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

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Movimento de Partículas Sólidas num Fluido

tema 2 - Despoeiramento

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

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

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DESPOEIRAMENTO CICLONE

FILTRO DE MANGAS

PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICOLAVADOR DE GASES

Separação Sólido-Gás

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

Introdução

3TQ – 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

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).



Como material particulado:

Ferro, sílica, óxidos metálicos.

Como gases:

Monóxido de carbono, dióxido de enxofre, gás sulfídrico, formaldeído, amónia, hidrocarbonetos, fluoretos,...

Características das Emissões (Siderurgia)


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:

ciclonefiltro de mangasaparador electrostáticolavador de gases



Ciclone


• 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.


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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


• 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.

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• 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)

• 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.


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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.16


O arranjo de vários ciclones simples em paralelo constitui uma unidade chamada multiciclone.


http://www.tsmfi.com/pic4.htm

http://www.hdm-stuttgart.de/projekte/printing-inks/e_waste0.htm

http://www.hotfrog.com.br/Empresas/S-S-PRESTEC-Consultoria-Assessoria-na-Area-de-Caldeiras/Multiciclone-Separador-de-Carv-o-62268



C3

C1 C2

Vídeos sobre Ciclones (clicar C1…C3 ou endereços)

C1 http://www.youtube.com/watch?v=hOi-CUx4v6U&feature=relatedC2 http://www.youtube.com/watch?v=fksCgBQeENsC3 http://www.youtube.com/watch?v=TJ_I8Sx8T38&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=TJ_I8Sx8T38&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=hOi-CUx4v6U&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=fksCgBQeENs

http://www.youtube.com/watch?v=hOi-CUx4v6U&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=fksCgBQeENs

http://www.youtube.com/watch?v=TJ_I8Sx8T38&feature=related

As partículas de menores dimensões são captadas por outro equipamento, como:

• Filtro de Tecido (mangas). • Precipitador Electrostático • Lavador de Gases



Filtro de Mangas


Sistema de Despoeiramento de uma Caldeira


http://www.jro.pt/produtos.php?q=10&produtos=Ciclones%2FFiltros+de+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


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


http://catmosferica1.wikispaces.com/Estrategias+para+el+controlhttp://www.ambientelivre.com.br/projetos/luvasul/index.php?option=com_content&view=article&id=50&Itemid=57

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.



1. Os gases entram numa câmara de separação, onde as partículas mais pesadas são separadas por gravidade.

2. Então, o gás já menos contaminado passa do lado externo para o interno das mangas filtrantes, que reterão a poeira.

3. O gás limpo é direccionado para a parte superior do filtro, o plenum.



A limpeza das mangas é feita por um pulso de ar comprimido, em sentido contrário ao da filtração.

Suporte para a manga


http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAU4AAH/apostila-controle-poluicao-ar

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


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)



M1

M2

M3

M4

Vídeos sobre Filtros de Mangas (clicar M1…M4 ou endereços)

Simulação Limpeza Interior Fabrico

M1 http://www.youtube.com/watch?v=dYW-oIdtZ7M&NR=1M2 http://www.youtube.com/watch?v=pGFIbKhLuLo&NR=1M3 http://www.youtube.com/watch?v=y0bB7WGpN1g&NR=1M4 http://www.youtube.com/watch?v=T1EMPqn7TbI&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=dYW-oIdtZ7M&NR=1


http://www.youtube.com/watch?v=pGFIbKhLuLo&NR=1


http://www.youtube.com/watch?v=y0bB7WGpN1g&NR=1


http://www.youtube.com/watch?v=T1EMPqn7TbI&feature=related






Categoria: MINERAÇÃO


Precipitador Electrostático


Indústria de Mineração

Categoria: MINERAÇÃO



Indústria de Mineração


http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgJwAB/equipamentos-controle-poluicao-ar

“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.



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-Atmosfericos0

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


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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.


Lavador de Gases



Lavador de Gases para SOx

http://www.metalurgicatamarana.com.br/produtos.php?id=20


http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgJwAB/equipamentos-controle-poluicao-ar


46 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgJwAB/equipamentos-controle-poluicao-ar

Eco eficiência de equipamentos decontrole de emissão

no contexto daProdução + Limpa


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Fonte dos diapositivos seguintes: http://www.inf.ufes.br/~neyval/Rec_Atm%28moduloVI%29.pdf


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Após tufões, furacões, ciclones, poeirada

e choques elétricos,

a poeira acenta. é merecido !!


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movimento de partículas sólidas num fluido tema 2 - despoeiramento

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