Soluções criativas que eliminam o seu problema de poluição.

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1 Soluções criativas que eliminam o seu problema de poluição.

2 Líder mundial em Tecnologia de Pulverização precisa há mais de 75 anos A Spraying Systems desenha e fabrica bicos de pulverização, controles e sistemas automáticos de pulverização bem como acessórios, manifolds, lavadores de tanques e lanças injetoras. A Spraying Systems conta com engenheiros de vendas que atendem todas as regiões do país. Nosso diferencial não está apenas na tecnologia envolvida na fabricação dos bicos e sistemas precisos, mas na consultoria técnica especializada e nos serviços oferecidos aos clientes como análises de pulverização, testes de desempenho, protótipos e estudos de comportamento de pulverização antes de partidas de novas aplicações. Metodologia Spraying Systems Diagnosticar a Oportunidade Prescrever e Desenvolver a Solução Preparar Plano e Definir Métricas Entregar e Implantar a Solução Provar & Celebrar PULVERIZAÇÃO SUPERIOR. RESULTADOS SÉRIOS. 2

3 Por que investir em sistemas de abatimento e controle de pó? Nós não herdamos a Terra de nossos pais, estamos emprestando-a aos nossos filhos (Lester R. Brown) Cerca de 2 bilhões de toneladas de poluição são liberadas anualmente na atmosfera em todo o mundo pelas atividades humanas. Um dos principais efeitos negativos da poluição atmosférica é o fato de que, a cada ano, mais de pessoas no mundo falecem prematuramente pela exposição repetida à poluição. Melhorando a qualidade do ar e reduzindo os efeitos negativos da poluição, as pessoas podem viver uma vida melhor e mais longa. A poeira é, de modo geral, definida como pequenas partículas sólidas criadas a partir da quebra de partículas maiores. Dependendo do tamanho, as partículas podem se tornar um problema de saúde, principalmente quando estão suspensas no ar. A fim de atender às exigências das legislações ambientais e livrarem-se de pesadas multas e penalidades por infrações de emissões, as empresas que têm processos produtivos geradores de poeira, cada vez mais investem em sistemas eficientes de abatimento e controle de pó. O que é uma partícula fugitiva? Partículas fugitivas podem ser definidas como sendo partículas sólidas predominantemente maiores que partículas coloidais e usualmente menores que 62 mícrons. Problemas com partículas fugitivas vêm sendo uma séria preocupação para as indústrias há vários anos. Tamanho das Partículas Utilizando uma visão da engenharia, podemos classificar as partículas em quatro tamanhos: Classificação Tamanho Extremamente Fino 50% estão entre 0.5 e 2.0 µm Fino 50% estão entre 2.0 e 7.0 µm Médio 50% estão entre 7.0 e 15.0 µm Grande 50% estão entre 15 e 50 µm Como funcionam os Sistemas de Controle? O fator mais óbvio influenciando a poluição atmosférica é a quantidade de contaminantes emitida. Duas das mais importantes condições atmosféricas afetando a dispersão de poluentes são: (1) a força do vento e (2) a estabilidade do ar. A poeira é criada quando o ar passa por uma pilha de material em movimento ou processamento. Com um vento constante, as partículas menores (abaixo de 50 µm) podem permanecer suspensas por longos períodos e se movimentar por longas distâncias. Métodos de Controle de Poeira Prevenção (Mecânico): sistemas configurados para minimizar a geração de poeira. Contenção (Mecânico): instalação de mecanismos para assegurar que todas as partículas geradas sejam mantidas confinadas. Supressão e/ou Capturação de Poeiras (Água e Produtos Químicos): pulverizadores, espuma e névoa são utilizados para capturar qualquer partícula formada e aumentar o peso dessas partículas. Coletores (Mecânico): Equipamentos coletores de poeira que utilizam o princípio de ventilação para capturar a corrente de poeira, afastar da fonte geradora e canalizar até equipamentos coletores. 3

