CONTROLE DA POLUIÇÃO DO AR. Profa. Márcia Valle Real

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1 CONTROLE DA POLUIÇÃO DO AR Profa. Márcia Valle Real RJ, novembro de 2011

2 GESTÃO DE RECURSOS AMBIENTAIS ATMOSFÉRICOS Nível Estratégico Políticas Ambientais Nível Estratégico e Tático: Limites de Emissão Nível Operacional Controle das Emissões POLUIÇÃO Poder Público: Federal, Estadual, Municipal Padrões Qualidade Ambiental Empresas: Programas de Gestão e de Auditoria Ambiental Unidades Operacionais: Instalações, Procedimentos e Práticas Sociedade e meio ambiente

3 CONTROLE DA POLUIÇÃO OBJETIVO: - Agir sobre os elementos que geram a poluição, ou seja, sobre as fontes de poluição, a fim de reduzir suas emissões e /ou os seus impactos. ATUAÇÃO: Políticas Administrativas Tecnológicas & Técnicas Governos & Empresas

4 POLÍTICA AMBIENTAL Política: Conjunto de objetivos que dá forma a um programa de ação e que condiciona a sua execução. Programas de Ação Ambientais: Governamentais, Empresariais e Individuais Foco Principal: Preservação Ambiental Execução: Instrumentos ou Mecanismos.

5 Políticas públicas para combater o problema ESTRATÉGIAS MANDATÓRIAS Mais Restritivas VOLUNTÁRIAS Menos Restritivas Instrumentos de Controle Regulação Normas Legais (Comando e controle) Tributos Impostos e taxas: Emissões; Produtos; Serviços (Coleta) Fiscais Econômicos Subsídios Depreciação acelerada; Isenção de impostos Mercado Parcerias Educação Divulgação Marketing Permissão de emissões (offset) Depósito retorno (reciclagem)

6 Instrumentos de Política Pública Ambiental Governamental Tipos Objetivos Exemplos Regulação direta (Comando e Controle) Normas legais que visam proteger o meio ambiente mediante ações que proíbem, restringem e/ou impõem obrigações às instituições / indivíduos. -Padrão de qualidade - Padrão de Emissão - Padrões tecnológicos - Proibição de produção - Licenças ambientais (EIA) Econômicos Parcerias Influenciar o comportamento das organizações e/ou indivíduos, mediante o uso de medidas que representem custos e benefícios. Ações e acordos de instituições públicas e/ou privadas, que visam voluntariamente agir para a proteção ambiental. -Tributos sobre a poluição - Tributos sobre o uso de recursos - Incentivos fiscais - Permissões negociáveis -Educação ambiental -Apoio ao desenvolvimento científico e tecnológico - Acordos voluntários

7 Fonte: Barbieri, 2004 Estágios evolutivos das Políticas Ambientais Privadas Abordagens 1- Controle da 2 -Prevenção da 3 -Estratégica Características Poluição Poluição Preocupação Atender as leis Uso eficiente dos Competitividade básica recursos Postura Típica Reativa Reativa e pró-ativa Reativa e pró-ativa Ações Típicas Corretivas Corretivas/preventivas Corretivas, preventivas e antecipatórias Percepção administrativa Envolvimento da alta administração Áreas envolvidas Remediar e controle fim de processo Normas de segurança Aumento custos Conservar e substituir insumos Tecnologias limpas Antecipar soluções de médio/ longo prazos, oportunidades Tecnologias limpas Redução custos/ aumento produtividade Vantagens competitivas Eventual Periódico Permanente e sistemático Restrita as áreas Áreas produtivas & produtivas afins Participação de toda a organização

8 Abordagens para Gestão Ambiental Privada Benefícios para a Empresa: Melhoria da imagem da empresa; Manutenção dos atuais e conquista de novos nichos de mercado; Redução do risco de desastres ambientais e dos prêmios de seguro; Ganhos com eliminação ou minimização dos resíduos; Menor incidência de custos com multas e processos judiciais; Melhor diálogo com os órgãos de controle e fiscalização.

9 Benefícios para o processo produtivo Economia de matéria prima e insumos, devido ao processamento mais eficiente e/ou da substituição, reuso ou reciclagem; Aumento dos rendimentos do processo produtivo; Redução das paralisações, resultado de melhor monitoração e manutenção; Melhor utilização subprodutos; Menor consumo energia, água e outros insumos no processo; Ambiente de trabalho mais seguro; Eliminação ou redução dos custos de atividades associadas a descartes, manuseio e transporte de resíduos.

