PARTICULADOS"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção descreve um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados. Mais especificamente compreende um sistema provido de uma válvula de sucção que gera pressão negativa em função da passagem do líquido absorvente, provocando a captação e introdução dos gases tóxicos e/ou particulados para o interior do próprio líquido, dentro da válvula, fazendo com que ocorra máximo contato entre as fases gasosas e líquidas, juntamente com a turbulência provocada por conta do arraste dos gases pelo líquido absorvente.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os equipamentos para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados promovem a baixa emissão de poluentes mediante o tratamento dos gases.

Nestes equipamentos, a remoção dos gases é baseada no princípio de transferência de massa, onde as moléculas gasosas do fluxo de ar são transferidas para um líquido de lavagem.

O estado da técnica descreve diversos equipamentos lavadores de gás, tal como o documento PI0804742-1 que descreve um sistema de lavação de gases contaminados de diversas origens, tanto de natureza orgânica como inorgânica, incluindo os gases produzidos nos processos de combustão e pirólise, dito sistema compreendendo um lavador modular turbo-progressivo multiestágio para a lavação dos gases, um sistema de injeção de solução de lavação no dito lavador, um sistema de coleta de solução de lavação usàda e um sistema com trocador de calor operando a baixa temperatura para condensação dos voláteis dos gases que serão encaminhados para o sistema de lavação.

O documento PI0711726-4 descreve um sistema antipoluente lavador de gases, redutor de calor e resfriador de poluentes que apresenta uma cúpula de captação, serpentina, injetores de ar, caixa de sistema de lavagem, caixa de decantação primária, caixa de decantação secundária e radiador, todos interligados por tubos e/ou mangueiras, que elimina gases e fuligem nocivos através de banhos e choques térmicos.

O documento PI0705256-1 descreve um equipamento lavador de gases combinado com tratamento biológico em circuito fechado da água de lavagem, dito equipamento de lavagem provido de bicos nebulizadores dispostos em múltiplas camadas na parte interna de uma torre verticalizada para formação de gotículas e névoa que se precipita sobre uma pluralidade de anéis cónicos concêntricos dispostos na parede interna da torre entre as faixas de impacto dos nebulizadores, provocando a formação de sucessivas cascatas, aumentando o tempo de permanência do fluido na torre, fator que promove uma melhor lavagem dos gases, garantindo ainda uma forte aeração e consequente absorção de oxigénio pelo fluido de lavagem.

O documento PI0400965-7 descreve um aperfeiçoamento em lavador ciclônico de ar e gases industriais que apresenta um ciclone com duplo cone e bicos pulverizadores laterais, montado sobre uma caixa de coleta de água de lavagem com um sistema de bombeamento e separação das partículas contidas na água, em que o segundo cone trabalha parcialmente mergulhado, formando um selo hidráulico, possuindo um exaustor localizado na porção superior que faz o equipamento trabalhar em depressão. O documento MU8902918-6 descreve um lavador de gases e particulados que provê a injeção forçada de gases ou de particulados em água mediante turbinas de sucção.

Conforme apresentado no estado da técnica, os lavadores de gases utilizados para a remoção dos gases tóxicos e/ou particulados apresentam grandes torres verticais dotadas de inúmeros bicos nebulizadores para alcançar os índices de emissão residual de agentes contaminantes exigidos pelos órgãos ambientais, com elevado custo de fabricação em detrimento de uma aceitável eficiência de remoção dos agentes contaminantes, o que limita a utilização em diversos segmentos. Ainda, ditos equipamentos utilizam mecanismos de lavagem por meio de cortinas de névoas, provenientes de diferentes tipos de produtos líquidos absorvente. Tal cortina é formada por um conjunto de gotículas que são produzidas por inúmeros bicos nebulizadores, distribuídos no interior de torres verticalizadas do lavador. O choque entre os gases tóxicos e/ou particulados com as gotículas (princípio da absorção) ocorre pelo efeito da impactação inercial entre eles, ou seja, quanto maior o tamanho e a velocidade relativa partícula-gotícula, maior é o número de colisões e a eficiência da coleta.

No entanto, no comportamento físico/químico do processo de absorção, a máxima eficiência na remoção dos gases tóxicos e/ou particulados é alcançada quando observados os parâmetros relativos à velocidade de reação entre o líquido absorvente e os gases tóxicos e/ou particulados, ao tempo de contato entre as gotículas e os gases tóxicos e/ou particulados, à concentração do meio líquido absorvente e ao coeficiente de transferência de massa.

Dessa forma, é objeto da presente invenção um sistema para lavagem de gases tóxicos e particuiados que potencializa a eficácia dos parâmetros relativos à velocidade de reação entre o líquido absorvente e os gases tóxicos e/ou particuiados, ao tempo de contato entre as gotículas e os gases tóxicos e/ou particuiados, à concentração do meio líquido absorvente e ao coeficiente de transferência de massa, mediante uma válvula de sucção que gera pressão negativa em função da passagem do líquido absorvente, provocando a captação e introdução dos gases tóxicos e/ou particuiados para o interior do próprio líquido, fazendo com que ocorra máximo contato entre as fases gasosa e líquida, juntamente com a turbulência provocada por conta do arraste dos gases pelo líquido.

Adicionalmente, o sistema objeto da presente invenção compreende uma estrutura compacta e de baixo custo, com elevada eficiência de remoção dos gases tóxicos e/ou particuiados.

