Vapor Limpo e Puro

Você tem considerado a qualidade do seu vapor? Na produção de certos produtos tais como o alimento, eletrônicos e farmacêuticos, alto nível de qualidade do vapor é vital. Para atender estas necessidades, seria ideal usar vapor destituído de condensado, detritos e quaisquer outras impurezas (ou quase assim). A meta na produção de vapor filtrado, limpo ou puro é conseguir o mais próximo possível do estado ideal para cada aplicação específica.

Uma vez que o vapor é gerado da água, é fácil pensar que o vapor produzido da água destilada ou purificada pode ser considerado suficientemente limpo. Entretanto, na realidade, o processo não é tão simples. Vapor limpo deve ser gerado num estado de alta qualidade, e a qualidade deve ser mantida durante a distribuição e aplicação do vapor. Vapor puro pode ter requisitos ainda mais rigorosos.

Fatores que Afetam a Qualidade do Vapor

Existem três maiores fatores que afetam a qualidade do vapor:

• Qualidade da água alimentada na caldeira (processamento e tratamento)
• Equipamento de geração de vapor
• Tubulação e válvulas de distribuição do vapor

A água destinada a ser usada na caldeira de vapor normalmente passa por tratamento de água mole, que reduz íons de magnésio e cálcio frequentemente encontrados para níveis aceitáveis. Qualquer detrito visível deverá ser removido neste estágio.

Mesmo assim, pequenas quantidades destes íons permanecem, assim como outros íons que não são visados pelo tratamento de água padrão. Além disso, a água alimentada na caldeira pode conter gases como oxigênio, dióxido de carbono e mesmo pequenos traços de contaminação por revestimento protetor aplicado à maioria das caldeiras e tubulações padrões.

Quando a água se transforma em vapor e sai da caldeira, os gases dissolvidos na água também podem sair e fluir junto com o vapor. Além disso, as gotas de água da caldeira podem revestir o exterior das bolhas de vapor ao romper a superfície da água, carregando todos os íons e traços químicos contidos na água para o interior do vapor. Como resultado, estes contaminantes, apesar de removidos pelos meios de separação, são frequentemente capazes de chegar até o equipamento que usa o vapor, onde eles podem comprometer a qualidade/segurança do produto. Em aplicações sensivas, é essencial considerar cuidadosamente quais contaminantes podem estar presentes na água da caldeira e tomar medidas necessárias para removê-los devidamente.

Diferentes Níveis de Qualidade do Vapor

Existem diferentes níveis de qualidade do vapor, dependendo da aplicação e os sistemas podem ser projetados para atingir o nível de qualidade requerido. Aqui estão alguns dos exemplos gerais:

Sistema de Vapor Típico (Vapor de Planta)

• Usado para aplicações de aquecimento indireto. Pequenas quantidades de impurezas normalmente não causam problemas.

Vapor Filtrado

• Nível de qualidade do vapor usado em processamento de alguns alimentos. O vapor é filtrado imediatamente antes de ser usado.

Nível Mais Alto de Qualidade do Vapor (Vapor Limpo e Puro)

• A água da caldeira é submetida ao tratamento para remover contaminantes potenciais e então, o vapor é gerado e transportado usando equipamento de aço inoxidável para evitar a contaminação durante a distribuição.

Produção de Vapor Limpo/Puro

O vapor limpo e o vapor puro devem atender requisitos muito rigorosos que podem variar com base na aplicação final. A água usada para gerar vapor de ambos os tipos de alta qualidade deve ser praticamente livre de impurezas. Um processo comum para chegar a isso é a osmose reversa (OR), que utiliza uma membrana fina e semipermeável para remover fisicamente as impurezas.

Além de assegurar a qualidade da água, as superfícies de aquecimento que entram em contato com a água e todas as válvulas/tubulações usadas na distribuição do vapor devem ser feitos de aço inoxidável de alta qualidade para minimizar a contaminação e preservar a qualidade do vapor. Como resultado, muitos processos de vapor limpo/puro utilizam um gerador de vapor separado de aço inoxidável e fornecem calor para o gerador com vapor de planta comum, isolando efetivamente a linha de vapor limpo/puro.

Mais Limpo que o Limpo?

Na sua definição de qualidade da água de mais alto nível, Japanese Industrial Standards (JIS) inclui critérios tais como o carbono orgânico total muito baixo (quantidade de carbono contido na matéria orgânica) e resistência elétrica de 18MΩ⋅cm ou mais alta, mas não menciona limites específicos para todas possíveis impurezas.

A qualidade da água pode ser controlada mais ainda aplicando tratamentos adicionais, tais como o tratamento com carvão ativo, tratamento com UV, ou ultrafiltração. Para gerar vapor puro, frequentemente considerado como o nível mais alto de qualidade de vapor, a remoção completa de substâncias químicas e microrganismos pode ser também requerida. Vapor puro é comumente usado em aplicações farmacêuticas ou nos processos de esterilização no local (SIP).

A seguir temos uma guia geral dando alguns exemplos de níveis de qualidade diferentes de vapor e suas aplicações:

Separadores e seu papel no sistema de vapor

Por que a Temperatura Não Aumenta?