10 SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL Nível Governamental Recursos Atmosféricos Qualidade Ambiental? Custos/ Benefícios Padrão de Qualidade do Ar Identificação das Atividades Poluidoras Monitoramento Quantificação das Emissões Controle: Instrumentos de Controle Avaliação de Impactos (Efeitos x Tempo)

11 SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL Instalação produtiva Nível Empresarial - Tático Programa de Gestão Ambiental Falhas na Gestão Ambiental? Auditoria Adequação Padrões de Emissão/ Licença Ambiental Monitoramento Controle das Emissões: Evitar, Prevenir, Mitigar Identificação das Fontes de Emissão Avaliação das Instalações/ Equipamentos Avaliação Procedimentos (Operacionais/ Manutenção)

12 Controle da Poluição do Ar Questões tecnológicas, operacionais e de manutenção da instalação e organizacionais da empresa. Dezembro de 1984, Bhopal - Índia Unidade de Pesticidas da Union Carbide; Série de falhas mecânicas e erros operacionais; Entrada de água no tanque de estocagem; Falhas em 4 sistemas de segurança da unidade; Vazamento de 25 t metil-isocianato; Não havia plano de contingência; População afetada: ~3.000 mortos/ pessoas atendidas Tema complexo e amplo Atividades diversificadas, fontes e poluentes variados

13 Classificação das Fontes de Poluição A) Quanto à fonte emissora: Estacionárias instalações fixas Móveis veículos de transporte B) Quanto ao tipo de poluente: Composição química: Orgânicos, Inorgânicos, Biológicos; Estado Físico: Sólido, Líquido, Gasoso Tamanho das Partículas: 1µm = 10-6 m 1Å = m Quanto a periculosidade dos materiais; Concentração das emissões. C) Quanto a freqüência das emissões: eventuais/ contínuas

14 Fontes de Poluição do Ar A) FONTES FIXAS: - ATIVIDADES INDUSTRIAIS -Unidades de processo e setor de utilidades; - ATIVIDADES COMERCIAIS B) FONTES MÓVEIS - ATIVIDADES DE TRANSPORTE

15 Material Particulado (MP) São materiais sólidos, finamente divididos, com tamanho de partícula que varia entre 0,1 m a 500 m. ( 1 m = 10-6 m) Gases São materiais que se apresentam no estado gasoso nas condições ambientais (temperatura e pressão). Vapores Materiais que a temperatura e pressão ambiente são líquidos, mas que se vaporizaram no processamento (P, T). Aerossóis Terminologia Aplicada São sistemas dispersos em que o meio de dispersão é gasoso e cuja fase dispersa consiste de partículas sólidas ou líquidas.

16 Poeiras Aerossóis formados por dispersão e constituídos por partículas sólidas, com diâmetros maiores do que 1 m. Exemplo: Poeira de sílica, de asbesto. Fumos Aerossóis formados pela condensação, sublimação ou por reação química, constituídos por partículas sólidas, com diâmetro menor do que 1 m. Exemplo: fumos metálicos Névoas Terminologia aplicada aos aerossóis São partículas líquidas, independente da origem ou do tamanho da partícula. Podem ser resultante da dispersão de líquidos, provocadas por agitação, nebulização ou borbulhamento.

17 Areia da Praia TAMANHO RELATIVO DAS PARTÍCULAS µm Visibilidade das Partículas (µm) Pólens Nuvens/ Fog Visível - d > 40 Microscópio 100 > d > 0,1 Fumaça de Cigarro Microscópio UV 100 > d > 0,01 Vírus 0,5 0,1 Ultra Microscópio 0,2 > d > 0,01 0,01 Microscópio eletron 5 > d > 0,001

18 Controle da Poluição do Ar Melhor técnica para controlar a poluição do ar = Evitar a formação dos poluentes Otimização e modificações no processo. Exemplos: Substituição do combustível em queimadores: OC GN Redução da freqüência de operações de transferência de massa; Aumento da eficiência operacional - modificações equipamentos; Instalação de sistemas de controle, onde o poluente é gerado.

