Uma usina de açúcar e álcool pretende trocar o lavador de gases, responsável pela limpeza dos gases proveniente do processo de combustão que ocorre na caldeira, por outro equipamento de separação. Como Eng. De Bioprocesso qual equipamento recomendaria para a usina, justifique e explique o mecanismo de funcionamento do mesmo? (1,5 Pontos)
Passo 1
Beleza, o exercício diz que a usina de açúcar e álcool quer trocar o lavador de gases – aquele spray úmido que “lava” as impurezas do gás de combustão da caldeira – por outro equipamento de separação. O conteúdo envolvido é “separação gaso-sólido” em engenharia de bioprocessos, e a gente vai precisar entender princípios de equipamentos de coleta de partículas em corrente de gás (por exemplo, carga elétrica, campos elétricos, arraste de partículas, etc.).
Passo 2
Eu recomendaria um precipitador eletrostático (ESP – Electrostatic Precipitator).
Justificativa:
Justificativa:
- Alta eficiência na remoção de partículas finas (pode chegar a >99%).
- Não consome água (economia e evita geração de efluente líquido).
- Baixa queda de pressão (gasto menor de energia com ventilação).
- Manutenção relativamente simples (painéis e coletores).
Passo 3
Como funciona um precipitador eletrostático?
- Corona e ionização: dentro do equipamento, há fios de alta tensão que criam um campo elétrico forte. Esse campo faz com que o ar ao redor sofra corona, gerando íons (cargas positivas ou negativas).
- Carga das partículas: as partículas sólidas suspensas na corrente de gás colidem com esses íons e adquirem carga elétrica (aplicação básica da Lei de Coulomb).
- Migração: partículas carregadas “sentem” a força do campo elétrico e migram em direção às placas coletoras, que têm carga oposta.
- Coleta: as partículas se grudam nas placas metálicas.
- Remoção: periodicamente, o conjunto de placas é vibrado (rapagem) e as partículas caem num dreno para descarte ou reaproveitamento.
Resposta
Recomendo o uso de um precipitador eletrostático, pois ele faz a remoção eletrostática das partículas dos gases sem usar água, com alta eficiência e baixo consumo energético.