Movimento de Partículas Sólidas num Fluido tema 2 - Despoeiramento

Curso Profissional de Química: . Técnico de Laboratório . Técnico Fabril Disciplina: . Tecnologia Química, 1º ano . Módulo 3 Movimento de Partículas Sólidas num Fluido tema 2 - Despoeiramento Prof: Fernando Sayal TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Separação Sólido-Gás DESPOEIRAMENTO CICLONE FILTRO DE MANGAS PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO LAVADOR DE GASES TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Introdução Um problema sério em muitas indústrias que lidam com material particulado em correntes gasosas, como numa siderurgia, são as emissões desses gases para a atmosfera e a consequente emissão de partículas. A filtragem e o despoeiramento permitem a captação de poeiras e partículas no local de emissão, contribuindo para um melhor ambiente interno e externo, de acordo com as normas ambientais, e com eventual aproveitamento do material retido TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

A necessidade do despoeiramento http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericoshttp://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Uma das fontes de emissão de poluentes (Siderurgia) • Preparação de matéria prima; • Queima do gás de alto-forno; • Peneiramento e transferência por correia; • Movimentação de veículos em vias não pavimentadas; • Processamento de escória; • Vazamento do gusa; • Carregamento do alto forno (topo). http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Características das Emissões (Siderurgia) Como material particulado: Ferro, sílica, óxidos metálicos. Como gases: Monóxido de carbono, dióxido de enxofre, gás sulfídrico, formaldeído, amónia, hidrocarbonetos, fluoretos,... TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

A separação de partículas sólidas de misturas gasosas é feita por processos que têm como objectivos a: • limpeza de gases; • diminuição da poluição; • segurança do processo; • recuperação de material arrastado. recorrendo a um ou a dois equipamentos: ciclone filtro de manga saparador electrostático lavador de gases TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Ciclone http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Os ciclones estão entre os antigos tipos de equipamentos da indústria de material particulado. • São usados em diferentes processos industriais, como processos físicos de separação, como separador gás-sólido, a sua estrutura é simples e possui baixo custo de operação. • Os ciclones podem ser adoptados para operar em condições extremas, como altas pressões, altas temperaturas e gases corrosivos, desde que usado o material apropriado na sua construção. • No seu funcionamento é estabelecido um movimento rotativo para o fluido a ser purificado, de modo que a força centrífuga aplicada às partículas, sendo maior que as forças de coesão molecular e da gravidade, faz com que as mesmas sejam lançadas de encontro às paredes, retirando-as da massa gasosa em escoamento. TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Funcionamento O ciclone é constituído por um cilindro vertical com fundo cónico. As suas características determinantes são: - a secção de entrada, - o corpo cilíndrico - a transição cónica a partir do corpo cilíndrico até ao ponto de saída do pó TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

A mistura de gás e partículas sólidas entra tangencialmente pela parte superior. • A entrada confere à mistura um movimento giratório, o que desenvolve uma força centrífuga que arrasta as partículas para a parede, de forma radial, fazendo com que elas caiam no fundo, e saiam pela parte inferior do cone. • Ao entrar, o ar do ciclone flui para baixo numa espiral ou vórtice adjacente à parede. • Quando o ar se aproxima do fundo cónico, volta a subir em espiral no centro do cone e do cilindro. • Por conseguinte, forma-se um duplo vórtice onde as espirais descendentes e ascendentes giram em mesmo sentido. http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Um ciclone é um dispositivo de precipitação em que as forças que arrastam a partícula para fora têm altas velocidades tangenciais, • Assim geram-se forças várias vezes superiores à força da gravidade; • Os ciclones permitem separações muito mais efectivas que as câmaras de precipitação por gravidade. • Os limites de operação dos ciclones são temperaturas de 1000 °C e pressões de 500 atm (Perry, 1984) TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Os principais parâmetros relacionados com o projecto e desempenho dos ciclones são • o diâmetro médio de partículas, • a queda de pressão • a eficiência da recolha das partículas. • Esses parâmetros são influenciados por: • caudal de entrada de sólidos, • tipo de fluido, • natureza das partículas que serão separadas, • geometria do ciclone, entre outras. TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

