Vapeur pure et vapeur propre

Avez-vous pensé à la pureté de votre vapeur ? Dans certains secteurs tels que l'alimentaire, l'électronique et les produits pharmaceutiques, un degré plus élevé de pureté de la vapeur est indispensable. Pour répondre à ces besoins, il est préférable d'utiliser de la vapeur dépourvue de gouttelettes d'eau, de résidus ou de toutes autres impuretés (ou presque). L'objectif de la production de vapeur filtrée, propre ou pure est de se rapprocher le plus possible du niveau d'exigence le plus élevé pour chaque usage.

On peut penser qu'il suffit d'une alimentation en eau distillée ou purifiée pour produire de la vapeur propre. Cependant, dans les faits, cela ne suffit pas. La vapeur propre doit être produite avec un haut niveau pureté, et cette pureté doit être maintenue tout au long de la distribution et de l'utilisation de la vapeur. La vapeur pure a un niveau d'exigence encore plus stricte.

Éléments qui affectent la pureté de la vapeur

Trois éléments principaux peuvent affecter la pureté de la vapeur :

• La pureté de l'eau d'alimentation des chaudières (procédés et traitement)
• La chaudière à vapeur
• Les tuyauteries et robinetteries de distribution de vapeur

L'eau d'alimentation des chaudières à vapeur subit généralement un adoucissement. On réduit la dureté de l'eau en diminuant la quantité d'ions calcium et magnésium. Toutes les particules visibles seront éliminées à ce stade.

Les autres ions ne sont pas ciblés par le traitement standard de l'eau. De plus, l'eau d'alimentation des chaudières peut contenir des gaz tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone, et même de petites traces de contamination provenant des revêtements protecteurs appliqués sur la plupart des chaudières et tuyauteries standards.

Lorsque l'eau se vaporise et sort de la chaudière, les gaz dissous dans l'eau sont entraînés par la vapeur. De plus, des gouttelettes d'eau de chaudière peuvent recouvrir l'extérieur des bulles de vapeur lorsqu'elles rompent la tension de surface de l'eau, transportant tous les ions et les traces chimiques contenus dans l'eau jusqu'à la vapeur. Par conséquent, ces contaminants, à moins d'être éliminés par des moyens distincts, sont souvent en mesure d'atteindre l'équipement utilisant la vapeur, où ils peuvent compromettre la pureté et la sécurité du produit. Pour les usages sensibles, il est essentiel de bien considérer quels contaminants pourraient être présents dans l'eau de la chaudière et de prendre les mesures nécessaires pour les éliminer au besoin.

Les niveaux de pureté de vapeur

Il existe différents niveaux de pureté de vapeur en fonction de l'usage. Les installations doivent être conçues pour atteindre le niveau de pureté requis. Voici quelques exemples généraux :

Installation vapeur typique (vapeur industrielle)

• Utilisé pour des applications de chauffage indirect. De petites quantités d'impuretés sont acceptables.

Vapeur filtrée

• Pour la production agro-alimentaire. La vapeur est filtrée immédiatement avant l'utilisation.

Niveaux les plus élevés de pureté de vapeur (vapeur propre et pure)

• L'eau d'alimentation subit un traitement pour éliminer les contaminants éventuels. La vapeur est distribuée sur un réseau en acier inoxydable pour prévenir toute contamination.

Production de vapeur propre/vapeur pure

La vapeur propre et la vapeur pure doivent répondre à des exigences très strictes qui peuvent varier en fonction de l'usage finale. L'eau utilisée pour produire les deux types de vapeur de haute pureté doit être pratiquement exempte d'impuretés. Pour obtenir ce résultat, on utilise l'osmose inverse : système de membranes à travers lesquelles passe l'eau.

En sus de la pureté de l'eau, les corps de chauffe et toutes les vannes et tuyauteries utilisées pour la distribution de la vapeur doivent être en acier inoxydable de haute qualité afin de minimiser la contamination et de préserver la pureté de la vapeur. Par conséquent, de nombreux procédés de vapeur propre ou pure utilisent un générateur de vapeur pure dédié chauffé par de la vapeur industrielle. Le circuit de vapeur pure est complètement isolé.

Plus propre que propre ?

Dans leurs définitions du plus haut niveau de pureté de l'eau, les normes industrielles japonaises (JIS) incluent des critères tels qu'une faible teneur en carbone organique (la quantité de carbone contenue dans la matière organique) et une résistivité de 18MΩ·cm ou plus, mais ne mentionne pas de limites spécifiques pour toutes les impuretés possibles.

La pureté de l'eau peut être encore améliorée par des traitements supplémentaires, tels que la filtration au charbon actif, le rayonnement UV ou l'ultrafiltration. Afin de produire de la vapeur pure, il est également nécessaire d'éliminer complètement les produits chimiques et les micro-organismes. La vapeur pure est couramment utilisée dans l'industrie pharmaceutique ou dans les procédures de stérilisation.

Voici quelques exemples de différents niveaux de pureté de vapeur en fonction de leurs usages :

Les séparateurs et leur rôle dans une installation vapeur

Problèmes de température posés par l'air