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Comportamento da filtração de gases em meios filtrantes de celulose.Osório, Vanessa Moreira 15 September 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006-09-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / The present work aims to evaluate, through filtration process and cake detachment, the
behavior of two cellulose fiber filtering media with different air permeability values. The
powder material used was phosphatic concentrated rock of density 2,99 g/cm3 and its
average volumetric diameter of 8,34 µm. The equipment used was constituted of a circular
filter, powder feeder which controlled the massic flow and humidity by a microcomputer
and a system for control and acquisition of data. The filtering media used were cellulose
fibers, Rad More and Rad Plus, supplied by Alhstrom Louveira. The work was
accomplished by a successive sequence of filtration and cleaning during 100 filtration
cycles using cellulose filtering media. The technique employed for cake removal was
reverse air flow. In the experimental procedure, filtration velocity of 10 cm/s was used for
maximum pressure drop of 200 mmH2O, and 5 cm/s for maximum pressure drop of 100
mmH2O. Two cleaning velocity were employed for cake removal, 18 and 13 cm/s. The
results showed that the filtering media Rad Plus, when submitted to filtration velocity of 10
cm/s and cleaning velocity of 18 cm/s, obtained the best operational condition, as it
presented lower values of residual pressure drop for a larger mass retained during the 100
filtration cycles. For different filtration velocity, 10 and 5 cm/s, the filtering media Rad
Plus, more porous and more permeable, the amount of particle mass removed was larger
than for the filtering media Rad Plus applying cleaning velocity of 18cm/s as the removal
force for this cleaning velocity could remove the particles retained in the fibers. For
filtration velocity of 5 cm/s, a lower cleaning velocity, 13 cm/s, was enough to remove
larger amount of particles, when compared with the filtering media Rad Plus in the same
experimental conditions. / O objetivo deste trabalho é avaliar, através do processo de filtração e de remoção das tortas, o
comportamento de dois meios filtrantes de fibras de celulose de diferentes permeabilidades. O
material particulado utilizado foi o concentrado fosfático de densidade 2,99 g/cm3 e diâmetro
médio de partícula de 8,34 µm. O equipamento utilizado era constituído de um filtro circular,
alimentador de pó com a vazão mássica e umidade controlada, um microcomputador e um
sistema para controle e aquisição de dados. Os meios filtrantes utilizados foram de fibras de
celulose, Rad Mais e Rad Plus, fornecidos pela Empresa Alhstrom Louveira. O trabalho foi
realizado por uma seqüência sucessiva de filtração e de limpeza durante 100 ciclos de filtração,
em meios filtrantes de celulose, sendo que o método de limpeza utilizado, para a remoção das
tortas, foi o fluxo de ar reverso. No procedimento experimental de filtração foram utilizadas
velocidades de filtração de 10 cm/s, para queda de pressão máxima de 200 mmH2O, e de 5 cm/s,
para queda de pressão de 100 mmH2O. Para a remoção das tortas foram utilizadas duas
velocidades de limpeza, de 18 cm/s e 13 cm/s. Os resultados mostraram que o meio filtrante Rad
Mais, quando submetido à velocidade de filtração de 10 cm/s e velocidade de limpeza de 18
cm/s, obteve a melhor condição operacional, porque apresentou menor perda de carga residual
para uma maior massa retida durante os 100 ciclos de filtração. Para as duas velocidades de
filtração de 10 cm/s e 5 cm/s, o meio filtrante Rad Mais, mais poroso e mais permeável, a
quantidade de massa de partículas removida foi maior quando comparado com o meio filtrante
Rad Plus com Vl de 18cm/s, porque a força de remoção para a Vl de 18 cm/s conseguiu remover
as partículas retidas nas fibras. Já para a Vf de 5 cm/s, uma menor velocidade de limpeza, Vl de
13 cm/s foi suficiente para remover maior quantidade de partículas, quando comparada com o
meio filtrante Rad Plus nas mesmas condições experimentais.
