Lập dự án đầu tư lò nấu nhôm từ nguồn nhôm phế liệu

Thuyết minh công nghệ lò nấu nhôm

I. Tổng quan tái chế phế liệu nhôm

Tái chế nhôm là quá trình mà nhôm phế liệu có thể được tái sử dụng thông qua việc sản xuất thành sản phẩm mới. Quy trình tái chế nhôm bao gồm việc tái nóng chảy các kim loại, quá trình này tiết kiệm chi phí và năng lượng hơn so với việc tạo ra sản phẩm nhôm mới bằng phương pháp điện phân oxit nhôm (Al2O3), đòi hỏi phải khai thác từ quặng bauxite và sau đó tinh chế bằng cách sử dụng quy trình Bayer. Việc tái chế nhôm sẽ góp phần giảm thiểu việc sử dụng khoáng sản nhôm giúp tiết kiệm tài nguyên rất lớn.

Việc tái chế nhôm phế liệu chỉ tiêu tốn 5% năng lượng sử dụng để sản xuất nhôm mới. Vì lý do này, hầu hết các loại nhôm thành phẩm được sản xuất từ việc tái chế nhôm phế liệu. Lon nước giải khát là ứng dụng được sử dụng nhiều nhất trong tái chế nhôm, và hầu hết các sản phẩm được sản xuất từ phế liệu nhôm đều được sử dụng trở lại cũng là lon nhôm.

2. Lợi ích của việc tái chế nhôm phế liệu đối với con người và môi trường

Tiết kiệm tài nguyên: Tái chế nhôm phế liệu giúp tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên, giảm thiểu sự khai thác quặng bauxite, làm giảm tác động tiêu cực đến môi trường.

Giảm thiểu ô nhiễm: Việc tái chế nhôm phế liệu giúp giảm lượng rác thải, hạn chế sự phát tán khí thải độc hại, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Tiết kiệm năng lượng: Quá trình sản xuất nhôm từ bauxite tốn rất nhiều năng lượng, trong khi việc tái chế nhôm phế liệu giúp tiết kiệm đáng kể lượng năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất.

Giảm chi phí: Tái chế nhôm phế liệu giúp giảm chi phí sản xuất nhôm, do không cần chi phí khai thác quặng bauxite và sử dụng ít năng lượng hơn.

Sản phẩm chất lượng cao: Nhôm tái chế sau quá trình xử lý có chất lượng tương đương với nhôm mới, nên sản phẩm từ nhôm tái chế có thể sử dụng cho nhiều mục đích như sản xuất đồ gia dụng, đồ nội thất, vỏ đèn, vv.

Tạo việc làm: Việc tái chế nhôm phế liệu tạo ra nhiều việc làm cho người lao động, góp phần phát triển kinh tế địa phương.

Tóm lại, việc tái chế nhôm phế liệu không chỉ giúp bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên và năng lượng, giảm chi phí sản xuất mà còn mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế và xã hội.

Việc tái chế nhôm phế liệu thường tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất so với sản xuất nhôm mới, bao gồm cả chi phí phân loại và tái chế. Về lâu dài, việc tiết kiệm kinh phí có thể thực hiện thông qua việc tái chế nhôm do giảm chi phí vốn đầu tư liên quan đến việc xây dựng các bãi chôn lấp, nhập khẩu nhôm nguyên liệu…

Giúp tiết kiệm được những chi phí trong quá trình sản xuất sản phẩm. Đặc biệt là hạn chế ô nhiễm môi trường. Giúp giảm thải những chất độc xả vào môi trường tự nhiên, trong đó có hiệu ứng nhà kính, ngoài ra việc tái chế nhôm phế liệu còn giúp giảm 80 triệu tấn khí gây hiệu ứng nhà kính/ mỗi năm, tương đương việc phát thải của 15 triệu chiếc xe ô tô.

Nguồn phế liệu nhôm được thải ra chủ yếu từ các nguồn như: máy bay, ô tô, máy tính, dụng cụ gia dụng, xe đạp, tàu thuyền và nhiều sản phẩm khác. Quá trình nhôm tái chế không chuyển hóa các nguyên tố khác nên nhôm có thể được tái chế tối đa và được tái sử dụng để sản xuất ra bất kỳ sản phẩm nào với chất lượng không thua kém gì vật liệu tạo ra từ nhôm mới.

 

3. Quy trình tái chế nhôm phế liệu tại lò nấu nhôm phế liệu

Bước 1: Nhôm phế liệu được thu thập từ những cơ sở tvà cả nước về nhà máy tái chế

Bước 2: Sau khi nhập hàng phế liệu nhôm về xong tất cả các loại nhôm phế liệu sẽ được đem đi phân loại theo và được cắt thành những mảnh nhỏ có kích thước khác nhau để có thể giảm bớt thể tích và dễ dàng cho việc phân loại tái chế.

Bước 3: Tiến hành làm sạch những mảnh nhôm phế liệu này có thể bằng phương pháp hóa học hoặc cơ học.

