Problemas na emissao de poluentes pelas industrias siderurgicas

Problemas na emissao de poluentes pelas industrias siderurgicas

Problemas Ambientais na Indústria Siderúrgica

Clarissa Carvalho

Gabriel Lourenço

Controle das emissões de efluentes atmosféricos

Introdução

Um problema sério na siderurgia em termos de poluição do ar e de saúde pública são as emissões das unidades de coqueificação e de recuperação de sub-produtos coqueificação, em especial o benzeno, agente altamente tóxico.

Alto Forno

Marca: XUAN ZHONG

Fontes de emissão de poluentes:

Características das Emissões

  • Como material particulado:

Ferro, sílica, óxidos metálicos.

  • Como gases:

Monóxido de carbono, dióxido de enxofre, gás sulfídrico, formaldeído, amônia, hidrocarbonetos, fluoretos,...

Alto Forno - CSN,

Alto Forno - CSN,

Volta Redonda - RJ

Para separar o sólido do ar, é feito uma operação em um ciclone ou um filtro manga.

  • Para separar o sólido do ar, é feito uma operação em um ciclone ou um filtro manga.

  • Esses processos têm como objetivos: limpeza de gases; evitar a poluição; segurança do processo; e recuperar material arrastado.

Existem 6 principais tecnologias usadas para o controle da poluição atmosférica:

Existem 6 principais tecnologias usadas para o controle da poluição atmosférica:

  • Coletores mecânicos;

  • Filtros de mangas;

  • Filtros eletrostáticos;

  • Torres úmidas, secas e semi-secas;

  • Redução catalítica seletiva;

  • Desulfurização dos gases.

Separador ciclônico ou ciclone

  • Coletor centrífugo onde as partículas são removidas do fluxo gasoso, pela ação da força centrífuga.

Este tipo de equipamento tem sido considerado como um dos mais simples e econômicos separadores de material particulado.

Este tipo de equipamento tem sido considerado como um dos mais simples e econômicos separadores de material particulado.

A aceleração centrífuga impulsiona as partículas contidas no gás contra a parede.

  • A aceleração centrífuga impulsiona as partículas contidas no gás contra a parede.

O material particulado é retirado do ciclone através de válvula de descarga e selagem.

  • O material particulado é retirado do ciclone através de válvula de descarga e selagem.

A eficiência de coleta dos ciclones é afetada por fatores dimensionais, característicos do gás, e pelas propriedades do pó.

  • A eficiência de coleta dos ciclones é afetada por fatores dimensionais, característicos do gás, e pelas propriedades do pó.

Vantagens :

  • Baixa potência consumida;

  • Baixo custo;

  • Não existe uma temperatura dos gases que limite o uso.

Desvantagens :

– Baixa eficiência de coleta para partículas a baixa 5 um;

– Possibilidade de entupimento pela presença de altas concentrações de pó, principalmente os de menor diâmetro, mais hidroscópicos e mais pegajosos;

– Problema de abrasão.

O arranjo de vários ciclones simples em paralelo constitui uma unidade chamada multiciclone.

  • O arranjo de vários ciclones simples em paralelo constitui uma unidade chamada multiciclone.

As partículas menores são captadas pelo equipamento principal que pode ser:

As partículas menores são captadas pelo equipamento principal que pode ser:

  • Lavador;

  • Precipitador Eletrostático ou;

  • Filtro de tecido.

Lavador

Tem como príncipio de funcionamento o contato dos particulados e/ou gases com um líquido de lavagem, que é recirculado até um nível pré-determinado de saturação.

Os materiais particulados são precipitados em tanque próprio e posteriormente tratados ou devolvidos ao processo.

A água introduzida na garganta é atomizada em função da alta velocidade do gás, colidindo e capturando o material particulado.

A água introduzida na garganta é atomizada em função da alta velocidade do gás, colidindo e capturando o material particulado.

Na seqüência, o ar passa por um separador de gotas (ciclone), onde a água é separada e segue para o circuito de recirculação de água.

Na seqüência, o ar passa por um separador de gotas (ciclone), onde a água é separada e segue para o circuito de recirculação de água.

São do tipo Venturi, por meio do qual o ar carregado de pó é acelerado na garganta do Venturi.

São do tipo Venturi, por meio do qual o ar carregado de pó é acelerado na garganta do Venturi.

Precipitador Eletrostático

“A mais importante operação de filtragem é feita a seco, nos precipitadores eletrostáticos das máquinas de sinterização”.

“A mais importante operação de filtragem é feita a seco, nos precipitadores eletrostáticos das máquinas de sinterização”.

Explica Márcio, da CSN.

