Precipitadores eletroestticos

Os precipitadores eletroestticos so um dos dispositivos mais usados para separao de materiais particulados. Eles tm como grande vantagem, em comparao com outros equipamentos similares, baixo custo operacional e de manuteno, trabalham a altas temperaturas e tm alta eficincia na coleta de partculas que podem ser at nanometricas. Seu funcionamento consiste na ionizao das partculas de um gs que forado a passar por uma regio onde um eletrodo exposto a uma diferena de potencial, liberando assim cargas atravs do efeito corona. Ento as partculas carregadas so passadas por um campo eltrico onde estas so atradas para uma placa coletora aterrada, onde estas so neutralizadas e recolhidas.A taxa de migrao das partculas para as placas coletoras so influenciadas pelo tamanho das partculas, quantidade de carga eltrica das mesmas, campo eltrico e fluxo gasoso.Existem basicamente dois tipos de precipitadores eletroestticos, os de simples estgio, onde o carregamento das partculas e seu recolhimento ocorrem em um nico estagio e o de duplo estgio, onde estas etapas ocorrem em fases distintas como pode ser observado nas figuras abaixo:FIGURA 1: PRECIPITADOR DE SIMPLES ESTGIO CARREGAMENTO COLETAGs sujoGs limpo

FIGURA 2: PRECIPITADOR ELETROESTTICO DE DUPLO ESTGIO

COLETACARREGAMENTO 1 ESTGIO 2 ESTGIO

GS SUJOGS LIMPO

O precipitador de estgio simples possui a vantagem de minimizar a ressuspenso de partculas e o de duplo estgio uma menor probabilidade de ocorrncia de fenmeno de corona inversa.Os precipitadores de estgio simples possuem duas configuraes possveis a de placa fio e a de tubo fio. Na configurao tubo fio o eletrodo de descarga e o tubo so colocados ao longo do eixo gravitacional e as partculas recolhidas so retiradas da placa coletora por um lquido aplicado na superfcie do tubo. Na configurao tubo- fio os fios de descarga so orientados ao longo do eixo gravitacional e colocados entre as placas coletoras onde as partculas so atradas e depositadas sendo posteriormente estas separadas das placas por impacto mecnico e colocadas em reservatrios para descarte ou reutilizao.

Ionizao do gsA ionizao do gs que ocorre devido ao efeito corona pode acontecer de duas formas distintas, dependendo do tamanho da partcula.Em partculas com dimetro menor que 0,1m o principal mecanismo de de carregamento a difuso que ocorre pelo movimento trmico dos ons e das partculas. J em partculas com dimetro maior que 1m o principal mecanismo o carregamento por campoonde os ons se deslocam atravs do campo de fora entre os eletrodos de descarga e de coleta e o rpido movimento destes geram choques com as partculas passando desta forma cargas para elas.A eficincia do carregamento das partculas e influenciada pela tamanho das mesmas pela descarga corona e pela vazo do gs.

Velocidade de recolhimento da partculaAdmitindo que a lei de Stokes e vlida e que a partcula atingiu sua carga de saturao a velocidade de recolhimento da partcula pode ser obtida pela formula abaixo:

Wvelocidade terica de migrao Qcarga da partcula na saturao Ecampo eltrico Cufator de correo de Cunningham viscosidade dinmica do gs Dp dimetro da partcula

Sendo que o fator de correo de Cunningham pode ser calculado pela seguinte frmula:

Knnmero de KnudsenCalculado pela equao

viscosidade do ar em Kg/m.sP presso em PaMpeso molecularTtemperatura em KelvinO significado fsico do nmero de Knudsen de que para Kn>>1, as partculas apresentam tamanhos de mesma ordem de grandeza do caminho livre mdio das molculas do gs e no enxergam o meio gasoso como uma massa continua, mas como um conglomerado de partculas. Se Kn