dc.contributor.author | Vieira, Ana Cristina Coelho | |
dc.date.accessioned | 2024-08-08T12:42:23Z | |
dc.date.available | 2024-08-08T12:42:23Z | |
dc.date.issued | 2024-07-18 | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20319 | |
dc.description.abstract | The 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.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Filtração de gases | por |
dc.subject | Filtro de manga | por |
dc.subject | Meios filtrantes | por |
dc.subject | Feltro agulhado | por |
dc.subject | Hidrojateamento | por |
dc.subject | Gas filtration | eng |
dc.subject | Bag filter | eng |
dc.subject | Filter media | eng |
dc.subject | Needle-felt | eng |
dc.subject | Hydroentangled | eng |
dc.title | Análise de meios filtrantes em filtros de mangas do processo de dessulfuração da siderurgia | por |
dc.title.alternative | Analysis of filter media in bag filters of the steel industry desulfurization process | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Aguiar, Mônica Lopes | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0431688649128529 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Sartim, Rafael | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0380809249444032 | por |
dc.description.resumo | As 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.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | Processo nº 131790/2022-6, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorshipId | Código Financeiro 001, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/7910753759516014 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0000-1569-0196 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-4540-5776 | por |