Filtração de aerossóis em altas temperaturas utilizando filtros cerâmicos de dupla camada: influência do diâmetro de partícula na eficiência de coleta

Abstract

Neste trabalho foram utilizados filtros cerâmicos para filtração de aerossóis, constituídos por dupla camada, onde a primeira camada é formada por um suporte celular de elevada porosidade com diâmetro de poro controlado e a segunda formada por uma película filtrante. A camada suporte foi obtida pela técnica de replicação cerâmica de espuma poliuretânica, por meio da impregnação de uma suspensão aquosa de Al2O3. Foram utilizados suportes de 45 e 75 poros/polegada. A membrana filtrante (Al2O3 e argila) foi a mesma para ambos os suportes, sendo composta por uma massa granular cerâmica de baixa porosidade. Os experimentos de filtração foram realizados em temperaturas de 25 a 700 ºC onde mediu-se a capacidade dos filtros de limpar um aerossol de partículas finas polidispersas (diâmetro mediano de 4,6 µm) e calculou-se a eficiência de coleta para diâmetros de partícula entre 0,4 e 8,5 µm. Os resultados mostraram que a eficiência diminuiu com o aumento da temperatura e aumentou com o diâmetro da partícula.In this work, ceramic filters were used for aerosol filtration. The filters were constituted by two layers, where the first layer was formed by of a highly porous ceramic support with controlled pore size and the second layer constituted by a fine membrane. The ceramic support was obtained from polymeric foams utilizing a technique of alumina impregnation. The supports had 45 and 75 pores per inch (ppi). The membrane (a mixture of alumina and clay) was the same for the two supports, with much smaller pore sizes. The filtration experiments were accomplished at temperatures varying from 25 to 700 ºC, where the ability of the filters for cleaning an aerosol constituted by fine particles (median diameter of 4.6 µm) was measured. The collection efficiency was calculated for particle diameters between 0.4 and 8.5 µm. The results showed that the collection efficiency decreased with the increase of the temperature and increased with particle diameter.