19 FLUXOGRAMA BÁSICO DE UM SISTEMA DE CONTROLE DE POLUIÇÃO DO AR 2 -Movimentação ou Transporte 3 -Sistema de Controle de Poluição Gás Limpo 1 - Captação FONTE DE POLUIÇÃO Poluente

20 Classificação dos Sistemas de Controle Em um sistema fechado não existe contato direto da corrente gasosa a ser tratada com o ambiente, diferente do que acontece em um sistema aberto. Sistema Fechado Sistema de Controle D E S C A R T E Sistema Aberto Sistema de Controle D E S C A R T E FONTE FONTE

21 2 - Movimentação em Sistemas de Controle É preciso existir um diferencial de pressão, entre a fonte de poluição e o ponto final de descarga para a atmosfera, suficiente para vencer as perdas de pressão (perdas de carga) ao longo de todo o sistema de controle. Fonte de Poluição Pressurizada Pressões : P3> P2 > Pa FONTE P3 SISTEMA DE CONTROLE P2 Pa D E S C A R T E

22 A denominação destes equipamentos, de forma geral chamados de ventiladores, varia conforme sua posição e função no sistema de controle de poluição: 2 -Movimentação em Sistemas Abertos Quando a pressão na fonte emissora é negativa ou atmosférica, insuficiente para vencer as perdas de pressão ao longo do sistema de controle, são necessários equipamentos para movimentar os materiais, já que a pressão inicial é baixa ou igual a atmosférica. S - Soprador - Ventilador que insufla ar e pressuriza o sistema; E - Exaustor - Quando o ventilador exaure do sistema, o que envolve pressões negativas (vácuo).

23 2 - Movimentação em Sistemas Abertos S - Soprador - P1>P2> Pa E - Exaustor, Bombas à vácuo ou ejetores - P2 > Pa> P1 S FONTE P1 SISTEMA DE CONTROLE Pa E P2 D E S C A R T E Pa

24 3 - Sistemas de Controle de Poluição Atmosférica AR Para captar material demais poluentes Equipamentos Secundários Equipamentos Polimento Para captar poluentes de difícil remoção, dado as suas propriedades físico químicas e/ou suas quantidades Equipamentos Primários CAPTAÇÃO Para captar material particulado (MP) de grandes dimensões ou/ densidade elevada. Resíduos Sólidos ou Líquidos

25 3.1.b - Parâmetros Fundamentais na Separação Tamanho, Densidade e Concentração das Partículas Gás + Particulados Qo= Volume/tempo; Co = Massa/Volume Gás Limpo Ql= Volume/tempo; C1 = Massa/Volume Particulados Removidos Mp = Massa Eficiência (E) E(%) = (Co -C1) x 100 Co

26 3.1.b - Parâmetros Fundamentais na Separação Composição Granulométrica de Pós Dimensões Partículas (Dp) (µm) Fração em peso com Dp menor do que a indicada, % Pó superfino Pó fino Pó grosso

27 c - Eficiência na Coleta Curvas de Eficiência por frações de partícula Equipamento A Equipamento B Equipamento C EFICIÊNCIA = n E fi x % P i i = Dimensões das Partículas, µm

28 3.1.c - Eficiência na Coleta Eficiência de Coleta por Tipo de Separador - Dados Genéricos - Tipo Separador Eficiência Total, % Pó superfino Pó fino Pó grosso Ciclone 22,4 65,3 84,6 Ciclone AE 52,3 84,2 93,9 Lavador 97,3 98,8 99,0 Lavador AE 98,6 98,9 99,2 Filtro Manga 98,3 98,8 99,0 P Eletrostático 99,4 98,5 99,5

29 3.1.d - Equipamentos de Controle O desempenho dos sistemas de controle de particulados pode ser significativamente aumentado mediante o uso de pré - tratamento da corrente gasosa. 3.1) Pré - coleta - Dispositivos para remoção das partículas maiores, para reduzir a carga do equipamento principal; 3.2) Limpeza do Gás - Dispositivos de controle com maior eficiência na captação de partículas de pequenas dimensões.

30 DISPOSITIVOS DE PRÉ - COLETA Dispositivos Usuais: Coletores Mecânicos Mecanismos de Coleta: Gravidade e Inércia Vantagens: Baixo Custo - Inicial e de Operação/ Manutenção Tipos de Coletores Mecânicos: 3.1.a - Câmaras de Sedimentação 3.1.b - Elutriadores 3.1.c - Separadores por Impactação 3.1.d - Separadores Mecânicos 3.1.e - Ciclones

31 3.1.a - Câmaras de Sedimentação Outros Nomes: Câmaras Gravitacionais, Câmaras de Expansão; Câmaras de Deposição Mecanismo: Deposição Gravitacional Princípio Operacional: A separação ocorre pela ação da força da gravidade sobre as partículas sólidas carreadas pelo gás. Ao entrar no coletor a velocidade da corrente gasosa é substancialmente reduzida para possibilitar a captação das partículas, que sedimentam no fundo do coletor.

