Desempenho de filtros fibrosos operando na remoção de partículas nanométricas de aerossóis.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A crescente escalada da poluição do ar nas últimas décadas vem causando um sensível aumento no monitoramento e no controle de emissões de material particulado na atmosfera, visando minimizar os problemas causados ao meio ambiente e à saúde humana. Particularmente, o comportamento de partículas nanométricas no ar necessita atenção especial. Os filtros de fibras, um dos métodos mais antigos de remoção de material particulado, são, em princípio, capazes de atuar nessa faixa de tamanho, mas dados sobre seu desempenho são ainda escassos. Neste trabalho estudou-se o comportamento de um filtro industrial de poliéster e de um filtro de alta eficiência (HEPA) com o intuito de avaliar o desempenho dos mesmos operando na remoção de partículas nanométricas de aerossóis. O filtro de poliéster tinha porosidade de 0,884, espessura de 4,5 mm e diâmetro de fibra de 16m e o filtro HEPA uma porosidade de 0,920, espessura de 0,4 mm e diâmetro de fibras entre 0,075 e 2,35 m. O aerossol de teste era composto por partículas monodispersas de NaCl, que foram obtidas a partir de um gerador de partículas Electrospray Aerosol Generator, modelo 3480, da TSI, utilizando soluções de sal nas concentrações de 0,5 a 5,0 g/L. O tamanho das partículas geradas variou de 8,4 a 94,8 nm. Para determinar este diâmetro foram obtidas imagens do Microscópio Eletrônico de Transmissão e analisadas no Programa Image Pro Plus, 3.0. O dispositivo de filtração foi construído em acrílico com área de filtração de 40 cm2. O desempenho dos filtros foi avaliado através da análise da eficiência de remoção das partículas nanométricas, através da contagem de partículas, utilizando um contador de partículas, da TSI, modelo 3007. O filtro de poliéster apresentou eficiência de coleta máxima de 0,990. O filtro HEPA demonstrou possui uma grande capacidade de coletar partículas nesta faixa de tamanho, obtendo eficiências maiores que 0,99994. O aumento da velocidade de filtração, bem como o aumento do diâmetro das partículas proporcionou queda na eficiência em ambos os filtros, comportamento típico de filtros operando na região de predominância do mecanismo difusional. Quando avaliados os modelos presentes na literatura, verificou-se que os mesmos não se ajustaram aos dados experimentais. Portanto, propôs-se um ajuste ao modelo de LIU &RUBOW (1990), considerando um aumento efetivo no mecanismo de interceptação direta causado pelo movimento Browniano. No caso dos filtros HEPA, frente à observada discrepância entre teoria e experimentos, foi proposto um equacionamento que levou em conta a distribuição de tamanho das fibras do filtro. Em ambos os casos verificou-se uma sensível melhora no ajuste da previsão teórica aos dados experimentais

ASSUNTO(S)

limpeza de gases collection mechanisms, gas cleaning collection efficiency eficiência de coleta filtração aerosols nanoparticle filtration mecanismo de coleta aerossóis nanopartículas engenharia quimica

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados