Controle da Poluição Atmosférica Cap 7 Metodologia de Controle da Poluição Atmosférica
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Controle da Poluição Atmosférica Cap 7 Metodologia de Controle da Poluição Atmosférica


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Uma comparação entre coletores gravitacionais e ciclônicos é apresentado no Quadro 7. 3. 
 
Quadro 7. 3 - Comparação entre coletores gravitacionais e ciclônicos. 
CÂMARA DE SEDIMENTAÇÃO CICLONE 
USO 
 
\u2022 pré-coletor de partículas grandes (>40µm) 
\u2022 Reduz a carga poluidora 
USO 
\u2022 em geral pré-coletor de partículas médias a grandes 
(>10µm) 
\u2022 coletor final em alguns casos 
 
VANTAGENS 
 
\u2022 baixa perda de carga (10-25mm ca) 
\u2022 projeto, contrução e instalação simples 
\u2022 baixo custo de instalação e de manutenção 
\u2022 não tem limitação de temperatura 
\u2022 coleta a seco: permite recuperação mais 
fácil 
VANTAGENS 
 
\u2022 perda de carga média baixa (2 a 6\u201dca) 
\u2022 baixo custo da construção 
\u2022 simples de operar 
\u2022 pouca manutenção 
\u2022 projeto relativamente simples 
\u2022 espaço relativamente pequeno para instalação 
\u2022 não tem limitação de temperatura e pressão, exceto 
para o material de construção. 
DESVANTAGENS 
 
\u2022 baixa eficiência para pequenas partículas 
(<10µm) 
\u2022 requer espaço relativamente grande para a 
instalação 
 
DESVANTAGENS 
 
\u2022 Baixa eficiência de partículas pequenas 
\u2022 possibilidades de entupimento no caso de partículas 
adesivas ou higroscópicas 
\u2022 possibilidade de abrasão para determinadas 
partículas e determinada velocidade 
\u2022 não deve ser utilizado para partículas adesivas 
\u2022 em geral necessita do segundo coletor para atender 
emissão exigida 
Controle da Poluição Atmosférica \u2013 ENS/UFSC 
 Cap. VII 24 
Exemplo 1: Dimensionamento de ciclones e determinação da eficiência. 
 
 Quadro 7. 4 - Dados da Fonte. 
Vazão dos gases: 37,5 m3.s-1 
Temperatura dos Gases: 230 oC 
Pressão dos Gases: 1 atm 
Concentração de Partículas: 5260 mg.m-3 
Condições normais: 0º C e 1 atm 
Viscosidade dos gases : 2,6.10-5 Kg.(m.s)-1 
Densidade da Partícula : 2650 Kg.m-3 
 
Considerar as dimensões de um ciclone convencional, segundo Lapple 
Adotar v= 15 m.s-1 e 8 ciclones em paralelo. 
 
Tabela 7. 2 - Distribuição de tamanho das partículas. 
0 - 20 µm 20 - 30 µm 30 - 40 µm 40 - 50 µm 50 - 60 µm 60 - 80 µm > 80 µm 
2,7 % 6,9 % 9,4 % 10,5 % 10,5 % 16,5 % 43,5 % 
 
 
Solução: 
Área de Entrada do Ciclone (A1): 21 m312,015
8/5,37
v
Q/8A === 
 
Como A1 = (altura de entrada) × (largura de entrada) : A D x D Dc c c1
2
0 25 0 5 0 125= =, , , 
 
Portanto Dc = 125,0
1A
 = 
125,0
312,0
= 1,58 m 
 
Outras dimensões (Quadro 7. 5): 
 
 Quadro 7. 5 \u2013 Dimensões do ciclone projetado. 
Dimensões Relação Dimensão (m) 
Altura de entrada 0,5 D 0,790 
Largura de entrada 0,25 D 0,395 
Profundidade do duto de saída 0,625 D 0,987 
Diâmetro do duto de saída 0,5 D 0,790 
Altura do corpo cilíndrico 2,0 D 3,160 
Altura total 4,0 D 6,320 
Diâmetro do duto de descarga do pó 0,25 D 0,395 
 