32 3.1.a - Câmaras de Sedimentação Separação de partículas sólidas densas com diâmetro > 50 µm. Perda de carga é baixa; Baixo custo operacional; Requer muito espaço.

33 3.1.b - Elutriadores Mecanismo: Deposição Gravitacional Utilização: Separação de partículas de tamanhos diferentes Princípio Operacional: A separação também ocorre pela ação da força da gravidade sobre as partículas sólidas carreadas pelo gás. Saída Gás Limpo Entrada Gás Sujo P1 P2 P3 DP1>DP2>DP3

34 3.1.b - Elutriadores - Os elutriadores são câmaras de sedimentação verticais. -A eficiência dos elutriadores aumenta com: o tamanho e a densidade das partículas; a redução da velocidade do fluxo de gás; o número de torres ou colunas utilizadas. - Em comparação com os demais pré-coletores, eles têm uma eficiência muito baixa (~10%), mas é recomendado quando se deseja recuperar o material sólido; - Indicado para a recuperação de partículas com DP > 50 μm e baixa densidade ou materiais densos com DP > 10 μm. Partículas menores do que 10 μm requerem um número excessivo de torres ou colunas.

35 3.1.c - Separadores por Impacto Outros Nomes: Separadores por impingimento, Câmaras ou Separadores de Chicanas, Separadores inerciais ou de impacto. Mecanismo: Deposição por inércia/ impacto Princípio Operacional: A corrente gasosa choca-se contra as chicanas, sofre mudanças bruscas de direção e velocidade. As partículas sólidas, por inércia, não evitam os choques e são coletadas após o impacto. Entrada Gás Sujo Saída Gás Limpo Chicanas

36 3.1.c - Separadores por Impacto A eficiência deste tipo de separador aumenta com: o tamanho e a densidade das partículas; o aumento da velocidade do fluxo de gás; o número de chicanas ou de curvas que o gás é obrigado a fazer. Valores típicos de eficiência de coleta são: 5% para partículas com DP < 5 μm; 10-20% para partículas com DP <10 μm; > 99% para partículas com DP ou > 90 μm. Estes equipamentos têm sido substituídos por ciclones, principalmente devido ao menor tamanho e a maior eficiência dos ciclones.

37 Separadores Inerciais ou de Impacto Típicos

38 3.1.e - Ciclones Mecanismo: Deposição por inércia Princípio Operacional:A separação ocorre por ação da força centrífuga que é aplicada sobre a corrente gasosa, as partículas sólidas são empurradas para as paredes do ciclone, e ao perder energia são atraídas para o fundo pela força da gravidade. O gás limpo é descartado pelo topo. Princípio de Funcionamento No interior do ciclone se formam duas correntes gasosas em espiral: uma descendente suja (junto à parede) e outra ascendente limpa (interna).

39 Eficiência 3.1.e - Ciclones Muitos fatores afetam a eficiência de coleta dos ciclones: o tamanho e a densidade da partícula; a velocidade de entrada da corrente gasosa; a altura do corpo do cilindro; o número de revoluções da gás no seu interior; a concentração das partículas na corrente gasosa; A eficiência de um ciclone reduz-se, se: A densidade e a viscosidade do gás aumentam; Existem vazamentos de ar no sistema.

40 3.1.e - Ciclones Várias expressões teóricas e semi-empíricas têm sido propostas para prever a eficiência de captação dos ciclones. Todavia, poucas hipóteses se confirmam na prática e os métodos experimentais ainda são de maior confiança. Valores típicos de eficiência de Ciclones Modelo Eficiência (%) Diâmetro Partículas ( m) Convencional dp > > dp > > dp > 2,5 Alta Eficiência 90 dp > 5 Multiciclones 95 dp > 95

41 3.1.e - Ciclones Vantagens dos Multiciclones: economia de espaço maior eficiência na captura de partículas >10 µm

