Biologia - Ecologia - Poluição Atmosférica IV - Equipamento de Controle

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Ps-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

Equipamentos de controle de poluio atmosfrica

Prof. Dr. Aurlio Azevedo Barreto Neto

O controle da poluio do arPs-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

Etapas da produoprocessos industriais matria prima produtos acabados gerao de resduos

O controle de resduos slidos e lquidos pode ser realizado mais facilmente do que o controle de resduos gasosos,

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O controle da poluio do arPs-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

A reduo da emisso atmosfricas pode ser feito a partir das seguintes medidas:1. Mudanas no processo industrial. (ex. trocas de solventes qumicos, tecnologia); 2. Mudana no tipo de combustvel; 3. Instalao de equipamentos de reteno de poluentes.Opo mais utilizada

O controle da poluio do arPs-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

Justificativas para o uso de equipamentos coletores de contaminantes do ar:Evitar a poluio do ar; Evitar risco de incndio (no caso de contaminante inflamvel); Recuperao do resduo (por possuir valor econmico agregado); Evitar que a abraso dos materiais particulados aumente o desgaste de equipamentos;

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Equipamentos de controle da poluioPs-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

Fatores a serem considerados na escolha do equipamento de controle:1. 2. 3. Concentrao e tamanho das partculas do contaminante; Grau de purificao desejada; Caractersticas fsicas e qumicas dos contaminantes: temperatura, umidade, viscosidade, combustividade, agressividade qumica, agressividade biolgica, solubilidade; Condies do ar de transporte: temperatura, presso, umidade; Facilidade de limpeza e manuteno; Espao fsico necessrio; Fatores econmicos; Mtodo de eliminao, armazenagem e tratamento do material coletado. Eficincia

4. 5. 6. 7. 8. 9.

Eficincia dos equipamentos coletoresA eficincia de um equipamento coletor de contaminante pode ser calculada da seguinte forma:

Concentrao de Entrada

Concentrao de Sada Coletor

Ce

Cs

Eficincia (%) =

Massa de poluente coletado (Ce Cs) Massa de poluente que entra no coletor (Ce)

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Eficincia dos equipamentos coletores

Exemplo:Exemplo: Se uma planta industrial est emitindo 500 kg/hr de material particulado e a lei ambiental determina que a emisso mxima deste poluente seja de 25 kg/hr necessrio que o equipamento de controle a ser instalado tenha qual eficincia ? Soluo:Massa de poluente coletado (Ce Cs) Eficincia (%) = Massa de poluente que entra no coletor (Ce)

Eficincia (%) =

Ce - Cs Ce

=

500 - 25 500

= 0,95 (100) = 95 %

Eficincia dos equipamentos coletoresEquipamentos em srie comum o uso de coletores em srie, pois a sua associao aumenta a eficincia na coleta de contaminantes. Um exemplo comum o uso de coletor do tipo ciclone antecedendo ao filtro de mangas. Neste caso o ciclone coleta as partculas de maior tamanho deixando para o filtro de mangas a captura das partculas de menor tamanho (mais finas). A eficiencia total (ET) de n coletores distribudos em srie pode ser calculada da seguinte forma:

ET = 1 (1 E1) . (1 E2) . (1 E3) ... (1 En)E1, E2, E3,...,En = eficincia de cada coletor

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Eficincia dos equipamentos coletoresEquipamentos em srie

Se os coletores forem idnticos teremos: ET = 1 (1 E)nn = nmero de coletores

Eficincia dos equipamentos coletoresObservaes: Cuidados devem ser tomados com o nmero de coletores em srie, pois quanto maior o nmero destes, maior ser a perda de carga e conseqentemente problemas podem ocorrer na operao do sistema produtivo; Cada tipo de coletor de material particulado apresenta uma melhor performance para determinadas faixas granulomtricas; Quanto mais prximo de 100% estiver a eficincia do coletor, melhor ser a capacidade do coletor de reter contaminantes.

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Tipos de Poluentes

Os poluentes podem ser:

Partculas ou Gases

Mecanismos de Reteno de Poluentes

Tcnicas de coleta de poluentes particulados

Ao de filtragem atravs de um meio poroso. Ex.: Filtros de mangas; Ao de foras de inrcia: coletores inerciais. A separao causada pela ao da variao brusca na quantidade de movimento linear das partculas de contaminantes; Ao da gravidade: so os coletores gravitacionais. Separao causada pela sedimentao das partculas de maior peso;

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Mecanismos de Reteno de PoluentesTcnicas de coleta de poluentes particulados Ao das foras centrfugas: coletores centrfugos. Ex.: os ciclones; Ao de umedecimento ou lavagem pela gua, que realiza uma ao de impactao, interceptao, dissoluo, difuso e condensao. So os lavadores, torres de borrifo ou asperso, os precipitadores dinmicos midos, os lavadores Venturi. O ar contendo partculas contaminantes forado a passar atravs de uma nuvem de gotculas de gua, ou de um outro lquido, fazendo com que a partcula fique retido nas gotculas.

