O filtro ideal é aquele
que não entope ?
ERRADO ! Pela própria definição,
filtro é um dispositivo que deve remover contaminantes de um líquido ou de um gás.
Assim, após algum tempo em processo, a maioria dos seus poros devem ter sido bloqueados
com contaminantes. Os poucos poros livres restantes não são mais suficientes para
permitir a vazão de processo, quando é, então, chegado o momento de trocar o elemento
filtrante (no caso de cartuchos descartáveis) ou de regenerá-lo (no caso de cartuchos
recuperáveis, como os metálicos). Portanto, o filtro deve entupir em algum momento.
Filtros que não entopem não estão cumprindo sua função. Se os cartuchos estão
entupindo muito rapidamente (em horas por exemplo), prejudicando a produção, deve-se
investigar se o dimensionamento do filtro foi corretamente feito para as condições de
processo, ou se houve alguma mudança do processo que possa ter causado a baixa vida útil.
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Como posso saber o momento
correto de se trocar o cartucho ?
A forma correta de se avaliar o
momento de troca do elemento filtrante é monitorar o
P através do filtro. Por isso, é
essencial que a carcaça do filtro seja provida de manômetros de entrada e saída (ou de
um manômetro diferencial). Quando o
P do elemento filtrante atingir um valor próximo
de 5 vezes o
P inicial (com o elemento limpo), estamos próximos do momento da troca,
porque aproximadamente 80% dos poros do meio filtrante encontram-se bloqueados com
contaminantes.
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Trocar-se os cartuchos com
base em tempo de uso é correto ?
Depende. Se houve algum estudo
empírico sério, comprovando que, por exemplo, a cada dois meses, um determinado cartucho
atinge um grau de entupimento tal que não se obtém mais a vazão exigida pelo processo,
então a troca a cada dois meses é correta, e tem fundamento. Porém, estabelecer a troca
de cartuchos a cada semana ou a cada 15 dias, sem que se saiba se ao fim desse período
eles estão efetivamente próximos do seu entupimento, é um erro grave, comprometendo a
economia do processo de filtração, pois podemos estar descartando cartuchos que ainda
estão longe do entupimento.
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O uso de manômetros em
filtros é necessário ?
Não só é necessário como é
essencial do ponto de vista de economia do processo de filtração. Através da
monitoração do
P do filtro é que podemos ter certeza que os cartuchos estão
funcionando (caso o
P aumente ao longo do tempo) ou não (caso ele não se altere por
longos períodos de tempo, o que pode ser causado pelo uso de cartuchos com poros maiores
do que os contaminantes presentes no fluido a ser filtrado).
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Posso prever qual a vida
útil de um filtro em processo ?
É impossível prever-se a vida útil
de um filtro em processo, já que isso é diretamente dependente da quantidade de
contaminantes presentes no fluido a ser filtrado. Em alguns casos é possível fazer-se
algumas estimativas, tendo por base dados de vida útil obtidos em aplicações
semelhantes. Mas cuidado, o mesmo sistema de filtração utilizado em duas plantas de
produção distintas, mesmo que filtrando o mesmo fluido (água deionizada por exemplo),
pode apresentar vidas úteis completamente diferentes (já que a água de uma planta pode
ter uma quantidade de contaminantes muito superior à da outra).
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Qual a micragem ideal para
fazer uma clarificação visual de um líquido ?
A menor partícula visível a olho nu
tem aproximadamente 40 µm de tamanho. Em princípio, o uso de filtros de 40
µm
absoluto
(e não nominal !) é normalmente adequado para produzir um filtrado límpido, sem a
presença de partículas ou fibras visíveis a olho nu. Porém, dependendo do produto e do
tipo de contaminante presente, pode ser necessário o uso de filtros mais finos. É o
caso, por exemplo, de produtos com base alcoólica, onde partículas muito pequenas têm a
capacidade de se aglomerar após algum tempo e provocar um precipitado. Para esses casos
pode ser necessário o uso de filtros de 10 µm absoluto ou ainda mais finos.
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Como posso resolver o
problema de baixa vida útil de meus filtros ?