A eficiência dos ciclones é afectada por • factores dimensionais característicos do gás, • propriedades do pó. Vantagens • Baixa potência consumida; • Baixo custo; • Não existe uma temperatura dos gases que limite o uso. • Adequado para separar partículas de dimensões > 5 μm Desvantagens • Baixa eficiência de separação para partículas de dimensão < 5 µm • Possibilidade de entupimento pela presença de altas concentrações de pó, principalmente os de menor diâmetro, mais higroscópico e mais pegajoso. • Problema de abrasão. TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

O arranjo de vários ciclones simples em paralelo constitui uma unidade chamada multiciclone. http://www.hdm-stuttgart.de/projekte/printing-inks/e_waste0.htm http://www.tsmfi.com/pic4.htm http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos http://www.hotfrog.com.br/Empresas/S-S-PRESTEC-Consultoria-Assessoria-na-Area-de-Caldeiras/Multiciclone-Separador-de-Carv-o-62268 TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Vídeos sobre Ciclones (clicar C1…C3 ou endereços) C1 http://www.youtube.com/watch?v=hOi-CUx4v6U&feature=related C2 http://www.youtube.com/watch?v=fksCgBQeENs C3 http://www.youtube.com/watch?v=TJ_I8Sx8T38&feature=related TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

As partículas de menores dimensões são captadas por outro equipamento, como: • Filtro de Tecido (mangas). • Precipitador Electrostático • Lavador de Gases TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Filtro de Mangas http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Sistema de Despoeiramento de uma Caldeira http://www.jro.pt/produtos.php?q=10&produtos=Ciclones%2FFiltros+de+Despoeiramento TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Filtro de Mangas/Sacos O filtro de sacos é de operação contínua e limpeza automática. É composto por uma armação metálica envolvida por sacos (ou cartuchos). O gás “sujo” é forçado a passar através dos sacos, do exterior para o interior, ficando as partículas retidas na sua superfície. O gás limpo passa para o interior do filtro e em seguida enviado ao exterior. O processo de limpeza do cartucho é feito automaticamente através de pulsos de ar comprimido, do interior para o exterior. http://engevent.com.br/filtros.php?PHPSESSID=ee77f7e702ba0a5822e4e957536faf12 www.unicamp.br/fea/ortega/aulas/aula19_Filtracao.ppt TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Componentes Básicos do Filtro de Mangas • Câmara de filtragem, constituída por painéis metálicos modulados • Válvula rotativa inferior para escoamento dos resíduos • Plenum de limpeza com tubos injetores de ar comprimido • Mangas filtrantes em feltro poliester agulhado • Gaiolas em arame galvanizado, com venturi, para fixação das mangas • Válvulas solenóides, que permitem a passagem • de ar comprimido • Sequenciador eletrónico para controlo da limpeza • das mangas • Escada de acesso tipo marinheiro http://www.ambientelivre.com.br/projetos/luvasul/index.php?option=com_content&view=article&id=50&Itemid=57 TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

http://www.ambientelivre.com.br/projetos/luvasul/index.php?option=com_content&view=article&id=50&Itemid=57http://www.ambientelivre.com.br/projetos/luvasul/index.php?option=com_content&view=article&id=50&Itemid=57 http://catmosferica1.wikispaces.com/Estrategias+para+el+control TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericoshttp://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento) A mistura sólido–gás passa através de um filtro, onde o sólido fica retido. A filtragem nos filtros de manga é realizada pela passagem do ar carregado de partículas através de mangas onde partículas ficam retidas na superfície e nos poros dos fios. Forma-se assim um bolo que actua também como meio filtrante.

