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FILTRACIÓN

Los filtros de aire son productos altamente tecnológicos, ya sean filtros de partículas o moleculares, se apoyan en mecanismos complejos para asegurar su función.

Los filtros de aire, tienen un objetivo claro, mejorar la calidad del aire reteniendo aquellas partículas que pueden ser nocivas para la salud.

Actualmente las tecnologías, hacen posible mejorar la calidad y las prestaciones de los filtros de aire, reduciendo su coste, optimizándolos y haciéndolos más eficientes y eficaces.
Los mayores avances en los que estas nuevas tecnologías han contribuido son la bajada de la pérdida de carga y la eliminación de contaminantes biológicos en la media de los filtros.

Existen dos grandes categorías de filtros de aire

Filtros de aire con media de fibras finas – Estos filtros utilizan medias filtrantes cuyas fibras tienen un diámetro lo suficientemente pequeño como para permitir la parada eficaz de partículas submicrónicas sin atracción electrostática. La media de fibras finas tiene a menudo fibras de vidrio o PTFE

Filtros de aire con media de fibras espesas

Estos filtros utilizan medias filtrantes cuyas fibras tienen un diámetro que no permite, normalmente, detener eficazmente las partículas submicrónicas. Para detener estas partículas con más eficacia, la media se carga electrostáticamente para permitir una atracción electrostática de las partículas. Las medias de fibras espesas tienen a menudo fibras sintéticas.

MECANISMOS DE FILTRACIÓN DE AIRE

Existen cuatro mecanismos que permiten filtrar las partículas a través de una media de filtración de aire. Son Retención, Impacto, Intercepción y Difusión. A cada mecanismo le corresponde la filtración de un determinado tamaño de partículas.

RETENCIÓN

La partícula sigue el camino del flujo de aire pero es demasiado grande (>2 µ) para pasar entre las fibras del medio y es atrapada por el filtro.

IMPACTO

Las partículas grandes y de alta densidad suelen ser atrapadas por impacto, mientras el aire pasa a través del medio filtrante, éste pasa alrededor de las fibras pero la inercia hace que la partícula se separe del flujo de aire y colisione con la fibra.

La media filtrante atrapa las partículas de tamaño menores (de 0,2 a 2µ)

INTERCEPCIÓN

Sólo se da en medios sintéticos, la partícula sigue el camino del flujo de aire pero mientras se aproxima a una fibra, una fuerza electrostática empuja la partícula de manera que ésta colisiona con el medio y es atrapada.

La media filtrante atrapa las partículas de tamaño menores (de 0,2 a 2µ)

DIFUSIÓN

Las partículas más pequeñas se atrapan por difusión, estas partículas diminutas recorren trayectorias irregulares, de forma similar a los gases. Esto se conoce como movimiento browniano y se suele separar del flujo de aire. Esta irregularidad aumenta la posibilidad de que la partícula colisione con una fibra.

Se atrapan partículas submicrónicas (de 0,001 a 0,2 µ)

Filtros mecánicos y electrostáticos

Debido a que los filtros mecánicos se van cargando de partículas progresivamente, la pérdida de carga y de eficacia de recogida suele ser cada vez mayor. Finalmente, este aumento de pérdida de carga inhibe considerablemente el flujo de aire y obliga a cambiar los filtros. Por este motivo, a menudo se supervisa la pérdida de carga en los filtros mecánicos, ya que esto indica cuándo conviene sustituir los filtros. Por el contrario, los filtros electrostáticos, que están compuestos por fibras polarizadas, pueden perder su eficacia de recogida con el tiempo o cuando se exponen a determinadas sustancias químicas, aerosoles o a una humedad relativa elevada. La pérdida de carga en un filtro electrostático suele aumentar más lentamente que en un filtro mecánico de eficacia similar. Así pues, a diferencia del filtro mecánico, la pérdida de carga del filtro electrostático no constituye un buen indicador de la necesidad de cambiar los filtros.

Carbón activado

El carbón activado es un adsorbente microporoso realizado a partir de un material carbonoso. Las materias primas son de carbón, madera, turba y cáscaras de coco. El término “microporoso” significa que el carbón activado, a pesar de su aspecto sólido, en realidad está compuesto de una red de fisuras y poros interrelacionadas que están presentes por todo el material. Los poros son extremadamente pequeños, 1.000 nanómetros (10-9M), y sólo se pueden ver con un potente microscopio electrónico. La extensión de los poros, y la gama de sus tamaños, reflejan en gran medida la estructura del material original. Los materiales volátiles, como el agua, alquitranes y resinas, se queman durante el proceso de fabricación. Posteriormente, la matriz restante de átomos de carbono se oxida selectivamente para abrir la red de poros botánico original. El resultado es un material con una superficie interna extremadamente alta (~ 1000 m2 / g). Debido a su compleja estructura de poros internos, el carbón activado se utiliza en la purificación y filtración de los gases. Las moléculas de gas contaminantes en una corriente de aire entran en los poros grandes en la superficie del carbono a través de un proceso llamado difusión y avanzan hacia la superficie interna de los poros más pequeños. Cuando una molécula de gas choca con la superficie de carbono en un sitio adecuado, se forma una atracción y es retenida. Las moléculas de gas son muy pequeñas y están más fuertemente adsorbidas en los poros más pequeños de diámetro. Carbonos que satisfacen estos criterios, tradicionalmente se fabrican a partir de cáscara de coco y carbón.

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