O aspecto químico
da filtração industrial retenção de particulados

Ao longo do estudo e solução de problemas de centenas de sistemas de filtração industrial foi possível agrupar em quatro categorias as causas de falha:
lfalha na especificação do elemento filtrante (vide edição de QD-407, de agosto de 2002);lfalha no projeto do sistema (coifas, tubulação, filtro, ventilador, etc.);
lfalha de operação do sistema;
lfalha de manutenção do sistema.
Essas causas3 podem e devem ser analisadas sob o aspecto mecânico (dimensionais de chaparias, válvulas, velocidades gasosas, etc.) e sob o aspecto químico (condensações, ataques químicos, etc.), este só lembrado quando o filtro entope ou apresenta seus elementos filtrantes com um aspecto “apodrecido”.
Os fatores que geram essas falhas podem resultar da condensação de água ou de ácido, assim como podem ser causadas por composições químicas gasosas incompatíveis com o elemento filtrante em uso para dada faixa de temperatura de filtração.

	Fig1: Variáveis do processo industrial com influência no aspecto da filtração

Estas falhas decorrem das características inerentes ao Processo Industrial (vide Fig.1).
As causas de origem química que levam ao entupimento ou alta emissão de particulado num filtro de mangas podem ser adequadamente avaliadas por simulação computacional com base em balanços de massa e de energia. Por exemplo, a determinação do ponto de orvalho se faz útil para solução dos problemas de entupimento por condensação de água ou ácido. Por outro lado, problemas de ataques químicos, podem ser solucionados pela comparação entre a faixa de temperatura e composição química dos gases filtrados e a faixa de resistências químicas dos elementos filtrantes.
A título de ilustração mencionamos os seguintes exemplos da influência das variáveis do processo industrial (vide Fig.1):
1) Um combustível rico em enxofre pode resultar em gases de combustão com elevado teor de SO3 (trióxido de enxofre) e conseqüente risco de condensação ácida.
2) A duplicação da capacidade produtiva de secagem de minérios / grãos implicará num aumento do teor de água nos gases filtrados, podendo resultar em condensações e entupimentos das mangas por aglomeração excessiva de particulado.
3) No caso de resfriamento de gases quentes sem o uso de trocador de calor, ou seja, no resfriamento obtido por entrada de ar ambiente (também chamado de ar-falso) ou por injeção de água haverá, em cada caso, alteração significativa na composição química gasosa, podendo resultar em ataque químico das mangas.
4) Se o resfriamento for por ar-falso, é preciso observar as condições atmosféricas, pois num dia quente e chuvoso o gás resfriado apresentará as maiores vazões e umidades possíveis, ao passo que, num dia frio e seco, apresentará as menores vazões e umidades possíveis.
5) Se o particulado possui natureza ácida ou alcalina, pode ocorrer ataque do elemento filtrante em presença de umidade condensada, devido à liberação em equilíbrio do ácido ou álcali correspondente.