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| Fig2: Processos típicos dos sistemas de filtração
atmosféricas |
Para resolver problemas no filtro de mangas com base nas informações
do processo Industrial, foi adotada uma metodologia comum em Engenharia
Química, a qual consiste na representação do processo
industrial em blocos (volumes de controle), nos quais o que interessa
são os dados de entrada e saída de cada bloco. Nessa metodologia,
balanços de massa e de energia aplicados em cada bloco isoladamente
permitem o cálculo da vazão, temperatura e composição
química gasosa desde o início do processo até a filtração.
Uma representação simplificada integra os 4 blocos típicos
caracterizados por um processo de queima (caldeira, forno, estufa, calcinador,
etc.), um processo de produção (moinho, secador, reator
químico, calcinador, etc.), um processo de resfriamento e um de
filtração (vide Fig.2).
Dessa forma, com base na concentração de água dos
gases, pode ser obtido o “ponto de orvalho da água”,
que consiste no limite de temperatura gasosa acima do qual não
ocorre a condensação de água.
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| Fig.3: Curva do ponto de orvalho da água |
Se os gases filtrados forem mantidos a temperaturas abaixo da curva (vide
Fig.3) haverá condensação de água. Essa condensação
pode levar as mangas ao entupimento devido à aglomeração
ou devido ao empedrecimento do particulado (vide Fig.4).
Se o particulado apresentar pH diferente de 7, seja alcalino, ou ácido,
pode ocorrer o ressecamento das fibras de uma manga de poliéster1,
por exemplo, caracterizado pela ocorrência de rachaduras, as quais
invariavelmente evoluem para rasgos (vide Fig.5).
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| Fig4: Efeitos da condesanção de água nas mangas
filtrantes |
Na presença do gás SO3, seja proveniente da queima de
combustíveis com enxofre, seja proveniente do próprio processo
produtivo, haverá a reação do gás com a umidade
do ar gerando névoa de ácido sulfúrico (H2SO4) em
concentração fumegante. Nesse caso, prevalece o ponto de
orvalho ácido, ou seja, o limite de temperatura gasosa acima do
qual não ocorre condensação de ácido sulfúrico.
É importante observar que a curva do Ponto de Orvalho Ácido
é definida não apenas com base no teor de umidade dos gases,
mas também no teor do gás SO3 (vide
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| Fig; Ataque químico da manga de políester |
Enquanto os gases filtrados estiverem abaixo da curva (vide Fig.6), haverá
condensação de ácido sulfúrico. Quando isso
acontece, há corrosão precoce das partes metálicas
do filtro (como chaparias, gaiolas, etc.). Por exemplo, na Fig.7, é
possível observar o esfarelamento do anel aço-mola de fixação
da manga por oxidação, resultando em perda do efeito mola
e falha de vedação.
Além disso, o ácido condensado ataca quimicamente o elemento
filtrante. Na Fig.8, em uma primeira análise, seria possível
afirmar que houve um forte processo abrasivo. No entanto, ao ser verificada
a possibilidade de rasgo manual do elemento filtrante, ficou caracterizada
a ocorrência de ataque químico.
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