O setor industrial conta com diversos tipos de processos de produção, cada qual com as suas características. Todo tipo de indústria precisa utilizar filtros para proteger a produção, os produtos e os consumidores. Em indústrias onde o gás natural é um elemento importante da produção, alguns cuidados são necessários para se manter a eficiência do processo produtivo. Sistemas de ar comprimido em altas pressões podem tornar a utilização de filtros coalescentes para gás indispensáveis.
Durante o processo de produção, transporte e distribuição, o gás natural contém sólidos e líquidos contaminantes que podem causar danos aos equipamentos utilizados no processo. Os contaminantes líquidos podem ser óleos lubrificantes, água, condensados, aminas, glicol, inibidores de corrosão e/ou uma mistura destes elementos.
Portanto, a remoção de impurezas do sistema de ar comprimido de alta pressão é primordial para evitar que haja contaminação de processos e produtos. Um meio filtrante importante para executar esta tarefa é o filtro coalescente para gás.
“O principal objetivo da utilização dos filtros coalescentes é para que o gás utilizado em algum processo esteja puro, evitando, assim, contaminações que acarretam perdas nas operações” – explica Jayme Bydlowski, diretor da HB Ar Comprimido. A coalescência é um método utilizado em diversas instalações industriais que necessitam de ar comprimido purificado ou gases filtrados.
O óleo presente no gás, após o contato com lubrificante de compressores, por exemplo, é um dos motivos para a aplicação de filtros coalescentes. Estes devem ser instalados logo após o sistema de compressor, de modo a reter o óleo e outros elementos prejudiciais ao processo industrial.
Os filtros coalescentes são muito utilizados para remover partículas submicrônicas, podendo ser aplicados para ar comprimido de diversos elementos, como gás carbônico, hidrogênio, hélio e oxigênio.
Além disso, os filtros coalescentes são uma ótima opção para diminuir os custos de operação da retenção de aerossóis líquidos dos gases, como água e óleo. Esta redução de custo pode ser compreendida devido à diminuição do consumo de energia elétrica na geração de ar comprimido e aos menores custos de manutenção.

O processo de coalescer: como funcionam os filtros coalescentes
A separação dos líquidos e sólidos finos que podem estar presentes no gás natural exige uma tecnologia específica para obter resultados eficientes. Uma maneira efetiva de manejar esta situação é por meio da utilização do filtro coalescente.
“Filtros coalescentes são aqueles em que o meio filtrante tem a propriedade de coalescer. A palavra ‘coalescer’ é sinônimo de unir, juntar ou aglutinar. Normalmente, o meio filtrante de um filtro coalescente é feito de microfibra de borosilicato. Este meio coalesce os aerossóis de óleo e água, contidos no gás, e transforma-os em gotículas” – afirma Bydlowski. A microfibra de borosilicato, utilizada nos elementos filtrantes da HB Ar Comprimido, possui alta eficiência em filtração e alta capacidade de retenção de partículas.
Para o funcionamento eficiente dos filtros coalescentes, estes realizam um processo de aglutinação e retenção de partículas indesejadas para produção industrial. O procedimento de filtração a partir do filtro coalescente ocorre em quatro etapas: retenção, coalescência, arraste e gravitação.
A etapa de retenção, como o próprio nome indica, detém os elementos contaminantes. Para isso, o gás com aerossóis de água e óleo passa pelo meio filtrante, que irá reter as micro-gotículas. Neste processo, a retenção de partículas líquidas que estavam contidas no gás pode alcançar níveis altos, com a remoção de mais de 95% da massa de líquidos que entraram no filtro junto ao gás.
Na segunda etapa, estas micro-gotículas que foram retidas pelo meio filtrante passam pelo processo de coalescência, que as transforma em gotas. Por terem uma massa maior, estas gotas são empurradas com certa facilidade para o centro do filtro, por causa da pressão. Esta é a terceira etapa da filtração: arraste.
No processo de arraste, o meio filtrante não consegue reter as gotas, que são maiores que as micro-gotículas. Assim, as gotas são arrastadas para uma manta (ou espuma) que envolve o elemento filtrante.
Nesta manta, acontece a quarta etapa, que é a gravitação. Neste momento, a manta permite que as gotas avancem para a parte inferior do elemento e gotejem para o fundo do filtro.
O óleo que é retido e direcionado para o fundo do filtro pode ser coletado para ser reutilizado em outras etapas do processo produtivo.

No processo de filtração, o ar, cheio de partículas que podem ser contaminantes para a produção, entra no filtro coalescente e o fluxo se divide entre os tubos internos. Cada tubo contém malhas ou telas de aço inoxidável, que permitem a passagem do gás.
Ou seja, os contaminantes são capturados na malha do filtro e se acumulam em gotículas maiores após colidirem com a microfibra de borosilicato. Estas gotículas depois passam para o lado externo do tubo.