Agora determinando a eficiência: 
 
Diâmetro de corte do ciclone (d50). Adotar Nv entre 3 e 10. Nv = 6 
Controle da Poluição Atmosférica \u2013 ENS/UFSC 
 Cap. VII 25 
d
b
V N
x
x
x m
g
i p v
50
6
5
6
9
2
10
9 2 6 10 0 395
2 15 2650 6 10 7 86=
\uf8eb
\uf8ed
\uf8ec
\uf8ec
\uf8f6
\uf8f8
\uf8f7
\uf8f7 =
\uf8eb
\uf8ed
\uf8ec
\uf8ec
\uf8f6
\uf8f8
\uf8f7
\uf8f7 =
\u2212
. .
. . . .
. , . ,
. . . .
,
µ
pi \u3c1 pi µ 
 
Eficiência total de coleta ( \u3b7t ): 
Segundo De Paola e Theodore ( )\u3b7i id d= +
1
1 50
2/
 
 
Calcular a eficiência fracionada ( \u3b7i ) \u2013 Tabela 7. 3. 
 
Tabela 7. 3 - Eficiência fracionada. 
di (µµµµm) di (µµµµm) mi (%) \u3b7\u3b7\u3b7\u3b7i mi x \u3b7\u3b7\u3b7\u3b7i 
0 \u2013 20 10 2,7 0,618 0,0167 
20 \u2013 30 25 6,9 0,910 0,0628 
30 \u2013 40 35 9,4 0,952 0,0895 
40 \u2013 50 45 10,5 0,970 0,102 
50 \u2013 60 55 10,5 0,980 0,103 
60 \u2013 80 70 16,5 0,987 0,163 
> 80 90 43,5 0,992 0,431 
 \u3a3\u3a3\u3a3\u3a3 = 100% \u3a3\u3a3\u3a3\u3a3 mi x \u3b7\u3b7\u3b7\u3b7i = 0,968 
 
Eficiência total de coleta = \u3b7t = \u3a3 mi x \u3b7i = 96,81 % 
 
Emissão final ( Ef) 
- Sem controle : E QxC m s mg m s g Kg
h mg g
Kg hi i= = =
37 5 5260 3600 1 1
1 10 1000
710 1
3 3
3
, / . / . . .
. .
, / 
- Com controle : ( )E E Kg hf i t= \u2212 = \u2212 =. ( ) , , ,1 710 1 1 0 968 22 72\u3b7 
 
- Concentração na saída do ciclone (Cs) a 230ºC e 1atm 
( ) ( )C C mg
ms i t
= \u2212 = \u2212 =1 5260 1 0 968 168 32 3\u3b7 , , 
 
Corrigir Cs para as condições normais ( 0º e 1 atm) 
 
P
TCC SCNTPS
1
.
273
273
.)( \uf8fa\uf8fb
\uf8f9
\uf8ef\uf8f0
\uf8ee +
= = 310,12 mg/Nm3 
Controle da Poluição Atmosférica \u2013 ENS/UFSC 
 Cap. VII 26 
Exemplo 2: Dimensionamento de ciclones e determinação da eficiência 
 
Dados da fonte 
Vazão de gases : 25 m3/s 
Temperatura dos gases : 230 ºC 
Pressão dos gases : 1 atm 
Concentração de partículas : 5260 mg/ m3 
Condições padrão (normal) : 0 ºC e 1 atm 
Viscosidade dos gases : 2,6 x 10-5 kg .(m.s)-1 
Densidade da partícula : 2650 kg. m-3 
Distribuição de tamanho das partículas \u2013 Tabela 7. 4. 
 