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Avaliação do desempenho dos ciclos de filtração e regeneração dos meios filtrantes com limpeza por pulso de ar reverso / Evaluation of the performance of filtration cycles and regeneration of filter media with reverse air pulse cleaningCirqueira, Samirys Sara Rodrigues 11 April 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-04-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / The presence of particles after the reverse air pulse cleaning process inside the filter medium ensures the increase in pressure drop of the subsequent cycle. The performance of the filter medium after several filtration cycles and cleaning cycles with reverse air pulse is not clearly known. For this purpose, the main objective of this work was to investigate the performance of the filter medium with reverse air pulse cleaning through the study of cleaning efficiency and by observing the regeneration of filter media. The satisfactory performance of the experimental unit was observed in the preliminary trials during filtration and cleaning by reverse air pulse having polypropylene and acrylic as filter media and phosphate concentrate as particulate matter. It was found that the increase in the number of filtration and cleaning cycles had an influence on the behavior of the filter media, when the filtration velocity was kept at 4 cm/s, the pressure drop at 200 Pa and with pulse time of 200 ms. It was observed that, even with the heterogeneity of filter media, particles were trapped on the surface of the fabric and the number of particles retained increased with the increase in the number of cycles. When comparing the filter media submitted to two hundred filtration and cleaning cycles, it was found that the polypropylene filter presented greater permeability, greater specific resistance and cake porosity, greater amount of mass retained after cleaning and greater cleaning efficiency than the acrylic filter using the same operational parameters. However, the performance was satisfactory for both filter media which, despite their differences, showed to be adequate for the operations of filtration and reverse air pulse cleaning. / A presença de partículas após a limpeza por pulso de ar reverso no interior do meio filtrante garante o aumento da queda de pressão do ciclo subsequente. O desempenho do meio filtrante após vários ciclos de filtração e limpeza por pulso de ar reverso, não é claramente conhecido. Para tal finalidade, teve-se como objetivo principal a investigação do desempenho do meio filtrante com limpeza por pulso de ar reverso, através do estudo da eficiência de limpeza e da observação da regeneração dos meios filtrantes. A satisfatória performance da unidade experimental foi observada nos ensaios preliminares durante a filtração e limpeza por pulso de ar reverso, utilizando como meio filtrante o polipropileno e o acrílico, e como material particulado o concentrado fosfático. Verificou-se a influência do acréscimo do número de ciclos de filtração e limpeza no comportamento dos meios filtrantes, mantendo-se a velocidade de filtração de 4 cm/s, a queda de pressão de 200 Pa e o tempo de pulso de 200 ms. Observou-se, mesmo com a heterogeneidade dos meios filtrantes, que houveram partículas retidas na superfície do tecido, que aumentaram com o acréscimo do número de ciclos. Constatou-se, ao comparar os meios filtrantes submetidos a duzentos ciclos de filtração e limpeza, que o filtro de polipropileno apresentou maior permeação, maior resistência específica e porosidade da torta, maior quantidade de massa retida após a limpeza e maior eficiência de limpeza, comparada ao filtro de acrílico utilizando os mesmos parâmetros operacionais. No entanto, o desempenho foi satisfatório para ambos os meios filtrantes, que apesar de suas diferenciações, mostraram-se adequados em operações de filtração e limpeza por pulso de ar reverso.
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Avaliação do desempenho dos meios filtrantes de celulose RAD + e RAD Plus submetidos à filtração de gases a altas pressõesLima, Bruno de Araújo 23 January 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-01-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / The gas filtration process has several advantages, such as to prevent damage to the environment and health of living beings and to avoid damage in the equipment used in various industrial processes. The filter media applied in these processes can be made of various materials, including metal, fiberglass, polypropylene, polyester and cellulose, with the latter being highlighted by its low cost. The objective of this study is to evaluate the performance of the cellulose filters RAD + and RAD Plus, through permeability, filtration and porosity of the filter cake tests, when subjected to high pressures using the experimental apparatus located in the Environmental Control Laboratory in the Chemical Engineering Department at UFSCar and talc as particulate matter. The working conditions used in the experiments were pressures of 93, 193, 293, 393 and 493kPa, for the permeability tests, and 93, 293 and 493kPa, for the filtration tests. In the permeability tests, the superficial velocity of the gas was varied from 0 to 0.25m/s, while in the filtration tests, the velocities of filtration were 0.05 and 0.06 m/s. The porosity of the cake filtration was determined by mathematics correlations. The permeability constants calculated for both filter media could be considered constant with pressure. For filtration assays, it could be observed that increasing the pressure of the system was the mass withheld by filter media increased for the same pressure drop, without any significant variation with the filtration velocities studied. It was also observed an increase in porosity and a decrease in the resistance of cake filtration when the system pressure was raised. / O processo de filtração de gases possui diversas vantagens, tanto para prevenção de danos ao meio ambiente e saúde dos seres vivos quanto para prevenção de danos a equipamentos em diversos processos industriais. Os meios filtrantes usados nesses processos podem ser de vários materiais, entre eles os metálicos, de fibra de vidro, de polipropileno, de poliéster e de celulose, com este último sendo destacado pelo seu baixo custo. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho dos filtros de celulose RAD + e RAD Plus, através de ensaios de permeabilidade, filtração e porosidade da torta de filtração, quando submetidos a altas pressões usando o aparato experimental localizado no Laboratório de Controle Ambiental no Departamento de Engenharia Química da UFSCar e talco como material particulado. As condições de trabalho para realização dos experimentos foram as pressões de 93, 193, 293, 393 e 493kPa, para os ensaios de permeabilidade, e 93, 293 e 493kPa, para os ensaios de filtração. Nos ensaios de permeabilidade, variou-se a velocidade superficial do gás de 0 a 0,25m/s, enquanto que nos ensaios de filtração as velocidades superficiais de filtração foram de 5 e 6 cm/s. A determinação da porosidade da torta foi realizada através de correlações matemáticas. Observou-se a partir dos resultados obtidos, que as constantes de permeabilidade calculadas para ambos os meios filtrantes puderam ser consideradas constantes com a pressão. Para os ensaios de filtração pôdese observar que com o aumento da pressão do sistema houve um aumento da massa retida pelos meios filtrantes para uma mesma queda de pressão, não havendo variação significativa com as velocidades de filtração estudadas. Também foi observado um aumento da porosidade e uma diminuição da resistência da torta de filtração a medida que a pressão do sistema foi aumentada.
