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Controle da poluição do ar por filtração híbrida de material particulado proveniente da indústria siderúrgica
dc.contributor.author | Araújo, Deisy Teles de | |
dc.date.accessioned | 2024-08-19T19:59:16Z | |
dc.date.available | 2024-08-19T19:59:16Z | |
dc.date.issued | 2024-08-12 | |
dc.identifier.citation | ARAÚJO, Deisy Teles de. Controle da poluição do ar por filtração híbrida de material particulado proveniente da indústria siderúrgica. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20382. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20382 | |
dc.description.abstract | The transmission of specific material by industry poses a serious threat to the environment and human health. The World Health Organization (WHO) World Health Statistics report of 2018 revealed that air pollution was involved in approximately 7 million premature deaths worldwide by 2016, and data from 2022, also from the WHO, showed that more than 99% of the world's population breathes the air that is considered unhealthy. A promising alternative to control air pollution is the hybrid filter. These filters combine traditional gas and solid particle separation equipment, such as electrostatic precipitators and bag filters, in a single device. This project aims to analyze the performance of hybrid filtration in relation to collection efficiency, cake porosity, filtration time and pressure drop in a bench-scale equipment, at different electric field intensities applied to the precipitator. The superficial filtration velocity in the system was 0.047 m.s-1 (2.8 m.min-1) and in the electrostatic precipitator it was 0.74 m.s-1. The electric fields applied to the electrostatic precipitator were 0.0, -2.0 and -4.0 kV.cm-1. The particulate materials tested were phosphate rock and sintering dust, the latter coming from the hoppers of an industrial bag filter. The filter materials tested were polypropylene (PP) and polyester (PE). As a result, as the voltage applied to the precipitator increased, an increase in the collection efficiency was observed in the precipitator and in the filter, causing the efficiency in the hybrid filter to reach values of 100% for some operational conditions investigated. The filter material that presented the best collection efficiency for the tests performed with phosphate rock was polypropylene, while for the sintering powder, both filter materials presented good performance. The porosity values for the sintering powder were similar to both the polypropylene and polyester filtration tests. However, when considering phosphate rock, it is recommended that the tests with polyester resulted in higher porosities than those with polypropylene. The longest filtration time to reach the pressure drop of 100 mmH2O in the hybrid filter tests occurred under the conditions of greatest eclectic field applied to the precipitator. For industrial filters, this result can be translated into a lower frequency of cleaning pulses in the bags, and, consequently, a longer useful life, reducing the costs with the total bag replacement. | eng |
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-ShareAlike 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/ | * |
dc.subject | Hybrid filtration | eng |
dc.subject | Particle matter | eng |
dc.subject | Air pollution control | eng |
dc.title | Controle da poluição do ar por filtração híbrida de material particulado proveniente da indústria siderúrgica | por |
dc.title.alternative | Control of air pollution by hybrid filtration of particulate matter from the steel industry | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Aguiar, Mônica Lopes | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0431688649128529 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Castro, Bruno José Chiaramonte de | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9306599334757765 | por |
dc.description.resumo | A emissão de material particulado pela indústria representa uma grave ameaça ao meio ambiente e à saúde humana. O relatório de Estatísticas Sanitárias Mundiais da Organização Mundial da Saúde (OMS) de 2018, revelou que a poluição atmosférica causou cerca de 7 milhões de mortes prematuras em todo o mundo até 2016 e dados de 2022, também da OMS, mostraram que mais de 99% da população mundial respira o ar considerado insalubre. Uma alternativa promissora para controlar a poluição do ar é o filtro híbrido. Esses filtros combinam equipamentos tradicionais na separação de gás e partículas sólidas, como precipitadores eletrostáticos e filtros de mangas, em um único dispositivo. Este projeto tem como objetivo analisar o desempenho da filtração híbrida em relação à eficiência de coleta, porosidade da torta, tempo de filtração e queda de pressão em um equipamento em escala de bancada, em diferentes intensidades de campo elétrico aplicado ao precipitador. A velocidade superficial de filtração no sistema foi de 0,047 m.s-1 (2,8 m.min-1) e no precipitador eletrostático foi de 0,74 m.s-1. Os campos elétricos aplicados ao precipitador eletrostático foram de 0,0, -2,0 e - 4,0 kV.cm-1. Os materiais particulados testados foram a rocha fosfática e o pó de sinterização, sendo este último proveniente das tremonhas de um filtro de mangas industrial. Os materiais filtrantes testados foram polipropileno (PP) e o poliéster (PE). Como resultados, à medida que a tensão aplicada ao precipitador aumentou, foi observado aumento na eficiência de coleta, no precipitador e no filtro, fazendo com que a eficiência no filtro híbrido chegasse a valores de 100% para algumas condições operacionais investigadas. O material filtrante que apresentou melhor eficiência de coleta para os ensaios feitos com a rocha fosfática foi polipropileno, já para o pó de sinterização ambos os materiais filtrantes apresentaram boa performance. Os valores de porosidade para o pó de sinterização foram semelhantes tanto nos ensaios de filtração com polipropileno quanto poliéster. No entanto, ao considerar a rocha fosfática, observou-se que os ensaios com poliéster resultaram em porosidades maiores do que aqueles com polipropileno.Os maiores tempos de filtração para alcançar a queda de pressão de 100 mmH2O nos ensaios do filtro híbrido, aconteceram nas condições de maiores tensões aplicadas ao precipitador. Para filtros industriais, este resultado pode se traduzir em menor frequência de pulsos de limpeza nas mangas, e, consequentemente, maior tempo de vida útil, reduzindo os gastos com troca total de mangas. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3581155225721993 | por |