Composição dos filtros coalescentes e suas possíveis aplicações
Os filtros coalescentes para gás são compostos por diversas partes. Entre elas, estão os anéis que estancam os elementos que ficam dentro do meio filtrante, para que não haja contaminação.
A microfibra de borosilicato é outro componente do filtro coalescente. Ela ajuda a prolongar a vida útil com um custo mínimo de energia. Os meios filtrantes que usam este tipo de microfibra são muito aplicados em processos de filtração em que é necessária a utilização do método de coalescência.
Diferentes graus de filtração das fibras proporcionam uma variedade de aplicações.
Um dos principais elementos que serve de base para estas fibras é o silício. Neste caso, o borosilicato é o componente principal da fibra. Este tipo de material possibilita a filtração em processos industrias que envolvem taxas mais altas de fluxo de gás, permitindo uma filtração efetiva das gotículas.
Telas de aço inoxidável também estão presentes para fornecer uma maior resistência mecânica, que pode suportar uma pressão diferencial de até 10 bar. Já a espuma ou manta, que normalmente é feita de poliuretano, impede o arraste da água e do óleo para o ar comprimido. Além disso, o filtro também conta com uma carcaça, que é a parte externa do equipamento. Normalmente, os filtros coalescentes são de fácil aplicação, pois o projeto é feito de maneira compacta.
Outro ponto importante a ser levado em consideração ao utilizar filtros coalescentes para gás é a eficiência que será necessária para o processo produtivo em questão. Para mensurar o grau de eficiência destes filtros, é possível analisar o percentual de contaminantes retidos. Esse dado é importante não apenas para a produtividade do filtro, mas também para preservar o equipamento e prolongar a sua vida útil. Normalmente, os percentuais de eficiência variam entre 90% e 99%, de acordo com as atividades em que o filtro é aplicado.
Em casos em que a vida útil e a eficiência são muito importantes, indica-se o uso de um préfiltro para remover partículas contaminantes sólidas antes que o gás passe pelo filtro coalescente. Este tipo de cuidado pode prolongar a vida útil do equipamento cerca de seis vezes mais.
A capacidade real de um filtro coalescente também é um fator relevante para compreender o funcionamento e os resultados que podem ser obtidos. Como a vazão excessiva de ar através de um meio filtrante aumenta a queda de pressão e a velocidade da vazão do ar, pode ocorrer uma contaminação por reentrada de contaminantes. Por isso, a capacidade real do filtro pode ser alusiva. Para minimizar este risco, os anéis de estanqueidade são comumente utilizados.

Manutenção
Na indústria, vários procedimentos e equipamentos utilizados necessitam de uma verificação periódica. Inspeções ou manutenção são etapas importantes para a conservação dos equipamentos, proporcionando uma maior durabilidade e eficiência. Com o filtro coalescente para gás, não é diferente, apesar de sua taxa de manutenção ser mínima.
“Deve-se verificar a perda de pressão no filtro, pois os elementos coalescentes, além de executar o processo acima descrito, também retém partículas sólidas que não coalescem e ficam permanentemente retidas. Isso ocasiona um aumento de perda de pressão no filtro, fazendo com que seja necessário trocá-los” – afirma o diretor da HB Ar Comprimido.
Com o tempo, o tubo de filtração, que retém partículas contaminantes, pode não conseguir ser “esvaziado” totalmente, ocasionando um acúmulo de partículas. Com isso, uma incrustação de elementos pode ocorrer dentro do filtro, atrapalhando o fluxo para as próximas operações. A manutenção e a verificação da pressão do filtro são, por este motivo, muito importantes para uma produção mais eficiente.
Além desta questão, também deve-se levar em consideração que os elementos coalescentes têm uma vida útil de, em média, um ano. Após este período, é recomendada a troca do elemento. “A maioria dos filtros coalescentes possuem drenos automáticos que devem ser verificados periodicamente” – completa Bydlowski.

Mercado brasileiro
No caso do mercado de filtros coalescentes, é possível identificar que novas tecnologias e o desenvolvimento dos materiais que são utilizados na fabricação dos elementos filtrantes estão na linha de frente para novos avanços no setor. Segundo Bydlowski, diretor da HB Ar Comprimido, o desenvolvimento dos materiais empregados nos filtros coalescentes é contínuo e possibilita uma vida útil mais longa e uma menor perda de pressão. A necessidade de se alcançar resultados mais eficientes e maiores níveis de qualidade fazem com que este setor busque sempre novas possibilidades.
Já o mercado de meios filtrantes, como um todo, incluindo os de coalescentes para gás, está evoluindo e se desenvolvendo a cada ano. As expectativas para o ano de 2020 vão ao encontro de uma retomada econômica do país.
Com uma melhora na economia, o Brasil terá maiores possibilidades de investimento em diversos setores e o de meios filtrantes também poderá desfrutar dessa situação. Um país mais estável, com uma economia próspera, é sinônimo de desenvolvimento.

Contato da empresa
HB Ar Comprimido: www.hb-arcomprimido.com