5- SELEÇÃO, DIMENSIONAMENTO E AVALIAÇÃO … · Filtro de mangas 0,5-1,0 - Separador...

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Silva E., Controle da Poluição do Ar na Indústria Açucareira 75 5- SELEÇÃO, DIMENSIONAMENTO E AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE EQUIPAMENTOS PARA O CONTROLE DE PARTICULADOS 5.1- Equipamentos para o controle de particulados: Seleção 5.1.1- Introdução ao controle de particulados Os equipamentos mais utilizados para o controle de particulados são: Separadores ciclônicos; Separadores úmidos (lavadores de gás ou scrubbers); Filtros eletrostáticos; Filtros de manga. Na indústria e outras atividades humanas, apresentam-se emissões de particulados de diferentes características (dimensões e densidade das partículas, concentração, etc). A granulometria das partículas constitui o parâmetro mais importante para definir o tipo de separador que é possível utilizar com alta eficiência. A relação entre separadores de partículas e as dimensões das mesmas aparece na Figura 5.1, cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltda. Figura 5.1- Relação entre separadores de partículas e dimensões das mesmas (Cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltda).
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5- SELEO, DIMENSIONAMENTO E AVALIAO ECONMICA DE EQUIPAMENTOS PARA O CONTROLE DE PARTICULADOS

5.1- Equipamentos para o controle de particulados: Seleo 5.1.1- Introduo ao controle de particulados Os equipamentos mais utilizados para o controle de particulados so: Separadores ciclnicos; Separadores midos (lavadores de gs ou scrubbers); Filtros eletrostticos; Filtros de manga. Na indstria e outras atividades humanas, apresentam-se emisses de particulados de diferentes caractersticas (dimenses e densidade das partculas, concentrao, etc). A granulometria das partculas constitui o parmetro mais importante para definir o tipo de separador que possvel utilizar com alta eficincia. A relao entre separadores de partculas e as dimenses das mesmas aparece na Figura 5.1, cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltda.

Figura 5.1- Relao entre separadores de partculas e dimenses das mesmas

(Cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltda).

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O efeito de separao dos particulados do fluxo de gs deve-se ao de diferentes foras que garantem a deposio das partculas sobre uma superfcie (Tabela 5.1). Tabela 5.1- Foras atuantes e superfcies de separao em diferentes separadores

de partculas.

Separador Foras principais de separao Superfcies de separao

Separador ciclnico Centrfuga Cilndrica Filtro eletrosttico Eletrosttica Plana e cilndrica

Filtro de mangas Interceptao direta Cilndrica composta de material txtil e a torta de partculas.

Lavador de gs (scrubber)

Inercial Difusional Intercepo direta

Esfrica ou irregular.

Durante a seleo de um separador de particulados devem ser considerados :

Eficincia que se pretende atingir. Este parametro calculado em base da emisso final permissvel prevista nos padres de emisso.;

Consumo de energia; Custo do investimento; Natureza fsica e qumica dos particulados (composio granulomtrica, densidade,

resistividade etc.). A composio granulomtrica de uma amostra de particulados refere-se a sua diviso em fraes atendendo ao dimetro mdio das partculas. determinada experimentalmente utilizando separadores inerciais denominados impactadores em cascata.;

Periculosidade (incndios e exploses).

Vejamos num exemplo geral de um separador de particulados como se definem os conceitos de eficincia integral (ou global) e de eficincia por fraes (Figura 5.2; Licht, 1988).

Particulados removidos Y Qo .co Y =

SEPARADOR

Vazo de gs Qo Emisso de paticulados

Gs limpo c

Gs + particulados c0 [g/m3]

c - Massa de particulados por unidade de volume do gs, g/m3; Q Vaxo de gs, m3/s; n - Nmero de partculas por unidade de volume do gs, 1/m3; - Taxa mssica de emisso de particulados, g/s; Y - Taxa mssica de particulados removidos, g/s.

Figura 5.2- Esquema geral de um separador de particulados (Licht, 1988).

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O conceito de eficincia total :

oooo

oo

o

o

cQ1

cQcQ

cccE

=

=

= (5.1)

A equao anterior utilizada quando dispe-se dos resultados de medies da carga de particulados na entrada e na sada do separador. A eficincia total pode ser calculada a partir da eficincia de separao de cada frao e se denomina eficincia por fraes. utilizada em clculos de projeto quando conhece-se a granulometria do particulado

=

=n

1iiif fEE (5.2)

Sendo: Efi - Eficincia por fraes: eficincia de separao das partculas com dimetro dpi; fi - Frao em massa de particulados de dimetro dpi. A Figura 5.3 ilutra estas duas formas de clculo da eficincia de separadores de particulados. Outros conceitos importantes so: Penetrao: Frao em massa dos particulados de dimetro dpi que no so

separados pelo separador, ou seja que passam atravs do mesmo.

P Ei f i= 1 (5.3)

E1cc

cQP

ooo

==

= (5.4)

Dimetro de corte (dpc): Dimetro das partculas que so separadas com 50 % de

eficincia, ou seja Efi = 0,5. A eficincia por fraes para diferentes separadores de partculas variada. Assim um ciclone convencional para partculas de 20 m apresenta uma eficincia de 60 %, j para um ciclone de alta eficincia com este mesmo dimetro de partculas a mesma seria de mais de 90 %. Igual eficincia alcana um lavador de gs tipo Venturi para partculas de 1 m. A Figura 5.4 apresenta curvas de eficincia por fraes para alguns tipos de separadores, descritas por uma equao geral do tipo (Ogawa, 1983): ( )mpiif dexp1E = (5.5) Utilizando o conceito de dimetro de corte dpc (Efi = 50 %) temos:

( ) mpc

mpc d

693,0d

2ln== (5.6)

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=

m

pc

ipif d

d693,0exp1E (5.7)

SEPARADOR

Co = 850,0 mg/Nm3 C = 126,0 mg/Nm3

85100850

612608500 ,,

,,C

CCE

o

=

=

=

Seo de entrada

Seo de sada

a) Quando conhecida a carga de particulados na entrada e na sada do separador.

SEPARADOR

8510250703508040990 ,,.,,.,,.,fEE ifi =++==

Seo de entrada

Seo de sada

Composio granulomtrica

d1 40 % em massa (0,40)d2 35 % em massa (0,35)d3 25 % em massa (0,25)

Eficincia por fraes

Ef1 99 % (0,99)Ef2 80 % (0,80)Ef3 40 % (0,40)

b) Quando conhecida a composio granulomtrica e a eficincia de separao de cada

frao. Figura 5.3 Ilustrao do conceito de eficincia em separadores de particulados.