Se for um sistema de filtração
recém instalado, é importante avaliar se o dimensionamento do filtro foi feito de forma
correta, tendo por base as condições de processo (ex. vazão, tipo de fluido, densidade
e viscosidade do fluido na temperatura de operação, etc.). Outro ponto a ser investigado
é se temos pressão disponível para uma filtração econômica. O ideal, em filtração
de líquidos, é dispor-se de bombas. Filtração por gravidade apresenta limitação de
pressão disponível para o filtro. Se o sistema já estiver operando há algum tempo e
só recentemente começou a apresentar baixa vida útil, a hipótese mais provável é que
tenha havido alguma alteração na qualidade do produto a ser filtrado, como por exemplo
um novo lote de matéria-prima. No caso da filtração de água de superfície, é comum,
em determinadas épocas do ano, a presença maciça de ferro e/ou sílica, que provoca o
aparecimento de um gel, capaz de colmatar os filtros em espaços de tempo muito curtos.
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O uso de pré-filtros é
sempre adequado para aumentar a vida útil de um sistema de filtração ?
Quando a causa do entupimento do
filtro final é a presença de uma grande quantidade de contaminantes, com tamanho
superior à micragem desse filtro, é provável que um pré-filtro contribua para melhorar
a sua vida útil. Em alguns casos, porém, o ideal é aumentar a área filtrante do filtro
final. Veja-se o exemplo de um filtro de 0.2 µm, esterilizante, que esteja filtrando
água proveniente de osmose reversa. Em princípio, essa água é de excelente qualidade
do ponto de vista de particulado. Um pré-filtro, para ser eficiente, teria de ser
extremamente fino, com uma micragem muito próxima ao do filtro final. Assim, nos casos em
que os pré-filtros têm de ter uma micragem muito próxima ao do filtro a ser protegido,
a melhor solução é aumentar a área filtrante do filtro final.
Mas atenção, pré-filtros devem ser confiáveis
(ou seja, de classificação absoluta e com matriz de poros fixa), do contrário a sua
inclusão no processo só é prejudicial ao filtro final, que passaria a ter de remover os
contaminantes naturais do produto e, além disso, fibras e outros resíduos provenientes
do próprio pré-filtro.
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É melhor filtrar um
líquido em alta ou em baixa temperatura ?
Não havendo problemas de
compatibilidade térmica com o filtro e o produto não sendo sensível ao calor
(termolábeis), é sempre melhor opção a filtração em temperaturas mais elevadas,
porque a viscosidade de um líquido diminui com o aumento da temperatura, o que facilita a
filtração.
Porém, há situações em que, devido às
características do produto, sua filtrabilidade é melhor em baixa temperatura.
Isso vale, por exemplo, para bebidas que tenham proteínas, como a cerveja.
Assim, a seleção da temperatura ótima de filtração é função do tipo de
produto a ser filtrado
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Devo sempre selecionar o
filtro de micragem mais fina para minha aplicação ?
Do ponto de vista do custo-benefício
da filtração, o correto é sempre usar-se o filtro mais "aberto" (ou de maior
micragem) possível, que garanta a qualidade do filtrado, conforme os parâmetros
estabelecidos pelo CQ. É muito comum usuários de filtros nominais optarem por elementos
de 1 µm nominal, e não de 5 µm nominal, porque se sentem mais "seguros" com
filtros mais finos. Na realidade, dependendo da linha de filtros nominal que se utilize,
pouca diferença existe entre um elemento de 1 µm e outro de 5 µm nominal, em termos de
qualidade do filtrado.
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Qual o critério para
dimensionar-se um filtro de respiro de tanque ?
Se o tanque não sofrer nenhum
processo que envolva oscilação de temperatura (ex. esterilização), o filtro é
dimensionado com base na vazão de ar necessária para impedir o vácuo causado pela
descarga de produto do tanque (ou a vazão de ar que sai do tanque no momento do
carregamento de produto). No entanto, a situação mais crítica é a que envolve
esterilização por vapor in situ do tanque. Nesse caso, a vazão de ar que é
considerada para o dimensionamento do filtro é aquela necessária para impedir que o
tanque entre em vácuo no momento do seu resfriamento após a
esterilização. Normalmente
esta vazão provocada pelo resfriamento é muito maior do que a vazão de
carga/descarga
do tanque. Sempre recomendamos a instalação de discos de ruptura ou outros dispositivos
de segurança que protejam os tanques que não suportam vácuo total.
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