Bước 4: Các khối nhôm sau khi được phân loại và làm sạch, sẽ được cho vào lò nung với nhiệt độ khoảng 750 độ C để  nấu thành nhôm nóng chảy.

Bước 5: Tiến hành loại bỏ đi cặn bã và tạp chất. Sau đó cho nhôm chảy vào khuôn để tạo ra sản phẩm mới theo nhu cầu sử dụng.

  Quy trình tái chế nhôm phế liệu của lò nấu nhôm 20 tấn/ngày

Lập dự án đầu tư lò nấu nhôm từ nguồn nhôm phế liệu

ôm phế, xỉ nhôm thu về sẽ được quay, đập, sàng, làm sạch loại bỏ tạp chất, để giảm bớt thể tích sau đó đưa vào lò nấu

Lò nấu nóng chảy phần nhôm phế, xỉ nhôm sẽ được khuấy đảo, trộn rồi vớt tạp chất (xỉ nhôm chưa nóng chảy hết) rồi đưa vào máy đánh xỉ

Nước nhôm còn loại trong lò sẽ được đưa ra khuân đúc tạo thành thanh nhôm phục vụ sản xuất

Thanh nhôm sẽ được tạo ra thành các hình mẫu khác nhau tuỳ vào đơn đặt hàng của các nhà máy sản xuất

Sau khi đã xong bước làm sạch nhôm thì các chúng sẽ được cho vào lò nung với nhiệt độ là hơn 750 độ C để tạo ra nhôm nóng chảy. Sau đó dòng nhôm nóng chảy được loại bỏ đi những cặn bã và các tạp chất còn xót lại và cuối cùng chúng ta sẽ đổ vào khuôn để tạo ra sản phẩm mới theo các yêu cầu và nhu cầu sử dụng

Thông số thiết bị lò nấu nhôm : Lập dự án đầu tư lò nấu nhôm từ nguồn nhôm phế liệu

Tên thiết bị                    : Lò nấu nhôm

Đối tượng gia nhiệt            : Nhôm thỏi 

Nhiệt độ sử dụng               : 800ºC ~ 900ºC

Nguồn nhiệt                    : Đầu đốt 

Nhiên liệu sử dụng              : Dầu Do, Diezen

Công suất đầu đốt khoang nấu  :174 Kw (150 x 1,000 kcal/h)

Công suất khoang ủ             : 93 Kw (80 x 1,000 kcal/h) 

Công suất lò nấu nhôm       :20 tấn/ngày

Can nhiệt : đo nhiệt độ khoang nấu, khoang ủ, và nhiệt độ nhôm lỏng, thanh đo nhiệt độ nhôm lỏng. Hệ thống điều khiển bằng PLC cùng màn hình vận hành, giám sát HMI giúp người vận hành dễ dành quan sát các thông số và các cảnh báo khi vận hành lò.

4. Cấu tạo và đặc điểm của lò nấu chảy nhôm:

1. Áp dụng lò đáy tròn và cấu hình đầu đốt hợp lý, khí lò luân chuyển mạnh, nhiệt độ lò đồng đều, không xảy ra hiện tượng quá nhiệt và cháy cục bộ, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài tuổi thọ của lò.

2. Sử dụng lò trục: phí hấp thụ hoàn toàn nhiệt thải của khói lò trong lò trục, làm giảm nhiệt độ của khói lò ở đầu lò, và cải thiện đáng kể hiệu suất nhiệt. Khi điện tích đi vào lò dưới cùng, nó đã được làm nóng trước để gần đến trạng thái nóng chảy, đảm bảo tốc độ nóng chảy cao và tiêu thụ năng lượng rất thấp.

3. Sử dụng bộ gia nhiệt sơ bộ không khí và ống dẫn khí lớp xen kẽ vỏ lò: Bộ gia nhiệt sơ bộ không khí hấp thụ tốt nhiệt thải khí thải, và không khí được làm nóng sơ bộ đi vào ống dẫn khí lớp xen kẽ vỏ lò để làm nóng sơ bộ hơn nữa và tăng nhiệt độ, tương đối tăng nhiệt độ môi trường và giảm lò nung. Tản nhiệt vỏ, làm nóng sơ bộ không khí có thể cải thiện hiệu suất đốt cháy, cường độ đốt cháy, nhiệt độ và tốc độ ngọn lửa, đồng thời tăng cường tuần hoàn khí lò và tốc độ gia nhiệt.

4. Kết cấu cửa lò hợp lý, kín khít, không cần thêm cửa lò vào lò; cửa lò kín, thời gian mở ngắn, tổn thất nhiệt vào lò ít, không có góc chết của quá trình luyện xỉ, vận hành thuận tiện, môi trường vận hành tốt.

5. Cấp liệu trên lò: cấp liệu thuận tiện, cường độ lao động thấp, dao động nhiệt độ lò nhỏ, tuổi lò dài và cấp liệu không mất thời gian nấu chảy.

