Apresentação incineradores correto

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Centro Universitário de Volta Redonda
Curso de Engenharia Ambiental
Professor:
Amarildo de Oliveira Ferraz
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
 EQUIPAMENTOS PARA CONTROLE DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS
INCINERADORES
Outubro de 2017
Centro Universitário de Volta Redonda
Curso de Engenharia Ambiental
Discentes:
Kemeli Paiva Cardoso - 201311567
Omar de Melo Carvalho - 201310515
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
 EQUIPAMENTOS PARA CONTROLE DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS
INCINERADORES
Outubro de 2017
INTRODUÇÃO
A combustão é uma reação exotérmica de oxidação da matéria orgânica, isto é, substância composta principalmente por carbono e hidrogênio reagindo com oxigênio, produzindo óxido de carbono, água e calor, a partir de uma energia de ativação suficiente para iniciar essa reação, que se alto mantém enquanto houver condições favoráveis.
O controle de poluição atmosférica visa proporcionar as condições favoráveis para a ocorrência dessa reação entre os compostos orgânicos e oxigênio do ar presentes no fluxo gasoso.
INTRODUÇÃO
O resultado desse processo de incineração não é algo que se possa dizer tão benéfico ao meio ambiente, pois tanto o monóxido (tóxico) quanto o dióxido de carbono (gás de efeito estufa), são considerados como poluentes atmosféricos. 
Os gases resultantes da incineração são potencialmente menos agressivos ao meio ambiente, onde desta forma a incineração é uma técnica de controle de redução dos impactos ambientais que são causados pelas emissões gasosas.
INTRODUÇÃO
A incineração gera ainda a oxidação de gases inorgânicos, com gás sulfídrico H2S que apresenta desagradável odor de “ovo podre”.
Nesse processo o gás sulfídrico H2S é transformado em dióxido de enxofre SO2 e água.
Fonte: http://quimik.webnode.com.br/primeiroano/formula-quimica/
Figura 1: SO2 
Figura 3: H2O
Figura 2: H2S
INCINERADORES PEQUENOS 
Os equipamentos pequenos fabricados pela LINDBERG ARGENTINA, possuem três seções:
1) Câmara de combustão primária - sem controle da injeção em ar;
2) Câmara de combustão secundária - com excesso de ar;
3) Câmara de saída - Com cortinas de água;
Esta câmara serve para reter as partículas que são arrastadas pelos gases, reduzindo significativamente a emissão de particulados.
INCINERADORES
PRINCIPAIS
Para conseguir uma incineração eficiente, vários métodos tem sido desenvolvidos, onde iremos falar sobre seis tipos de incineradores industriais, onde os principais grupos podem ser divididos em três:
 Incineradores de chama direta;
 Incineradores catalíticos;
 Flares ou queimadores.
Fonte: http://www.metaltech.com.br/incineradores_ind.html
Figura 4: Incinerador
Os dois primeiros podem ser projetados para reaproveitar o calor excedente fornecido pela queima de um combustível auxiliar e/ou dos compostos orgânicos que estão sendo destruídos. Esse reaproveitamento pode ocorrer de várias formas e para uma série de finalidades. Assim, pode-se por exemplo, aproveitar esse calor para aquecer os gases tóxicos a serem incinerados, reduzindo o consumo de combustíveis suplementares .
INCINERADORES
INCINERADOR DE CHAMA DIRETA COM RECUPERADOR DE CALOR POR DUPLA PASSAGEM
Pode-se ainda produzir vapor, como no caso da queima de gases em fornos e caldeiras, o que traz uma série de vantagens, dentre elas destacam-se o baixo investimento inicial e a redução de consumo de combustíveis queimados na caldeira. Esses equipamentos costumam atingir cerca de 950°C, temperatura mais do que suficiente para a destruição da maioria dos COVs.