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Figura 5.4- Curvas de eficincia por fraes para diferentes separadores de partculas.

Para separadores ciclnicos o ndice de separao de m = 0,8 - 1,5, para torres de nebulizao m = 1,5 e para lavadores tipo Venturi m = 2,0 (Ogawa, 1983). Stairmand (1970) apresenta a eficincia total de diferentes separadores para trs tipos de ps standards: superfino, fino e grosso. A granulometria destes ps e a eficincia total de separao utilizando diferentes separadores so apresentadas nas Tabelas 5.2 e 5.3, respetivamente. Tabela 5.2 - Composio granulomtrica de ps standards (Stairmand, 1970).

Frao em peso com dimenses menores que a indicada, %Dimenses das partculas, m P superfino P fino P grosso

150 - 100 - 104 - 97 - 75 100 90 46 60 99 80 40 40 97 65 32 30 96 55 27 20 95 45 21 10 90 30 12 7,5 85 26 9 5,0 75 20 6 2,5 56 12 3

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Tabela 5.3- Eficincia total de diferentes tipos de separadores para os ps standards (Stairmand, 1970).

Eficincia total, % Tipo de separador P grosso P fino P superfinoCiclones de mdia eficincia. 84,6 65,3 22,4 Ciclones de alta eficincia. 93,9 84,2 52,3 Lavador tipo Venturi de mdio consumo de energia. 99,94 99,8 99,3

Lavador tipo Venturi de alto consumo de energia. 99,97 99,9 99,6

Filtro de mangas com limpeza por sacudimento mecnico. 99,97 99,92 99,6

Filtro de mangas com limpeza por pulso-jet inverso. 99,98 99,95 99,8

Precipitador eletrosttico. 99,5 98,5 94,8

As Tabelas 5.4 e 5.5 apresentam alguns dados teis para a seleo do equipamento de separao de particulados. OGAWA (1983), apresenta outros parmetros e caractersticas de separadores de particulados (Tabela 5.6).

Tabela 5.4 - Comparao qualitativa de separadores de particulados.

Tipo de separador Avaliao Ciclones Lavadores de gs Filtros de mangas

Precipitadores eletrostticos

Vantagens

Baixo custo; Operao a

altas temperaturas;

Baixo custo de manuteno (no tem partes mveis).

Pode tratar particulados inflamveis e explosivos;

Absoro e remoo de particulados no mesmo equipamento;

Variada eficincia de remoo;

Neutralizao de gases e particulados corrosivos;

Resfriamento dos gases.

Alta eficincia; Pode separar

uma grande variedade de particulados;

Projeto modular; Baixa queda de

presso.

Alta eficincia; Pode tratar

grandes volumes de gases com uma pequena queda de presso;

Separao seca e mida;

Ampla faixa de temperaturas de operao;

Baixos custos de operao.

Desvanta-gens

Baixa eficincia (dc < 5-10 m);

Alto custo de operao (queda de presso).

Corroso; Poluio secundria

(um efluente lquido a tratar);

Contaminao das partculas (no reciclveis).

Ocupa uma rea considervel;

Dano s mangas por altas temperaturas e gases corrosivos;

As mangas no operam em condies midas;

Perigo de fogo e exploso.

Alto custo de investimento;

No controla emisses gasosas;

Pouca flexibilidade;

Ocupa um grande espao;

afetado pela resistividade das cinzas.

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Tabela 5.5- Dados para a seleo de equipamentos de separao de particulados (HANLY & PETRONKA, 1993; SILVA & HERVAS, 1998).

(a) p (b) Grau de limpeza esperado

(c) T (d) Equipamento

m mmH2O % % C

IC (e) CO (f) P (g)

Ciclones >10 25-75 80 (50) 85 500 1 1 1

Torres de nebulizao >3 50-175

98 (>5) 50 (3-1,0 375-750

90-95 (0,5-1,0 25-250 95-99 (0,001 6-12

80-99,9 (

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Valor mdio geomtrico.

3

ppppi hbLd = (5.9) Sendo: L, b, h - Comprimento, largura e altura da partcula, respectivamente. Forma Outra caracterstica importante que pode afetar o fluxo gs-slido a forma das partculas, caracterizada pela esfericidade das mesmas s:

p

ss F

F= (5.10)

Sendo Fs e Fp as reas superficiais de uma esfera e de uma partcula de igual volume, respectivamente. Por tanto, a esfericidade assume valores na faixa de 0 < s >1. Densidade Em relao aos particulados a densidade pode ser: Densidade em pilha (densidade do material solto, incluindo os espaos entre

partculas); Densidade da partcula (densidade aparente do material, incluindo os poros no

slido); Densidade do esqueleto ou verdadeira ( a densidade prpria do material sem

considerar a existncia de poros, sendo medida com picnmetros gasosos). Caractersticas do fluxo gs-slido. A fora de resistncia (FD) a fora lquida exercida pelo fluido sobre a partcula na direo do movimento. Pode-se calcul-la utilizando a lei de Stokes:

2uACud3F

2r

ppDrpD == (5.11)

Sendo: CD- Coeficiente emprico de resistncia; Ap- rea projetada da partcula (seco transversal) na direo normal ao fluxo, m2; ur- Velocidade relativa entre o fluido e a partcula, m/s; -- Viscosidade do fluido, kg/(m.s); p- Densidade da partcula, kg/m3; dp Dimetro da partcula, m; Para uma partcula esfrica de dimetro dp:

2udC

4F

2r2

ppDD

= (5.12)

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Quando as dimenses das partculas so comparveis com o percurso livre das molculas de um gs necessrio levar em conta o efeito de discontinuidade do meio gasoso. Isto se realiza por meio do fator de correo de Cunningham ou fator de deslizamento Cc, que entra na equao de Stokes:

c

prD C

du3F

= (5.13)

++=

nnc K

10,1exp40,0257,1K1C (5.14)

Sendo o nmero de Knudsen calculado como:

p

gn d

2K

= (5.15)

Onde g o percurso livre das molculas do gs:

gg

g

TMP

1145,0

= , (5.16)

Sendo: Pg- Presso do gs, kPa; M- Massa molecular do gs; Tg- Temperatura do gs, K. Assim, por exemplo, para partculas de 0,01 m no ar (1 atm e 298 K) o fator de correo de Cunningham vale 22,7 (Benitez, 1993). 5.2- Separadores ciclnicos: dimensionamento, clculo da eficincia e

queda de presso 5.2.1- Classificao dos ciclones

Os separadores ciclnicos tm como princpio de operao, a ao da fora centrfuga sobre as partculas slidas em movimento num fluxo rotativo, como mostrado na Figura 5.5. Os separadores ciclnicos podem ser classificados como: Ciclone com entrada tangencial e fluxo em retorno (Figura 5.6-a); Ciclone de fluxo axial (Figura 5.6-b); Ciclone com entrada axial e fluxo em retorno (Figura 5.6-c).

