Unidade II Tratamento dos Gases, classificação e formação de poluentes

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UNIDADE II- PRINCIPAIS 
TECNOLOGIAS APLICADAS 
AO TRATAMENTO DE GASES 
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 SUMÁRIO 
 
2.1 Poluição atmosférica 
2.2 Classificação dos poluentes atmosféricos 
2.3 Formação dos principais poluentes 
2.4 Efeitos causados pelos poluentes 
2.5 Medidas de controle – Equipamentos, montagens e plantas industriais. 
2.6 Índice de poluição atmosférica 
2.7 Padrões de qualidade do ar 
2.8 Equipamentos de controle da emissão de material particulado, cálculos de 
dimensões dos equipamentos industriais (Filtros de Manga; Coletores Úmidos; 
Ciclones; Pós-queimadores; Precipitadores Eletrostáticos) e projetos e operações 
de controle de emissão (absorção, adsorção e incineração de resíduos 
gasosos) 
 
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II.1- Poluição Atmosférica 
Estamos todos imersos em uma atmosfera gasosa do planeta  esta mistura 
gasosa sustenta a vida  permanecemos alguns dias sem comer, poucos 
dias sem beber água, mas apenas alguns minutos sem respirar. 
Quando adultos, inspiramos cerca de 10.000 L de ar por dia, cuja 
composição (qualidade) deve ser adequada para manutenção da 
nossa vida 
Composição do ar que respiramos (atmosfera 
terrestre): 
- Nitrogênio (N2)  cerca de 78%; 
- Oxigênio (O2)  cerca de 21%; 
- Outros Componentes  cerca de 1%. 
Oxigênio e Nitrogênio não são gases 
inertes, reagem entre si e outros gases 
da atmosfera, formando uma série de 
outros compostos 
II.1.1- Ar 
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II.1.2. Atmosfera Terrestre 
 Atua como sede dos fenômenos 
metereológicos e além disso, é 
fator determinante na qualidade e 
quantidade de radiação solar que 
atinge a superfície da terra. 
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• Estrutura da Atmosfera 
• Divisão de acordo com suas 
características físicas e químicas 
Termosfera 
Mesosfera 
Estratosfera- onde encontra-se a 
maior concentração de O3 
Troposfera- onde ocorrem os 
fenômenos meteorológicos 
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II.1.3. Camada de Ozônio e Efeito Estufa 
 A camada de ozônio é uma faixa na atmosfera terrestre: 
- com espessura entre 30 e 40 quilômetros; 
- composta por gás Ozônio (O3) filtra a radiação ultravioleta (UV) 
 
 
 - amenizando seus efeitos, o que contribui para a manutenção da temperatura 
média do planeta. 
- É uma proteção natural para os seres humanos contra a ação direta dos raios 
UV na pele, que podem causar dermatites e câncer. 
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• Gases de Efeito Estufa – fontes, concentração, tempo de 
residência e poder de aquecimento em relação ao CO2 
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Como os CFCs destroem a camada de ozônio? 
 Depois de liberados no ar, os CFCs (usados como propelentes em aerossóis, como 
isolantes em equipamentos de refrigeração e para produzir materiais plásticos) levam 
cerca de oito anos para chegar à estratosfera onde, atingidos pela radiação 
ultravioleta, se desintegram e liberam cloro. 
 
 
• Cloro reage com o ozônio que, conseqüentemente, é transformado em 
oxigênio (O2). 
 
• O problema é que o oxigênio não é capaz de proteger o planeta dos raios 
ultravioleta. 
 
• Uma única molécula de CFC pode destruir 100 mil moléculas de ozônio. 
 
• Quando um desses gases (CFCl3) se fragmenta, um átomo de cloro é 
liberado e reage com o ozônio. O resultado é a formação de uma molécula 
de oxigênio e de uma molécula de monóxido de cloro. 
 
• Mais tarde, depois de uma série de reações, um outro átomo de cloro será 
liberado e voltará a novamente desencadear a destruição do ozônio. 
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 Poluição atmosférica : refere-se a mudanças da atmosfera susceptíveis de 
causar impacto a nível ambiental ou de saúde humana, através da 
contaminação por gases , partículas sólidas, líquidas em suspensão, material 
biológico ou energia. 
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II.2- Classificação dos Poluentes Atmosféricos 
 Observação 
 A atmosfera não é capaz 
de efetuar uma dispersão 
imediata do poluente, 
cabe ao homem ajudá-la 
nesse processo. 
 