4 Se você seguir os três primeiros métodos corretamente, não será necessário o quarto, com custo mais elevado. Controle de poluição via úmida Supressão de Poeira: Suprimindo a poeira antes de tornar uma partícula em suspensão. Abatimento de partícula em suspensão: Captura e abatimento das partículas fugitivas. Projeto de um sistema de Pulverização utilizando água O bico é o coração de um sistema de pulverização. Consequentemente, as características físicas da pulverização são críticas. Fatores como tamanho de gota, distribuição, velocidade, padrão e ângulo de pulverização, vazão e pressão de água dependem do modelo de bico selecionado. A seguir alguns detalhes referentes a esses fatores: Tamanho do Particulado/ tamanho de gota A eficiência da captura do particulado depende da taxa entre o tamanho de gota e o tamanho do particulado de poeira. A distribuição de gotas produzidas pelo bico é uma variável muito importante para controle de poeira. O tamanho da gota diminui conforme o aumento da pressão de operação. Informações referentes ao tamanho de gota em diferentes pressões podem ser obtidas pelos fabricantes de bicos. Para sistemas de supressão via úmida são recomendadas gotas grandes ( µm); Para sistemas de captura de partículas fugitivas são recomendadas gotas muito finas ( µm); Gotas finas geralmente são produzidas por bicos atomizadores pneumáticos com utilização de ar comprimido ou hidráulicos, com a utilização de bombas de alta pressão para quebrar o líquido em pequenas gotas. Entendendo o papel do tamanho de gota Tamanho de gota refere-se ao tamanho de cada gota que compõe o padrão de pulverização de um bico. Esta escala é a distribuição de tamanho de gota. Veja a figura ao lado. Muitos fatores podem afetar o tamanho de gota: as propriedades dos líquidos, capacidade do bico, a pressão e o ângulo de pulverização. Contagem D V0.5 (34.6 µm) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Diâmetro da gota Volume % DV0.5 é o diâmetro mediano de volume, que também é conhecido como DMV. DV0.5 é um valor em que 50% do volume total de líquido pulverizado é formado por gotas com diâmetros maiores do que o valor da mediana e 50% menores do que o valor médio. 4

5 Velocidade da Gota Normalmente, as maiores velocidades de gota são desejáveis para ambos os sistemas de controle de poeira por meio de via úmida. Distribuição de Pulverização Os bicos são classificados conforme a distribuição de pulverização que produzem: Bicos tipo Jato Sólido Bicos tipo Jato Cone Oco Bicos tipo Jato Leque Bicos Atomizadores Bicos tipo Jato Cone Cheio Ângulo de Pulverização Cada bico apresenta um ângulo de pulverização característico. O ângulo de pulverização normalmente é fornecido pelo fabricante. O conhecimento do ângulo de pulverização e da distribuição é essencial para determinar a área de cobertura e o número total de bicos necessários. Vazão A vazão de líquido produzida pelo bico depende da pressão de operação. A vazão e pressão de operação estão relacionadas em função de um fator K (para cada tipo de bico) e da raiz quadrada da pressão. O conhecimento da vazão de cada bico é necessário para determinar a porcentagem de umidade que pode ser adicionada ao material. Considerações de Operação Entender as propridades do material causador da poeira vai: Determinar quanto de umidade adicionar Determinar se aditivos são necessários Considere o estágio de processamento - materiais reagem diferentemente antes e depois de processados. O material está em movimento ou parado? Se em movimento, tamanho de gota e velocidade são importantes. Se parado, tamanho de gota e ângulo de pulverização são importantes. O básico sobre tamanho de gota Bicos atomizadores produzem os menores tamanhos de gota, seguidos pela atomização fina, jato cone oco, jato leque e bicos jato cone cheio. As pressões mais elevadas produzem gotas menores e pressões mais baixas produzem gotas maiores Bicos de baixa vazão produzem as menores gotas e bicos de vazão mais elevada produzem as maiores gotas A velocidade da gota está relacionada ao seu tamanho. Pequenas gotas podem ter uma velocidade inicial mais elevada, mas a velocidade diminui rapidamente. Já gotas maiores mantêm a velocidade por um tempo maior e se deslocam mais. Bico atomizador Atomização fina Cone Oco Leque Cone Cheio Menor tamanho de gota Maior tamanho de gota 5

