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This report is a collection of elements to be used in the design of Electrostatic Precipitators, with experimental data of fly ashes from combustion gases of Mineral Coal Fired Boilers. The aims of this research are to construct a standard device to measure the ohmic resistivity of materials, to get data of ohmic resistivity of fly ashes from mineral coals used in Brazil and with this data, to list recommendations about the key points to size electrostatic precipitators (calculation of specific collection area), when this equipment is arranged after one boiler that burns Brazilian mineral coals. The method used was based on the ASME Standard, in which the fly ash (material to be tested) is put between the discharge and the collecting electrodes, a high electrical tension is applied until the electrical break down tension to be reached; at this moment, the resistivity is measured. The construction of this device and the experimental procedure were conducted according to this standard. The tested materials were collected from existing Electrostatic Precipitator of South of Brazil, where the mineral coal is commonly used. The results indicated low values of ohmic resistivity of the Brazilian fly ashes, if compared to results of coals from other countries. Its variation with the temperature has the same behavior of fly ashes from other countries, i.e., the ohmic resistivity increases when the temperature increases. It was also executed tests with particulate materials from electrostatic precipitator of biomass boiler whose ohmic resistivity is lower than the Brazilian mineral coal. The tested material, chemical composition, and collecting process were totally described, available and a full analysis can be executed; these data are inedita in Brazil. These results allow to list the recommendations to design Electrostatic Precipitators for Brazil Mineral Coal Fired Boilers. SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABELAS LISTA DE ABREVIATURAS LISTA DE SÍMBOLOS Página Capítulo 1 INTRODUÇÃO  1 Capítulo 2 OBJETIVOS  3 Capítulo 3 REVISÃO DA LITERATURA  4 3.1 Conceitos teóricos sobre precipitação eletrostática  5 3.2 Conceito de resistividade ôhmica, seu significado e interpretação .... 24 3.3 As conseqüências da variação da resistividade 46 3.4 Técnicas para adequar a resistividade como parâmetro de projeto  49 Capítulo 4 METODOLOGIA  75 4.1 Métodos normalizados para medição da resistividade  75 4.2 Método utilizado  84 Capítulo 5 RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO  88 5.1 Caracterização dos materiais de testes  88 5.2 Caracterização dos testes e procedimentos preliminares  89 5.3 Resultados experimentais  92 5.4 Discussão  93 Capítulo 6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS ... 98 6.1 Conclusões  98 6.2 Considerações finais 100 6.3 Sugestões para futuros trabalhos 101 Capítulo 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 102 APÊNDICES A-1 Tabelas e figuras com resultados experimentais 107 A-2 Análise de Incertezas 121 A-3 Projeto executivo do dispositivo 125 A-4 Descrição da bancada de testes e fotos 128 A-5 Composição química do carvão e das cinzas volantes 134 A-6 Catálogo da Empresa CGTEE ( fornecedor da cinza volante ) 137 LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO 3 Página Figura 3.1 : Vista simplificada dos processos em um Precipitador  5 Figura 3.2 : Princípio de coleta  6 Figura 3.3 : Esquema de processo de coleta e remoção de pó  7 Figura 3.4 : Vista explodida de um precipitador eletrostático 8 Figura 3.5 : Placa distribuidora de fluxo  9 Figura 3.6 : Tipos de eletrodos  11 Figura 3.7 : Vista com detalhes de suportação dos quadros  11 Figura 3.8 : Detalhes de fixação dos eletrodos de emissão  12 Figura 3.9 : Suporte dos quadros  12 Figura 3.10 : Detalhe do acionamento e isolação do eixo de batimento 13 Figura 3.11 : Disposição do conjunto dos eletrodos de coleta  13 Figura 3.12 : Fluxo de gás entre as placas  14 Figura 3.13 : Conjunto de acionamento do sistema de batimento das placas .. 14 Figura 3.14 : Comparação dos regimes de eletrificação  17 Figura 3.15 : Gráfico de eficiência segundo o modelo de difusividade finita  20 Figura 3.16 : Modelo de esferas uniformes em estrutura cristalina, mostrando a concentração das linhas de corrente  22 Figura 3.17 : Relações entre o campo médio e a condutividade do gás, derivado da característica elétrica para precipitador tipo cilíndrico, livre de pó, com ar a temperatura de 125 oC  27 Figura 3.18 : Explanação dos símbolos para o modelo de P.E.  29 Figura 3.19 : Relações derivadas entre densidades de corrente e campo médio, para P.E. tipo duto de 228,6 mm com fio de 4 mm de diâmetro,  33 Figura 3.20 : Resistividade x 1 / kT ( mono logaritmo )  37 Figura 3.21 : Valores experimentais de energia de ativação do elétron 37 Figura 3.22 : Forma característica da dependência da resistividade da cinza volante sobre a temperatura e a umidade.  41 Figura 3.23 : Medições de células de resistividade.  43 Figura 3.24 : Curva de resistividade x temperatura: as contribuições dos componentes da resistividade superficial e de volume  45 Figura 3.25 : Curva de resistividade x tempo, no ambiente do fluxo de gás.. 47 Figura 3.26 : Curva de resistividade x tempo, no ambiente do fluxo de gás .. 48 Figura 3.27 : Comportamento de um P.E. ponto-plano baseado em considerações teóricas de faiscamento e corona inversa  52 Figura 3.28 : Resultado de condicionamento com amônia.  55 Figura 3.29 : Efeito da partícula de alta resistividade sobre a performance ... 56 Figura 3.30 : Depreciação na velocidade de migração w com aumento da resistividade da cinza volante, baseado em dados de campo  57 Figura 3.31 : Efeitos da umidade e alta temperatura sobre a performance do precipitador (forno de cimento)  57 Figura 3.32 a) we x SO3 solúvel em água  59 b) we x % Fe2O3.  59 c) we x % enxofre contido no carvão.  59 Figura 3.33 : Resistividade x concentração de óxido de sódio para cinza volante de carvão de baixo teor de enxofre 62 Figura 3.34 : Relações entre velocidade de migração w e componentes do carvão  64, 66, 67 Figura 3.35 : Dosagem de SO3 x eficiência do P.E 68, 69 Figura 3.36 : Comparativo entre planta real e planta piloto  70 Figura 3.37 : Influência do carbono na cinza sobre a performance do P.E. para cinza volante de alta resistividade  71 Figura 3.38 : Técnica de melhoria de precipitabilidade para cinza volante de alta resistividade  74 CAPÍTULO 4 Figura 4.1 : Célula de alta voltagem para medição da resistividade de pó .. 76 Figura 4.2 : Dispositivo para medir resistividade.  78 Figura 4.3 : Diagrama esquemático elétrico para o dispositivo 78 Figura 4.4 : Dispositivo para medir resistividade 80 CAPÍTULO 5 Figura 5.1 : Disposição dos eletrodos e material de teste 90 Figura 5.2 : Resistividade x temperatura(d=0,5 cm) 94 Figura 5.3 : Resistividade x temperatura ( d= 1,0 cm )  94 Figura 5.4 : Resistividade x temperatura ( d= 0,5 e d= 1,0 cm )  95 Figura 5.5 a) : Comparativo das resistividades de materiais diversos (escala logarítmica)  95 Figu

Determinação experimental da resistividade ôhmica de cinzas volantes para projeto de precipitadores eletrostáticos.