6. Việc sử dụng đầu đốt hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng làm nguồn nhiệt có đặc điểm dễ bắt lửa, làm nóng nhanh, tốc độ phun cao, cháy an toàn và hệ số không khí thừa nhỏ.

 

5. Thuyết minh quy trình xử lý khí thải

Khói bụi sinh ra trong lò nấu nhôm và các công đoạn liên quan sẽ được thu hồi triệt để bằng các chụp hút bụi.

Bụi được dẫn theo đường ống đến thiết bị xử lý bụi là Cyclon bằng quạt hút công suất lớn. Tại đây phần lớn bụi bị giữ lại dưới buồng lắng của biết bị và định kỳ đưa ra ngoài.

Khí đi ra khỏi đỉnh tháp được 01 quạt hút đưa vào tháp hấp thụ dạng đệm. Tại đây xảy ra quá trình hấp thụ các chất độc hại trong khói thải trước khi thải ra ngoài môi trường.

Khí thoát ra đạt cột B của QCVN 19:2009/ BTNMT về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ, áp dụng đối với các nhà máy, cơ sở đang hoạt động.

6. Một số đặc điểm khi thiết kế hệ thống xử lý khí bụi

Thiết kế các van đóng mở tại các vị trí phát sinh khí thải để tối ưu hóa quá trình hút khói. Bụi khi rót nhôm nóng chảy cũng như khi cần bảo dưỡng.

Công suất vận hành của hệ thống được điều chỉnh tăng giảm tương ứng với công suất hoạt động của  hệ thống để giảm thiểu tối đa chi phí vận hành.

Công suất của quạt, kích thước các chụp hút và hệ thống đường ống thu khí phải được tính toán sao cho thu được toàn bộ lượng khí thoát ra

7. Xử lý bụi của lò nấu nhôm và khí thải

Dòng khí thải nhờ quạt hút thu gom và đi về thiết bị tách bụi Cyclon. Bụi theo đường ống dẫn đi vào cửa vào khu vực gần đỉnh của thiết bị.

Sau đó, luồng khí chứa bụi đi vào thân của Cyclon theo phương tiếp tuyến với thân Cyclon ở phần trên rồi xoáy xuống dần gặp phần ống hình phễu.

Quạt hút giúp cho bụi đi theo chiều xoắn ốc. Bụi dưới tác dụng của lực ly tâm nên bị văng vào thành Cyclon và dần mất vận tốc rơi xuống đáy Cyclon.

Dòng khí sau khi được loại bỏ bụi đi theo đường ống lên trên sang lọc bụi túi vải và tháp hấp thụ để xử lý các thành phần khí trong dòng khí sau khi tách bụi.

Sau khi loại bỏ được bụi, dòng khí thải tiếp tục đi vào tháp hấp thụ dạng đệm. Chất lỏng hấp thụ ở đây được sử dụng là NaOH

Khí thải đi từ đáy lên đỉnh của tháp, nước chứa chất hấp thụ là NaOH được bơm và phân phối đều lên bề mặt lớp đệm được phân thành hai tầng trong tháp xử lý, hấp thụ các chất độc hại trong khí thải.

8. Quá trình xử lý khí thải nấu nhôm trải qua 4 giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1

Xử lý bằng giàn phun mưa – khí thải được xử lý sơ bộ bởi giàn phun mưa (tầng xử lý thứ nhất). Trong tầng 1 bố trí dàn bép phun chuyên dụng chống tắc phân phối đều lượng nước trong tháp, nước thải được phun với áp suất lớn.

Đồng thời do cấu tạo của Bép phun chuyên dụng hình thành lớp mù trong toàn bộ không gian bên dưới tháp tăng hiệu quả khối bụi tiếp xúc với chất lỏng. Đa phần lượng bụi còn lại sau qua Cyclon được giữ lại tại đây.

 

Giai đoạn 2

Xử lý bằng lớp đệm thứ nhất – khí thải qua lớp vật liệu đệm thứ nhất có đường kính và chiều cao lớp đệm theo tính toán thiết kế. Tại đây dòng khí thải va chạm với lớp đệm tại bề mặt lớp đệm, tiếp xúc với chất hấp thụ.

Các quá trình hấp thụ trung hòa được biểu hiện thông qua các quá trình phản ứng sau:

NaOH + CO2 --> Na2CO3 + H2O

2NaOH + SO2  --> Na2SO3 + H2O

Giai đoạn 3

Qúa trình xử lý được tăng cường bằng cách bố trí thêm một lớp đệm với cấu tạo tương tự như lớp đệm thứ nhất.

Mục đích tách 2 lớp đệm đề nồng độ chất hấp phụ được duy trì trên toàn bộ chiều dài lớp đệm.

Giai đoạn 4

Lượng khí thải có nhiệt độ cao chứa hơi nước và các phân tử nước nhỏ do quạt hút được tiếp xúc với lớp tách mù bố trí trong đỉnh tháp. Tại đây hơi nước và nước được giữ lại.

Lập dự án đầu tư lò nấu nhôm từ nguồn nhôm phế liệu

MÁY ĐẢNH XỈ NHÔM