Coalescência, Absorção E Adsorção
Por Meio Filtrante
Edição Nº 83 - Novembro/Dezembro de 2016 - Ano 15
Em nossa terceira matéria de Filtração de A a Z, falaremos sobre a coalescência, processo muito utilizado no mercado de filtração, traremos também as explicações sobre os processos de absorção e adsorção
Em nossa terceira matéria de Filtração de A a Z, falaremos sobre a coalescência, processo muito utilizado no mercado de filtração, traremos também as explicações sobre os processos de absorção e adsorção, muitas vezes ainda confundido por usuários e evolvidos com as áreas de filtragem.
Coalescência
A coalescência é um termo muito empregado no segmento industrial, e sua principal característica é a união ou fusão de partículas e substâncias, que geralmente no segmento de filtros são líquidos como água e óleo. As substâncias ou os materiais coalescentes são aqueles que se podem unir-se em um único corpo.
Como exemplo prático de coalescência tomamos como base um recipiente com água e óleo, ao agitarmos o mesmo perceberemos que os líquidos não se misturam e as gotas de óleo começam a se aglutinar ou fusionar até comporem uma única grande gota que supõe a separação final entre ambas as substâncias.
A coalescência é utilizada em praticamente todas as instalações industriais que necessitam de ar comprimido purificado ou até de gases filtrados - máquinas de injeção de plástico ou nos setores automobilístico, mineração, químico e têxtil são alguns exemplos. Em todos os casos, os alvos são componentes como óleo, água condensada, vapores de água e de óleo.
O ar comprimido deve ser sempre limpo e seco, mas dependendo da aplicação, livre parcial ou totalmente isento de óleo, uma vez que é uma necessidade básica para indústria de um modo geral. A verdade é que uma simples gota de óleo é altamente indesejável e traz mal estar gerencial e funcionamento inadequado do processo de automação pneumática, causando problemas de vedação em válvulas, falhas em cilindros, resultando numa operação totalmente desastrosa, ou em caso extremo, paralisação das partes móveis.
A umidade relativa do ar, succionada pelo compressor ocasiona partículas de água nos sistemas de ar comprimido, que são arrastados para dentro dos sistemas e transferidos para a aplicação final. Tomaremos como referência um processo de pintura por ar comprimido, as partículas de água ou aerossóis são totalmente indesejáveis, e com certeza influenciarão na qualidade final do processo de pintura, impossibilitando muitas vezes o ocasionamento de bolhas e má aderência da tinta na superfície.
O mesmo ocorre com as partículas de óleo, provenientes dos sistemas de lubrificação dos compressores e que acabam sendo arrastadas para dentro da linha de ar comprimido, que poderão ocasionar odores indesejáveis e rastros de óleo que influenciarão na qualidade final do produto. Citamos como base um sistema de ar comprimido para auxílio no processo de fabricação na área alimentícia ou envase, a presença de rastros de óleo poderá influenciar no gosto do produto final, podendo ocasionar até o rejeito completo ou parcial do lote fabricado.
Para ambos os casos acima citados o processo de coalescência pode ser empregado, juntamente com outras fases de filtragem para retirada de partículas, adsorção de rastros de odor, secadores de ar, entre outros. Mas se faz necessário em grande parte dos processos de ar comprimido ou gases a utilização de filtros e sistemas de coalescência.
Absorção X Adsorção
Coalescência
A coalescência é um termo muito empregado no segmento industrial, e sua principal característica é a união ou fusão de partículas e substâncias, que geralmente no segmento de filtros são líquidos como água e óleo. As substâncias ou os materiais coalescentes são aqueles que se podem unir-se em um único corpo.
Como exemplo prático de coalescência tomamos como base um recipiente com água e óleo, ao agitarmos o mesmo perceberemos que os líquidos não se misturam e as gotas de óleo começam a se aglutinar ou fusionar até comporem uma única grande gota que supõe a separação final entre ambas as substâncias.
A coalescência é utilizada em praticamente todas as instalações industriais que necessitam de ar comprimido purificado ou até de gases filtrados - máquinas de injeção de plástico ou nos setores automobilístico, mineração, químico e têxtil são alguns exemplos. Em todos os casos, os alvos são componentes como óleo, água condensada, vapores de água e de óleo.
O ar comprimido deve ser sempre limpo e seco, mas dependendo da aplicação, livre parcial ou totalmente isento de óleo, uma vez que é uma necessidade básica para indústria de um modo geral. A verdade é que uma simples gota de óleo é altamente indesejável e traz mal estar gerencial e funcionamento inadequado do processo de automação pneumática, causando problemas de vedação em válvulas, falhas em cilindros, resultando numa operação totalmente desastrosa, ou em caso extremo, paralisação das partes móveis.
