¿Cómo evitar que el
Aire Comprimido
Contamine tu
Producto?
el aire comprimido contamine tu producto?
Contaminación del aire comprimido
¿Porque tratar el aire comprimido?
Normas o exigencias del proceso
el aire comprimido contamine tu producto?
Contaminación atmosférica
Aire ambiente no sólo consiste en…
contamine tu producto?
Contaminación atmosférica
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Aceite
Calor
Solidos
Microorganismos
Hidrocarburos
Agua
COMPRESOR
Tubería y
accesorios
Óxido
Polímeros
Metales
5
Condición natural del aire comprimido
AIRE
COMPRIMIDO
CONTAMINADO
el aire comprimido contamine tu producto?
El aire atmosférico puede contener
150 M
de particulas por m³.
¡
80%
de estas son
< 2µm
y no son retenidas por el filtro de succión del compresor!
0,01
0,1
1
10
100
1000
0,001
Virus
Tamaño de Particlula [ µm ]
Vapores, humos
polvo
neblina Spray
10000
gotas, Granos
Bacterias
Arena
Moleculas Gas
Flour
Granos de Sal
Polen
Leche en polvo
Esporas
Pigmentos
Cabello humano
hollín
Cemento (polvo)
Humos de Tabaco
Carbón (polvo)
aceite / Vapor
Nubes (agua)
Perceptible bajo microscopio
Perceptible Visualmente
Submicroscopico
el aire comprimido contamine tu producto?
Gas
Concentración
típica
Causa /Fuente
Dióxido de
Carbono (CO
2
)
600…2000 mg/m³
Motores de combustión interna y
procesos de combustión en
plantas industriales y de
producción de energía
Monóxido de
Carbono (CO)
1…50 mg/m³
Óxido de
nitrógeno(NO
X
–
NO, NO
2
)
0,01…0,08 mg/m³
Óxido de azufre
(SO
2
)
0,002…0,01 mg/m³
Amoníaco (NH
3
)
0,02…0,05 mg/m³
Agricultura, biogas
Ozono
(O
3
)
0,03…0,1 mg/m³
Se desarrolla a partir de
precursores como NOX o VOC
a través de procesos
fotoquímicos
el aire comprimido contamine tu producto?
●
El vapor de agua es imperceptible/invisible
– no hay que
confundirlo con niebla / neblina o aerosoles
●
Niebla
= finas gotas de agua suspendidas en el aire/gas.
El aire atmosférico
siempre tiene
agua en forma de vapor
.
el aire comprimido contamine tu producto?
Humedad de saturación
SHmax [g / m³]
A cualquier temperatura, un cierto volumen
de aire solo puede contener una cantidad
máxima de humedad.
Temperatura a la que el vapor de agua contenido en el aire se
condensa (Presión atmosférica).
Al 100% de humedad relativa, la temperatura de punto de rocío y la
temperatura del aire son iguales.
Condición de presión y temperatura a la que el vapor de agua
contenido en el aire se condensa.
PDP define el grado de humedad en el aire comprimido o sistemas
de gases.
Humedad, vapor de agua
PUNTO DE ROCÍO
el aire comprimido contamine tu producto?
°C
Dewpoint
DP
T
Condensación
La condensación ocurre cuando la temperatura del sistema
(T)
es igual que la
temperatura del punto de rocío
(DP).
el aire comprimido contamine tu producto?
Aceite - Líquido / Aerosol / Vapor
Oil injected screw compressor
Oil carry over
±
3mg/m³
Intake air
Compressed air + oil
Compressed air 70 to 100ºC
Compressed air ambient +10ºC
Oil
Condensate
La transferencia de aceite al sistema de aire comprimido puede ir
en función de:
•
Tipo de compresor (por ejemplo, pistón, tornillo, turbo)
•
Eficiencia del separador de aire / aceite
•
Edad y condición del compresor
el aire comprimido contamine tu producto?
Aceite - Líquido / Aerosol / Vapor
¿Qué tan libre de aceite es el aire de los
compresores libres aceite?
El aire ambiente contiene algunos hidrocarburos. La concentración
varía según la ubicación:
Ambiente
Promedio
(mg/m³)
Calidad de acc. to
ISO8573-1
Rural
< 0.001
1 (0)
Sub urbano
0.01
1
Industrial
0.01-0.03
1-2
Urbano / ciudad
0.01-0.10
2
Área industrial con gran industria de
hidrocarburos
0.1-0.2
2-3
Incluso los compresores libres de aceite ¡necesitan
filtración para eliminar hidrocarburos, agua y partículas!
el aire comprimido contamine tu producto?
ð
Corrosión + contaminación
ð
Daño material
ð
Tiempo de inactividad de la
producción
ð
Alto costo de mantenimiento
ð
Alto costo de operación (Δp)
ð
Creación de chatarra
ð
Se requiere equipo nuevo
Contaminación del sistema
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
REQUERIMIENTOS DEL PROCESO
Contaminantes máximos permitidos de
Sólidos
Agua
Aceite
Microorganismos
Otros gases
Características de los equipos e
instalaciones
contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Generación
Tratamiento
Distribución
Tanques
Empuje
de líneas
Empaque
Fermentación
Piloteo
Herramientas
Soplado
Colectores
Torit
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Tratamiento del Aire
¿CÓMO LO CONSEGUIMOS?
Separadores
Coalescentes
Ciclónicos
Filtros
Partículas
Coalescentes
Carbón activado
Estériles
Secadoras
Refrigerativas (PdP 3°C)
el aire comprimido contamine tu producto?