Fonte: http://www.ambiental.ufpr.br/wp-content/uploads/2014/08/Livro_TGA-EA-_cap_3_Fontes_Fixas.pdf
Figura 5: Incinerador de chama
INCINERADOR DE COVs EM PROCESSO LITOGRÁFICO – FORMA DE FUNCIONAMENTO
O sistema é composto por uma câmara coletora que recebe os COVs que são suspensos da entrada da estufa, um incinerador com trocador de calor em seu interior e três queimadores (câmaras de combustão). 
CÂMARA COLETORA
QUEIMADOR 
Figura 6: Incinerador COVs
Fonte: Próprio Autor
Figura 7: Incinerador COVs
Fonte: Próprio Autor
INCINERADOR DE COVs EM PROCESSO LITOGRÁFICO – FORMA DE FUNCIONAMENTO
Os COVs são direcionados para o incinerador que queima os vapores (1).
Em seguida os gases queimados são direcionados para os três queimadores onde se misturam ao calor gerado pela queima do GN gerando mais calor, que direcionam o calor para o interior da estufa (2).
INCINERADOR 
1
2
QUEIMADOR 
INCINERADOR 
1
Figura 8 e 9: Incinerador COVs
Fonte: Próprio Autor
INCINERADOR DE COVs EM PROCESSO LITOGRÁFICO – FORMA DE FUNCIONAMENTO
Esquemática do sistema visualisada no painel da máquina.
Figura 10: Incinerador COVs, painel
Fonte: Próprio Autor
INCINERADOR DE COVs EM PROCESSO LITOGRÁFICO – MONITORAMENTO
O sistema é controlado por válvulas de fluxo de vazão e quando o sistema “entende” que o calor é desnecessário e se acumula na câmara coletora este é liberado para a atmosfera.
 A vazão liberada é monitorada com frequência certificando a ausência de COVs e GEEs, assegurando que o sistema só libere calor pela chaminé.
Figura 12: Incinerador COVs, monitoramento
Fonte: Próprio Autor
Figura 11: Incinerador COVs
Fonte: Próprio Autor
Bomba coletora ligada ao pitô que recebe o material coletado e armazena em BAGs para enviar para análise.
INCINERADOR DE COVs EM PROCESSO LITOGRÁFICO – MONITORAMENTO
Figura 13: Incinerador COVs, bomba coletora
Fonte: Próprio Autor
INCINERADOR CATALÍTICO
Incineradores catalíticos apresentam sistemas recuperadores e sistemas regeneradores de calor.
Esses equipamentos podem operar com temperatura mais baixa que os demais, porem precisam de combustíveis para auxiliar no inicio do processo de combustão, isso acontece por ter presença de metais nobres como platina no seu leito, que facilita a oxidação do composto, baixando a energia necessária para a reação e acelerando a sua velocidade. 
INCINERADOR CATALÍTICO
Esses incineradores operando entre 320 e 450°C, conseguem a mesma eficiência que incineradores de chama direta operando de 600 á 1.100°C.
Figura 14: Incinerador catalítico com a queima
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Incinera%C3%A7%C3%A3o
INCINERADOR CATALÍTICO
Figura 15: Incinerador catalítico horizontal
Fonte: Ambiental UFPR
Figura 16: Incinerador catalítico vertical
Fonte: Ambiental UFPR
Também conhecidos como flares, esses incineradores são compostos por tochas a ar livre, alimentadas por fluxo de gases, que são ao mesmo tempo poluentes e combustíveis . Dependendo da concentração, pode ser necessário o uso de um combustível auxiliar, misturado aos gases, para manutenção da chama.
INCINERADOR FLARE
Figura 17: Incinerador flare
Fonte: http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2014/06/sobre-as-flares-sua-funcao-e-o-seu.html
Esses equipamentos baseiam-se no mesmo princípio dos demais, ou seja, na eliminação de poluentes por meio da combustão, com índices superiores à 98%. Contudo, não costumam ser usados para o controle convencional, como os outros métodos, mas sim em situações de descargas intermitentes ou emergenciais de gases combustíveis industriais.
