Processos de Separação a Alta Temperatura

Separar partículas do ar a altas temperaturas serve múltiplas necessidades que vão desde a recuperação de energia térmica em várias indústrias até melhorar a economia de centrais elétricas e incineradoras.
 

Recuperação de Energia

Dada a dificuldade em aumentar receitas, as empresas estão cada vez mais a reduzir custos, focando-se na redução do consumo de energia.

Nos setores como cimento, aglomerados de madeira, e pasta e papel, a energia é geralmente necessária na forma de calor, mas frequentemente a maior parte é perdida durante o processo de fabrico ou diretamente na chaminé.

Na indústria de cimento, a maioria das fábricas arrefece o fluxo de exaustão da torre de pré-aquecimento de 400°C para 120°C, para que possa ser limpo em filtros de mangas, dissipando todo esse calor na atmosfera. Um número crescente de fábricas está a encontrar maneiras de recuperar esse calor, o que implica limpar os gases.

Na indústria de aglomerados de madeira, muitas fábricas não conseguem operar a plena capacidade devido a partículas incandescentes que são transportadas para o equipamento a jusante, como secadores aquecidos diretamente (aglomerados de madeira), o que pode causar incêndios. Em outros casos, uma segunda etapa de despoeiramento é necessária para reduzir ainda mais a cinza que pode se depositar nos aglomerados (MDF). Para grandes caldeiras na indústria de pasta e papel, pré-separadores são frequentemente necessários para proteger os filtros de mangas a jusante.

As necessidades dos clientes incluem um sistema de despoeiramento altamente eficiente para reduzir partículas a um nível que o fluxo de exaustão possa ser usado para recuperação de energia, permitindo que os secadores ou filtros de mangas operem sem riscos de incêndio. O separador precisa ser robusto o suficiente para operar a altas temperaturas com baixos custos de manutenção/operacionais.

As soluções da ACS incluem ciclones quentes para serem colocados imediatamente após as fornalhas e ciclones de alta eficiência como uma alternativa aos filtros cerâmicos para separação de alta eficiência.
 

Melhorar a Economia das Centrais Elétricas

Em incineradoras de resíduos para energia (MSW e RDF), entre outras grandes caldeiras, a cinza nos gases de combustão pode ser capturada num ciclone pré-separador antes de entrar no economizador, seguido pela injeção de cal hidratada (Ca(OH)₂), óxido de cálcio (CaO) ou bicarbonato de sódio para neutralizar gases ácidos como SOx, após o qual um filtro de mangas é usado para cumprir com os padrões de emissão.

O custo para a disposição de cinzas perigosas capturadas no filtro de mangas é geralmente quase 4 vezes superior ao custo de disposição das cinzas capturadas no pré-separador. O motivo para as cinzas volantes serem consideradas "perigosas" está frequentemente no seu alto pH devido à injeção de cal hidráulica. Enquanto reduz o HCL e o SOX nos gases de combustão, é responsável por tornar as cinzas volantes alcalinas. Quando a cal reage com esses gases, forma um subproduto sólido conhecido como "cinza de cal". Esta cinza contém não apenas a cal não reagida, mas também os poluentes capturados durante o processo, como metais pesados, como chumbo e mercúrio.

O esquema seguinte exemplifica a quantidade de pó coletado antes (via ciclones) e após a injeção de cal hidratada com um impacto económico muito relevante. Mais informação neste artigo. As necessidades dos clientes incluem um sistema de despoeiramento compacto, operando com baixa perda de carga, mas eficiente o suficiente para capturar a maior parte das cinzas, reduzindo a quantidade transportada para o filtro de mangas e que será muito mais caro de manusear.

As soluções da ACS incluem ciclones compactos e com baixa perda de carga para serem colocados imediatamente após as fornalhas, proporcionando um compromisso muito bom entre eficiência e custo.

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