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Carta Vortex
Artigo Técnico
Ref.: CVT47-1 LV
Atualização: 15/01/2013
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VORTEX CONSULTORIA INDUSTRIAL LTDA. - WWW.VORTEXINDUSTRIAL.COM.BR - Pág. 1 de 10
Prezado Cliente
Transcrevo diretamente das Redes Sociais Vortex (LINKEDIN e
FACEBOOK) um importante e inédito GUIA para Seleção de Fornecedores de
Sistemas Antipoluição por parte da Indústria usuária ou GUIA para
Planejamento dos Investimentos em Novos Mercados por parte de
Fabricantes de Equipamentos Antipoluição.
Fonte1:
http://www.linkedin.com/groups/PATAMARES-TECNOL%C3%93GICOS-
SISTEMAS-DESEMPOEIRAMENTO-4665546.S.184659055?qid=ad7322b4-
d87b-4b41-8818-bb062c7cc7d4&trk=group_most_recent_rich-0-b-
ttl&goback=%2Egmr_4665546%2Egde_4665546_member_193717076%2Egmr_
4665546
Fonte2:
http://www.facebook.com/photo.php?fbid=376039009148276&set=a.3608843373
30410.86525.353403408078503&type=1&relevant_count=1
Transcrição:
Esta Tabela apresenta o Nível de Complexidade que um Sistema de
Desempoeiramento pode ter em função dos Requisitos do Processo Industrial gerador
de poluentes gasosos.
Foi elaborada ao longo de 11 anos prestando Assistência Técnica para cerca de
99,9% dos Fabricantes de Equipamentos Nacionais e Estrangeiros que tenham
produzido Equipamentos para Controle de Poluição Atmosférica no Brasil.
Já é de conhecimento de todos os Fabricantes (OEM) que quando fornecem
Equipamentos para um Segmento Industrial diferente do habitual é como se
estivessem fornecendo seu primeiro Equipamento, tal a diferença de exigências
técnicas (patamares) que aquele Processo demanda.
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E se não descobre isso antes da venda, descobre depois, resolvendo os
problemas gerados. E o Mercado também sabe disso, tanto que, as Indústrias tendem
a comprar somente de Fabricantes que tenham vários fornecimentos para o seu
Segmento Industrial específico.
O que o Mercado não sabia é que, além de existirem patamares, existe sim uma
classificação de complexidade. Portanto, um Fabricante que domine o Patamar 3 terá
pouca probabilidade de sucesso em fornecer para o Patamar 5 e impossibilidade de
sucesso no Patamar 8, por exemplo.
Daí advém a utilidade desta Tabela como Guia para Investimento em Novos
Mercados por parte do Fabricante, bem como, critérios de seleção de Fornecedores
por parte da Indústria.
Ainda é necessário dizer que um Fabricante que forneça pela primeira vez para
um Segmento Industrial de mesmo Patamar de Complexidade que outro Segmento de
seu domínio, não necessariamente terá sucesso, pois como já afirmei, cada Segmento
Industrial tem as suas particularidades que necessitam ser consideradas no projeto do
equipamento antipoluição.
Contudo, a probabilidade de sucesso será sempre maior numa expansão de
mercado para segmentos de mesmo patamar que entre patamares diferentes, por parte
de um OEM (Original Equipment Manufacturer).
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A Figura abaixo foi extraída do Curso1 da Vortex: “Operação e Manutenção
Avançadas de Filtros de Mangas” e apresenta os Patamares de Domínio
Tecnológico que um Fabricante de Equipamentos Antipoluição pode dominar.
Aparentemente a Tabela é singela, mas nela está resumido muito Conhecimento, ao
ponto de realmente poder ser utilizada como Guia, conforme comentei na abertura
deste Artigo.
Como igualmente já abordei antes, cada Processo Industrial tem as suas
peculiaridades, exigindo da Tecnologia de Desempoeiramento os devidos recursos
para solução. No seguinte comentário, levarei o Leitor a um passeio técnico sobre os
Requisitos dos principais Processos Industriais, os quais, se não forem considerados
no Projeto Antipoluição, certamente resultarão em falha crônica de operação!
