Cómo eliminar los contaminantes del aire comprimido

Hoy en día, prácticamente todos los procesos químicos industriales utilizan o interactúan con sistemas de aire comprimido. La compresión de aire es necesaria en la mayoría de los procesos, ya sea para añadir textura a los productos, secar equipos esterilizados, desviar artículos e ingredientes a lo largo de la línea de montaje o realizar una amplia gama de otras tareas.

A lo largo de todos estos procesos que utilizan sistemas de aire comprimido, la contaminación es posible. Cuando esto sucede, la calidad de los productos se verá comprometida. En el peor de los casos, la contaminación puede provocar riesgos para la salud, especialmente en la fabricación de alimentos. Este artículo analiza la contaminación común y cómo abordarla en un entorno industrial.

Reglamentos de contaminación del aire comprimido

Dado que los procesos industriales dependen en gran medida de los sistemas de aire comprimido, la Organización Internacional de Normalización estableció estándares para el aire limpio y seco. Estos estándares se detallan en ISO 8573-1.

Los estándares de pureza cubren la contaminación de partículas, agua, aceite e incluso microbios en el aire comprimido, independientemente de dónde se haya tomado la muestra en el sistema.

Requisitos médicos de aire comprimido

En el ámbito médico, hay más regulaciones a tener en cuenta. El aire comprimido debe cumplir con el Código de Salud 99 de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (o simplemente NFPA 99) para ser apto para uso médico.

Según el Código, el olor, el agua, el monóxido de carbono, el dióxido de carbono, los hidrocarburos gaseosos, los hidrocarburos halogenados, el aceite y las partículas son contaminantes potenciales.

Varias agencias, como los Centros de Servicios de Medicare y Medicaid, la Comisión Conjunta y las autoridades locales que tienen jurisdicción, requieren que las instalaciones usen sistemas de aire comprimido que cumplan con el Código de Salud.

Requisitos de aire comprimido para la fabricación de alimentos

La industria de fabricación de alimentos tiene requisitos adicionales similares. El Instituto de Alimentos de Calidad Segura o SQFI introdujo recientemente las pruebas anuales de los procesadores de alimentos para realizar un seguimiento de los niveles de contaminación en partículas, agua, aceite, organismos microbiológicos y gases relevantes.

Según Food Engineering, el aire comprimido en la fabricación de alimentos puede incluir los siguientes contaminantes:

• Hidrocarburos
• Virus
• Bacterias
• Humedad
• Petróleo
• Partículas sólidas

El aire comprimido entra en contacto directo con alimentos o ingredientes durante los siguientes procesos:

• Embolsado
• Rociado/Mezclado
• Secado
• Cuchillas de aire
• Escape neumático

Debido a todas estas interacciones, es importante garantizar la pureza del aire comprimido. Lo mismo ocurre en diversos grados en los procesos de otros sectores industriales.

¿Qué contaminantes están presentes en el aire comprimido?

Puede haber una gran cantidad de contaminantes en el aire comprimido, según su aplicación, el entorno, el equipo utilizado, los materiales y varios otros factores. Dicho esto, estos contaminantes generalmente se clasifican en las siguientes cuatro categorías principales:

• Partículas:esta categoría incluye óxido, limaduras, partículas de desgaste e incluso suciedad atmosférica. Estos contaminantes también se denominan a veces partículas o contaminantes sólidos o secos.
• Agua:esta categoría incluye agua en sus diferentes formas, como vapor de agua, líquido o aerosol. Además de plantear posibles problemas de salud, la humedad en los sistemas de aire comprimido también puede afectar la longevidad del equipo.
• Aceite:ya sea de equipos o materiales, los sistemas de aire comprimido están constantemente expuestos al aceite y pueden transportarlo. La cantidad de aceite en el sistema depende de ciertos factores, como las herramientas y los materiales utilizados y la antigüedad y eficiencia del sistema.
• Microorganismos:una mezcla de humedad y aceite en el sistema de aire comprimido puede ser un caldo de cultivo para microorganismos como bacterias o bacteriófagos. En condiciones ideales, estos organismos pueden multiplicarse libremente y causar una amplia gama de peligros en el camino.

