Cómo asegurar que el aire comprimido esté libre de contaminantes

Para eliminar los contaminantes que pueden ir mezclados con el aire son necesarios los equipos de tratamiento del aire comprimido.

El aire comprimido como fuente de energía o parte de un proceso es un elemento vital en la industria. Su calidad deberá ser la adecuada a los requerimientos de cada proceso, sobre todo si las exigencias de este son muy elevadas, como puede ocurrir en la industria química, hospitalaria o farmacéutica.

La base del aire comprimido es el aire atmosférico aspirado por un compresor. Con la corriente de aire que entra en el compresor van mezclados contaminantes que son introducidos por el propio compresor en la red de aire comprimido. Por otro lado, la tecnología del compresor usado también puede incrementar esa contaminación con productos como el aceite de lubricación.

¿Qué impurezas pueden entrar a un sistema de aire comprimido?

El aire comprimido puede contener diferentes tipos de contaminantes. Entre ellos destacan:

Partículas. Con el aire atmosférico viajan multitud de partículas que forman una corriente de polvo ambiental que se introduce en el compresor a través de la válvula de aspiración.
Agua. Tanto en su fase líquida como en vapor, el agua es uno de los contaminantes más frecuentes.
Aceite. Tiene presencia en el aire comprimido en fase líquida, vapor y aerosol. Es un contaminante que puede proceder del exterior del compresor, por hallarse en la atmósfera, o de su interior, en equipos lubricados o con alguna avería interna.
Microorganismos. Son contaminantes muy habituales. También llegan desde el exterior atmosférico, pudiendo contaminar todo el sistema de aire. En función del uso de ese aire comprimido su eliminación puede ser vital.
Otros gases. La atmósfera está formada por una mezcla de gases y algunos de ellos pueden ser perjudiciales para determinados procesos, como por ejemplo el monóxido de carbono en los sistemas de aire respirable.

¿Cómo limpiar el aire comprimido?

Habitualmente, el compresor ya lleva instalado algún sistema con filtros que permite reducir el impacto de los contaminantes en el interior del equipo. Estos sistemas no están pensados para proteger la línea de aire, por lo que será necesario instalar aguas abajo del compresor una serie de equipos diseñados para el tratamiento del aire comprimido en todo su circuito hasta el punto de consumo.

Estos equipos se pueden dividir en los siguientes grupos:

- Filtros para aire comprimido. Son los encargados de eliminar partículas sólidas y aerosoles de hidrocarburos. En función del tamaño de las partículas será necesario instalar un tamaño de filtro o una combinación de varios filtros. Estos filtros suelen ser de tipo coalescente, con lo que pueden eliminar también una cantidad de líquido (agua y aceite) que expulsan al exterior por su sistema de purga.

En el caso de los aerosoles, lo habitual es la instalación de filtros de carbón activo que eliminan los vapores de aceite, reduciendo ese contaminante al mínimo. En función del tipo de filtro o temperatura del aire comprimido pueden llegar a valores de 0,001 mg/m3. En el caso de aplicaciones muy sensibles con este contaminante se pueden usar tres alternativas:

Columnas de carbón activo. Son filtros con una cantidad de carbón muy elevada en su interior, lo que permite aumentar la eficiencia del filtro y su periodo de trabajo.
Catalizadores. Se trata de equipos en cuyo interior se encuentra un catalizador que transforma los hidrocarburos en dióxido de carbono (CO2) y agua. De esta forma, la corriente de aire comprimido queda libre de lubricantes.
Cuando la aplicación es muy sensible a este contaminante se recomienda el uso de compresores exentos de aceite. En cualquier caso, tampoco se debe olvidar que estos compresores no evitan que en el aire aspirado existan hidrocarburos, por lo que se deberían poner sistemas de filtrado adicionales.

- Separadores ciclónicos. Son unos equipos similares a los filtros que se instalan en las redes de aire para separar el agua en su fase líquida, evacuándola al exterior por su sistema de purga.

- Filtros bacterianos. Son filtros especialmente diseñados para la retención de bacterias. Estos filtros deben ser esterilizados periódicamente para la eliminación de dichas bacterias. Su esterilización se realiza mediante vapor o en autoclave.

- Secadores frigoríficos. Estos equipos están diseñados para eliminar el agua de la corriente del aire comprimido. Para ello enfrían el aire hasta un punto de rocío de unos + 3ºC y recogen el agua condensada en ese proceso, eliminándola al exterior por su sistema de purgas.

-Secadores de adsorción. Al igual que en el caso anterior, estos equipos eliminan el agua de la corriente de aire, pero por el método de adsorción. Este método consiste en el secado del aire en una torre provista de alúmina activa o tamiz molecular y que tiene la propiedad de retener el agua. Los equipos llevan instaladas dos torres con ese producto. Mientras una de ellas está en el proceso de secado, la otra se está regenerando para sustituir a la que está secando cuando llegue a su saturación. De esta forma y rotando las dos torres se consigue un proceso en continuo.

-Filtros de absorción. Estos filtros funcionan como un secador, absorbiendo el vapor de agua de la corriente de aire. La diferencia con el sistema anterior es que en este caso no hay regeneración posible, sino que una vez saturado el desecante, se tiene que cambiar por uno nuevo.

¿Qué es la norma ISO 8573-1?

La norma ISO 8573-1 fue aprobada para regular el nivel máximo de contaminantes en el aire comprimido. Principalmente, se refiere a tres de los contaminantes más habituales: humedad, nivel de partículas y residual de aceite.

La norma establece una combinación de números que determinan una clase de aire comprimido en función de su nivel de contaminantes.

Cada clase está formada por tres categorías cuyos números definen el contaminante:

La primera se refiere a las partículas sólidas.
La segunda a la humedad residual, es decir, el punto de rocío.
La tercera se refiere al nivel de aceite residual máximo admitido.

Para el tratamiento del aire comprimido son imprescindibles secadores especialmente diseñados para ese trabajo. El uso de un sistema de secado u otro o la combinación de diferentes filtros para aire comprimido dependerá de cada aplicación o necesidad específica del proceso.

Siempre es recomendable consultar con los fabricantes especializados en el tratamiento del aire comprimido para que aconsejen sobre la mejor solución.