A eficincia do ciclone tangencial maior que do ciclone axial pois a fora centrfuga, que causa a separao dos particulados, maior quando criada pela entrada

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tangencial do gs e a rotao do mesmo dentro do ciclone, do que quando criada por meio de ps direcionadoras, como no caso dos ciclones do tipo axial. A disposio de vrios ciclones em paralelo, chamados de multiciclones, permite empregar clulas de alta eficincia com menor dimetro e maior velocidade de entrada do gs.

Figura 5.5- Princpio de operao de um separador ciclnico.

a) b) c)

a) Com entrada tangencial e fluxo em retorno; b) De fluxo axial; c) Com entrada axial e fluxo em retorno.

Figura 5.6 - Separadores ciclnicos.

5.2.2- Dimensionamento Como se observa na Figura 5.7 necessitam-se 8 dimenses para especificar um ciclone de entrada tangencial. Estas dimenses so determinadas atravs de relaes

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adimensionais tipo ka = la/D, kb = b/D. Na Tabela 5.7 so apresentados os valores destas relaes adimensionais para ciclones de alta eficincia e de propsito geral (convencionais), obtidos por diferentes autores para configuraes que tm demonstrado serem prticas e efetivas (Koch e Licht, 1977).

Figura 5.7- Dimenses tpicas de um ciclone. Independentemente da configurao selecionada, devem seguir as seguintes recomendaes: a s para evitar o curto-circuito dos particulados da seo de entrada ao tubo de

sada; b (D - De)/2 - para evitar uma queda de presso excessiva; H 3 D - para manter a ponta do vrtex formado pelos gases dentro da seo cnica

do ciclone; O ngulo de inclinao do cone do ciclone deve ser 7-8o para garantir um

deslizamento rpido do p; De/D 0,4-0,5, H/De 8-10 e s/De 1 para garantir a operao com mxima

eficincia; P < 2,48 kPa.

Como dados iniciais para o clculo temos o fluxo volumtrico de gs e a velocidade de entrada selecionada uT1 (geralmente entre 15-30 m/s). Com estes dados calculam-se os valores de a e D pelas seguintes equaes:

2/1

b1T

a

kukQa

= (5.17)

ak

aD= (5.18)

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Tabela 5.7- Coeficientes adimensionais para o dimensionamento de ciclones (Koch e Licht, 1977).

Alta eficincia Propsito geral Termo Descrio Stairmand Swift Swift Peterson e Witby

D Dimetro da seo cilndrica (corpo) do ciclone 1,0 1,0 1,0 1,0

a, ka Altura da seo de entrada 0,5 0,44 0,5 0,583 b, kb Largura da seo de entrada 0,2 0,21 0,25 0,208

s, ks Comprimento do tubo de sada do ciclone 0,5 0,5 0,6 0,583

De, kDe Dimetro de tubo de sada do ciclone 0,5 0,4 0,5 0,5

H, kH Altura total 4,0 3,9 3,75 3,17 h, kh Altura da seo cilndrica do ciclone 1,5 1,4 1,75 1,333 B, kB Dimetro da seo de sada do p 0,375 0,4 0,4 0,5

K Parmetro de configurao 551,3 699,2 381,8 342,3 NH Carga de velocidade na entrada 6,40 9,24 8,0 7,76

Surf Parmetro de superfcie 3,67 3,57 3,65 3,20 Q/D2, m/h

Relao fluxo de gs/dimetro do ciclone 5,38 4,95 6,86 -

O valor de D pode tambm ser calculado pela relao Q/D2 apresentada na Tabela 5.7, lembrando que trata-se somente de valores recomendados e no de especificaes. Para ciclones de alta eficincia e de propsito geral segundo Dirgo e Leith (1986):

[ ]80QD

21

= , sendo Q expressado em m3/h (5.12)

As outras dimenses so calculadas sucessivamente a partir dos coeficientes adimensionais utilizando o valor calculado de D, por exemplo, Dkb b = . Seleo da velocidade do gs na entrada do ciclone. Para conseguir uma alta eficincia de separao a velocidade de entrada do gs deve ser a maior possvel sem causar a re-entrada das partculas ao fluxo de gs e sem exceder a denominada velocidade de salto us - velocidade mnima do gs que evita a decantao das partculas slidas do fluxo de gs que as arrasta (Koch y Licht, 1977). Kalen & Zenz (1974) demonstraram que a mxima eficincia do ciclone corresponde a um valor da relao entre a velocidade de entrada do gs e a velocidade de salto de uT1/us = 1,25 e a re-entrada das partculas ao fluxo de gs de uT1/us = 1,36. A equao para o clculo da velocidade de salto :

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( ) uD

Db1

Db

g3078,5u 3

2

t067,0

31

4,0

3/1

2g

ps

= m/s (5.20)

5.2.3- Clculo da eficincia Vrios autores tem desenvolvido equaes para o clculo da eficincia em ciclones, sendo atualmente mais utilizadas as de Leith & Licht (1972) e Lapple (Theodore & Buonicore, 1984). Vejamos cada uma delas em detalhe: Equaes de Leith & Licht Este modelo vlido para ciclones com D > 0,203 m e no aplicvel a equipamentos que trabalham com altas presses. Considera a influncia de 3 fatores: a forma do ciclone, a natureza do fluxo gs/slido e a distribuio da velocidade tangencial do gs. A equao principal do modelo : ( )Npif dMexp1E = (5.21) Sendo:

2N

g

p3 18

)1n(D

QK2M

+

= (5.22)

K- Parmetro de configurao do ciclone (Tabela 5.6); p- Densidade das partculas, kg/m3; g- Viscosidade cinemtica do gs, kg/m.s.