42 3. 2- DISPOSITIVOS DE LIMPEZA Mecanismos de Coleta: Variados Vantagem: Alta Eficiência para MP < 10 m Desvantagens: Altos Custos - Inicial e de Operação/ Manutenção Tipos de Dispositivos: 3.2.a - Filtros de Manga 3.2.b - Coletores via Úmida 3.2.c - Incineração 3.2.d - Precipitadores Eletrostáticos

43 Filtro de mangas - Jato Pulsante

44 3.2.a - Filtros de Manga A corrente gasosa é forçada através de um tecido que retém as partículas entre as tramas da malha. É eficiente na interceptação de partículas entre 0,1 e 100 µm. A eficiência na retenção de partículas finas é pequena nos primeiros ciclos operacionais; a medida que se forma a torta de filtro (cake) a eficiência de coleta aumenta. Seleção dos tecidos utilizados na confecção das mangas é função da resistência química requerida (ácidos e álcalis) e as temperaturas de operação. Os tecidos mais usuais são: Algodão (Tmáx= 80 o C) - Menor custo (Cp) Teflon (Tmáx= 250 o C) - Custo + elevado (Ct =3xCp)

45 Filtros de Manga - Classificação por Método de Limpeza Fluxo Reverso de Gás - Interrompe-se a corrente gasosa e sopra-se ar em volta da manga. O colapso da manga descola a torta. Agitação Mecânica - Agita-se a estrutura que sustenta as mangas, descolando a torta. Jato Pulsante - Um pulso de ar a alta pressão expande o tecido da manga e expulsa a torta. Tipo utilizado com mais freqüência Fatores Limitantes ao Uso Temperaturas elevadas; Umidade Excessiva; 3.2.a - Filtros de Manga Corrosividade da corrente gasosa.

46 Filtro de mangas - Agitação Mecânica

47 3.2.b - Coletores via Úmida (Lavadores de Gases) Quando o material particulado a ser coletado é úmido, corrosivo ou muito quente, os filtros de manga podem não ser adequados. A corrente gasosa é forçada através de uma aspersão de gotas, que se chocam com as partículas e por difusão e condensação da água se depositam. O choque do MP com as gotas aumenta o tamanho das partículas aumentando a eficiência de coleta de partículas pequenas. Existem vários tipos de lavadores de gases, sendo que a maioria deles se utiliza de quase todos os mecanismos básicos de separação de sólidos/ gases.

48 3.2.b - Coletores via Úmida (Lavadores de Gases) Uso de coletores úmidos Vantagens: Pode coletar MP (d p ~1 µm) e gases simultaneamente; Resfria a corrente gasosa; Gases e névoas corrosivas podem ser coletadas e neutralizadas; Custo inicial baixo. Desvantagens: Gera resíduos líquidos; Apresenta alta taxa de corrosão; Necessita de decantadores para partículas insolúveis; Excessiva evaporação de líquido.

49 3.2.b - Coletores via Úmida (Lavadores de Gases) Tipos de Lavadores de Gases: 1 - Câmaras de Borrifadores; 2 - Torre de recheio (Scrubbers); 3 - Lavador com placas de impingimento; 4 - Lavador tipo Venturi; 5 - Coletor por condensação; 6 - Torre com leito de fibra A maioria deles é projetada por empresas especializadas para sistemas específicos em processos proprietários.

50 3.2.b - Coletores via Úmida (Lavadores de Gases) 1 - Câmaras de Borrifadores Equipamento muito simples, que consiste de uma câmara equipada com borrifadores (sprays). Podem ser retangulares ou cilíndricas, instalados na vertical ou na horizontal. Tanto a vazão de líquido, como o tipo do jato e o tamanho das gotas, influenciam na eficiência da coleta. 2 - Torre de recheio (Scrubbers) Consiste de uma torre cilíndrica, contendo uma ou várias camadas de recheio do tipo anéis de raschig, selas de berl, espirais diversas, cuja função é aumentar a superfície de contato entre a corrente gasosa e o líquido. Uso limitado ao controle de baixas concentrações de pó.