Senão, vejamos:
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NÍVEL 1
Trata-se de um nível realmente pouco exigente em termos tecnológicos, pois o
particulado é tão graúdo, denso e pouco aglomerante que praticamente qualquer Filtro
de Mangas ou Ciclone atenderá bem a demanda, por mais erros de projeto que
possua. Claro que tratam-se de particulados um pouco sensíveis a umidade ambiente,
contudo ainda assim, um bom tratamento hidro repelente a base de teflon na manga
filtrante pode resolver normalmente (hidro repelência a partir do Nível 6 já basta). Um
pouco de abrasividade também pode trazer preocupações (baixa vida útil das mangas),
principalmente quando a Relação Ar-Pano é inadvertidamente alta, aparentemente
justificada, pela facilidade de decantação dos particulados destes Processos
Industriais.
NÍVEL 2
Aqui a complexidade aumenta, pois será necessário lidar com o efeito eletrostático das
partículas, onde cada partícula de pó carrega certa quantidade de carga eletrostática,
seja devido ao atrito com a tubulação ou entre elas, seja devido ao próprio processo de
sua geração (moinho, rebarbação, corte, lixamento). Usualmente trata-se de
particulados inflamáveis, portanto, se houver fagulha entre as mangas ou entre mangas
e a carcaça do Filtro, devido à diferença de potencial de milhares de Volts gerada por
esta carga eletrostática acumulada, certamente haverá incêndio ou explosão. Além
disso, a limpeza das mangas fica prejudicada devido à atração eletrostática das
partículas em seu corpo. Nestes casos, o uso de Mangas Antiestáticas não é o
suficiente, sendo necessário uso de Proteção Eletrostática Ativa. No caso da
Metalúrgica, a dificuldade de limpeza costuma advir do óleo, usualmente utilizado na
furação ou corte de peças, o qual vai junto com o particulado entumecendo a manga
filtrante e vedando seus poros. Tendo em vista a facilidade de filtração de particulados
tão graúdos, como os das Indústrias de Móveis, Fumos e Borracha é clássica a adoção
de altas Relações Ar-Pano, as quais, na verdade, resultam em grave
subdimensionamento do Filtro somente percebido quando somente é possível limpar
as mangas desligando-se o Ventilador!
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NÍVEL 3
Aqui a especialização da Tecnologia necessita considerar fatores como incrustação e
aglomeração de particulado, bem como, particulados extremamente leves ou finos.
Gases a alta temperatura não aceitam mais a construção de filtros parafusados em
todas as suas chapas. Por se tratar de gases de Combustão em alguns de seus
Processos, questões como fagulhas e particulados superaquecidos podem demandar
pré-tratamentos de Efluentes como Defagulhadores Passivos (Ciclones e
Decantadores) ou Ativos (Sistemas a Jato de Gás Carbônico). Além disso, dada a alta
temperatura, o teor de umidade e oxigênio nos gases também precisam ser
consideradas no Projeto e Operação do Equipamento para evitar furos ou ataques
químicos nos elementos filtrantes. A dificuldade de decantação de particulados muitos
leves e não esférico como as fibras de algodão pode implicar na necessidade de
adoção de Filtros com Limpeza Off-Line. Seja como for, estamos tratando de Filtros
pelo menos duas vezes mais caros que os Filtros do Patamar 1.
NÍVEL 4
Neste Nível a umidade nos gases se apresenta de forma exagerada na maioria dos
Processos, devendo o Ponto de Orvalho da Água ser rigorosamente controlado NA
SAÍDA da chaminé de acordo com a existência ou não de Isolamento Térmico no Filtro.
Eventuais condensações de água em combinação com particulados solúveis permitem
a penetração exagerada de particulado no interior das mangas, resultando em
entupimentos irreversíveis em menos de uma semana. Sem falar na formação de
ácidos ou álcalis através da ionização do particulado de origem inorgânica, cujo
resultado invariavelmente resulta em ataque químico das mangas ou corrosivo das
gaiolas. O Beneficiamento de Madeira ainda gera efluentes gasosos como VOC ou
Semi-VOC, os quais o Filtro de Mangas não é capaz de reter sem o devido Pré- ou
Pós-tratamento dos Efluentes, seja por (ab)adsorção, seja por Combustão Catalítica.
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NÍVEL 5
Neste nível, além das dificuldades já apresentadas, incluem-se cuidados com o Ponto
de Orvalho Ácido (HCl, H2SO4, etc) ou a exagerada aglomerabilidade do particulado
(Tinta e Asfalto). Questões como corrosão acelerada das gaiolas, que esfola as
mangas em semanas, ou questões relacionadas com o ataque químico das mangas
seja pelo ácido sulfúrico, seja peço SO2 ou ainda pelo NO2 necessitam ser
consideradas. A queima da Biomassa ainda possui alguns agravantes como cinzas
extremamente leves ou abrasivas, bem como, geração de Blue-Haze em função da
queima incompleta. O BLUE-HAZE é um tipo de mistura de óleos essenciais da
biomassa parcialmente craqueados por efeito térmico, a qual possui vários Pontos de
Orvalho. Desta forma, é usual algumas substâncias do Blue-Haze atravessarem as
mangas na forma gasosa, indo a se condensar na forma de particulado sólido cerca de
1 a 3 metros após a chaminé, dando a impressão de falha do Filtro de Mangas.
