O que é um precipitador eletrostático?
A indústria é parte integrante do nosso sistema económico e muitos acreditam que têm o direito de tolerar as chaminés das fábricas que obstruem o ar. Mas poucos sabem que a tecnologia tem uma excelente solução para isso há mais de um século, na forma de precipitadores eletrostáticos. Isso reduz significativamente a poluição e ajuda a melhorar o meio ambiente.
O que é um precipitador eletrostático?
Um precipitador eletrostático (ESP) é definido como um dispositivo de filtração usado para remover partículas finas como fumaça e poeira fina do gás que flui. É o dispositivo mais comumente usado para controle da poluição do ar. Eles são usados em indústrias como siderúrgicas e usinas de energia térmica.
Em 1907, o professor de química Frederick Gardner Cottrell patenteou o primeiro precipitador eletrostático usado para coletar névoa de ácido sulfúrico e vapores de óxido de chumbo emitidos por várias atividades de produção e fundição de ácido.
diagrama de precipitador eletrostático
Princípio de funcionamento do precipitador eletrostático
O princípio de funcionamento do precipitador eletrostático é moderadamente simples. Consiste em dois conjuntos de eletrodos: positivo e negativo. Os eletrodos negativos têm a forma de uma tela de arame e os eletrodos positivos são placas. Esses eletrodos são colocados verticalmente e alternados entre si.
princípio de funcionamento do precipitador eletrostático
As partículas transportadas por gás, como as cinzas, são ionizadas pelo eletrodo de descarga de alta tensão pelo efeito corona. Essas partículas são ionizadas com uma carga negativa e atraídas por placas coletoras carregadas positivamente.
O terminal negativo da fonte DC de alta tensão é usado para conectar os eletrodos negativos, e o terminal positivo da fonte DC é usado para conectar as placas positivas. Para ionizar o meio entre o eletrodo negativo e o positivo, uma certa distância é mantida entre o eletrodo positivo e negativo e a fonte DC, resultando em um gradiente de alta tensão.
O meio usado entre os dois eletrodos é o ar. Pode haver descarga corona ao redor das hastes do eletrodo ou da tela de arame devido à alta negatividade das cargas negativas. Todo o sistema é encerrado em um recipiente metálico contendo uma entrada para gases de combustão e uma saída para gases filtrados. Há muitos elétrons livres à medida que os eletrodos são ionizados, que interagem com as partículas de poeira do gás, tornando-os carregados negativamente. Essas partículas se movem em direção aos eletrodos positivos e caem devido àforça gravitacional. O gás de combustão está isento de partículas de poeira à medida que flui através do precipitador eletrostático e é descarregado na atmosfera através da chaminé.
Tipos de precipitador eletrostático
Existem diferentes tipos eletrostáticos e aqui estudaremos detalhadamente cada um deles. A seguir estão os três tipos de ESPs:
Precipitador de placas: Este é o tipo de precipitador mais básico que consiste em fileiras de fios verticais finos e pilhas de grandes placas de metal planas dispostas verticalmente, colocadas a uma distância de 1 cm a 18 cm uma da outra. A corrente de ar passa horizontalmente através das placas verticais e depois através da grande pilha de placas. Para ionizar as partículas, uma tensão negativa é aplicada entre o fio e a placa. Estas partículas ionizadas são então desviadas para as placas aterradas usando força eletrostática. À medida que as partículas são coletadas na placa de coleta, elas são removidas da corrente de ar.
Precipitador eletrostático seco: Este precipitador é usado para coletar poluentes como cinzas ou cimento em estado seco. Consiste em eletrodos através dos quais as partículas ionizadas fluem e um funil através do qual as partículas coletadas são extraídas. As partículas de poeira são coletadas de uma corrente de ar martelando os eletrodos.
Precipitador eletrostático seco
Precipitador eletrostático úmido: Este precipitador é usado para remover resina, óleo, alcatrão e tinta de natureza úmida. É composto por coletores que são continuamente pulverizados com água fazendo a coleta de partículas ionizadas do lodo. Eles são mais eficientes que os ESPs secos.
Precipitador tubular: Este precipitador é uma unidade de estágio único composta por tubos com eletrodos de alta tensão dispostos paralelamente entre si de modo que funcionem em seu eixo. A disposição dos tubos pode ser circular, quadrada ou hexagonal, com gás fluindo para cima ou para baixo. O gás é feito passar por todos os tubos. Eles encontram aplicações onde partículas pegajosas devem ser removidas.
Vantagens e Desvantagens
Vantagens do precipitador eletrostático:
A durabilidade do ESP é alta.
Pode ser usado para coletar impurezas secas e úmidas.
Possui baixos custos operacionais.
A eficiência de coleta do dispositivo é alta mesmo para partículas pequenas.
Ele pode lidar com grandes volumes de gás e cargas pesadas de poeira em baixas pressões.
Desvantagens do precipitador eletrostático:
Não pode ser usado para emissões gasosas.
A necessidade de espaço é maior.
O investimento de capital é alto.
Não adaptável a mudanças nas condições de operação.
Aplicações de precipitadores eletrostáticos
Algumas aplicações notáveis de precipitadores eletrostáticos estão listadas abaixo:
ESPs de placa de dois estágios são usados nas casas de máquinas a bordo, pois a caixa de câmbio produz névoa de óleo explosiva. O óleo coletado é reaproveitado em um sistema de lubrificação de engrenagens.
ESPs secos são usados em usinas térmicas para limpar o ar em sistemas de ventilação e ar condicionado.
Eles encontram aplicações na área médica para a remoção de bactérias e fungos.
São utilizados em areia de zircônio para desprender o rutilo das plantas.
Eles são usados em indústrias metalúrgicas para limpar a explosão.