Preciptador Eletrostático - Samarco

Categoria: MINERAÇÃO

Preciptador Eletrostático - Samarco

Categoria: MINERAÇÃO

O Filtro Eletrostático é um equipamento que limpa gases usando forças elétricas para remover partículas sólidas ou líquidas da corrente de gás.

  • O Filtro Eletrostático é um equipamento que limpa gases usando forças elétricas para remover partículas sólidas ou líquidas da corrente de gás.

Quando o ar passa pelos condutores carregados com voltagens opostas, ele é ionizado.

  • Quando o ar passa pelos condutores carregados com voltagens opostas, ele é ionizado.

Cerca de 80% das partículas em suspensão no ar, que passam pelo campo ionizar, adquirem carga positiva e 20% carga negativa.

  • Cerca de 80% das partículas em suspensão no ar, que passam pelo campo ionizar, adquirem carga positiva e 20% carga negativa.

O material ionizado adere a placa coletora aterrada.

  • O material ionizado adere a placa coletora aterrada.

  • Os batedores têm a função de desgrudar o aglomerado de partículas, que caem pelas tremonhas para remoção.

Lavador Venturi

Nesses lavadores o fluxo gasoso tem sua velocidade aumentada ao passar através de uma constrição (garganta), onde o líquido é injetado e atomizado pela alta velocidade do gás.

Os principais mecanismos de coleta são impactação (mais importante), intercepção e condensação.

  • Os principais mecanismos de coleta são impactação (mais importante), intercepção e condensação.

Em seguida ao venturi, um coletor secundário (normalmente um ciclone), é instalado para coletar as partículas (que tiveram seu tamanho aumentado no venturi).

  • Em seguida ao venturi, um coletor secundário (normalmente um ciclone), é instalado para coletar as partículas (que tiveram seu tamanho aumentado no venturi).

A condensação é um mecanismo efetivo de coleta em um lavador venturi.

  • A condensação é um mecanismo efetivo de coleta em um lavador venturi.

Se o gás, na região de baixa pressão (correspondente à garganta do venturi), está completamente saturado (de preferência super-saturado), haverá condensação sobre as partículas na região de mais altas pressões (correspondente ao expansor do venturi).

  • Se o gás, na região de baixa pressão (correspondente à garganta do venturi), está completamente saturado (de preferência super-saturado), haverá condensação sobre as partículas na região de mais altas pressões (correspondente ao expansor do venturi).

A partícula cresce, sua superfície molhada auxilia a aglomeração e sua posterior coleta.

A partícula cresce, sua superfície molhada auxilia a aglomeração e sua posterior coleta.

Filtros de Manga

  • A mistura sólidogás passa através de um filtro, onde o sólido fica retido.

A filtragem nos filtros de manga é realizada pela passagem do ar carregado de partículas através de mangas onde partículas ficam retidas na superfície e nos poros dos fios.

  • A filtragem nos filtros de manga é realizada pela passagem do ar carregado de partículas através de mangas onde partículas ficam retidas na superfície e nos poros dos fios.

  • Formando um bolo que atua também como meio filtrante.

Os gases entram por meio de uma câmara de separação, onde as partículas mais pesadas são separadas por gravidade.

  • Os gases entram por meio de uma câmara de separação, onde as partículas mais pesadas são separadas por gravidade.

Então, o ar contaminado passa do lado externo para o interno das mangas filtrantes, as quais reterão a poeira.

Então, o ar contaminado passa do lado externo para o interno das mangas filtrantes, as quais reterão a poeira.

Enquanto o ar limpo é direcionado para a parte superior do filtro, o plenum.

Enquanto o ar limpo é direcionado para a parte superior do filtro, o plenum.

A limpeza das mangas é feita por um pulso de ar comprimido, em sentido contrário ao da filtração.

  • A limpeza das mangas é feita por um pulso de ar comprimido, em sentido contrário ao da filtração.

Tem grande eficiência – podem separar partículas menores de1mm diâmetro.

  • Tem grande eficiência – podem separar partículas menores de1mm diâmetro.

  • Maioria das instalações utilizam este tipo de filtro, por ser um processo a seco, não havendo portanto geração de águas residuais.

A escolha dos Filtros de Mangas para controle de emissão de particulados depende de diversos fatores:

A escolha dos Filtros de Mangas para controle de emissão de particulados depende de diversos fatores:

  • Aplicação

  • Acidez do gás de processo e materiais a serem coletados

  • Particulado / Resistividade da cinza

  • Eficiência de coleta requerida

  • Temperatura de operação

  • Necessidade de coletar metais e toxinas como Chumbo, Cádmio, Zinco, Dioxinas, HCl e Mercúrio

  • Partículas Finas (PM10, PM2.5)

Lavador de gases

Sistema de Despoeiramento de uma Caldeira em Aço Inox AISI 304

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