 No Brasil, a instância 
regulamentadora das 
emissões atmosféricas é o 
CONAMA. 
II.2.1- Fontes da Poluição Atmosférica 
 A poluição do ar pode ser resultado de processos naturais ou 
antropogênicos (causados pelo homem) 
 
 Poluição Natural: 
 
 Erupções vulcânicas; 
 Incêndios florestais; 
 Tempestades de areia; 
 Ciclones e furacões; 
 Decomposição de plantas e animais; 
 Erosão do solo; 
 Pólen; 
 Esporos de fungos; 
 Névoas oceânicas; 
 Hidrocarbonetos voláteis (HV) emitidos pela vegetação. 
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II.2.2- Classificação 
Origem 
Primários 
Secundários 
Composição 
Orgânicos 
Inorgânicos 
Características 
Particulados 
Gases 
Vapores 
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• Liberados diretamente da fonte de 
emissão. 
•SO2, NH3, CO, CO2, e CH4. 
Primários 
• Formados através de reação química 
entre poluentes primários e 
componentes naturais da atmosfera. 
•H2O2, H2SO4, HNO3, SO3, NO3, SO4
2- e O3. 
Secundários 
Origem 
 Em termos de gestão de qualidade do ar, as principais estratégias estão voltadas para o controle 
de origem dos poluentes primários, pois o meio mais eficaz de controlar os poluentes 
secundários é conseguir o controle da origem dos poluentes primários. 
como resultado de reações: hidrólise, 
oxidação, e oxidação fotoquímica. 
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• Carbono composto principal. 
• Hidrocarbonetos. 
Orgânicos 
• Gás sulfídrico (H2S), Amônia 
(NH3), e o ácido fluorídrico (HF). 
Inorgânicos 
Composição 
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•Complexa mistura de partículas nos estados 
líquido e sólido com diâmetro inferior a 100 μm. 
•Fumos, poeiras, fumaça e névoa. 
Particulados 
•Substâncias que em condições normais de 
temperatura e pressão, são encontradas no 
estado gasoso e não sofrem condensação. 
•O3, CO, CO2, Cl. 
Gases 
•Estão no estado gasoso mas podem condensar-se 
em condições normais de temperatura e pressão. 
•Naftalina, benzeno, álcool etílico, mercúrio e 
gasolina. 
Vapores 
Característica 
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 Fontes Estacionária e Móvel 
 
 Fontes Estacionárias ou fixas: São subdivididas em 
fontes difusas e pontuais. 
 
 Fontes Móveis. 
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II.3. Formação dos Principais Poluentes 
18 1°) Dióxido de Nitrogênio (NOx)  é produzido quando o ar (que contém mais de 78% 
de N2) é usado para a queima de combustíveis. 
 
 A alta temperatura (e algumas vezes pressão) que pode existir durante a combustão 
converte o oxigênio e o nitrogênio em NO, o qual é rapidamente transformado em NO2. 
A presença combinada deles é denotada por NOx. 
 
2°) Monóxido de Carbono (CO)  é produzido pela queima incompleta de 
combustíveis. Isso geralmente ocorre por causa de quantidade insuficiente de ar para 
quantidade de combustível queimado. 
 
 Fontes de monóxido de carbono: 
 
Artificiais  veículos, usinas termoelétricas e fogões a lenha. 
 
Naturais  tais como incêndios florestais. 
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3°) Ozônio  O ozônio não tem fontes diretas. 
 O ozônio é criado por uma sequência complexa de reações químicas induzidas 
pela luz do sol. O processo geral desse sistema fotoquímico de reações é resumido 
como se segue: 
 
RH + NOx O3 + outro 
 
RH: é a abreviação para hidrocarbonetos reativos. Esses hidrocarbonetos reativos 
incluem muitos produtos comerciais, industriais, e de uso pessoal (benzeno, propano, 
componentes de gasolina e outros). 
 