Particulate
Filter
Coalescence
Filter
Activated
Carbon
Filter
Adsorber
Cooler
Separator
Dryer
System
Solution
(e.g. ALG)
Tratamiento del aire comprimido
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Ciclónico
100% para partículas > 10 micrones
99% para partículas > 5 micrones
¿CÓMO LO CONSEGUIMOS?
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Sinterizado de Polietileno
Sinterizado de Bronce
Sinterizado de Inoxidable
Malla de inoxidable
Fibra de inoxidable
¿CÓMO LO CONSEGUIMOS?
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Filtros Coalescentes
Submicrónico
99.99999% a 0.01 mic
99.9%
0.01
< 0.01
Fino
99.999% a 0.01 mic
99.4%
0.02
< 0.02
Medio
99.9% a 2 mic
96%
< 0.5
< 0.2
Partículas
Aceite
a 10 mg/Nm
de entrada
3
a 3 mg/Nm
de entrada
3
CONTENIDO RESIDUAL DE
ACEITE
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Prefiltración recomendada
< 0.01 mg/m3
(filtro submicrónico)
Contenido residual de aceite
< 0.003 mg/m3
¿CÓMO LO CONSEGUIMOS?
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Filtros estériles
D E F I N I C I O N E S
Filtro estéril (FDA)
Filtro que al ser probado con el microorganismo Pseudomonas
diminuta en concentración mínima de 10
7
microorganismos por
cm2 de la superficie de filtración, genera un fluido estéril
(Pdiminuta = 0.2~0.3 µm dia).
FDA no indica la retención para virus (normalmente 0.01~0.03 µm),
por lo que una indicación de este tipo no es suficiente para calificar
como filtro estéril.
LRV: Logaritmic Reduction Value, i.e.
LRV 7 = Log10 ( 10,000,000 / 1)
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Filtros estériles
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Cumplimiento de normas
FDA, EC -> Los materiales deben ser suficientemente inertes
para no aportar partículas en cantidades que puedan afectar la
salud del consumidor o bien cambiar las propiedades del
producto.
Eficiencia de retención de bacterias
LRV >/= 7/cm2
(0.2 – 0.3 µm Brevundimonas diminuta)
el aire comprimido contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
¿CÓMO LO CONSEGUIMOS?
Filtros estériles
Filtro estéril de
profundidad
Filtro estéril de
membrana
•
Tamaños de poros
definidos precisamente
•
LRV > 7/cm2 a 0.2
micras
•
Para contacto con
alimentos CFR Title 21
•
Para contacto con
alimentos
1935/2004/EC
•
Robusto
•
Muy durable (alta capacidad
retención mg)
•
LRV > 9/cm2 @ 0.2 micras
•
VPHP posible
•
Posible esterilizarlo en flujo
inverso también
•
Hasta to 200°C / 392°F
•
Para contacto con alimentos
CFR Title 21
•
Para contacto con alimentos
1935/2004/EC
•
Excelente secado
•
Mayor retención de virus y
parásitos
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Tratamiento del Aire
Criterios relevantes para los filtros estériles
Ciclos de esterilización
Usualmente el número máximo de ciclos de esterilización es determinado bajo
condiciones de laboratorio específicas. El número publicado de esterilizaciones
posibles es una guía únicamente ya que las condiciones de operación reales
pueden tener variaciones considerables.
Ejemplo para filtro de profundidad (P-SRF (C) Borosilicato)
160 ciclos (30 min) a 121°C
160 ciclos (20 min) a 131°C
160 ciclos (10 min) a 141°C
Ejemplo para filtro de membrana de PTFE (PT N):
100 ciclos (30 min) a 121/125°C
Los filtros de profundidad P-SRF pueden ser esterilizados con VPHP (Vapor
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Venteo estéril de tanques
PRECAUCIONES
• Dimensionamiento correcto para preservar la integridad del
tanque
• Retención adecuada
• Prevenir la condensación en membranas
• Monitoreo de caída de presión
• Programa de mantenimiento
• Esterilización frecuente
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Niveles de Remoción de Agua
Post Enfriadores
100% HR con desplazamiento de aerosoles.
Pdp = Temp de bulbo seco = Temp de bulbo húmedo.
Separador Inercial
100% HR separación de gotas sin remoción de aerosoles
Filtro Coalescente
100% HR con remoción de aerosoles
Secador de Membrana
Reducción desde 10 hasta 40º C sobre el PDP original
Secador Refrigerativo
Puntos de Rocío de +3º C
Secador Regenerativo
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Tratamiento del Aire
SECADORAS DE AIRE COMPRIMIDO
Membrana
Refrigerativas
Adsorción
Pdp:
40º C por
debajo de la entrada
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Tratamiento del Aire
Secadoras de membrana
contamine tu producto?
Tratamiento del Aire
Intercambiador
de Calor
Entrada de Aire
Salida de Aire
Intercambiador de
Calor Aire/Aire
Intercambiador de Calor
Refrigerante/Aire
Compresor
Condensador
Dren electrónico
Filtro Secador
Válvula de
Expansión
Sensor de
Temperatura
Separador de
Líquido
Controlador
Variopulse
Secadoras refrigerativas
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Tratamiento del Aire
Secadoras por adsorción (regenerativas)
Generalidades
Utilizan materiales desecantes para adsorber las moléculas de agua
contenidas en el aire.
Se les llama «regenerativas» porque una vez saturado el material
desecante, éste requiere ser regenerado.
La regeneración se hace con aire no saturado, frío o caliente, capaz de
hacer la desorción.
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