Processo de separação chumbo/ar usando separador ciclônico: modelagem e simulação.

• Autor(a) principal: ZIMMERMANN, Marina da Silva.
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19340
• topic: Gas/solid separation; Lead; Cyclonic separator; Computational fluid dynamics; Separação gás/sólido; Separación gas/sólido; Chumbo; Conducir; Separador ciclônico; Fluidodinâmica computacional; Teoria cinética; Escoamentos granulares; Flujos granulares; Kinetic theory; Granular flows; Engenharia Química

Durante a produção de baterias automotivas partículas de chumbo podem ficar suspensas no ar causando riscos ao meio ambiente e sobretudo aos trabalhadores e a comunidade em torno da fábrica. Geralmente são utilizados exaustores nos galpões das fábricas que direcionam o ar para ser tratado por um filtro de mangas. Estes filtros devem passar por manutenção periódica e em alguns casos a substituição das mangas. Com o intuito de reduzir o tempo de manutenção do filtro ou substituição das mangas foi proposta a utilização de um separador ciclônico como pré-tratamento para o filtro. Para isso fez-se necessário o estudo do escoamento chumbo/ar no interior do separador para viabilizar essa aplicação. Neste sentido foi realizada a análise do separador ciclônico empregando a fluidodinâmica computacional visando avaliar a influência de alguns aspectos geométricos do separador ciclônico sobre a eficiência de separação das partículas de chumbo do ar. Foi igualmente avaliado o efeito da concentração e diâmetro das partículas de chumbo. Foi utilizado o pacote computacional ANSYS CFX® 15 adotando-se a abordagem Euleriana-Euleriana, considerando o modelo de partículas. Foi utilizado o modelo de turbulência 𝜿 − 𝜀 padrão. Para o tratamento da fase dispersa (partículas de chumbo) foi adotada a teoria cinética dos escoamentos granulares. Os resultados das simulações indicaram que o modelo matemático utilizado foi capaz de prever os fenômenos físicos envolvidos no processo de separação usando o separador ciclônico. Observou-se que na maioria dos casos avaliados a eficiência de separação partículas de chumbo ficou acima dos 70%, o que indica que o equipamento em estudo apresentou um comportamento favorável a separação. Os resultados proporcionaram afirmar que o separador ciclônico se mostrou promissor como um pré-tratamento para o filtro de mangas nos casos avaliados.