Caldeiras que não tenham recuperador de calor ainda costumam agravar o projeto com
temperaturas muito próximas do Limite Econômico para aquisição de mangas (250oC),
pois acima disso, as mangas são exageradamente caras (mangas de Fibra de Aço Inox
ou Cerâmica).
NÍVEL 6
O aumento do porte dos Filtros de Mangas resulta na necessidade de observação de
novas variáveis neste Patamar, onde variações em décimos da Relação Ar Pano, bem
como, Velocidades de choque, ascendente, refluxo e arraste com valores acima dos
considerados máximos podem resultar em algumas trocas adicionais de TODO o jogo
de mangas por ANO.
Além disso, os Processos deste Patamar exigem tecnologias adequadas para PRÉ-
TRATAMENTO dos efluentes, condicionando-os aos valores de composição química,
concentração e granulometria do particulado, temperatura dos gases e particulados
superaquecidos aos valores aceitáveis pelos Limites Físicos e Químicos de Filtros de
Mangas. Por exemplo, a exagerada quantidade de BLUE-HAZE e Umidade no Secador
de Madeira resultam no colapso do Filtro em menos de 2 semanas se não houver o
devido Pré-Tratamento dos Efluentes.
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Os fumos metálicos da reciclagem de alumínio usualmente demandam Decantadores
para evitar condensação diretamente nas mangas, bem como, cuidados especiais com
os sais arrastados resultantes do processo de redução. A alta solubilidade ou
reatividade do particulado e a umidade dos processos siderúrgicos e cimenteiros
podem levar ao colapso do filtro em poucos meses se não devidamente observados
através de rígido controle operacional através de adequada instrumentação.
NÍVEL 7
Neste patamar a Tecnologia de Filtros de Mangas alcança alta especialização, pois a
aglomerabilidade do particulado (facilidade de entupimento das mangas) nos processos
de Cal e Sabão em Pó são inigualáveis quando comparados aos demais Processos
Industriais dos Patamares Tecnológicos anteriores. Por outro lado, a característica
altamente incrustante e corrosiva de particulados cristalinos como os particulados de
Fertilizantes exige cuidados específicos desde a válvula de descarga, válvula
diafragma, bem como, nos ângulos da tremonha e especificação das mangas e gaiolas.
Além disso, a baixíssima granulometria aliada à elevada explosividade da Celulose e
dos Pigmentos costumam resultar em instalações de sistemas com portas de explosão,
sistemas de injeção de CO2 líquido no duto ANTES do Filtro, medidores de Umidade e
Sistemas de Neutralização PASSIVA (Mangas Antiestáticas) ou ATIVA (Injeção de Gás
Ionizado) da eletricidade estática formada por estes particulados, visando a coibição
desta fonte de ignição.
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NÍVEL 8
Neste Patamar TODOS os Filtros de Mangas DEVEM ser de Alta Performance, onde
emissões de 1 a 5 mg/Nm3 são o mínimo a ser atingido, sendo usualmente esperado
menos do que isso. Os fumos metálicos e partículas de metal fundido dos processos de
fundição de metais com baixo ponto de fusão igualmente demandam Decantadores
antes do filtro para evitar furos ou entupimentos nas mangas. O controle rigoroso de
quaisquer falhas de vedações, sistema de limpeza usando gás nitrogênio, em vez de ar
comprimido, bem como do controle do teor de oxigênio nos gases para o processo de
PCI (Injeção de Finos de Carvão) são tão indispensáveis quanto as janelas de
explosão e demais sistemas automáticos de arrefecimento de explosões.
O pequeno vazamento dos princípios ativos de particulados de defensivos ou fármacos
podem causar um desastre de proporções incalculáveis na população em torno da
Fábrica, por isso, além de exigirem Filtros de Mangas com desempenho exemplar (que
atendem os 5 Critérios Mínimos de Performance) normalmente estes processos exigem
filtração em terceiro estágio, ou seja, um filtro absoluto APÓS o Filtro de Mangas.