O meio filtrante são mangas de tecido ou feltro. http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Os gases entram numa câmara de separação, onde as partículas mais pesadas são separadas por gravidade. Então, o gás já menos contaminado passa do lado externo para o interno das mangas filtrantes, que reterão a poeira. O gás limpo é direccionado para a parte superior do filtro, o plenum. http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Suporte para a manga http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAU4AAH/apostila-controle-poluicao-ar A limpeza das mangas é feita por um pulso de ar comprimido, em sentido contrário ao da filtração. TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Vantagens • Têm grande eficiência (até 99,9%) – podem separar partículas de diâmetro < 1mm • Não há geração de águas residuais pois no uso deste tipo de filtro verifica-se um processo a seco, • Perda de carga não excessiva; • Resistência a corrosão Desvantagens: • Necessita de grande espaço para tratar grandes caudais de gases • Alto custo • Baixa resistência a altas temperaturas • Empastamento devido a poluentes condensáveis e pegajosos • Possibilidade de entupimento TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

A escolha dos Filtros de Mangas para controle de emissão de particulados depende de diversos factores: Aplicação Acidez do gás de processo e materiais a serem recolhidos Eficiência requerida na separação das partículas Temperatura de operação Necessidade de recolher metais e toxinas como Chumbo, Cádmio, Zinco, Dioxinas, HCl e Mercúrio Partículas Finas (PM10, PM2.5) TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Vídeos sobre Filtros de Mangas (clicar M1…M4 ou endereços) Simulação Limpeza Interior Fabrico M1 http://www.youtube.com/watch?v=dYW-oIdtZ7M&NR=1 M2 http://www.youtube.com/watch?v=pGFIbKhLuLo&NR=1 M3 http://www.youtube.com/watch?v=y0bB7WGpN1g&NR=1 M4 http://www.youtube.com/watch?v=T1EMPqn7TbI&feature=related TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Precipitador Electrostático Indústria de Mineração Categoria: MINERAÇÃO http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Indústria de Mineração Categoria: MINERAÇÃO http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgJwAB/equipamentos-controle-poluicao-arhttp://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgJwAB/equipamentos-controle-poluicao-ar TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

“A mais importante operação de filtragem é feita a seco, nos precipitadores electrostáticos”. O Filtro Electrostático é um equipamento que limpa gases usando forças eléctricas para remover partículas sólidas ou líquidas da corrente de gás. O gás é ionizado quando passa pelos condutores carregados com voltagens opostas. Cerca de 80% das partículas em suspensão no gás, que passam pelo campo eléctrico, adquirem carga positiva e 20% carga negativa. http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericoshttp://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento) O material ionizado adere à placa colectora ligada à terra. Os batedores (vibradores) têm a função de retirar o aglomerado de partículas que aderiu, caindo pelas tremonhas para remoção.

http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos0http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos0 TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Vantagens: • Trata grandes caudais e a altas temperaturas • Alta eficiência de recolha para partículas pequenas • Baixo custo de operação e manutenção Desvantagens: • Custo inicial elevado • Requer grande espaço físico TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Lavador de Gases Utilizados para captação de materiais particulados e/ou gases, por via húmida. Tem como princípio de funcionamento o contacto das partículas e/ou gases com um líquido de lavagem, que é recirculado até um nível pré-determinado de saturação. Os materiais particulados são precipitados em tanque próprio e posteriormente tratados ou devolvidos ao processo. A água introduzida na garganta é atomizada em função da alta velocidade do gás, colidindo e capturando o material particulado. Na sequência, o ar passa por um separador de gotas (ciclone), onde a água é separada e segue para o circuito de recirculação de água. http://pt.scribd.com/doc/33664218/Engenharia-de-Processos-Emissoes-de-Poluentes-Atmosfericos TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Lavador de Gases para SOx http://www.metalurgicatamarana.com.br/produtos.php?id=20 TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Eco eficiência de equipamentos decontrole de emissãono contexto daProdução + Limpa Fonte dos diapositivos seguintes: http://www.inf.ufes.br/~neyval/Rec_Atm%28moduloVI%29.pdf TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

TQ – módulo 3: Movimento de Partículas num Fluido (Despoeiramento)

Movimento de Partículas Sólidas num Fluido tema 2 - Despoeiramento