6 Onde está a poeira? Turbulência do ar influencia especialmente a supressão de pó. Pode-se precisar de enclausuramento. Requisitos de água As taxas de aplicação de água devem ser ajustadas de acordo com as condições de tempo e material para adicionar o mínimo. Não é necessário encharcar o material para o controle de pó. O objetivo é manter a umidificação da superfície a um nível em que a poeira não se torne um problema. Por exemplo: para cada 1% de umidade adicionada em carvão, há uma penalidade térmica de de BTU/ton. Tamanho de partícula As partículas finas precisam de mais água para controle do que partículas maiores. A poeira e as gotas devem ser comparáveis em tamanho. O objetivo é a colisão, de maneira que a gota capture a poeira. Tamanho de partículas típico (em mícrons) Negro de carbono: 0,01 a 0,3 µm Poeira: 1 a 100 µm Poeria de cimento: 3 a 100 µm Carvão pulverizado: 3 a 500 µm Cinzas: 10 a 200 µm Limestone moída: 10 a 1000 µm A maioria das operações combinará dois métodos para se tornar eficaz no controle de poeira: Prevenção da Suspensão da Partícula: alcançada direcionando o jato de água direto no material para prevenir o levantamento de pó. Supressão da Partícula Suspensa: feita por meio do direcionamento do jato na nuvem de poeira dispersa em algum processo. Sistemas via úmida: Hidráulico: Utiliza somente água, obtendo tamanhos de gota no range µm. Atomizado a ar: Utiliza ar comprimido com o objetivo de reduzir o tamanho das gotas. Surfactante: Utilizado em aplicações nas quais é necessária a redução da tensão superficial da água, obtendo gotas ainda menores e economizando água. Dry Fog: Utilizados em aplicações com particulados extremamente finos. Espuma: Utilizado quando se deseja um efeito residual da espuma no controle da poeira. 6

7 Sistema a seco: Cartucho: Em aplicações em que o material do processo não tolera água, pode-se utilizar a tecnologia de abatimento a seco do tipo filtro cartucho. Prós e contras de cada tecnologia: TIPO VANTAGENS DESVANTAGENS Água Baixo custo. Simples para projetar e operar. Efeito da deriva é limitado. Não pode ser usada com alguns materiais sensíveis a água. Alguns materiais repelem água. Não pode ser usada em temperaturas baixas. Necessita de maior volume. Excesso de umidade é comum. Quando a água evapora, é necessário refazer a aplicação. Agentes Surfactantes Mais eficiente do que somente a água. Eficiência equivalente com menor consumo de água. Não pode ser usado com todos os materiais. O material é contaminado com surfactantes. Maior custo com investimento, operação e manutenção. Espuma Maior eficiência quando é possível obter um contato adequado da espuma com o material. Aumento da umidade é baixo. O material é contaminado com espuma. Ar comprimido é normalmente necessário. Maiores custos com investimento, operação e manutenção. Adesivos Elimina a necessidade de nova aplicação. Maior eficiência em múltiplos pontos de transferência. Pode causar problemas de produção e danos aos bicos e aos equipamentos. Maior custo com investimento, operação e manutenção. Hidráulica Pneumática Instalação simples. Baixos custos operacionais. Ar comprimido não é necessário. Padrões de jato cone oco e cone cheio. Tamanho de gota menor. Maior passagem e menor entupimento. Padrões de jato - cone oco, cheio ou leque. Operação em alta pressão aumenta o consumo de energia elétrica e o desgaste da bomba. Qualidade da água é crítica pequenos orifícios são propensos a obstrução e requerem maior manutenção. Mais adequado para utlizações em áreas fechadas com pouca turbulência. Gasto com ar comprimido. Injeção de ar adicional na área aumento da velocidade pode gerar maior quantidade de poeira. Mais adequado para utilização em áreas fechadas com pouca turbulência. 7