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Caracterização e eficiência de diferentes meios filtrantes fibrosos na remoção de nanopartículasBortolassi, Ana Cláudia Canalli 23 January 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015-01-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / Human exposure to nanoparticles is increasingly becoming a concern, including in the workplace, due to urban and industrial development and the increasing use of motor vehicles. Filtration using fibrous filters is among the various options that can be used to provide efficient elimination of particles. It is known that there has been little research concerning the removal of nanoparticles using these filtration media. The aim of this study was to characterize, evaluate the efficiency and analyze the influence of filtration area on the efficiencies of the filter media HEPA (high efficiency particulate air), glass, micro-quartz, and polyester (300 g/m2) for the removal of nanoparticles. The filtration area was analyzed because is not possible in general to do the experimental testes in laboratory with large filtration area. The evaluation of the filter media depend on the structure of the filters (fiber diameter, thickness, and permeability), the operating conditions (superficial velocity and filtration area), and the characteristics of the filtered aerosols (density and size distribution). The characterization was used to evaluate the filter media and explain some results. Thickness, fiber diameter and permeability are examples of characterization parameters. The experimental setup was used in experimental tests of permeability and efficiency for the 5.3 and 40.7 cm2 filtration areas. A solution of 5 g/L sodium chloride (NaCl) was used to generate the nanoparticles in the filtration tests and a constant superficial velocity of 0.05 m/s. Particles were counted before and after passing through the filter media at the beginning of filtration using the electrical mobility technique. At the end of the filtration (one hour), the particles were again counted before and after the filters (in triplicate). The permeability constants of the HEPA, glass, and micro-quartz filters were the lower and they are influenced by the filtration area, while a much higher value was obtained for the polyester filter and showed no significant variation using different filtration area. Altogether, all the filter media were highly efficient in removing nanoparticles during approximately 2 hours of filtration, with the exception of the polyester filter, for which the efficiency decreased with increasing particle diameter. / Há uma grande preocupação com a exposição de pessoas às partículas nanométricas presentes no ar, até mesmo no ambiente de trabalho. Isto se deve ao desenvolvimento urbano, industrial e o crescente uso de veículos motorizados. Uma das soluções que vem sendo muito utilizadas ultimamente é o processo de filtração utilizando filtros fibrosos. Como há poucas pesquisas sobre o comportamento desses filtros na remoção de nanopartículas, o objetivo desse estudo foi caracterizar, avaliar a eficiência e verificar se o tamanho da área de filtração influencia no desempenho de meios filtrantes HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter), de Vidro, de Micro Quartzo e de Poliéster na remoção de nanopartículas. A área de filtração foi avaliada uma vez que em testes laboratoriais nem sempre são possíveis grandes áreas de filtração para avaliação do desempenho de meios filtrantes. O desempenho de um meio filtrante depende da estrutura dos filtros (espessura, porosidade, diâmetro das fibras), das condições operacionais (velocidade de filtração e área de filtração) e das características do material particulado (densidade, tamanho da partícula e distribuição). A caracterização foi utilizada para avaliar os meios filtrantes e justificar possíveis resultados, entre ela está a espessura, o diâmetro das fibras e a permeabilidade. O sistema experimental foi utilizado tanto para a realização de experimentos de permeabilidade como para experimentos de eficiência com áreas de filtração iguais a 5,3cm2 e 40,7 cm2. Nos testes de eficiência foram utilizados uma solução de 5 g/L de cloreto de sódio para geração de partículas e velocidade constante de 5 cm/s. A contagem das partículas antes e após a passagem pelo meio filtrante era feita em triplicata no tempo zero e também depois de uma hora de filtração utilizando a técnica de mobilidade elétrica. Os meios filtrantes HEPA, de Vidro e de Quartzo apresentaram as menores constantes de permeabilidade e os valores foram ligeiramente influenciados pela área de filtração. Já o filtro de Poliéster foi o mais permeável e não apresentou variação significativa com a área de filtração. De uma forma geral, todos os meios filtrantes foram muito eficientes na remoção de nanopartículas durante duas horas de filtração aproximadamente, com exceção do filtro de Poliéster para o qual a eficiência decaiu com o aumento do tamanho das partículas.
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