Como remover contaminantes no ar comprimido

Hoje, praticamente todos os processos químicos industriais usam ou interagem com sistemas de ar comprimido. A compressão do ar é necessária na maioria dos processos, seja para adicionar textura aos produtos, secar equipamentos esterilizados, desviar itens e ingredientes ao longo da linha de montagem ou realizar uma série de outras tarefas.

Em todos esses processos que utilizam sistemas de ar comprimido, a contaminação é possível. Quando isso acontece, a qualidade dos produtos fica comprometida. Na pior das hipóteses, a contaminação pode levar a riscos à saúde, especialmente na fabricação de alimentos. Este artigo discute a contaminação comum e como abordá-los em um ambiente industrial.

Regulamentos de contaminação do ar comprimido

Como os processos industriais dependem muito de sistemas de ar comprimido, a Organização Internacional para Padronização estabeleceu padrões para ar limpo e seco. Esses padrões são detalhados na ISO 8573-1.

Os padrões de pureza cobrem a contaminação de partículas, água, óleo e até micróbios no ar comprimido, independentemente de onde a amostra foi coletada no sistema.

Requisitos médicos de ar comprimido

Na esfera médica, há mais regulamentações a serem consideradas. O ar comprimido precisa estar em conformidade com o Código de Saúde 99 da National Fire Protection Association (ou simplesmente NFPA 99) para ser adequado para uso médico.

De acordo com o Código, odor, água, monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarbonetos gasosos, hidrocarbonetos halogenados, óleo e partículas são contaminantes potenciais.

Várias agências, como os Centros de Serviços Medicare e Medicaid, a Comissão Conjunta e as autoridades locais com jurisdição, exigem que as instalações usem sistemas de ar comprimido compatíveis com o Código de Saúde.

Requisitos de ar comprimido para fabricação de alimentos

A indústria de fabricação de alimentos tem requisitos adicionais semelhantes. O Safe Quality Food Institute ou SQFI introduziu recentemente o teste anual de processadores de alimentos para acompanhar os níveis de contaminação em partículas, água, óleo, organismos microbiológicos e gases relevantes.

De acordo com a Engenharia de Alimentos, o ar comprimido na fabricação de alimentos pode incluir os seguintes contaminantes:

• Hidrocarbonetos
• Vírus
• Bactérias
• Umidade
• Óleo
• Partículas sólidas

O ar comprimido entra em contato direto com alimentos ou ingredientes durante os seguintes processos:

• Ensaque
• Sparging/Mistura
• Secagem
• Facas de ar
• Escape Pneumático

Por causa de todas essas interações, é importante garantir a pureza do ar comprimido. O mesmo ocorre em vários graus nos processos de outros setores industriais.

Quais contaminantes estão presentes no ar comprimido?

Pode haver qualquer número de contaminantes no ar comprimido, dependendo de sua aplicação, ambiente, equipamentos utilizados, materiais e vários outros fatores. Dito isso, esses contaminantes geralmente se enquadram nas quatro categorias principais a seguir:

• Partículas – Esta categoria inclui ferrugem, limalhas, partículas de desgaste e até mesmo sujeira atmosférica. Esses contaminantes também são chamados de partículas sólidas ou secas ou contaminantes.
• Água – Esta categoria inclui água em suas diferentes formas, como vapor de água, líquido ou aerossol. Além de representar possíveis problemas de saúde, a umidade nos sistemas de ar comprimido também pode afetar a longevidade do equipamento.
• Óleo – Seja de equipamentos ou materiais, os sistemas de ar comprimido estão constantemente expostos ao óleo e podem transportá-los. A quantidade de óleo no sistema depende de certos fatores, como as ferramentas e materiais utilizados e a idade e eficiência do sistema.
• Microrganismos – Uma mistura de umidade e óleo no sistema de ar comprimido pode ser um terreno fértil para microrganismos como bactérias ou bacteriófagos. Em condições ideais, esses organismos podem se multiplicar livremente e causar uma ampla gama de perigos ao longo da estrada.

A norma internacional ISO 8573-1 inclui mais detalhes sobre cada categoria e os contaminantes sob elas.

Métodos para remover contaminantes em sistemas de ar comprimido

A seguir estão os dois principais métodos para minimizar a contaminação em sistemas de ar comprimido:

Filtragem

Filtros de fibra são usados ​​para separar os contaminantes do ar. Vários fatores, incluindo a permeabilidade do meio filtrante, a temperatura durante o processo e a concentração de óleo, afetam a taxa de sucesso do processo de filtração, principalmente quando se trata de contaminantes menores.

Pós-resfriamento

O processo de compressão do ar geralmente aumenta sua temperatura. Isso significa que o ar direto do compressor provavelmente terá uma temperatura entre 70 e 200°C. Por causa disso, água, óleo e outros contaminantes semelhantes serão mais difíceis de separar.

O uso de pós-resfriadores facilita o encaminhamento do líquido da condensação para os recipientes, evitando que circulem no sistema.

Ponteiros gerais para remover contaminantes

Mesmo com filtros e pós-resfriadores no sistema, a contaminação pode continuar sendo um problema se não forem usados ​​corretamente. Aqui estão algumas dicas importantes para ajudar a reduzir a contaminação em sistemas de ar comprimido e aproveitar ao máximo os filtros e pós-resfriadores presentes:

• Classificação de mícrons – Pode ser tentador supor que filtros com classificações de mícrons menores são mais eficazes e cobrem mais contaminantes, mas também apresentam problemas. Os materiais de filtro que anunciam que são eficazes contra partículas tão pequenas quanto 0,01 µm, por exemplo, são enganosos pelos seguintes motivos:
  • Pode ser mais fácil separar partículas tão pequenas quanto as de contaminantes maiores, como 0,1µm.
  • Contaminantes tão pequenos quanto 0,01 µm, ou cerca de 5.000 vezes menores que o cabelo humano, não podem ter impacto perceptível nos processos industriais.
  • Os contaminantes mais comuns, como óleo em aerossol, têm tamanho entre 0,1 e 1,0 µm.

Ao escolher a classificação de mícrons dos materiais do filtro, é melhor avaliar primeiro os tipos de contaminantes presentes no sistema e selecionar aquele que é melhor usado contra eles.

• Material do filtro – A classificação em mícrons não é a única qualidade importante de um filtro. Sua composição também desempenha um papel na eficácia contra contaminantes.

É importante selecionar materiais de filtro que sejam restritivos o suficiente para separar com sucesso os contaminantes e, ao mesmo tempo, serem permeáveis ​​o suficiente para não restringir o fluxo de ar a um grau em que a pressão adicional e os custos de energia superem os benefícios.

• Intervalo de troca – Quando se trata de avaliar a viabilidade de filtros no sistema, é importante lembrar que as inspeções visuais podem não ser confiáveis. O desafio é substituir os filtros no momento certo, para não correr o risco de contaminação ou desperdício de recursos.

Aderir a um cronograma, guiado pelas especificações de fábrica do filtro, é o melhor curso de ação aqui.

Conclusão

Os sistemas de ar comprimido são propensos à contaminação, seja por umidade, óleo ou microorganismos. Como todos os processos químicos industriais envolvem ar comprimido, é importante minimizar a contaminação para evitar consequências caras e perigosas no futuro.

Compreender os regulamentos que cercam a pureza do ar comprimido, os potenciais contaminantes e os métodos mais eficazes para reduzir a contaminação ajudará bastante na preservação da pureza do ar.

Para saber mais sobre como minimizar a contaminação de sistemas de ar comprimido, entre em contato conosco. A JHFoster trabalha com automação industrial e sistemas de ar comprimido desde 1938.