8 Como selecionar o sistema adequado para a sua necessidade? Cada processo produtivo provoca a geração de particulado com tamanhos diferentes. A eficiência de um sistema de controle de poeira está diretamente relacionada à escolha do tamanho de gota adequado para cada particulado e a consequente escolha do bico de pulverização certo para produzir o tamanho de gota correto. A Spraying Systems tem um extenso conhecimento na escolha do tamanho de gota adequado para o controle de poluição do seu processo e na especificação dos bicos pulverizadores para produzir o tamanho de gota desejado. Esse é o nosso diferencial. Temos mais de tipos de bicos. Veja Tabela de referência Bico Pulverizador vs. Tamanho de Gota (contra-capa deste material). A Spraying Systems domina todas as tecnologias de controle de poeira via úmida, além do sistema a seco por filtro cartucho. Partícula de poeira Se o diâmetro da gota é maior do que o da partícula de pó, a partícula de pó seguirá a corrente de ar em volta da gota (mostrado a esquerda). Se o diâmetro da gota e o diâmetro da partícula forem compatíveis, a partícula de poeira seguirá a corrente de ar e colidirá com a gota. Gota Spray Gota Spray Partícula de poeira Como capturar a poeira? Capturar as partículas de poeira com spray de água é mais efetivo em áreas com pouca turbulência de ar. Dependendo do ambiente, enclausuramentos podem ser necessários. Siga o fluxograma para facilitar o seu processo de escolha Material Umidade Aceitável? Não Seco Filtro Cartucho Sim Via Úmido Não Produto Químico Aplicável? Sim Não Necessário Ar Comprimido? Sim Sim Necessário Ar Comprimido? Não Hidráulico Atomizado Dry Fog Espuma Surfactante Atomizado Surfactante Hidráulico 8

9 A QUANTIDADE DE ÁGUA ADICIONADA PODE SER UM FATOR DE RESTRIÇÃO NA ESCOLHA DA TECNOLOGIA. CONFIRA A TABELA ABAIXO PARA SABER O QUANTO DE ÁGUA CADA TIPO ADICIONA AO PROCESSO. % Água Tecnologia vs. Quantidade de Água Adicionada (%) 0,8% 0,8 0,7 0,6% 0,6 0,5% 0,5 0,4% 0,4 0,3 0,2 0,1% 0,1 0,08% 0% 0 Filtro Cartucho Dry Fog Espuma Atomizado com Surfactante Atomizado Hidráulico com Surfactante Hidráulico OUTROS FATORES IMPORTANTES NA ANÁLISE DE ESCOLHA DO SISTEMA SÃO OS CUSTOS OPERACIONAIS E DE INVESTIMENTO.VEJA NA TABELA ABAIXO UM COMPARATIVO RELATIVO ENTRE AS TECNOLOGIAS: Despesa Operacional vs. Investimento Despesa Operacional Dry Fog Espuma Atomizado com Surfactante Atomizado Filtro Cartucho Hidráulico com Surfactante Hidráulico Investimento 9