1n

1N+

= (5.23)

( )[ ]3,0

14,0

283TD67,011n

= (5.24)

O parmetro n define a velocidade tangencial do gs dentro do ciclone em

relao posio radial, e naturalmente define a fora centrfuga e a eficincia de separao. constanteRu nT (5.25) Para um fluido ideal n = 1; no ciclone n 0,6. O dimetro de corte dpc calcula-se como:

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( )1n

pc M6931,0d

+

= (5.26)

Se os valores dos coeficientes adimensionais Ka, Kb e Kc no so conhecidos (como o caso de um ciclone j existente cuja eficincia se deseja calcular), o valor do parmetro de configurao do ciclone K calculado como (Dirgo & Leith, 1986):

+

++

++

=Ds

DL

DD

Dh

Dd

Dd1

DhLs

31

D2a

Ds

DD12

baDK

2e

2

2cc

2e

2

(5.27)

Sendo: L- comprimento natural do ciclone. a maior distncia na qual o vrtex de gs estendesse por baixo do duto de sada do gs.

31

2

e baDD3,2L

= (5.28)

dc- Dimetro do cone no comprimento natural do ciclone.

( ) ( )( )hHhLsBDDdc

+= (5.29)

Se o comprimento natural do ciclone excede (H-s) na equao para o clculo de K, L deve ser substitudo por (H-s) e dc por B. Equaes de Lapple

Tambm conhecida como mtodo simplificado de Lapple e fundamenta-se em assumir que a curva Efi = f (dpi/dpc) para um ciclone dado (Figura 5.8) a mesma que para ciclones geometricamente semelhantes. Logo que calculado o valor do dimetro de corte, para o caso que se analiza, com a ajuda da curva da Figura 5.8, constri-se o grfico Efi = f (dpi) para as novas condies.

Nota: Todas as equaes na continuao utilizam unidades de medida inglesas. O dimetro de corte calculado como:

( )21

gp1Tt

gpc uN2

b9d

= (5.30)

Sendo: NT- Nmero efetivo de voltas que o fluxo de gs realiza no ciclone.

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D

u)Q

V(N

1Tciclon

t

= (5.31)

Vciclon- Volume efetivo do ciclone.

( )( )

+

= aD2hD3

BDBDhH

4V 2e

233

ciclon (5.32)

Para um ciclone convencional:

3ciclon D135,2V = (5.33)

Figura 5.8- Curva Efi = f (dpi/dpc) (Theodore & Buonicore, 1988). Mothes (1988) apresenta um grfico que compara valores da eficincia por fraes obtidos experimentalmente com os valores calculados pelos modelos de Leith e Licht, Dietz, Muschelknautz e por um modelo proposto pelo prprio Mothes. De acordo com estes resultados, o modelo de Leith & Licht aceitvel somente para partculas maiores de 1,5 m, o que corresponde faixa utilizada nos clculos de engenharia (de acordo com a faixa de dimenses de partculas para os quais os separadores ciclnicos so geralmente utilizados).

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5.2.4- Clculo da queda de presso A queda de presso calculada pelo mtodo de Shepherd e Lapple: HNu0502,0p

21Tg = , kPa (5.34)

Sendo: g- Densidade da corrente gs-partcula, g/cm3; NH- Carga de velocidade na entrada. 5.2.5- Metodologia geral para o projeto de ciclones (Licht, 1980) 1. Selecionar uma configurao da Tabela 5.7; 2. Selecionar uma velocidade de entrada uT1; 3. Calcular o dimetro da seo cilndrica do ciclone D; 4. Calcular as outras dimenses do ciclone com base nos coeficientes adimensionais k

para a configurao selecionada; 5. Calcular a queda de presso p; 6. Analisar se uT1, D e p so excessivamente grandes. O valor de uT1 deve comparar-se

com o valor de us. Analise a possibilidade de utilizar vrios ciclones em paralelo. Para nc ciclones em paralelo repita os itens 2 e 3 utilizando o valor de Q/nc no lugar de Q;

7. Calcular as eficincias por fraes e a total; 8. Compare a eficincia calculada com a desejada. Se no alcanar o valor desejado,

utilize um valor maior de uT1; 9. Estime o custo do ciclone. 5.3- Lavadores de gs: parmetros de operao e eficincia 5.3.1- Classificao dos lavadores de gs: parmetros principais. O lavador de gs ou scrubber um dispositivo no qual realiza-se a separao de um conjunto de particulados, ou de um contaminante gasoso de um gs, mediante a lavagem do mesmo com gua, que na maioria dos casos nebulizada para formar pequenas gotas. Segundo Theodore & Buonicore (1988) os lavadores de gs podem classificar-se em trs grandes grupos: Torres de nebulizao Instalaces de leito empacotado; Lavadores Venturi.

Calvert (1984) prope uma classificao mais detalhada: Lavadores de bandejas; Lavadores com empacotamento macio;

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Lavadores com empacotamento fibroso; Sprays pr-formados; Sprays nebulizados por gs; Lavadores centrfugos; Lavadores de chicanas e fluxo secundrio; Lavadores de impacto; Lavadores acionados mecanicamente; Lavadores de leito em movimento. A Figura 5.9 apresenta os parmetros principais de alguns tipos de lavadores de gs Antes de analisar os dados includos nesta figura faz-se necessrio definir o parmetro relao gua/ar: Relao gua/ar [QL/QG]- a relao entre o fluxo de gua utilizado para a limpeza do gs e o fluxo de ar que est sendo limpo, geralmente se expressa em L/m3. o parmetro mais importante do lavador de gs, conjuntamente com a queda de presso no equipamento.

