Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Venturi scrubbers are simples, low cost and highly applicable equipments. They are used
in the industry as gas cleaners and in other to control the pollution. The objective of
this work was to evaluate a gas cleaning system using Venturi scrubbers with circular
section to remove particles off a gas flux. The tests were realized with 2,21 and 9,06 μm
particles of phosphate power. The global collection efficiency was determined for 55,2
and 76,8 m/s of gas velocity, 340 and 500 mL/min of liquid flow and for 99 and 132
mm of length throat. From an experimental design 24 it was obtained that all variables
studied and the gas velocity´s interaction with liquid flow and with length throat had
influence over the collection efficiency. For 2,21 μm particles the efficience range was
from 53,8 to 86,8% while for 9,06 μm particles it was from 53,4 to 96,5%. The results´
analysis showed that as bigger the gas velocity and the liquid flow are, higher the efficience
gets. It happens because there are more quantity of washing liquid to be atomized with
the liquid flow increase. This atomization gets better with high gas velocities taxes.
Another point observed was that for longer length throat and higher gas velocity, the
collection efficiency grows. What occurs here is that the particles´s residence time inside
the throat was bigger for 132 mm length throat than for 99 mm. And more time, a gas
acceleration resulted on better jet´s atomization. The study of different particles sizes
showed that 9,06 μm were removed more efficiently than particles with medium diameter
of 2,21 μm. Particles with bigger diameters present more inercia, which facilitates the
action of the inercial impaction, the collection mechanism that predominates in Venturi
scrubbers. The jet penetration was another parameter analysed and it represented the
expected behavior: as bigger the liquid flow gets and lower the gas velocity, higher was
the jet penetration length. The experimental results of global collection efficiency were
compared with theorical models like JOHNSTONE et al. (1954), CALVERT et al. (1972)
and modified CALVERT (RIBEIRO, 2005). CALVERT et al. and modified CALVERT
models overestimated the values of dust collection efficiency and although JOHSNTONE
et al.´s model has underestimated those values, it was the one that better fitted the
experimental results, because it showed that the collection efficiency was higher for highs
gas velocities. / O lavador Venturi é um equipamento simples, de custo médio baixo e bastante eficiente,
aplicado na remoção de material particulado e no controle da poluição. O objetivo deste
estudo foi avaliar um sistema de limpeza de gás utilizando lavadores Venturi de seção circular
na remoção de partículas de uma corrente gasosa. O material particulado usado nos
testes foi o concentrado fosfático, com diâmetros médios de 2,21 e 9,06 μm. Eficiências
globais de coleta foram obtidas realizando-se experimentos com velocidade do gás de 55,2
é 76,8 m/s, vazão de líquido de 340 e 500 mL/min e comprimento de garganta de 99 e 132
mm. Um planejamento experimental 24 foi feito e verificou-se que todas as variáveis e as
interações da velocidade do gás com o comprimento da garganta e com a vazão de líquido
tiveram efeito na remoção de partículas da corrente gasosa. A coleta das partículas de 2,21
μm apresentou uma faixa de eficiência de 53,8 a 86,8%, enquanto 53,4 a 96,5% de remoção
foram identificadas para as partículas de 9,06 μm. A análise dos resultados mostrou que,
como conseqüência de aumentos na velocidade do gás e na vazão de líquido, a eficiência
de coleta crescia, já que quanto maior a vazão do líquido de lavagem maior a quantidade
de água para ser atomizada, atomização essa que também aumentava com velocidades de
gás mais altas. Outra observação foi que, com o aumento do comprimento da garganta e
da velocidade do gás, o percentual de remoção de rocha fosfática era maior, uma vez que o
tempo de contato entre o pó e o líquido crescia com uma garganta mais comprida e o aumento
da velocidade do gás proporcionava, mais uma vez, melhor atomização do jato. Em
relação aos diferentes tamanhos de partículas, notou-se que as de diâmetro médio de 9,06
μm eram removidas do fluxo de gás com mais eficiência que as de 2,21 μm, pois partículas
de diâmetro maior têm maior inércia, o que favorece o mecanismo de coleta de impactação
inercial, predominante em lavadores Venturi. Os resultados experimentais de eficiência
global de coleta ainda foram comparados com os modelos teóricos de JOHNSTONE et al.
(1954), CALVERT et al. (1972) e CALVERT modificado (RIBEIRO, 2005). O modelo de
JOHSNTONE et al. subestimou os valores experimentais de coleta, enquanto os outros
dois modelos superestimaram. Ainda assim, o modelo de JOHNSTONE et al. foi o que
apresentou melhor ajuste, porque seguiu a tendência de aumento da eficiência de coleta
em função de um acréscimo na velocidade do gás. / Mestre em Engenharia Química
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/15103 |
| Date | 28 February 2008 |
| Creators | Gama, Marcella Santos de Carvalho |
| Contributors | Damasceno, João Jorge Ribeiro, Vieira, Luiz Gustavo Martins, Cardoso, Vicelma Luiz, Rodrigues, Marcos Vinícius |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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