 
 
A concentração de ozônio aumenta ao longo do dia, atingindo seu pico logo após o 
meio-dia em sincronismo com o pico de intensidade de luz solar e temperatura, 
ambas as quais fortalecem as reações que produzem ozônio. 
Luz do Sol 
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4°) Matéria Particulada (MP)  É uma mistura complexa de sólidos carregados pelo 
ar e pelo líquido. 
 
 A principalfonte de matéria particulada é a combustão (cerca de um terço de 
todas as emissões)  veículos, usinas hidrelétricas, indústrias e práticas agrícolas 
fornecem emissões abundantes ao redor do planeta. 
 
Fontes primárias  incluem canteiros de obras, campos agrícolas, estradas não 
pavimentadas, incêndios e chaminés; 
 
Fontes secundárias  incluem usinas termoelétricas, indústrias e veículos. 
 
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5°) Dióxido de Enxofre (SO2)  O enxofre está presente em muitas matérias-primas, 
incluindo petróleo, alumínio, cobre e ferro. 
 
 Quando tais combustíveis são queimados ou metais são extraídos dos minerais, 
o enxofre pode ser oxidado, produzindo vários gases de óxidos de enxofre. 
 
6°) Chumbo  Ao exemplo do enxofre, o chumbo também é encontrado 
naturalmente no ambiente, mas é adicionado em alguns produtos. 
 
 Fontes de Emissões: 
 
Antigamente  O chumbo era misturado a gasolina (para melhorar o desempenho do 
motor) e era a principal fonte de poluição; 
 
Atualmente  O processamento de metais está se tornando a principal fonte de 
emissões de chumbo. 
 
23 7°) Hidrocarbonetos (CxHy) 
 
Formação: São compostos formados de carbono e hidrogênio e que podem se 
apresentar na forma de gases, partículas finas ou gotas. 
 
 Nos centros urbanos as principais fontes emissoras são os processos de 
queima e evaporação de combustíveis dos carros, ônibus e caminhões. 
 
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Poluentes atmosféricos perigosos (PAPs, ou HAPs - sigla em inglês) 
* Conceito  São poluentes que não estão distribuídos uniformemente na atmosfera 
em escala global, regional ou local, chamados também de tóxicos atmosféricos. 
 
 
 Assim diferencialmente dos poluentes critério, esses poluentes não são sujeitos a 
monitoramento rotineiro do ar ambiente. 
 
 
As emissões são controladas na fonte. 
 
IMPORTANTE: A EPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos - Environmental 
Protection Agency) lista atualmente 188 PAPs designados para esforços de 
redução. 
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* Classificação dos Poluentes: Esses poluentes tendem a classificar-se em quatro 
categorias gerais. 
 
 Pesticidas, metais, orgânicos e radionuclídeos. 
 
 Fontes de PAPs naturais  vulcões e incêndios florestais; 
 
 Fontes de PAPs de metais e orgânicos  gases de exaustão de veículos, 
fábricas, refinarias e termoelétricas; 
 
 Fontes de PAPs de pesticidas Os pesticidas podem ser arrastados dos 
campos agrícolas; 
 
 Fontes de PAPs de radionuclídeos  Podem ser lançados acidentalmente de 
usinas nucleares ou intencionalmente da detonação de armas nucleares. 
 
IMPORTANTE: Outros tipos de lançamento de PAPs podem ocorrer, como em 
residências, local de trabalho e em ambientes internos por má escolha de 
materiais de construção ou más práticas de manutenção. 
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Poluentes Climáticos de Vida Curta 
Os principais são o carbono negro, o metano, o ozônio troposférico e os 
hidrofluorocarbonetos. As fontes de carbono negro são a queima ao ar livre de 
biomassa, motores a diesel e a queima residencial de combustíveis sólidos. As fontes 
de metano antropogênicas são sistemas de óleo e gás, agricultura, criação de 
animais, aterros sanitários e tratamentos de esgotos. E as fontes do HFCs são os 
sistemas de ar condicionado, refrigeração, supressores de queima, solventes e 
aerossóis. 
 
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II.4. Efeitos Causados pelos Poluentes 
• Chuva Ácida 
• Efeito Estufa 
• Efeito tóxicos à flora 
• Inversão Térmica 
• Problemas Respiratórios 
• Poluição do Ambiente Interno 
• Trazer Resumo 
dos Principais 
Aspectos destes 
efeitos para 
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29/08 
Atividade de 
Participação 1