A poeira é um dos poluentes atmosféricos cuja medição é obrigatória em muitas regiões do mundo. Os operadores de instalações industriais são, portanto, obrigados por lei a reportar às autoridades o valor médio diário emitido.

Os valores-limite variam em função do tipo de combustível e da instalação e são expressos em miligramas por metro cúbico (mg/m3).

Basicamente, os dispositivos de medição ópticos (usando o princípio de transmissão e luz espalhada) são adequados para gases de combustão secos com até 95% de umidade relativa. A detecção de concentrações com umidade relativa superior a 95% requer uma medição extrativa.

PRINCIPIO DE TRANSMISSÃO ÓTICO DE PASSO DUPLO

Em alguns países, é necessária a medição da opacidade, por exemplo, em centrais eléctricas e refinarias.

Isto não pode ser determinado pelo princípio da luz espalhada, mas apenas pelo princípio da transmissão. No princípio de transmissão, uma fonte de luz emite luz branca no duto de gases de combustão, que é refletida de volta por um refletor no lado oposto. Assim, encontra partículas de poeira que dispersam e absorvem parcialmente a luz, reduzindo sua intensidade. Este valor é medido pelo detector e fornece informações sobre a concentração de poeira.

• Produtos: DR 220 e DR 290;
• Aplicação: Medição contínua e sem contato de poeira e opacidade em concentrações médias a altas em gases de combustão secos e de processo. 

PRINCÍPIO DA LUZ DISPERSA: DISPERSÃO FRONTAL

Concentrações particularmente baixas de poeiras nos gases de combustão, como as produzidas em instalações de incineração de resíduos, podem ser melhor determinadas utilizando o princípio da luz dispersa.

No princípio da luz espalhada, um feixe de laser é enviado para a pilha, onde encontra partículas de poeira que espalham a luz em diferentes direções.

No espalhamento direto, o detector mede a intensidade da luz espalhada pelas partículas de poeira na direção do laser.

• Produto: DR 808;
• Aplicação: Medição contínua de concentração de poeira baixa a média em gases de combustão secos e de processo. Instalação unilateral.

PRINCÍPIO DA LUZ DISPERSA: DISPERSÃO TRASEIRA

Tal como acontece com a dispersão direta, o feixe de laser encontra partículas de poeira na chaminé.

No espalhamento reverso, um detector é usado para medir a intensidade da luz que é espalhada para trás pelas partículas de poeira.

• Produto: DR 320;
• Aplicação: Para medição contínua e sem contato de concentrações de poeira baixas a médias em gases de combustão secos e de processo. Também adequado para gases corrosivos e atmosferas potencialmente explosivas. Utilizável, por exemplo, em refinarias.

MEDIÇÃO EXTRATIVA

A medição extrativa é a solução para gases de processo com teor de umidade relativa acima de 95%. Também é adequado para todos os gases de combustão com temperaturas abaixo do ponto de orvalho da água e dos ácidos. As concentrações de poeiras nos gases de combustão contendo líquidos provenientes da limpeza por meio de lavadores húmidos também devem ser medidas desta forma.

Para isso, utiliza-se uma sonda para extrair continuamente os gases de combustão do duto, diluídos e aquecidos. Isto produz um gás de combustão seco cuja concentração de poeira é medida no dispositivo de medição fora do duto usando o princípio da luz espalhada.

• Produtos: DR 909;
• Aplicação: Gases de combustão ou de processo com teor de umidade superior a 95%; para monitorar concentrações de poeira pequenas a médias. Utilizável, por exemplo, na indústria petroquímica, em centrais eléctricas e na indústria siderúrgica, bem como na incineração de resíduos.

PARAMETRIZAÇÃO

A correlação de um medidor de material particulado contínuo com o Método 17 envolve a comparação das medições feitas pelo medidor com as medições obtidas através do Método 17, que é um método de referência para a determinação da concentração de material particulado em emissões atmosféricas.