Na prtica industrial os tipos de lavadores mais utilizados so os lavadores de bandejas e as diferentes variantes existentes de lavadores tipo Venturi (sprays pr-formados e nebulizados por gs). Estes so os equipamentos que veremos com mais detalhes a seguir:

Lavadores de bandejas: So construdos na forma de torre vertical com uma ou mais bandejas perfuradas em seu interior (Figura 5.10). A lavagem do gs acontece durante o contato do mesmo com as gotas de gua no volume do lavador e durante o burbulhamento na camada de gua que cobre as bandejas. A eficincia de separao aumenta com a diminuio do dimetro dos orifcios das bandejas. Para orifcios de 3,2 mm o dimetro de corte de dpc = 1,0 m (Calvert, 1984);

Sprays pr-formados: Neste tipo de lavador de gs o lquido entra na garganta do Venturi j atomizado por um sistema de bocais (Figura 5.11). A eficincia de separao de particulados funo do tamanho e trajetria das gotas, da velocidade do gs e da relao lquido/gs. O dimetro das gotas de gua de 100-500 m, o dimetro de corte dpc = 0.7-2.0 m, e a relao lquido/gs 4-13 l/m3 (Calvert, 1984);

Sprays atomizados por gs: o mais comum dos lavadores tipo Venturi. A nebulizao do lquido causada pelo prprio gs, que alcana uma velocidade na garganta do Venturi de 60-120 m/s (Figura 5.12). O dimetro de corte nestes equipamentos dpc = 0,1-0,4 m.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 92

Figura 5.9 - Parmetros de operao alguns tipos de lavadores de gs.

a) b) a) Bandeja com bubblecaps b)Bandeja perfurada. Figura 5.10- Lavador de bandejas (Calvert, 1984).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 93

Vo

gua

Ar Ar

Bocal nebulizador

Garganta do Venturi

Vg

Figura 5.11- Lavador Venturi com spray pr-formado por bocais pneumticos.

Figura 5.12- Esquema dos processos que acontecem num lavador tipo Venturi (spray nebulizado pelo gs). Cortesia da empresa Lodge Sturtevant. Clculo da eficincia em um lavador tipo torre de nebulizao

Em torres de nebulizao a penetrao para particulas de dimetro i.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 94

( )

=

=g

itdd

gtddg

itdlti Q

VA25,0expVVrQ4

ZVQ3expP (5.35)

Onde: Ql- Vazo volumtrica de lquido, m3/s; Qg- Vazo volumtrica do gs, m3/s; Vg- Velocidade superficial do gs, m/s; Vtd- Velocidade terminal de queda livre das gotas, m/s; i- Eficincia de remoo de partculas de dimetro i por uma gotcula; rd- Radio das gotas, m. Z- Comprimento da regio de contato gs / lquido no lavador, m; Ad- Seo do lavador ocupada pelas gotas.

2

p

pi 7,0K

K

+= (5.36)

Kp- Parmetro de impacto.

dG

p2pp

p D9dC

K

= (5.37)

C- Fator de correo de Cunningham, adimensional. p- Densidade da partcula, kg/m3;

dD - Dimetro da gota, m; p- Velocidade da partcula (p = G), m/s; dP- Dimetro da partcula, m; g- Viscosidade do gs, kg/m.s. A velocidade terminal das gotas calcula-se como:

( )

g

gd

2

dtd 18000000

gD

= (5.38)

d- Densidade da gota, kg/m3; g- Densidade do gs, kg/m3; g- Viscosidade do gs, kg/(m.s); g Constante da acelerao da gravidade, m/s2. Como resultados dos clculos pode-se determinar o dimetro mdio timo das gotas de gua no lavador de gs (Figura 5.13) e a dependncia do dimetro de corte do cumprimento da zona de contato gs/liquido Z para diferentes dimetros mdios das gotas de gua (Figura 5.14).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 95

Figura 5.13- Determinao do dimetro mdio timo das gotas de gua num

lavador de gs.

Figura 5.14- Dependncia do dimetro de corte do cumprimento da zona de

contato gs/lquido Z para diferentes dimetros mdios das gotas de gua.

Clculo da eficincia e da queda de presso em um lavador tipo Venturi. Calvert prope uma metodologia para a determinao da eficincia de separao em um lavador tipo Venturi (Licht, 1988), que ser descrita a seguir: 1- Determinao do nmero de Knudsen e do fator de Cunningham (ver equaes 5.15 e

5.14); 2- Determinao do dimetro das gotas por nebulizao no Venturi.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 96

a) No caso em que o spray nebulizado pelo gs, a equao de clculo :

602.1g

932.1

G

L9

d V

QQ

106,319,42

D

+

= (5.39)

Sendo: dD - Dimetro das gotas de gua logo aps a nebulizao, m;

vg- Velocidade mdia da mescla gs/gua no Venturi, m/s (valor entre 30,4 e 91,4);

G

L

QQ - Relao fluxo de lquido / fluxo de gs, m3L/ m3G (valor entre 0,0006012 e

0,0024048). e vg 0,752 vgarg Onde vgarg- Velocidade do gs na garganta do Venturi; b) Para o caso de sprays pr-formados com bocais pneumticos utiliza-se a equao de

Nukiyama e Tanasawa. O bocal pneumtico consiste num anel central de lquido circulando por um bocal concntrico de ar (ver Figura 5.11).

5,1

G

L

45,0

D

D

Dreld Q

Q53207681V

585000D

+

= (5.40)

Sendo: Vrel- Velocidade relativa do gs Vrel = (Vg - Vo), m/s; - Tenso superficial do lquido, N/m; D- Densidade do lquido, kg/m3; D- Viscosidade cinemtica do lquido, kg/m.s; QL- Fluxo de lquido, m3/min; QG- Fluxo de gs, m3/min. 3- Clculo do dimetro aerodinmico das partculas de cinzas. 2pipi

2pai dc1000d = (5.41)

Neste caso ci o fator de Cunningham para a partcula de dimetro dpi.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 97

4- Clculo do parmetro inercial Kpti .

dg

argg2pai

pti D9V.d

K

= (5.42)

5- Clculo do parmetro F (Kpti * f).

( )

++

++=

f*K7,049,0

7,07,0fK

ln4,1fK7,0K

1fKFpti

ptipti

ptipti (5.43)

O coeficiente experimental f leva em conta todos os parmetros no

considerados explicitamente durante o clculo da penetrao e da eficincia. Que valor tomar para coeficiente ? Calvert recomenda f = 0,25 para partculas hidrfobas; f = 0,4 0,5 para partculas

hidroflicas; f = 0,5 para lavadores Venturi de grande escala. Calvert em seu livro Scrubber Handbook realiza todos os clculos para f = 0,25. Um estudo de Rudnick et al. (1986) mostrou que com o valor f = 0,31 obtm-se um

ajuste muito melhor que com 0,25. 6- Clculo da penetrao Pti.

( )

= fKFVDQQ

552expP ptiargg

g

dd

G

Lit (5.44)

Unidades:

G

L

QQ - m3/m3;

d- kg/m3; dD - m;

g- kg/m.s; Vgarg- m/s. 7- Clculo da eficincia por fraes. itif P1E = (5.45) 8- A eficincia total.