10 Efeitos negativos da escolha inadequada de tecnologia A escolha da tecnologia ou um projeto inadequado (bicos incorretos, posicionamento, arranjo, etc.) pode levar a efeitos colaterais indesejados, como os exemplos abaixo. VSR Efeito Residual de Lama (V.S.R) Quando ocorre a pulverização de névoa em pontos de transferência, sem um controle total, somente uma pequena quantidade dessa névoa entra em contato com a poeira, jogando-a para o material que está sendo transportado. As partículas maiores restantes umedecem a superfície interna das rampas, chutes de transferência, etc. Esta poeira acumulada entra em contato e adere na superfície e num pequeno espaço de tempo desenvolve um considerável acúmulo de lama. Com o passar do tempo este acúmulo torna-se volumoso e cai devido ao seu próprio peso. Este material cai sobre a correia transportadora misturando-se com o material que já está sendo transportado. Excesso de água Causa alterações no processo produtivo como: aumento de peso do material a ser transportado, penalidades térmicas, maior frequência nas manutenções de equipamentos, etc. Excesso de poeira Ocasiona principalmente problemas de saúde nos trabalhadores e poluição ambiental, tendo como consequência multas com órgãos reguladores. Benefícios de um controle efetivo da emissão de partículas em suspensão 1. Redução da necessidade de limpeza 2. Redução de paradas para manutenção 3. Redução de acúmulo de material nos equipamentos da planta 4. Redução na perda de material e receita 5. Diminuição no consumo de água 6. Controle da taxa de umidade máxima 7. Responsabilidade sócio ambiental 10

11 Nossos Produtos para Abatimento de Pó Umidificação de Pilhas: Canhões automáticos substituem métodos tradicionais de controle de dispersão de material, não formando poças nem causando a erosão da pilha e pulverizando somente quando necessário. Permitem livre movimentação de outras máquinas na área, podendo ser usados em mais de uma pilha. Opção de Controle do Sistema: Um sistema especial pode ser fornecido para controlar a pulverização (quantidade de água), dependendo das condições meteorológicas e de materiais. O sistema oferece as seguintes funções: Monitora o clima local e calcula o potencial de secagem das superfícies das pilhas. Usa previsões de 12 horas para agendar funcionamentos especiais, aumentando a pulverização com água antes de uma geada, ou desativar os equipamentos no caso de uma tempestade. O sistema incorpora o software K-System que é baseado em um índice denominado Fator K, que é usado para determinar quando e quanta água deve ser pulverizada sobre as pilhas para controlar as emissões de poeiras fugitivas, dependendo das condições meteorológicas e de materiais. O fluxo de informação no sistema 11

12 Pontos de Transferência: Controle de poeira para pontos de transferência de correia com chute. Mining Kit: Versátil sistema criado pela Spraying Systems do Brasil, indicado para projetos que não exijam complexos sistemas automatizados. Atende à resolução 003 do CONAMA para abatimento ou supressão de pó com uma solução completa, de fácil montagem e manutenção, que pode ser feita pela própria empresa. Pode ser instalado em moegas, britadores, descargas de transferência de correia com chute, formação de pilhas e descarga com trippers, silos e peneiras vibratórias. O Mining Kit usa os bicos Veejet, Unijet e FogJet, dependendo do caso de despoeiramento e não usa compressor de ar nem surfactante chaves para um abatimento e controle de pó efetivos Tamanho e Cinética da Partícula Aplicação da Umidade Corretamente Escolha do Padrão de Jato e Tipo de Bico Correto Posicionamento Correto dos Bicos Manutenção Adequada dos Equipamentos

13 Esquema ilustrativo sistema fechado Esquema ilustrativo sistema aberto Versão Completa - Sistema automatizado e enclausurado com painel elétrico NR 12, sensor de presença de caminhão, sensor de carga de britador, tanque de litros com sensor de nível, válvulas elétricas para acionamento dos pontos de aspersão, manifolds e bicos adequados ao processo. Versão Básica - Sistema de aspersão compacto, sem enclausuramento, tem painel elétrico NR 12 para acionamento local, válvulas manuais para abertura e fechamento de pontos de abatimento, manifolds e bicos adequados ao processo. Opcional: reservatório externo de litros. Trommels: A alimentação de material num tambor trommel causa poeira considerável dentro do tambor e na parte de baixo pelo material que cai. O uso de um sistema de supressão por Dry Fog com bicos de pulverização dentro do tambor e na entrada, fornece proteção do ar movimentado ao redor e permite a aglomeração do material enquanto este se movimenta no processo. Bicos de pulverização adicionais podem ser colocados na saída do tambor e/ou na parte de baixo do coletor para aumentar a supressão das nuvens de poeira, principalmente quando um material excessivamente seco está sendo processado. Stacker e/ou Reclaimer: Neste sistema, os jatos de água (dotados de tamanho de gota compatíveis com o particulado) provocam a aglomeração das partículas de pó que precipitam na roda da recuperadora e nos chutes da roda e de descarga, devido ao acréscimo de seu peso próprio. Ao mesmo tempo, a umidificação do material diminui a quantidade de pó desprendido nos pontos de transferência. Portanto, o Sistema de Aspersão não gera lama, pois se pulveriza apenas a vazão suficiente para uma boa captação do pó sem a aspersão direta sobre a correia transportadora. 13