SUMÁRIO

A invenção provê um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particuiados dotada de uma válvula de sucção que gera pressão negativa em função da passagem do líquido absorvente, com a introdução dos gases tóxicos e/ou particuiados para o interior da válvula que contém o líquido absorvente, otimizando o contato entre as fases gasosas e líquidas.

A invenção provê um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particuiados que elimina o uso de dispositivos nebulizadores para produção de gotículas do meio líquido absorvente, com objetivo de provocar colisões com os gases tóxicos e/ou particuiados.

A invenção provê um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particuiados com maior eficiência de remoção dos gases tóxicos e/ou particuiados quando comparado com os equipamentos do estado da técnica, na medida em que maximiza o tempo de contato entre os gases tóxicos e/ou particulados com o líquido absorvente, o nível de concentração do meio absorvente em relação aos gases tóxicos e/ou particulados e, sobretudo, o coeficiente de transferência de massa, promovida pela dissolução de todos os gases tóxicos e/ou particulados no meio líquido absorvente.

A invenção provê um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados que eleva à condição máxima o processo de dissolução dos gases tóxicos e/ou particulados em um meio líquido absorvente.

A invenção provê um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados que, ao promover a sucção dos gases tóxicos pela válvula, fazendo com os mesmos sejam absorvidos pelo fluxo do líquido absorvente, é desencadeada uma redução da temperatura dos gases tóxicos, reduzindo o volume e a energia cinética de suas moléculas, o que provoca a diminuição na velocidade das partículas que acaba por facilitar o choque entre elas, proporcionando, consequentemente, a sua condensação.

A invenção provê um sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados que apresenta elevada capacidade de provocar a condensação dos gases tóxicos, mesmo em níveis que apresentam condições críticas de temperatura e alta concentração de agentes poluidores.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A figura 1 apresenta a representação esquemática do sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados.

A figura 2 apresenta detalhamento da válvula de sucção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados, objeto da presente invenção, compreende três estágios de tratamento dos gases, sendo um estágio A que otimiza o contato entre as fases gasosas e líquidas, um estágio B onde é gerada turbulência provocada por conta do arraste dos gases pelo líquido absorvente com a injeção forçada da mistura gasosa e líquida para o interior do próprio líquido absorvente, maximizando o processo de transferência de massa dos agentes tóxicos e particulados contidos nos gasespara o agente absorvente, e um estágio C onde são eliminadas as partículas odoríferas.

O sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados compreende um reservatório de decantação (10) onde o líquido absorvente é armazenado, dito reservatório (10) que apresenta uma conexão com uma tubulação onde é instalada uma bomba hidráulica (20) que ao ser acionada passa a succionar o líquido absorvente em direção a uma válvula de sucção (30) através de tubulação específica.

Conforme apresentado na figura 2, a válvula de sucção (30) apresenta uma primeira câmara (31 ) provida de uma saída com um elemento de restrição de passagem (31 ) que encaminha o líquido absorvente para uma segunda câmara (32) no sentido jusante com aumento de velocidade provocado pela restrição de passagem do fluxo. A segunda câmara (32) apresenta uma entrada (33) transversal ao fluxo do líquido absorvente que provê o ingresso dos gases e/ou particulados tóxicos. Desta forma, no momento em que o líquido absorvente é ejetado do elemento de restrição de passagem (311) em direção à segunda câmara(32), é gerado o arraste do ar existente na segunda câmara (32), provocando uma pressão negativa capaz de realizar a sucção dos gases tóxicos e/ou particulados que ingressam pela entrada transversal (33).

Os gases tóxicos e/ou particulados são sugados pelo agente líquido absorvente e ingressam em uma tubulação de descarte (40) onde é gerado um efeito de turbilhamento entre o líquido absorvente e os gases tóxicos e/ou particulados, de forma a maximizar o processo de transferência de massa dos agentes tóxicos e particulados contidos nos gases para o agente absorvente durante todo o comprimento da tubulação de descarte (40).

Um reservatório reativo (50) interligado ao reservatório de decantação (10) recebe com alta pressão a solução contendo os gases tóxicos e/ou particulados e o líquido absorvente através da tubulação de descarte (40), dito reservatório reativo (50) que armazena um dado volume de líquido absorvente que então recebe um volume adicional de líquido absorvente e gases tóxicos e/ou particulados que penetra no líquido depositado no reservatório (50) e se dissipa em minúsculas bolhas dentro do reservatório reativo (50).

O sistema para lavagem de gases tóxicos e/ou particulados maximiza o tempo de contato e o nível de concentração entre os gases tóxicos e/ou particulados e o líquido absorvente e o coeficiente de transferência de massa promovido pela dissolução de todos os gases tóxicos e/ou particulados no meio líquido absorvente.

Os gases tóxicos e/ou particulados ficam retidos no meio líquido após percorrida toda a tubulação de descarte (40) e se diluem no líquido absorvente armazenado no reservatório reativo (50).

O reservatório reativo (50) apresenta uma tubulação de filtração (60) na porção extrema superior dotada de um exaustor centrífugo (70) que provoca a sucção do fluxo de gás residual, agora com mínima concentração de agentes poluidores. O fluxo de gás aspirado pelo exaustor (70) passa por um elemento filtrante (80) com o objetivo de serem eliminadas as partículas odoríferas, sendo liberado para a atmosfera.

Preferentemente, o elemento filtrante (80) apresenta carvão ativado.