NÍVEL 9
Uma característica comum aos Processos Industriais deste patamar é a elevada
temperatura e concentração de componentes gasosos danosos a um Filtro de Mangas
exigindo necessariamente equipamento para PRÉ-TRATAMENTO dos Gases
Efluentes. Com isso, os teores de NO2, H2SO4, HCl e Alcatrão deverão ser mantidos
dentro dos limites aceitáveis pelos Elementos Filtrantes, os quais são bem menores
que os Limites permitidos pela Legislação Ambiental quando na Chaminé. A
Tecnologia de Avaliação Dinâmica de Processos (ADP) é altamente benéfica ao
Projeto ou Reengenharia de um Filtro de Mangas para estes processos, pois de nada
adianta dimensioná-lo para dada composição de gases se ela variar além dos limites
em função das variações naturais do Processo Industrial. O domínio da Química da
Filtração Industrial, na interação por reações químicas entre particulados injetados para
neutralização dos componentes gasosos danosos ao Filtro, bem como, das reações
químicas manga-gás-particulado se fazem necessários para que este Sistema
Antipoluição venha a obter o desempenho desejado.
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NÍVEL 10
Como o próprio número sugere este é o TOPO na complexidade técnica de um Projeto
ou Reengenharia de Sistema Antipoluição, pois mesmo utilizando a Tecnologia de
Avaliação Dinâmica de Processos (ADP) a falta de conhecimento da Composição
química exata do Lixo gera uma elevada imprevisibilidade na composição dos gases
efluentes. Assim sendo é necessário incrementar mais conteúdo tecnológico, como por
exemplo: Serviços de Caracterização dos Efluentes constituídos por Análises
Laboratoriais Estatísticas de dezenas de amostras de Lixo de tempos em tempos para
ajuste do modelo matemático do Processo Gerador de Efluentes obtido na Tecnologia
de Avaliação Dinâmica de Processos (ADP). Obviamente, a mesma tecnologia de
PRÉ-TRATAMENTO dos Efluentes citada no Patamar 9, também se faz necessária
neste patamar, incluindo-se mais o controle das Dioxinas e Furanos, compostos
altamente cancerígenos usualmente gerados neste Processo Industrial. Estratégias de
Queima e Malhas de Controle Avançado (MCA) são adotadas conjuntamente a
Tecnologia de Pré-tratamento para manter estes Efluentes os mais comportados
possíveis. O Filtro de Mangas para este Processo também demanda especial cuidado
em relação à resistência química e mecânica dos materiais, desde a manga, chaparia,
gaiolas, válvulas diafragma e de descarga até os sensores, dutos, chaminé e
ventilador. Desta forma, se faz necessário mais que o absoluto domínio da química da
filtração, mas também uma completa e complexa instrumentação e controle, bem como
alto nível de especialização técnica das Equipes de Manutenção e Operação deste tipo
de Sistema Antipoluição.
Eventualmente algum Processo Industrial possa não ter sido citado na Tabela,
entretanto, dada a minuciosa descrição de cada Patamar, não será difícil inserir ele no
Patamar correspondente.
Desejo que esta minha iniciativa de detalhar Patamar por Patamar, bem como
explicar minuciosamente a aplicabilidade e utilidade desta singela Tabela sirva para
que as Indústrias usuárias destes Sistemas Antipoluição tenham mais cuidado na
seleção de seus Fornecedores, para "não comprar gato por lebre"!
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Da mesma forma, desejo que os Fabricantes de Equipamentos Antipoluição
utilizem este GUIA para planejar melhor técnica e estrategicamente quais novos
Mercados investir, lembrando SEMPRE que a Vortex Consultoria Industrial está à
disposição para fornecimento de Tecnologia, seja na forma de Projetos, Assistência
Técnica pré e pós-venda, Análises Laboratoriais em Desempoeiramento, Treinamento
para formação Técnica das Equipes de Engenharia e Vendas, seja na forma de
fornecimento de "Controladores de Terceira Geração de Filtros de Mangas"!
Visite nossa Página no Linkedin:
http://www.linkedin.com/company/vortex-consultoria-industrial-
ltda./products?trk=top_nav_products
Participe dos únicos Grupos Técnicos de Debates em Redes Sociais de Língua
Portuguesa sobre: Precipitadores Eletrostáticos (ESP), Filtros de Mangas, Ciclones e
Ventilação Industrial Local Exaustora, dos quais sou o Moderador:
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Um abraço e bom proveito!
Tito A Pacheco
Engenheiro Químico
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