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:
  1. Alta eficiência na remoção de partículas finas (pode chegar a >99%).
  2. Não consome água (economia e evita geração de efluente líquido).
  3. Baixa queda de pressão (gasto menor de energia com ventilação).
  4. Manutenção relativamente simples (painéis e coletores).

Passo 3

Como funciona um precipitador eletrostático?
  1. 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).
  2. 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).
  3. Migração: partículas carregadas “sentem” a força do campo elétrico e migram em direção às placas coletoras, que têm carga oposta.
  4. Coleta: as partículas se grudam nas placas metálicas.
  5. 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.

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