=

=m

1iifit fEE (5.46)

Alm do mtodo de Calvert para o clculo da eficincia em lavadores Venturi utiliza-se o mtodo de Johnstone (Theodore & Buonicore, 1988) e o mtodo de Yung et al. (1978).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 98

Mtodo de Johnstone

( )

= 5,0i

G

Lif Q

Qk1337,0exp1E (5.47)

dg

arggp2p

i DVd

03387,0

= (5.48)

Sendo: 1 - Parmetro de impacto inercial (adimensional); k - Coeficiente de correlao (valores entre 7,48 e 14,96 m3/m3). Unidades: p- kg/m3; Vgarg- m/s; g- kg/m.s;

dD - m. Projeto de lavadores tipo Venturi. Licht (1988) prope um mtodo geral para o projeto de lavadores tipo Venturi que consta dos seguintes passos: 1. Selecione, na faixa de valores usualmente utilizados, um par de valores para QL/QG e

Vgarg; 2. Com base nestes valores calcule o dimetro Sauter das gotas de gua dD atravs das

equaes vistas anteriormente no texto; 3. Para o valor selecionado de Vgarg e o calculado de dD calcule Red e Cd.

( )

g

gDarggd1D

VVDRe

= (5.49)

313,01D1D

1D Re60,3

Re24C += (5.50)

A expresso anterior a equao de Schiller & Naumann, vlida na faixa de

valores 0,5 < Rep< 3;

4. Utilizando os valores determinados no ponto 3, calcular dgG

dL

CQQB

= , (5.51)

5. Selecione uma dimenso de partcula dpi e calcule o valor do fator de Cunningham Cci;

6. Para esta partcula, calcular ( )

dg

dargg2pigci

pti D9VVdC

K

= ; (5.52)

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 99

7. Selecione um valor de L (comprimento adimensional da garganta; recomenda-se assumir L = 2-3), calcule o comprimento da garganta lgarg e ugarg;

arggDd

gD lD2C3

L

= (5.53)

( )1XXX12VVu 22

t

dargg +== (5.54)

Onde o valor de X calcula-se como 1D16Cx3

Xdd

gd +

= e argglx = (5.55)

8. Calcule a penetrao Pti (Yung et al., 1978);

( ) ( )[ ]

( )( )

++

+

+

+

++

=

5,0il1

il

5,0ilil

il

5,0ilt1

ilt

5,0il

til

5,0t

5,1til

til

i

7,0Ktan

K7,01K02,52,4K4

7,0K1

7,0Ku1tan

K7,0u1K02,5

7,0u1K1

u12,4u1K47,0)u1(K

1BPln

(5.56)

9. Repita os passos 5-7 para diferentes dimenses de partculas; 10. Calcule a eficincia total de separao; 11. Repita todos os clculos para diferentes valores de QL/QG e/ou Vgarg. Considere

tambm outros valores para L e para ugarg; 12. Determine o comprimento da garganta e a queda de presso total. 5.4- Precipitadores eletrostticos: caractersticas construtivas e dimensionamento. 5.4.1 Fundamentos tericos da operao de precipitadores eletrostticos. Tipos de precipitadores e aplicaes. O separador ou precipitador eletrosttico um equipamento para o controle de particulados, que utiliza foras eltricas para movimentar as partculas desde o fluxo de gases at os eletrodos coletores. Os precipitadores so os nicos equipamentos de controle de particulados nos quais as foras de remoo atuam somente sobre as partculas e no sobre todo o fluxo de gs. Isto provoca altas eficincias de separao (99,5 %) com uma pequena queda de presso do gs, de aproximadamente 5 polegadas de H2O (Keifer). Entre os maiores fabricantes destes equipamentos no mundo destaca-se a firma Lodge Sturtevant subsidaria da FLS miljo a/s, que tem comercializado e instalado mais de 4000 precipitadores eletrostticos. Outros fabricantes de renome so a United McGill, a Marsulex Environmental Technologies e a ASEA Brown-Bovery (ABB).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 100

Principio de operao (Figura 5.15): D-se uma descarga eltrica nas partculas, forando-as a passar atravs de uma

coroa (regio de ionizao do gs). O efeito coroa produzido pelos eletrodos de descarga, mantidos com alta voltagem no centro do fluxo de gs;

Deposio das partculas nos eletrodos coletores e remoo dos mesmos por sacudimento dos eletrodos ou lavagem com gua.

Figura 5.15- Princpio de operao de um precipitador eletrosttico (Cortesia da

Marsulex Environmental Technologies). A Figura 5.16 ilustra como varia a concentrao de particulados desde a entrada

at a sada do precipitador.

Figura 5.16- Variao da concentrao de cinzas desde a entrada at a sada do

precipitador (Cortesia da Marsulex Environmental Technologies). Os precipitadores eletrostticos tem aumentado extraordinariamente sua eficincia nos ltimos anos (Figura 5.17) em conseqncia da aprovao de normas de emisso cada vez mais rigorosas e acirrada concorrncia com os filtros de mangas. Atualmente j possvel alcanar concentraes de particulados no gs de 5-10 mg/Nm3 sada destes equipamentos (Gaiotto, 1997).

Os tipos de precipitadores mais difundidos so os seguintes: De placa e arame; De placas planas; mido.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 101

Figura 5.17- Emisses garantidas e obtidas aps os precipitadores eletrostticos.

Valores mdios de vrios pases e aplicaes (Gaiotto, 1997). Precipitador de placa e arame (Figuras 5.18 e 5.19). Esta configurao utilizada em uma ampla variedade de aplicaes industriais: caldeiras para carvo, fornos de cimento, incineradores de resduos slidos, caldeiras recuperadoras de plantas de papel, etc.

Figura 5.18- Precipitador eletrosttico de placa e arame (Cortesia da ABB do

Brasil).

Nos precipitadores de placa e arame o fluxo de gs passa entre placas metlicas paralelas. Os arames suspensos entre as placas constituem os eletrodos de descarga de

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 102

alta voltagem. Os eletrodos geralmente recebem uma polaridade negativa, j que uma coroa negativa suporta uma voltagem maior que uma positiva antes que ocorra a descarga. Os ons gerados na coroa seguem as linhas do campo eltrico desde os arames at as placas coletoras. Assim cada arame estabelece uma zona de carga atravs da qual passam as partculas, absorvendo parte dos ons. A Figura 5.20 mostra detalhes construtivos dos eletrodos de descarga e coletores.