A umidade relativa do ar, succionada pelo compressor ocasiona partículas de água nos sistemas de ar comprimido, que são arrastados para dentro dos sistemas e transferidos para a aplicação final. Tomaremos como referência um processo de pintura por ar comprimido, as partículas de água ou aerossóis são totalmente indesejáveis, e com certeza influenciarão na qualidade final do processo de pintura, impossibilitando muitas vezes o ocasionamento de bolhas e má aderência da tinta na superfície.
O mesmo ocorre com as partículas de óleo, provenientes dos sistemas de lubrificação dos compressores e que acabam sendo arrastadas para dentro da linha de ar comprimido, que poderão ocasionar odores indesejáveis e rastros de óleo que influenciarão na qualidade final do produto. Citamos como base um sistema de ar comprimido para auxílio no processo de fabricação na área alimentícia ou envase, a presença de rastros de óleo poderá influenciar no gosto do produto final, podendo ocasionar até o rejeito completo ou parcial do lote fabricado.
Para ambos os casos acima citados o processo de coalescência pode ser empregado, juntamente com outras fases de filtragem para retirada de partículas, adsorção de rastros de odor, secadores de ar, entre outros. Mas se faz necessário em grande parte dos processos de ar comprimido ou gases a utilização de filtros e sistemas de coalescência.
Outra grande aplicação dos sistemas coalescentes é sua utilização em sistemas de abastecimento de combustível em postos de serviços, muito aplicado para separação da água residual nos óleos diesel assim como nos veículos dotados de motores com este combustível.
Absorção X Adsorção
Há uma grande confusão entre os processos e os sistemas de filtragem que operam por absorção e adsorção, devido a isto iremos explanar as principais diferenças entre os sistemas. A absorção segundo os principais dicionários é definida como ação ou efeito de absorver ou ação pela qual um fluido penetra em um corpo. Estes materiais absorventes recebem os fluidos e são preenchidos por ele, como exemplo mais comum e de fácil entendimento podemos citar a esponja, que devido à suas características de construção absorve o fluido e todas seus compostos.
Vários sistemas de filtragem de barreira mecânica, utilizam-se desta propriedade para retenção e absorção de partículas sólidas, o qual estas partículas ficam retidas no interior dos elementos filtrantes ou superficialmente por processo de filtração superficial.
Na adsorção, as moléculas ou íons de uma substância ficam retidos na superfície dos materiais adsorventes por interações químicas ou físicas. A adsorção pode ser enunciada, de maneira bastante simplificada, como um processo no qual uma substância gasosa, líquida ou sólida fica presa à superfície de um sólido.
Adsorção é uma operação de transferência de massa do tipo sólido fluido na qual se explora a habilidade de certos sólidos em concentrar na sua superfície determinadas substâncias existentes em soluções líquidas ou gasosas, o que permite separá-las dos demais componentes dessas soluções (GOMIDE, 1987 citado por GUELFI).
Um dos materiais adsorventes mais utilizados no segmento industrial é o carvão ativado, que devido à sua constituição e área de superfície, possui poros que ao entrar em contato com certas substâncias químicas ficam aprisionadas ou são "sequestradas" pelo carvão ativado. Também é muito utilizado em Estações de Tratamento de Água (ETA’s) para retirar impurezas contaminantes como residuais de cloro, material orgânico, cor, nutrientes, fenóis, gases, entre outros, proporcionando ao fluido em contato com o carvão a retirada de odores, gostos ou clarificação provenientes destes compostos citados.
Dentro do fenômeno da adsorção podemos distinguir duas diferentes classes de interação entre as moléculas do meio fluido e as do sólido, baseando-se na natureza das forças que as unem:
Adsorção Física - Também conhecida como fisissorção. Neste tipo de adsorção a interação entre as moléculas do meio e do sólido é fraca, com ligações do tipo intermoleculares, baseadas em forças de Van der Wals e/ou de interações eletrostáticas, como as de dipolo. Normalmente, a adsorção física ocorre a baixas temperaturas, rapidamente e é reversível (RUTHVEN, 1984 citado por GUELFI).
Adsorção Química - A adsorção química, quimissorção ou adsorção ativa ocorre quando há uma interação química entre a molécula do meio e a do sólido. Neste caso, as forças de ligação são de natureza covalente ou até iônica. Ocorre uma ligação química entre a molécula do meio e a do sólido, o que altera a estrutura eletrônica da molécula quimissorvida, tornando-a extremamente reativa (FOGLER, 1999 citado por GUELFI).
O que pode-se notar entre os dois processos é que são totalmente diferentes e suas aplicações são bem distintas, apesar de terem nomes bem parecidos. Em resumo a principal diferença entre os processos é que no caso da absorção não existe interações químicas ou retenção de nenhuma partícula por intermédio que não seja de forma física ou eletrostática e em suma não são desenvolvidas para retenção de partículas dissolvidas como é o caso do cloro residual e gases, retida por processos adsortivos. Estes operam com processos físicos (força eletrostática) ou química por compatibilidade de interação entre os meios.
Referência bibliográfica:
GUELFI, Luciano R. - Estudo de Adsorção Para Purificação e Separação de Misturas na Indústria Petrolífera.
