Considerazioni sul filtraggio per le strutture CPI

1 giugno 2023 | Di Ulrich Latz e Wim Callaert

Durante la progettazione di un sistema di filtrazione vengono presi in considerazione numerosi fattori, comprese considerazioni tecniche, logistiche e di sicurezza

La filtrazione è una fase essenziale nella produzione e nella lavorazione di molti materiali nelle industrie di processo chimico (CPI). Oltre all'efficacia della soluzione di filtraggio stessa, ci sono altre complessità che gli operatori degli impianti di ingegneria chimica dovrebbero comprendere (Figura 1). Questo articolo esamina alcuni dei fattori meno noti che rendono la corretta filtrazione nelle applicazioni di produzione e lavorazione chimica una sfida dalle molteplici sfaccettature, ma che può essere risolta con le giuste tecnologie di filtrazione.

FIGURA 1. La corretta progettazione e manutenzione dei sistemi di filtraggio nelle operazioni di produzione e lavorazione chimica sono fondamentali. Così come l'utilizzo di prodotti di qualità, l'attenzione alla sicurezza dell'operatore e il sapere quando appoggiarsi ad esperti per assistenza

Ogni processo chimico presenta considerazioni uniche per la filtrazione, in cui la presenza di contaminanti può interferire con reazioni sensibili, portando a una diminuzione della qualità del prodotto di output desiderato. La rimozione del particolato per le materie prime e la circolazione dei fluidi ausiliari sono fondamentali, perché le impurità possono anche corrodere e danneggiare le superfici interne delle apparecchiature di processo, portando a costose manutenzioni.

Le impurità minacciano gravemente le prestazioni operative nei processi chimici interconnessi, poiché le inefficienze in un’area possono propagarsi rapidamente ad altre. L'installazione di soluzioni di filtrazione adeguate nei punti chiave del processo aiuta a ridurre questi rischi e a contenere le spese, migliorando al tempo stesso la qualità del prodotto finale.

Sia che si tratti di purificare le materie prime, filtrare i fluidi di processo per il riutilizzo o per la purificazione finale, gli impianti chimici si affidano a molti tipi di sistemi di filtraggio per ottenere la separazione desiderata. Sebbene la progettazione e il funzionamento di questi sistemi possano variare notevolmente, esistono considerazioni comuni per tutti i sistemi di filtraggio che è importante comprendere, come discusso nelle sezioni seguenti.

Sebbene tutti i sistemi di filtrazione si impegnino a raggiungere lo stesso obiettivo, i materiali di qualità sono fondamentali per garantire i migliori risultati (Figura 2).

FIGURA 2. I filtri industriali devono essere realizzati con materiali che soddisfano i rigorosi requisiti di sicurezza, igiene e qualità per settori come quello delle vernici, dei rivestimenti e dei prodotti chimici speciali

I filtri sono generalmente realizzati con varie plastiche, polimeri e fibre contenenti diversi additivi e tensioattivi. Soprattutto per il settore delle vernici e dei rivestimenti automobilistici, i prodotti di filtrazione devono essere privi di silicone, compresi i materiali di costruzione e l'intero processo di produzione. "Senza silicone" può significare cose diverse per utenti diversi; tuttavia, indipendentemente dal fatto che si tratti di un sacchetto filtro o di una cartuccia filtrante, il prodotto non deve contenere siliconi o altre sostanze craterificanti varie. In volumi sufficienti, queste impurità possono far sì che le finiture si “craterino” dal contaminante, oppure possono far perdere adesione a vernici e rivestimenti.

La potenziale diffusione di sostanze lisciviabili nei processi chimici è il motivo per cui è fondamentale garantire che i media filtranti siano privi di impurità. Gli operatori degli impianti dovrebbero chiedere garanzie ai propri fornitori, che possono, a loro volta, offrire la completa tracciabilità dei prodotti di filtrazione, compresi i numeri di lotto e le fonti dei fornitori. Inoltre, tutti i prodotti dovrebbero presentare una qualità coerente a livello globale, in cui il design e i materiali dei prodotti non vacillano in termini di prestazioni, sicurezza o affidabilità, indipendentemente da dove sono realizzati.

I filtri con capacità di assorbimento dell'olio possono offrire un'ulteriore soluzione ai produttori di vernici che devono garantire che i lotti rimangano idonei per l'uso da parte del cliente finale. Le plastiche pure non lubrificate, come il polipropilene, presentano caratteristiche oleofile e idrofobiche che attraggono gli oli sulla loro superficie mentre respingono le particelle d'acqua. Questi filtri sono comunemente utilizzati nei bagni di verniciatura dell'industria automobilistica, sia come rimedio che come misura preventiva.