết bị lọc bụi ly tâm
Nguyên lý: Khi dòng khí chuyển động đổi hướng hoặc chuyển động theo đường cong, ngoài trọng lực tác dụng lên hạt còn có lực quán tính, lực này lớn hơn nhiều so với trọng lực. Dưới ảnh hưởng của lực quán tính, hạt có xu hướng chuyển động thẳng, nghĩa là hạt có khả năng tách ra khỏi dòng khí.
Áp dụng: Dùng để tách các hạt bụi có kích thước lớn hơn 10mm.
Ví dụ: cyclone, bộ lọc bụi kiểu quán tính.
so-do-ren
cyclone
c. Thiết bị lọc bụi túi vải, màng vải
Nguyên lý: Khí chứa bụi dẫn qua màng vải, bụi được giữ lại trên đó. Khi tốc độ khí không lớn có thể đạt độ sạch cao.
Áp dụng: Nồng độ bụi ban đầu nhỏ hơn 20 g/m3, cần đạt hiệu quả lọc cao hoặc rất cao, cần thu hồi bụi có giá trị ở trạng thái thô, lưu lượng khí thải cần lọc không quá lớn, nhiệt độ khí thải tương đối thấp nhưng phải cao hơn nhiệt độ điểm sương.
so-do-khi
d. Thiết bị lọc bụi kiểu ướt
Nguyên lý: Khi các hạt bụi tiếp xúc với bề mặt dịch thể (giọt dịch thể), chúng sẽ bám trên bề mặt đó, dựa trên nguyên tắc đó có thể tách các hạt bụi ra khỏi dòng khí. Sự tiếp xúc giữa các hạt bụi với bề mặt dịch thể có thể xảy ra nếu lực tác dụng lên hạt bụi theo hướng đến bề mặt dịch thể. Các lực đó gồm: lực va đập phân tử, trọng lực, lực ly tâm (lực quán tính).
Áp dụng: Các hạt bụi có kích thước lớn hơn 3¸5 mm, kết hợp lọc bụi và khử khí độc trong phạm vi có thể, cần làm nguội khí thải.
Ví dụ: tháp rửa khí rỗng, tháp rửa có ô đệm.
so-do-khi-ra
e. Thiết bị lọc bụi tĩnh điện
Nguyên lý: Khí chứa bụi được dẫn qua điện trường có điện thế cao. Dưới tác dụng của điện trường khí bị ion hóa. Các ion tạo thành bám trên hạt bụi và tích điện cho chúng. Các hạt sau khi tích điện được qua một điện trường 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.
so-do-bui