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equipamentos de controle de particulados

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negativa, já que uma 
coroa negativa suporta uma voltagem maior que uma positiva antes que ocorra a 
descarga. Os íons gerados na coroa seguem as linhas do campo elétrico desde os arames 
até as placas coletoras. Assim cada arame estabelece uma zona de carga através da qual 
passam as partículas, absorvendo parte dos íons. A Figura 5.20 mostra detalhes 
construtivos dos eletrodos de descarga e coletores. 
 
 
 
Figura 5.19- Disposição 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 aplicações de pequena escala (50-100 m3/s) para 
partículas de alta resistividade e dimensões 1-2 µm. A firma United McGill’s utiliza 
este tipo de precipitador para o controle de particulados em caldeiras, fornos, 
incineradores e outros tipos de processos industriais com capacidades máximas de até 
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 eletrostático (Figura 5.22). 
 
 Silva E., Controle da Poluição do Ar na Indústria Açucareira 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 superfícies coletoras neste precipitador consistem em fileiras paralelas 
alternadas de placas coletoras de alta voltagem e de placas coletoras conectadas à terra. 
Ambos tipos de placas estão carregadas com polaridade oposta e colocadas à distâncias 
menores entre elas do que nos precipitadores convencionais. A carga das partículas é 
aleatória, podendo ser positiva ou negativa. Desta maneira nos precipitadores da McGill 
a placa de descarga também é coletora, o que incrementa a área de superfície coletora 
em 30 %. O consumo de energia é menor 70 % do que em precipitadores convencionais 
devido ao uso mais eficiente da energia (operação com baixos níveis de voltagem: 20-
30 kV e corrente). A construção dos precipitadores é modular, o que permite 
dimensioná-lo para diferentes capacidades. A limpeza das placas é feita por 
sacudimento mecânico através de um martelo móvel ou por acionamento pneumático. 
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Figura 5.21- Disposição dos eletrodos no precipitador de placas planas (Cortesia 
da United McGill). 
 
Precipitador úmido (Figura 5.23). 
 
 O método de remoção úmida é efetivo para partículas com características 
aglomerantes. A utilização de precipitadores convencionais para este tipo de particulado 
provocará a acumulação das mesmas na placa coletora, reduzindo a eficiência de 
remoção e exigindo uma limpeza mais frequente. A água é nebulizada no fluxo de gás 
para esfriá-lo e condensar a maioria dos poluentes. As partículas sólidas e poluentes 
condensados recebem descarga elétrica e são coletados nas placas bipolares. Os bocais 
de nebulização primários nebulizam a seção de pré-resfriamento e os difusores de 
entrada afim de saturar o fluxo de gás, prevenindo o endurecimento e a combustão do 
material coletado. Os bocais secundários além de complementar os primários removem 
o material coletado das placas. A água após filtrada é reincorporada ao sistema. 
 
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Figura 5.22- Disposição das agulhas nas bordas da placa coletora de alta voltagem 
e fotografia do efeito coroa criado ao aplicar corrente à placa 
(Cortesia da United McGill). 
 
 Durante a operação de precipitadores eletrostáticos o parâmetro mais importante 
é a voltagem. O gráfico das características típicas de operação (Figura 5.24) mostra que 
a menor concentração de particulados à saída do precipitador corresponde ao valor 
máximo de voltagem e não da corrente. 
 
 
 
Figura 5.23- Esquema de um precipitador eletrostático tipo úmido indicando a 
disposição dos bocais de nebulização da água (Cortesia da Krebs). 
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Figura 5.24- Características típicas de operação de um precipitador eletrostático 
(Cortesia da firma Lodge Sturtevant Ltd). 
 
Influência da resistividade do particulado sobre a eficiência do precipitador 
 
 A resistividade das partículas é um dos fatores que mais afeta a eficiência dos 
precipitadores eletrostáticos. As partículas depositadas sobre as superfícies coletoras 
devem possuir ao menos uma condutividade elétrica pequena, afim de conduzir as 
correntes de íons da coroa à terra. Caso contrário aparece um campo elétrico no material 
depositado nos eletrodos coletores, por causa da passagem dos íons através da camada 
de material para alcançar o eletrodo. Este fenômeno pode chegar a provocar uma coroa 
inversa ou re-ionização das partículas (Figura 5.25) que afeta o processo de carga das 
partículas e em consequência a eficiência do precipitador. 
 Para resistividades maiores de 2.1011 ohm.cm começa aparecer o efeito de coroa 
inversa (Turner, 1988), fazendo-se necessário reduzir a voltagem e a corrente para 
diminuir o excessivo cintilar. Evidentemente que a redução da voltagem e da corrente 
provoca a diminuição da eficiência de separação. Segundo Keifer o projeto da placa 
coletora da United McGill permite a operação eficiente com particulados de 
resistividade 8.104 – 5.1011 ohm.cm. 
 
 
 
Figura 5.25- Descrição física do efeito de coroa inversa em precipitadores 
eletrostáticos (Cortesia da ABB do Brasil). 
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Métodos para resolver os problemas relacionados com a alta resistividade da cinza. 
 
• Melhorar a limpeza dos eletrodos coletores; 
• Melhorar os métodos de energização elétrica (por exemplo aplicação de voltagem 
pulsante); 
• Condicionamento químico e térmico do gás: adição de umidade, adição de 
pequenas quantidades de reativos químicos tais como o SO3, baixar a temperatura 
do gás até um valor inferior a 130 oC ou elevá-la acima de 350 oC. 
Cálculo da área de coleção do precipitador 
 A eficiência por frações em precipitadores eletrostáticos calcula-se pela equação 
de Deutsh-Anderson: 
 
 ( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ ⋅−−=η
Q
UA
exp1d ticpi (5.57) 
Sendo: 
Uti- Velocidade terminal da partícula no campo elétrico; 
dpi- Diâmetro da partícula; 
Ac- Área total de eletrodos coletores; 
Q- Fluxo volumétrico de gás. 
 
 O termo We é a velocidade efetiva de migração que define o comportamento de 
um conglomerado de particulados para condições de operação dadas (We é o 
equivalente a Uti para um conglomerado de partículas). Utilizando a equação de Deutsh-
Anderson pode-se calcular a área específica de coleção SCA. 
 
 ( )
e
tc
W
1ln
Q
ASCA η−−== (5.58) 
 
 Turner et al. (1988) apresenta Tabelas com os valores de We para diferentes 
tipos de particulados e de separadores eletrostáticos (Tabelas 5.8, 5.9 e 5.10). A 
eficiência é determinada a partir da concentração de particulados que necessita-se obter 
à saída do precipitador e da ocorrência ou não do efeito coroa em base à resistividade do 
particulado. 
Tabela 5.8- Velocidade efetiva de migração (m/s) para precipitadores eletrostáticos 
do tipo placa e arame (Turner et al., 1988). 
Eficiência % 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 CI
Carvão 
betuminoso 0,126 0,031 0,101 0,025 0,093 0,024 0,082 0,021 
Outros tipos de 
carvão 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 volátil com uma temperatura de 420 K para carvão e de 530 K em incineradores; 
CI, Coroa Inversa. 
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