Aqui estão os passos básicos para realizar essa correlação:

1. Instalação do medidor de material particulado contínuo (PM): Primeiramente, o medidor de PM é instalado na fonte de emissão (chaminé), onde se deseja medir a concentração de material particulado em tempo real.
2. Coleta de dados do medidor de PM: O medidor de PM gera dados contínuos ao longo do tempo, registrando as concentrações de material particulado da chaminé.
3. Coleta de amostras de acordo com o Método 17: O Método 17 é um procedimento padronizado que envolve a coleta manual de amostras de gás de emissões atmosféricas para determinar a concentração de material particulado.
4. Comparação dos dados: Os dados gerados pelo medidor de PM contínuo são comparados com os resultados obtidos através do Método 17. Para isso, é importante que os dados sejam coletados simultaneamente para que as condições atmosféricas e de emissão sejam as mesmas.
5. Análise estatística: A correlação entre os dados do medidor de PM contínuo e os dados do Método 17 pode ser feita usando análises estatísticas, como regressão linear. Isso permite quantificar a relação entre os dois conjuntos de dados e determinar o quão bem o medidor de PM contínuo está se correlacionando com o método de referência.
6. Calibração e ajustes: Com base na análise dos dados, podem ser feitos ajustes no medidor de PM contínuo, se necessário, para melhorar a correlação com o Método 17. Isso pode incluir calibrações adicionais ou correções nos algoritmos de medição.
7. Documentação e relatórios: Os resultados da correlação, incluindo os dados brutos, análises estatísticas e quaisquer ajustes realizados, devem ser documentados em relatórios para fins de conformidade regulatória e controle de emissões.

É importante lembrar que a correlação entre um medidor de PM contínuo e o Método 17 é fundamental para garantir que as medições feitas pelo medidor contínuo sejam confiáveis e precisas, especialmente em contextos de conformidade ambiental e regulatória, onde a precisão é essencial para o cumprimento das normas de qualidade do ar e emissões atmosféricas.

REPRESENTAÇÃO DOS DADOS

Para apresentar os dados de medição de particulado em conformidade com a legislação, é necessário converter a concentração de partículas de miligramas por metro cúbico (mg/m³) para miligramas por metro cúbico normalizado (mg/Nm³), onde “Nm³” representa metro cúbico normalizado. O metro cúbico normalizado é uma unidade de volume que leva em consideração as condições padrão de temperatura e pressão.

A conversão de mg/m³ para mg/Nm³ envolve o ajuste da concentração de partículas para as condições padrão. As condições padrão para gases e partículas são tipicamente definidas como 0°C (273,15 K) e 1 atmosfera (101,3 kPa) de pressão. Para realizar essa conversão, siga os seguintes passos:

• Meça a concentração de partículas em mg/m³ usando seu equipamento de monitoramento.
• Registre as condições locais de temperatura (em graus Celsius) e pressão (em kPa) durante a medição.
• Converta a concentração de mg/m³ para mg/Nm³ usando a fórmula:
• Concentração de mg/Nm³ = (Concentração de mg/m³ * P)/(R * (273,15 + T))

Onde:

Concentração de mg/m³ é a concentração medida em miligramas por metro cúbico.

P é a pressão local em kPa (lembre-se de usar a pressão em condições locais, não em condições padrão).

R é a constante dos gases (aproximadamente 8,314 Nm³/(K*mol)).

T é a temperatura local em Kelvin (convertida de graus Celsius para Kelvin, T = 273,15 + temperatura em °C).

O resultado será a concentração de partículas em mg/Nm³, ajustada às condições padrão de temperatura e pressão.

É importante notar que a conversão para mg/Nm³ é essencial quando se trata de relatórios de emissões atmosféricas e conformidade regulatória, pois permite comparar os dados de diferentes locais e situações de maneira consistente, levando em consideração as variações de temperatura e pressão que podem afetar a densidade do ar e, portanto, a concentração de partículas. Certifique-se de manter um registro preciso das condições locais durante as medições para realizar essa conversão corretamente.