14 Carregador e Descarregador de Navios: Tecnologia que minimiza a dispersão da gota e do material no ar causada pela ação dos ventos, evitando emissão para o meio ambiente e perda de produto. Virador de Vagão: Cobertura ideal que evita dispersão no processo de descarga (rolagem) durante o giro do virador. Aplicável em viradores duplos. Cobertura de Vagão: Reduz a dispersão de pó e desperdício de matéria prima durante o transporte de cargas e aumenta a rentabilidade. Secagem rápida: não gera lama e não compromete o produto. Libera o vagão mais rápido, pois dispensa colocação de lona. Lavador de Chassi e Pneu: Atende à resolução 293 do Contran. Evita a dispersão de materiais no deslocamento, com lavagem externa de chassi e pneus. Sistema projetado para reaproveitar até 80% da água utilizada em menor tempo que os métodos tradicionais. 14

15 Umidificação de rodovias: Equipamento para umidificar as rodovias onde o transporte é feito, minimizando a geração de poeira com a passagem de veículos. Manifolds com bicos de pulverização instalados em caminhão pipa. Com válvula de controle manual de acionamento dos bicos. Storage Sheds: O armazenamento de materiais é usualmente feito com uma carregadeira móvel que despeja material em várias direções. Em tais condições, o método mais prático de supressão de pó é montar bicos pulverizadores no teto. Esses bicos produzem um tamanho de gota de 5 mícrons que evapora no ar ao redor, sem cair no nível do chão, molhando a área de operação. O fluxo é mínimo, com 8 litros / hora por bico - ou 2,5ml por segundo (meia colher de chá), algo quase desprezível. Devido ao fluxo baixo e tamanhos de gota micro finos, a neblina pode ser chamada de seca. Isso facilita para que os bicos se mantenham constantes durante o processo, fazendo com que o custo benefício seja muito bom. Filtros Cartucho: É utilizado em aplicações nas quais se necessita eficiência mais elevada, sendo utilizados enclausuramentos que possibilitam a retirada da poeira em suspensão por meio de coletores e filtros. A manutenção periódica dos sistemas de pulverização é fundamental para manter a eficiência. 15

16 Tabela de Bico vs. Tamanho de Gota 1 - Tamanho de partícula por bico de pulverização 2 - Teste de Laboratório a 40 PSIG usando análise de partículas por imagem Tamanhos WhirlJet 5 Range de tamanho de partículas (Mícrons) Volume Mediano Comparativo em relação ao tamanho de partícula Tempo para que a partícula caia 3,04 metros Segundos Tamanhos Atomização Hidráulica a 50 Chuva enevoada Veejets ou Unijets Tamanhos 15º Tamanhos 50º a a 2.0 Neblina molhada Dry Fog Tamanhos 95º Tamanhos FullJet Dry Fog Tamanhos Atomizadores a Ar 1/4J 1/2J 1J a a.001 Abaixo de.001 Vapor Fumaça Dimensões Moleculares Suspenso no ar mícrons = 1 milímetro Abaixo de 0,1 mícrons, as partículas ficam suspensas no ar devido ao choque molecular (Brownian Motion) Melhore a produção e o ambiente de trabalho, elimine desperdícios e adeque-se às normas ambientais. Entre em contato e solicite um estudo personalizado para sua empresa Confira os vídeos das nossas soluções para abatimento e controle de pó: 16