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dc.contributor.authorVieira, Ana Cristina Coelho
dc.date.accessioned2024-08-08T12:42:23Z
dc.date.available2024-08-08T12:42:23Z
dc.date.issued2024-07-18
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20319
dc.description.abstractThe emissions of ultrafine particles in the air are considered a global problem. The increase is linked to economic development and extensive urban expansion. These particles are inhalable, and exposure to them can cause various diseases or even lead to death. As a result, there has been a need to develop and optimize methods and equipment to control their emissions. In this context, bag filters stand out as one of the most commonly used filters due to their high filtration efficiency and stability. However, the filter medium used directly affects filtration efficiency, and how the filter medium is manufactured—such as needle felt and hydroentangled felt—also impacts efficiency and lifespan. Given the existing gap in the literature regarding the influence of filter medium manufacturing techniques on filtration efficiency and their impact in industrial settings, the objective of this research is to analyze and compare the filtration performance of filter media manufactured using needle felt and hydroentangled felt techniques, both virgin and with 3- and 4-year usage, in the bag filter system of the desulfurization process in the steel industry. The particulate material and filter media used were characterized to understand their behavior during filtration tests. Filtration tests were conducted using a test filter based on the VDI 3926 standard, with pulse-jet cleaning, evaluating collection efficiency and pressure drop evolution over 30 filtration cycles. The results of particulate material characterization showed that it is predominantly composed of calcium and iron, with a median aerodynamic diameter of 2.64 µm. The hydroentangled filter medium, along with a larger fiber diameter, exhibited lower thickness and permeability compared to the needle felt. Consequently, the penetration of particulate material into the hydroentangled medium was lower, facilitating the cleaning process of the filter bags and increasing filtration efficiency. After 30 filtration cycles, the used hydroentangled filter medium achieved an efficiency of approximately 99.9%, while the needle-felt filter medium reached approximately 99.7%. Regarding lifespan over the years, the 4-year-old filter bags showed greater residual pressure drop than the 3-year-old bags, as expected due to particle accumulation in the filter medium over time. However, the increase in residual pressure drop was smaller for the hydroentangled bags than for the needle-felt bags, resulting in a longer lifespan. Therefore, under the analyzed conditions, the hydroentangled filter medium demonstrated greater effectiveness, with a longer lifespan and lower residual pressure drop during filtration.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFiltração de gasespor
dc.subjectFiltro de mangapor
dc.subjectMeios filtrantespor
dc.subjectFeltro agulhadopor
dc.subjectHidrojateamentopor
dc.subjectGas filtrationeng
dc.subjectBag filtereng
dc.subjectFilter mediaeng
dc.subjectNeedle-felteng
dc.subjectHydroentangledeng
dc.titleAnálise de meios filtrantes em filtros de mangas do processo de dessulfuração da siderurgiapor
dc.title.alternativeAnalysis of filter media in bag filters of the steel industry desulfurization processeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Aguiar, Mônica Lopes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0431688649128529por
dc.contributor.advisor-co1Sartim, Rafael
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0380809249444032por
dc.description.resumoAs emissões de partículas ultrafinas no ar são consideradas um problema global. O aumento está ligado ao desenvolvimento econômico e da extensa expansão urbana. Essas partículas são inaláveis e a exposição a elas pode causar diversos tipos de doenças, ou até mesmo levar à morte. Como resultado, houve a necessidade de desenvolver e otimizar métodos e equipamentos para controlar as suas emissões. Neste contexto, o filtro de mangas destaca-se como um dos filtros mais utilizados atualmente, devido à sua alta eficiência de filtração e estabilidade. No entanto, o tipo de meio filtrante utilizado interfere diretamente na eficiência de filtração e a forma como o meio filtrante é fabricado, como feltro agulhado e hidrojateado, também afeta na eficiência e vida útil. Diante da lacuna existente na literatura sobre a influência da técnica de fabricação do meio filtrante na eficiência de filtração e do impacto dos mesmos no meio industrial, o objetivo desta pesquisa é analisar e comparar o desempenho de filtração de meios filtrantes fabricados pelas técnicas de feltro agulhado e hidrojateado, virgens e com tempos de uso de 3 e 4 anos, no filtro de mangas do processo de dessulfuração da indústria siderúrgica. O material particulado e os meios filtrantes utilizados foram caracterizados, para compreender seu comportamento nos testes de filtração. Os testes de filtração foram realizados em um filtro teste baseado na norma VDI 3926, com limpeza por jato pulsante, avaliando a eficiência de coleta e a evolução da queda de pressão durante 30 ciclos de filtração. Os resultados de caracterização do material particulado mostraram que ele é composto predominantemente por cálcio e ferro, e apresenta um diâmetro aerodinâmico mediano de 2,64 µm. O meio filtrante hidrojateado apresentou espessura e permeabilidade menores em relação ao agulhado, além de um diâmetro de fibra maior. Consequentemente, a penetração do material particulado no interior do hidrojateado foi menor, facilitando o processo de limpeza das mangas e aumentando a eficiência da filtração. Após 30 ciclos de filtração, o meio filtrante hidrojateado usado alcançou eficiência de cerca de 99,9%, enquanto o meio filtrante agulhado atingiu aproximadamente 99,7%. Quanto à vida útil ao longo dos anos, as mangas com 4 anos de uso apresentaram maior queda de pressão residual que as mangas com 3 anos de uso, como esperado, devido ao acúmulo das partículas no meio filtrante ao longo do tempo. Porém, o aumento da queda de pressão residual foi menor para a manga hidrojateada do que para a agulhada, resultando em uma maior vida útil. Portanto, nas condições analisadas, o meio filtrante hidrojateado demonstrou-se mais eficaz, com uma longa vida útil e uma menor queda de pressão residual durante a filtração.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 131790/2022-6, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipIdCódigo Financeiro 001, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7910753759516014por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0000-1569-0196por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4540-5776por


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