La norma internacional ISO 8573-1 incluye más detalles sobre cada categoría y los contaminantes que se incluyen en ellas.

Métodos para eliminar contaminantes en sistemas de aire comprimido

Los siguientes son los dos métodos principales para minimizar la contaminación en los sistemas de aire comprimido:

Filtración

Los filtros de fibra se utilizan para separar los contaminantes del aire. Varios factores, incluida la permeabilidad del medio filtrante, la temperatura durante el proceso y la concentración de aceite, afectan la tasa de éxito del proceso de filtración, especialmente cuando se trata de contaminantes más pequeños.

Enfriamiento posterior

El proceso de compresión del aire generalmente aumenta su temperatura. Esto significa que es probable que el aire que sale directamente del compresor tenga una temperatura de entre 70 y 200 °C. Debido a esto, el agua, el aceite y otros contaminantes similares serán más difíciles de separar.

El uso de refrigeradores posteriores facilita el enrutamiento del líquido desde la condensación hasta los contenedores, evitando que circulen en el sistema.

Consejos generales para eliminar contaminantes

Incluso con filtros y posenfriadores en el sistema, la contaminación puede seguir siendo un problema si no se utilizan correctamente. Estos son algunos consejos importantes para ayudar a reducir la contaminación en los sistemas de aire comprimido y para aprovechar al máximo los filtros y refrigeradores posteriores presentes:

• Clasificación de micrones:puede ser tentador suponer que los filtros con clasificaciones de micrones más pequeños son más efectivos y cubren más contaminantes, pero también plantean problemas. Los materiales de filtro que anuncian que son efectivos contra partículas tan pequeñas como 0,01 µm, por ejemplo, son engañosos por las siguientes razones:
  • Puede ser más fácil separar partículas tan pequeñas en comparación con contaminantes más grandes como 0,1 µm.
  • Los contaminantes tan pequeños como 0,01 µm, o unas 5000 veces más pequeños que el cabello humano, no pueden tener un impacto perceptible en los procesos industriales.
  • Los contaminantes más comunes, como el aceite en aerosol, tienen un tamaño de entre 0,1 y 1,0 µm.

Al elegir la clasificación en micras de los materiales del filtro, es mejor evaluar primero los tipos de contaminantes presentes en el sistema y seleccionar el que mejor se use contra ellos.

• Material del filtro:la clasificación de micras no es la única cualidad importante de un filtro. Su composición también influye en la eficacia que tendrá contra los contaminantes.

Es importante seleccionar materiales de filtro que sean lo suficientemente restrictivos para separar con éxito los contaminantes y que también sean lo suficientemente permeables para no restringir el flujo de aire a un grado en el que la presión adicional y los costos de energía superen los beneficios.

• Intervalo de reemplazo:cuando se trata de evaluar la viabilidad de los filtros en el sistema, es importante recordar que las inspecciones visuales pueden no ser confiables. El desafío es reemplazar los filtros en el momento adecuado, para no correr el riesgo de contaminación o desperdiciar recursos.

Cumplir con un cronograma, guiado por las especificaciones de fábrica del filtro, es el mejor curso de acción aquí.

Conclusión

Los sistemas de aire comprimido son propensos a la contaminación, ya sea por humedad, aceite o microorganismos. Dado que todos los procesos químicos industriales involucran aire comprimido, es importante minimizar la contaminación para evitar consecuencias costosas y peligrosas en el futuro.

Comprender las normas que rigen la pureza del aire comprimido, los posibles contaminantes y los métodos más efectivos para reducir la contaminación contribuirá en gran medida a preservar la pureza del aire.

Para obtener más información sobre cómo minimizar la contaminación de los sistemas de aire comprimido, póngase en contacto con nosotros. JHFoster se ocupa de la automatización industrial y los sistemas de aire comprimido desde 1938.