Figura 5.19- Disposio dos eletrodos coletores e de descarga em um precipitador

de placa e arame (Cortesia da Marsulex Environmental Technologies).

Precipitador de placas planas (Figura 5.21).

Utilizados, geralmente, em aplicaes de pequena escala (50-100 m3/s) para partculas de alta resistividade e dimenses 1-2 m. A firma United McGills utiliza este tipo de precipitador para o controle de particulados em caldeiras, fornos, incineradores e outros tipos de processos industriais com capacidades mximas de at 944 m3/s. Os precipitadores fabricados por esta firma diferencia-se dos projetos convencionais por terem o eletrodo coletor de alta voltagem rodeado por agulhas em suas bordas laterais que geram o efeito coroa e o campo eletrosttico (Figura 5.22).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 103

Figura 5.20- Detalhes construtivos dos eletrodos de descarga e coletores de um

precipitador de placa e arame (Cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltda).

As superfcies coletoras neste precipitador consistem em fileiras paralelas

alternadas de placas coletoras de alta voltagem e de placas coletoras conectadas terra. Ambos tipos de placas esto carregadas com polaridade oposta e colocadas distncias menores entre elas do que nos precipitadores convencionais. A carga das partculas aleatria, podendo ser positiva ou negativa. Desta maneira nos precipitadores da McGill a placa de descarga tambm coletora, o que incrementa a rea de superfcie coletora em 30 %. O consumo de energia menor 70 % do que em precipitadores convencionais devido ao uso mais eficiente da energia (operao com baixos nveis de voltagem: 20-30 kV e corrente). A construo dos precipitadores modular, o que permite dimension-lo para diferentes capacidades. A limpeza das placas feita por sacudimento mecnico atravs de um martelo mvel ou por acionamento pneumtico.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 104

Figura 5.21- Disposio dos eletrodos no precipitador de placas planas (Cortesia

da United McGill). Precipitador mido (Figura 5.23). O mtodo de remoo mida efetivo para partculas com caractersticas aglomerantes. A utilizao de precipitadores convencionais para este tipo de particulado provocar a acumulao das mesmas na placa coletora, reduzindo a eficincia de remoo e exigindo uma limpeza mais frequente. A gua nebulizada no fluxo de gs para esfri-lo e condensar a maioria dos poluentes. As partculas slidas e poluentes condensados recebem descarga eltrica e so coletados nas placas bipolares. Os bocais de nebulizao primrios nebulizam a seo de pr-resfriamento e os difusores de entrada afim de saturar o fluxo de gs, prevenindo o endurecimento e a combusto do material coletado. Os bocais secundrios alm de complementar os primrios removem o material coletado das placas. A gua aps filtrada reincorporada ao sistema.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 105

Figura 5.22- Disposio das agulhas nas bordas da placa coletora de alta voltagem

e fotografia do efeito coroa criado ao aplicar corrente placa (Cortesia da United McGill).

Durante a operao de precipitadores eletrostticos o parmetro mais importante a voltagem. O grfico das caractersticas tpicas de operao (Figura 5.24) mostra que a menor concentrao de particulados sada do precipitador corresponde ao valor mximo de voltagem e no da corrente.

Figura 5.23- Esquema de um precipitador eletrosttico tipo mido indicando a

disposio dos bocais de nebulizao da gua (Cortesia da Krebs).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 106

Figura 5.24- Caractersticas tpicas de operao de um precipitador eletrosttico

(Cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltd). Influncia da resistividade do particulado sobre a eficincia do precipitador A resistividade das partculas um dos fatores que mais afeta a eficincia dos precipitadores eletrostticos. As partculas depositadas sobre as superfcies coletoras devem possuir ao menos uma condutividade eltrica pequena, afim de conduzir as correntes de ons da coroa terra. Caso contrrio aparece um campo eltrico no material depositado nos eletrodos coletores, por causa da passagem dos ons atravs da camada de material para alcanar o eletrodo. Este fenmeno pode chegar a provocar uma coroa inversa ou re-ionizao das partculas (Figura 5.25) que afeta o processo de carga das partculas e em consequncia a eficincia do precipitador. Para resistividades maiores de 2.1011 ohm.cm comea aparecer o efeito de coroa inversa (Turner, 1988), fazendo-se necessrio reduzir a voltagem e a corrente para diminuir o excessivo cintilar. Evidentemente que a reduo da voltagem e da corrente provoca a diminuio da eficincia de separao. Segundo Keifer o projeto da placa coletora da United McGill permite a operao eficiente com particulados de resistividade 8.104 5.1011 ohm.cm.

Figura 5.25- Descrio fsica do efeito de coroa inversa em precipitadores

eletrostticos (Cortesia da ABB do Brasil).

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 107

Mtodos para resolver os problemas relacionados com a alta resistividade da cinza. Melhorar a limpeza dos eletrodos coletores; Melhorar os mtodos de energizao eltrica (por exemplo aplicao de voltagem

pulsante); Condicionamento qumico e trmico do gs: adio de umidade, adio de

pequenas quantidades de reativos qumicos tais como o SO3, baixar a temperatura do gs at um valor inferior a 130 oC ou elev-la acima de 350 oC.

Clculo da rea de coleo do precipitador

A eficincia por fraes em precipitadores eletrostticos calcula-se pela equao de Deutsh-Anderson:

( )

=

QUA

exp1d ticpi (5.57)

Sendo: Uti- Velocidade terminal da partcula no campo eltrico; dpi- Dimetro da partcula; Ac- rea total de eletrodos coletores; Q- Fluxo volumtrico de gs. O termo We a velocidade efetiva de migrao que define o comportamento de um conglomerado de particulados para condies de operao dadas (We o equivalente a Uti para um conglomerado de partculas). Utilizando a equao de Deutsh-Anderson pode-se calcular a rea especfica de coleo SCA.

( )e

tc

W1ln

QASCA == (5.58)

Turner et al. (1988) apresenta Tabelas com os valores de We para diferentes tipos de particulados e de separadores eletrostticos (Tabelas 5.8, 5.9 e 5.10). A eficincia determinada a partir da concentrao de particulados que necessita-se obter sada do precipitador e da ocorrncia ou no do efeito coroa em base resistividade do particulado.