Mecanismos de Reteno de Poluentes

Tcnicas de coleta de poluentes particulados

Ao de ionizao e atrao eletrosttica. So os precipitadores eletrostticos. A separao realizada pela aplicao de uma alta diferena de potencial eltrico no ar contendo os contaminantes. Desta forma, o ar se ioniza carregando as partculas eletricamente. Por fim, as partculas carregadas iro aderir ao plo de carga oposta onde ficaro retidas.

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Mecanismos de Reteno de Poluentes

Tcnicas de coleta de poluentes gasosos e vapores Absoro por um lquido no qual o gs seja solvel. Baseia-se nestes fenmenos os lavadores de gases, as torres de enchimento, as torres de prato, os absorvedores tipo Venturi etc.; Adsoro. Capacidade que certas substncias com alta porosidade possuem de reter determinados poluentes pela ao de foras de atrao moleculares superficiais. As substncias mais empregadas, denominadas adsorvedoras, so o carvo ativado, a alumina ativada e a slica-gel;

Mecanismos de Reteno de Poluentes

Mecanismo da AdsoroEtapa 1: Difuso para a superfcie adsorvedora Etapa 2: Migrao para os poros adsorvedores Etapa 3: Saturao do adsorvedor

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Mecanismos de Reteno de Poluentes

Tcnicas de coleta de poluentes gasosos e vapores

Mecanismos de Reteno de Poluentes

Tcnicas de coleta de poluentes gasosos e vapores Incinerao de resduos gasosos, desde que os gases resultantes no sejam, por sua vez, tambm poluidores. Equipamentos: Flares, queimadores de chama direta e incineradores catalticos. Catalisador veicular: conversor cataltico oxidante (HC e CO) e Conversor cataltico de trs vias (HC, CO e NOx) Condensao de vapores. Realizado resfriamento dos vapores em condensadores. pelo

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Equipamentos coletores

Os equipamentos mais utilizados so: Cmara gravitacional Ciclones Filtro de mangas Coletores inerciais Precipitador eletrosttico Lavadores de gases Filtros adsorvedores Condensadores Catalisadores IncineradoresGases Material Particulado e Gases Material Particulado

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Cmara de Coleta Gravitacional

Ar limpo

Ar com partculado

Princpio de Funcionamento: Propicia a deposio gravitacional das partculas carreadas por um fluxo gasoso.

Coletores de partculados

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Cmara de Coleta Gravitacional

Ar limpo

Anteparo

Ar poludo

P sedimentado

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Ciclone

Princpio de Funcionamento: A fora centrfuga que age sobre as partculas carreadas pelo fluxo de gs, empurra as partculas na direo das paredes do equipamento, retirando-as do fluxo gasoso.

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CiclonePs-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

Entrada tangencial

Entrada axiall

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Multiciclone

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Multiciclone

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Filtro de Manga

Princpio de Funcionamento: O fluxo gasoso forado a atravessar por um meio poroso (filtro) no qual o material particulado fica retido.

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Filtro de Manga

Sistema de limpeza das mangas:Mecnico: Agitao ou raspagem das mangas de forma manual ou mecnica, aps a interrupo da passagem do ar. Pneumtico: A limpeza feita por meio do insuflamento interno das mangas pela introduo de um jato de ar comprimido em sentido contrrio. o sistema de fluxo reverso.

Filtro de MangaPs-Graduao em Eng. Sanitria e Ambiental

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Filtro de Manga

Suporte para a manga

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Filtro de MangaSuporte para a manga

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Filtro de Manga

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Filtro de Manga

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Filtro de Manga

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Coletores InerciaisAr limpo

Ar limpo

Princpio de Funcionamento: Pelo princpio da inrcia um corpo em movimento (as partculas) tende a continuar em movimento at encontrar um anteparo (barreira) para que sua velocidade torne-se nula.

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Lavador de Gases

Sada de ar limpo

Eliminador de nvoa

Princpio de Funcionamento: A absoro de gases efetuada pelo contato do fluxo gasoso com gotculas de lquido, promovidos por sprays. Deve ser utilizado um lquido no qual o gs seja solvel.

Entrada de gua

Entrada de ar poludo

Sada de gua suja

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