Um dos grandes desafios das plantas de ácido sulfúrico é cumprir as normas ambientais de emissão de SO2 a atmosfera, cada vez mais restritas. Com o DS 28 no Chile, muitas plantas buscaram tecnologias para reduzir a emissão em cumprimento da norma, entre elas o Scrubber de Peróxido.
Scrubber de Peróxido oxida o SO2 a H2SO4 por meio do H2O2. A oxidação pode ocorrer em leitos empacotados, onde gás com SO2 entra em contato com ácido sulfúrico diluído com traços de H2O2.
Assim como qualquer torre empacotada, o gás em ascensão arrasta uma névoa líquida. No caso dos Scrubber de peróxido, essa névoa é acido sulfúrico 40-50%, extremamente perigoso.
O Problema:
Uma grande fundição no Chile entrou em contato com Clark Solutions para buscar uma solução para o arraste de névoa em seu scrubber de peróxido. Durante o primeiro ano de operação, a região em torno da planta foi afetada pelo constante arraste de ácido, corroendo equipamentos e sendo um risco ao operador.
O eliminador de névoas instalado é conhecido como tipo “vane” de 2 passe:
Análise:
Torres empacotadas nas condições do Scrubber, podem ter arrastes de névoa de até 5um e a decisão por um eliminador de névoas deve atender a essa necessidade.
A seguir um estudo de CFD do eliminador tipo Vane para as mesmas condições da planta:
Podemos observar o “Particle Tracing” em duas condições: 5um e 20um em tempos diferentes.
- O fundo colorido é a velocidade em cada ponto do eliminador de acordo com a escala à direita em m/s.
- A linha rosa indica a trajetória da partícula de 20um ao ingressar no eliminador de névoas tipo Vane. A partícula é capturada ao tentar mudar de direção na segunda curva;
- A linha Azul indica a trajetória da partícula de 5um. Observe que consegue praticamente a névoas de 5um praticamente acompanha o gás em toda a sua trajetória;
- O limite dos vanes é 20um sem haver riscos de rearraste. Seu uso é priorizado em industrias em que a névoa arrastada é de diâmetro acima de 20um ou com risco de incrustação.
Clark Solutions oferece outros tipos de materiais para a mesma aplicação. Uma solução mais econômica é o uso de PP na malha e FRP nas grades, no entanto o limite de temperatura é menor:
O problema:
A seguir uma imagem do estudo em CFD do B-Gon em 3D.
Os pontos em vermelho é a névoa de 5um que ao tentar passar pelo B-Gon. 99% das partículas com 5um são capturadas somando todas as camadas do B-Gon.
O grande segredo do B-Gon é que 93% das fibras são perpendiculares à direção do fluxo. Aumentando a eficiência do equipamento e criando uma estrutura de colmeia para manter a geometria.
A estrutura em colmeia e a espessura do fio, permitem que este equipamento permaneça por anos em operação sem perder a forma, além de possibilitar a lavagem. Sendo a
grande vantagem com relação a outros eliminadores de tipo malha em plástico.
O Projeto:
Como se pode observar pela foto, um eliminador de névoas de 4000mm de diâmetro foi desenhado e construído em
apenas 10 módulos, facilitando a instalação e diminuindo o risco de passagem de gás entre os módulos.
