Áreas de Intervenção
Químicos
Produtos Químicos
A separação de partículas é necessária para a produção e processamento (secagem, moagem e classificação) de uma ampla variedade de produtos distintos na produção de pós químicos orgânicos e inorgânicos. Estes incluem pigmentos e corantes, fertilizantes derivados de fósforo e potássio, hidróxidos e óxidos metálicos, como hidróxidos de lítio e óxidos de zinco, carbonetos, como carboneto de tungstênio, plásticos, carbides plastics, entre outros.
Desafios de Separação na Produção de Produtos Químicos
A separação de partículas durante a secagem é particularmente desafiadora para pós químicos finos. Diferentes sistemas, como leitos fluidizados, secadores por pulverização e rotativos, exigem soluções específicas de ciclones de alta eficiência para otimizar a recuperação do produto e minimizar perdas.
Secagem em Leito Fluidizado
Os designs de leito fluidizado normalmente incluem ciclones de processo com um sistema de despoeiramento final (Filtro de Mangas, ESP, Scrubber Úmido, Ciclones de Alta Eficiência).
Função dos Ciclones de Processo na Secagem em Leito Fluidizado
Os ciclones de processo separam o fluxo de exaustão dos produtos secos. A fração que escapa para o sistema de despoeiramento final pode causar contaminação cruzada e exigir tempo de inatividade para limpeza dos filtros, especialmente na presença de compostos pegajosos ou alta humidade. Isso é comum em produtos como pó de ácido sulfanílico. Para evitar esses problemas, ciclones coletores são a solução preferida.Benefícios dos Ciclones Coletores na Recuperação de Produtos Químicos
Os ciclones coletores oferecem robustez e facilidade de limpeza automática, minimizando a contaminação cruzada e os custos operacionais, especialmente quando comparados a filtros de mangas, ESPs e scrubbers húmidos. Eles são altamente eficientes na captura de pós finos e reduzem o tempo de inatividade do processo.Perdas e Custos na Separação de Partículas Finas
Quando se trabalha com partículas menores que 10µm, as perdas devido à baixa eficiência dos ciclones podem ser altas, impactando os custos operacionais. Mesmo em processos com produtos menos valiosos, o impacto ambiental e a responsabilidade social devem ser considerados.Soluções de Despoeiramento Final: Vantagens e Desvantagens
Ciclones e Multiciclones | Problema: Baixa Eficiência
+ Baixo custo, fácil de operar e limpar. Permitem paradas rápidas e rotação de produtos.
- Baixa eficiência para partículas pequenas (<10μm) levando ao não cumprimento dos limites de emissão. Ciclones regulares disponíveis no mercado não são uma opção para controle de emissões.
Filtros de Mangas e Cerâmicos | Problema: Custos de M&O
+ Filtros de mangas são muito eficientes (> 99,9%) e garantem conformidade com uma ampla gama de limites de emissão.
- Exigentes em termos de condições de temperatura e humidade: o produto pode facilmente aderir às mangas se houver condensação.
- Manutenção é trabalhosa e demorada.
- Contaminação cruzada quando há rotação de produto.
ESPs | Problema: Alto Investimento
+ Alta eficiência de coleta mesmo para partículas pequenas.
+ Ausência de resíduos de filtro é ambientalmente responsável.
- Caro para comprar, instalar, manter e operar.
- Riscos associados a faíscas e explosões devido à fonte de energia.
Lavadores Húmidos e WESP's | Problema: Poluição Secundária
+ Podem funcionar bem para uma variedade de condições operacionais.
- Não é possível recuperar produto de um scrubber húmido.
- Poluição secundária da água é um problema operacional adicional que requer uma instalação de tratamento de água.
Soluções Avançadas da ACS para Separação e Recuperação de Produtos Químicos
Para a separação de primeiro estágio, os clientes precisam do melhor desempenho possível nos ciclones de processo para minimizar o arraste de finos para a etapa final. Para o despoeiramento final, sempre que possível, os finos devem ser recuperados em um sistema de ciclone de alta eficiência.
As soluções da ACS incluem ciclones de processo de altíssima eficiência para maximizar o rendimento. Os ciclones da ACS para a etapa final também são uma alternativa real a outros filtros de policiamento, dependendo dos limites de emissão requeridos e do tamanho das partículas do produto (<30mg/Nm3 é alcançável), maximizando assim o rendimento de toda a linha de produção.
Configurações alternativas de secagem em leito fluidizado
Layouts alternativos incluem reaquecimento e reinjeção do fluxo sob o leito.
Mesmo nesses casos, o ar precisa estar limpo de partículas finas para evitar entupimentos que levam a paradas de manutenção caras e não planejadas. Além disso, o fluxo de exaustão do leito fluidizado para a chaminé precisa ser limpo para conformidade com os limites de emissão.
Neste setup, a ACS pode fornecer ciclones de processo de alta eficiência para a recuperação máxima do produto e, em seguida, também enfrentar uma segunda etapa de separação. Na linha de recirculação, isso pode ser necessário para limpar ainda mais o gás e evitar a fluidização de partículas abaixo do leito, o que leva a paradas não planejadas e caras para limpeza. Na linha de sangria, um ESP é comumente usado, mas vem com as suas desvantagens habituais de alto custo de investimento e também custos operacionais e de manutenção. Quando possível, a melhor maneira de cumprir os limites de emissão é através de um segundo conjunto de ciclones de alta eficiência.
Secagem por Pulverização
Alguns produtos químicos finos, como hidróxido de lítio, outros metais valiosos ou sais metálicos, vários tipos de plásticos ou polímeros, pós cerâmicos e outros produtos são secos através de secagem por pulverização, onde a ACS tem vasta experiência. A secagem por pulverização permite um controle preciso sobre o tamanho e a morfologia das partículas, facilitando a mistura uniforme e melhorando as propriedades do material.
Diferentes configurações incluem de uma a três etapas de secagem com a possibilidade de coletar pó em vários pontos ao longo da linha, o que pode incluir alguma recirculação de finos.
Neste setup, a ACS pode fornecer ciclones de processo de alta eficiência para a recuperação máxima do produto e, em seguida, também enfrentar uma segunda etapa de separação, dependendo dos limites de emissão e das características do pó.
Secadores Rotativos
Para produtos que podem suportar a ação de tombamento e as altas temperaturas envolvidas, a secagem rotativa pode ser o processo ideal. Isso inclui fertilizantes orgânicos e inorgânicos, mas também pigmentos, resinas, solventes, minerais, catalisadores e até compostos metálicos.
Em um secador de tambor padrão, a ACS pode fornecer os ciclones de processo imediatamente a jusante do secador e/ou a separação na etapa final para controle de emissões,, dependendo dos limites de emissão e das características do pó.