51 Exemplo de Coletor tipo Venturi

52 Exemplo de Coletor Proprietário

53 Lavador de Aerossóis

54 3.2.b - Potencialidade de Controle dos Coletores via Úmida Tipo Potencial de Controle Comentário PM 10 / PM 2,5 Câmara de Borrifadores Adequado Ciclônicos são melhores Torre de recheio Fraco Úteis p/ baixos teores de carga Lavador com placas Bom Limitado para PM < 1 m Lavador tipo Venturi Bom Alto consumo de energia Coletor por condensação Bom Alto custo inicial Lavador com leito de fibra Adequado Útil para MP solúvel

55 Incineradores podem ser usados para controlar material particulado, gases, resíduos perigosos e outras substâncias orgânicas, inclusive as odoríferas. Este tipo de equipamento é o único entre os dispositivos de controle de MP que não permite a recuperação do material. Vantagens: Simplicidade operacional; Possibilidade de geração de vapor e/ou recuperação de calor; Capacidade de destruição completa de contaminantes orgânicos. Desvantagens: 3.2.c - Incineradores Custos operacionais associados ao combustível; Possibilidade de retorno de gás e o perigo de explosão; Possibilidade de combustão incompleta.

56 3.2.c - Incineradores Parâmetros Fundamentais : 3 T s Temperatura de combustão; Tempo de retenção dos gases; Turbulência: a eficiência da mistura do ar com os gases. Incineração de Resíduos Perigosos Eficiência superior a 99,99% = DRE (Destrution Remotion Effciency); DRE(%) = Me - Ms x 100 Me M = vazão mássica de poluente No caso de PCBs (bisfenilas policloradas) DRE> 99,9999%

57 3.2.c - Incineradores Importância do Tempo de Retenção e da Temperatura T retenção (s) 0,5 2,0 DRE (%) Tolueno Diclorometano Tricloroetileno (Lora, 2000)

58 3.2.d - Precipitadores Eletrostáticos Eletrodo de Descarga Fonte de Energia Gás Limpo Tubo Eletrodo de Coleta Gás Sujo

59 3.2.d - Precipitadores Eletrostáticos A coleta de material particulado por precipitação eletrostática envolve várias etapas: a ionização da corrente gasosa, o carregamento elétrico do MP; a migração do MP; a coleta do MP na superfície carregada com carga oposta; a remoção das partículas da superfície de coleta. Classificação dos tipos de Precipitadores Eletrostáticos (EP s) Quanto à forma de remoção do MP coletado: EP seco O MP é removido por vibração da superfície coletora EP úmido O MP é removido com água.

60 3.2.d - Precipitadores Eletrostáticos

61 3.2.d - Precipitadores Eletrostáticos Vantagens São coletores muito eficientes, mesmo para pequenas partículas e podem ser utilizados para coletar materiais secos ou úmidos. Podem operar com grandes volumes de gás com baixa perda de carga. Desvantagens As principais desvantagens são o custo de capital, as grandes dimensões e a dificuldade de coletar partículas com alta resistividade.

62 4 - Sistemas de Controle para Gases e Vapores 4.1 -Mecanismos de Separação: a - Condensação b - Absorção c - Adsorção d - Transformação química e - Efeitos Combinados f Incineração Já abordado no item Equipamentos para Separação de Gases e Vapores Tipos, Aplicações e Limitações de Uso - Condensadores - Torres de Absorção - Sistemas de Adsorção - Incineradores

63 a - Condensação 4.1 -Mecanismos de Separação - O objetivo básico deste mecanismo é separar da corrente gasosa determinados vapores poluentes através de liquefação. Um dos mecanismos mais utilizados para tal é o resfriamento: um trocador de calor resfria a corrente gasosa promovendo a liquefação dos vapores poluentes. Condensador Tancagem de Hidrocarbonetos Leves

64 b - Absorção 4.1 -Mecanismos de Separação - Este mecanismo de controle visa a uma mudança do estado físico do poluente, da fase gasosa para a líquida. -É um processo de transferência de massa na qual o gás se dissolve no líquido, e que pode ser ou não acompanhado de uma reação química entre os componentes do líquido. Existem dois tipos básicos de sistemas de absorção: Scrubbers: Câmara com sprays, onde as partículas de líquido são utilizadas para absorver os gases. Vantagem adicional deste tipo é que também retém material particulado. Torres de absorção: Um fino filme de líquido é utilizado como meio de absorção. Mais eficiente como absorvedor, mas se torna obstruída com o acúmulo de MP.