Tabela 5.8- Velocidade efetiva de migrao (m/s) para precipitadores eletrostticos do tipo placa e arame (Turner et al., 1988).

Eficincia % Fonte de particulados (a) 95 99 99,5 99,9

sem CI com CI sem CI com CI sem CI com CI sem CI com CICarvo

betuminoso 0,126 0,031 0,101 0,025 0,093 0,024 0,082 0,021

Outros tipos de carvo 0,097 0,029 0,079 0,022 0,079 0,021 0,072 0,019

Incineradores 0,153 0,114 0,106 0,094 a) Cinza voltil com uma temperatura de 420 K para carvo e de 530 K em incineradores; CI, Coroa Inversa.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 108

Tabela 5.9- Velocidade efetiva de migrao (m/s) para precipitadores eletrostticos midos do tipo placa-arame* (Turner et al., 1988).

Eficincia % Fonte de particulados 95 99 99,5 99,9 Cinza voltil de carvo betuminoso 0,314 0,330 0,338 0,249 Cinza voltil de outros tipos de carvo 0,400 0,427 0,441 0,314

Tabela 5.10- Velocidade efetiva de migrao (m/s) para precipitadores

eletrostticos de placa plana (Turner et al., 1988).

Eficincia % Fonte de particulados 95 99 99,5 99,9 Cinza voltil de carvo betuminosoa 0,132 0,151 0,186 0,160 Cinza voltil de outros tipos de carvoa 0,155 0,112 0,151 0,135 Cinza voltil de incineradoresb 0,252 0,169 0,211 0,183

a) A uma temperatura de 420 K e sem coroa inversa; b) A uma temperatura de 395 K e sem coroa inversa. 5.5-O separador de ncleo O separador de ncleo Core separator um novo sistema de separao de particulados baseado no efeito centrfugo. O sistema tem eficincia superior aos ciclones, porquanto os processos de separao e coleta so realizados em dois componentes separados (Figuras 5.26 e 5.27) , evitando-se assim o arraste de particulados que acontece na seo de sada do gs dos ciclones.

Figura 5.26- Principio de operao de um separador de ncleo (Cortesia da firma LSR Technologies)

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 109

Figura 5.27- Disposio modular de um separador de ncleo (Cortesia da firma

LSR Technologies). O separador de ncleo tem um custo aproximadamente trs vezes maior que um ciclone. Porm para partculas de dimenses menores de 10 m a eficincia do separador de ncleo e do multiciclone de 94 e 20 % respectivamente (Wysk, 1996). A Figura 5.28 mostra que o separador de ncleo to eficiente como um lavador tipo Venturi.

Figura 5.28- Curvas de eficincia por fraes para diferentes separadores de particulados (Cortesia da firma LSR Technologies)

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 110

5.6- Avaliao preliminar do custo de sistemas de separao de particulados 5.6.1- Aspectos gerais. Dois problemas gerais que aparecem durante a avaliao do custo de sistemas de separao de particulados so: A atualizao de custos de anos anteriores; O clculo do custo de um sistema de uma dada capacidade, conhecendo-se dados

sobre custos de sistemas semelhantes de capacidades diferentes. As equaes utilizadas nestes casos so:

=

Antigo

tesenePrAntigotesenePr Indice

IndiceCustoCusto (5.59)

b

A

BAB Capacidade

CapacidadeCustoCusto

= (5.60)

Os ndices de custo so publicados mensalmente pela Chemical Engineering. O expoente b da segunda equao so mostrados na Tabela 5.11 (Cooper & Alley, 1994). Tabela 5.11- Valor do expoente de custo b para diferentes separadores de

particulados.

Equipamento b Ciclones 0,65 Multiciclones 0,65 Torres de atomizao 0,62 Venturi de baixo consumo de energia 0,76 Venturi de alto consumo de energia 0,72 Precipitadores 0,62 Filtros de mangas 0,60

5.6.2- Determinao do custo de separadores ciclnicos. Segundo Vatavuk (1990) o custo de um ciclone (valores de junho de 1990) pode ser calculado pela seguinte expresso: [ ] 903,0ba57800EC = , $ (5.61) Sendo: a- Altura da seo de entrada do ciclone; b- Largura da seo de entrada do ciclone.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 111

Para um multiciclone (valores de junho de 1990) segundo Benitez (1993): cc N72baN7000EC += , $ (5.62) Sendo: Nc - Nmero de ciclones. Em ciclones e multiciclones o custo total do investimento (incluindo custos de montagem e tubulaes) aproximadamente o dobro do custo do equipamento EC. 5.6.3- Determinao do custo de lavadores de gs. Na Figura 5.29 apresentam-se dados de custos aproximados de lavadores de gs, obtidos por consulta a vrios fabricantes brasileiros e estrangeiros para a aplicao especfica em caldeiras para bagao. Estes valores no incluem os custos de montagem. O material de fabricao do lavador tipo torre de nebulizao ao carbono, enquanto o lavador tipo Venturi construdo de ao inox. De acordo com COOPER & ALLEY (1994) se o lavador de gs for construdo em ao inox 304, o valor do custo para um lavador construdo de ao carbono deve-se multiplicar por 1,9; se construdo em ao inox 306, por 2,7; e se construdo em fibra de vidro, por 1,7.

0,00,10,20,30,40,50,60,7

0 20 40 60 80

Vazo de gs, Nm3/s

Pre

o do

lava

dor d

e g

s,

Milh

es

de U

S$

Torre de Nebulizao Lavador tipo Venturi

Figura 5.29- Custo aproximado de lavadores de gs tipo torre de nebulizao e

Venturi (1999). 5.6.4- Determinao do custo de precipitadores eletrostticos. Turner et al. (1988) apresentam uma equao para o clculo do custo de investimento em precipitadores eletrostticos: epbcep AaEC = (5.63) Os valores de aep e bep so tomados da Tabela 5.20.

Silva E., Controle da Poluio do Ar na Indstria Aucareira 112

Tabela 5.20- Valores dos coeficientes aep e bep para a determinao do custo de

investimento em precipitadores eletrostticos (Turner et al., 1988).

rea de eletrodos Ac, m2 aep bep 930-4600 4551 0,6276

4600-93000 715 0,8431 O custo total de instalao de precipitadores eletrostticos 2,2 vezes maior que o custo do equipamento EC. REFERNCIAS BENTEZ, J., Process engineering and design for air pollution control. PTR

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