Tabela 7. 4 - Distribuição de tamanho das partículas. 
0 - 20 µm 20 - 30 µm 30 - 40 µm 40 - 50 µm 50 - 60 µm 60 - 80 µm > 80 µm 
2,7 % 6,9 % 9,4 % 10,5 % 10,5 % 16,5 % 43,5 % 
 
Dimensões de um ciclone (ciclone convencional) / Lapple 
Adotar V = 15 m/s 
Solução: 
 
Area de entrada do ciclone \u2192 
V
QA = A1 = 1,67 m2 
Como A1 = 0,25 Dc x 05, Dc = 0,12 Dc² 
 
Portanto = ........ m 
 
Outras dimensões \u2013 Tabela 4 
Dimensões Relação Dimensão (m) 
Altura de entrada 0,5 D 
Largura de entrada 0,25 D 
Profundidade duto de saída 0,625 D 
Diâmetro duto de saída 0,5 D 
Altura do corpo cilíndrico 2,0 D 
Altura total 4,0 D 
Diâmetro do duto de descarga do pó 0,25 D 
 
Diâmetro de corte do ciclone ( d 50) Adote Nv entre 3 e 10. Adote Nv = 10. 
 
x 106 (d 50 em µm ) \u2192 d 50 = µm 
 
 
Eficiência total de coleta (\u3b7\u3b7\u3b7\u3b7t) 
Segundo De Paola e Theodore 
 
Portanto, calcule a eficiência para cada faixa granulométrica 
 
125,0
1ADc =
=50d
2
501
1
\uf8f7\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
+
=
i
i
d
d
\u3b7
2
50
10
10
1
1
\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
+
=
d
\u3b7
Controle da Poluição Atmosférica \u2013 ENS/UFSC 
 Cap. VII 27 
 
E daí 
Tabela 7. 5 - Eficiência fracionada (\u3b7i) 
d i (µm) d i (µm) mi (%) \u3b7i mi x \u3b7i 
0 - 20 µm 10 2,7 % 
20 - 30 µm 25 6,9 % 
30 - 40 µm 35 9,4 % 
40 - 50 µm 45 10,5 % 
50 - 60 µm 55 10,5 % 
60 - 80 µm 70 16,5 % 
> 80 µm 43,5 % 
 100 % \u3a3 
 
Eficiência total de coleta = \u3b7t = \u3a3 (mi x \u3b7i) 
 
Emissão final (Ef) 
 
Sem controle Ei = Q x Ci = Kg/h = 473,4 Kg/h 
 
Com controle Ef = Ei x (1 - \u3b7t) = Kg/h 
 
Concentração na saída do ciclone (Cs) a 230 ºC e 1 atm 
 
Cs = Cs x (1 - \u3b7t) = 5260 x (1 - ) mg/m3 
 
Nas condições normais (0 ºC e 1 atm) 
 
 
 
 
\u3b7t = % 
 
610
52603600.25 xxEi =
( )
( )
A
A
N P
x
TCsCs 1
273
)273
.
+
=
 
Cs(N) = .................mg/Nm3 
Controle da Poluição Atmosférica \u2013 ENS/UFSC 
 Cap. VII 28 
7.5.1.3 FILTROS DE TECIDO 
 
Os filtros de tecido são os sistemas de filtragem mais comumente utilizados. Sua utilização se 
dá não só para o controle de poluição do ar, mas também como parte integrante do processo industrial, 
como é o caso do processo de produção do óxido de zinco. 
O princípio de funcionamento de um filtro de tecido é simples. Trata-se da passagem da mistura gasosa 
que contém partículas através de um tecido, sendo que o gás atravessa os poros do tecido e as 
partículas, na sua maioria, ficam retidas na sua superfície, que de tempos em tempos tem que ser 
retiradas para evitar uma camada muito espessa, o que dificultará a passagem do gás (aumento da 
perda de carga).No começo do processo de filtragem a coleta se inicia com a colisão das partículas 
contra as fibras do meio filtrante e sua posterior aderência às mesmas. A medida que o processo