65 Torre de Absorção Entrada de Líquido Absorvedor Saída de Gás Limpo Leito de Recheio Anéis de Raschig, de Pall, Selas de Novalox, Demister Saída de Líquido Contaminado Entrada de Poluentes

66 Scrubbers

67 4.1 -Mecanismos de Separação c - Adsorção - Este é um processo de transferência de massa na qual o gás se liga ao sólido mediante um fenômeno de superfície. O gás penetra nos poros do sólido (adsorvedor) e neles fica retido, por forças de atração intermoleculares ou por afinidade química. - Vasos de pressão sustentam leitos fixos de adsorvedores, que podem ser: carvão ativo, peneiras moleculares, sílica gel e alumina ativada. - A característica comum a estes materiais: grande área superficial por unidade de volume, ou seja, alta porosidade.

68 4.1 -Mecanismos de Separação c - Adsorção - Restrições de temperatura para a utilização destes materiais: - Carvão ativo o C - Peneiras moleculares o C - Sílica Gel o C - Alumina ativada -500 o C - Na adsorção o material coletado fica retido no leito adsorvedor. Com o tempo o leito se torna saturado, se tornando incapaz de adsorver mais poluente. - A medida que o leito se aproxima da saturação é necessário regenerar o adsorvedor. Para tal, regularmente se utiliza vapor, que é injetado no leito, no sentido inverso ao fluxo normal da corrente gasosa. - Para evitar a parada da operação utilizam-se 2 adsorvedores em paralelo, de tal forma que enquanto um equipamento opera no ciclo de adsorção, no outro promove-se a regeneração do adsorvedor.

69 4.1 -Mecanismos de Separação c - Adsorção

70 4.1 -Mecanismos de Separação c - Adsorção Fase de Adsorção Fase de Regeneração

71 4.1 -Mecanismos de Separação d - Transformação Química É sempre desejável evitar a emissão de gases para a atmosfera. A aplicação de recursos em pesquisa e desenvolvimento muitas vezes possibilita a transformação de resíduos em substâncias menos deletérias ou até mesmo em produtos comercializáveis. É o caso do hipoclorito de sódio. A reação de síntese do NaOCl é: Cl NaOH NaCl + H 2 O + NaOCl Na indústria de Cloro Soda, respiros de equipamentos de processo que manuseiam cloro, bem como seus respectivos alívios do sistemas de segurança, estão interligados com uma torre de absorção, onde circula continuamente uma solução de soda cáustica para absorver os gases que poderiam ser descarregados para atmosfera durante a operação, manutenção e/ou emergências na unidade.

72 4.1 -Mecanismos de Separação e - Efeitos Combinados Equipamentos comerciais utilizados para o controle de poluição, não se restringem a aplicação de apenas um dos mecanismos que podem ser aplicados na separação de poluentes do ar. Regularmente, os fabricantes se utilizam de 2, 3 ou mais efeitos para maximizar a eficiência de seus equipamentos. Da mesma forma, as indústrias muitas vezes precisam utilizar de 2 ou mais equipamentos a fim de atender os padrões de emissão requeridos.

73 e - Efeitos Combinados Sistema de Lavagem e Neutralização

74 5 - Aspectos Gerais na Seleção de Equipamentos para o Controle da Poluição do Ar Se a finalidade é separar os materiais é importante tirar vantagens das diferenças entre as propriedades dos materiais a separar Aspectos relativos à corrente gasosa Aspectos relativos aos contaminantes

75 BIBLIOGRAFIA - Gomide, R, 1980, Operações Unitárias 3o. Volume: Separações Mecânicas, Edição do Autor, São Paulo, SP - Mesquita, A.L.S. et alli, 1977, Engenharia de Ventilação Industrial, CETESB, Editora Edgard Blucher, SP; - Boubel, W.R., Fox,L. D., Turner, B.D., Stern, C.A., 1994, Fundamentals of Air Pollution, Third Edition, Academic Press, London; - Lora, E.S., 2000, Prevenção e Controle da Poluição nos Setores Energético, Industrial e de Transporte, ANEEL -Davis, L.M., Cornwell, D.A., 1991, Introduction to Environmental Engineering, McGraw-Hill International Series; -Ristinen A. R., Kraushaar, J.J., 1999, Energy and the Environment, John Wiley & Sons. Inc., NY

76 Principais Fontes de Informação EPA- Environmental Protection Agency TTN - Technology Transfer Network CATC - Clean Air Technology Center 1- EPA Air Pollution Control Cost Manual (EPA )/ Jan 2002; 2 - Stationary Source Control Techniques for Fine Particulate Matter (EPA No. 68-D )/ Out 1998; 3- Technology Fact Sheet - Informações básicas por tipo de equipamento; marcia.real@terra.com.br