INCINERADOR FLARE
Figura 18: Incinerador flare
Fonte: http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2014/06/sobre-as-flares-sua-funcao-e-o-seu.html
Os flares apresentam alguns aspectos diferenciados em relação aos demais:
A combustão se dá ao ar livre sendo que a labareda pode ficar ao nível do solo, mas normalmente, por questões de segurança, é acesa no alto de uma espécie de torre;
Devido à radiação térmica , o calor liberado para a vizinhança pode não ser admissível;
A luz emitida pela chama pode ser um incômodo em áreas urbanas;
INCINERADOR FLARE
O ruído gerado pelos Venturis próximo às chamas pode ser excessivo;
Geram grande desperdício de combustíveis auxiliares, uma vez que uma chama piloto precisa estar constantemente acesa.
INCINERADOR FLARE
Figura 19: Incinerador flare
Fonte: http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2014/06/sobre-as-flares-sua-funcao-e-o-seu.htmlMODELOS DE INCINERADORES
Esses são os outros 3 tipos de incineradores além dos modelos mencionados anteriormente:
 Incinerador caldeira utilizado para queima de poluentes e produção de vapor;
 Incineradores regenerador térmico;
 Incineradores regenerador térmico sem chama.
INCINERADOR CALDEIRA UTILIZADA PARA QUEIMA DE POLUENTES E PRODUÇÃO DE VAPOR
Para recuperação do calor da incineração, é recomendado que as concentrações de particulados no fluxo gasoso sejam minimizadas ao máximo possível, pois as partículas podem se depositar nas superfícies dos tubos de troca de calor aumentando a quantidade e a espessura das camadas que o calor precisa atravessar na sua transferência de fluido quente para o frio, que se pretende aquecer.
Figura 20: Incinerador caldeira
Fonte: Ambiental UFPR
INCINERADOR REGENERADOR TÉRMICO
Esse tipo de incinerador quando corretamente operados tem a capacidade de reaproveitamento de até 95%.
Nesse processo um leito composto por um empacotamento cerâmico é preaquecido pelos gases da câmara de combustão, antes das passagens dos compostos gasosos a serem oxidados. Tem três leito cerâmicos em câmaras separadas e paralelas e uma válvula de controle
Figura 21: Incinerador regenerador térmico
Fonte: Ambiental UFPR
INCINERADOR REGENERADOR TÉRMICO SEM CHAMA
Em outro tipo de regenerador, a combustão é realizada sem a presença de chama. Os queimadores são utilizados somente para preaquecer o leito cerâmico, por onde os gases a serem tratados irão passar após serem alimentados e misturados com o ar ambiente, pela parte inferior do equipamento. O leito é mantido a temperaturas superiores às de auto ignição dos compostos, mesmo daqueles mais difíceis de serem oxidados e que, normalmente, estão presentes em fluxos de emissões gasosas.
Figura 22: Incinerador regenerador térmico s/ chama
Fonte: Ambiental UFPR
Esses equipamentos possuem a vantagem de apresentar baixíssimas taxas de formação de NOx devido aos limitados picos de temperatura nos leitos de regeneração. Contudo, só podem operar com fluxos que apresentem concentrações extremamente baixas de particulados livres de compostos organometálicos ou organofosforados, pois estes podem formar contaminantes que se acumulam no leito.
INCINERADOR REGENERADOR TÉRMICO SEM CHAMA
Figura 23: Incinerador regenerador térmico s/ chama
Fonte: Ambiental UFPR
-	Acessado em: 07 de Outubro de 2017. METAL TECH. Disponível em : <http://www.metaltech.com.br/incineradores_ind.html>
-	 Acessado em: 05 de Outubro de 2017. LIVRO TGA EA. Disponível em : <http://www.ambiental.ufpr.br/wp-content/uploads/2014/08/Livro_TGA-EA-_cap_3_Fontes_Fixas.pdf>
-	Ferraz, Amarildo. , 2017. APRESENTAÇÃO POLUIÇÃO ATMOSFERICA.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS