Soluções de Ar Comprimido para Materiais de Baterias e Metais Verdes

Instalações de processamento de materiais para baterias e metais estratégicos utilizam ar comprimido em sistemas pneumáticos, válvulas e atuadores, equipamentos de processo, automação, instrumentação, manutenção e serviços gerais da planta.

Dependendo da etapa de produção, os requisitos de qualidade do ar podem variar significativamente.

Algumas áreas podem operar com ar de utilidades tratado por refrigeração, enquanto processos mais sensíveis à umidade podem exigir ponto de orvalho significativamente mais baixo.

Umidade, aerossóis de óleo e partículas presentes no ar comprimido não tratado podem causar condensação, corrosão, instabilidade de componentes pneumáticos e maior necessidade de manutenção.

A Lingyu fornece secadores de ar comprimido por refrigeração e adsorção, secadores modulares, filtros de ar comprimido e soluções de tratamento para plantas de materiais de baterias e processamento de metais.

Por Que a Qualidade do Ar É Importante?

Durante a compressão, a concentração de vapor d’água aumenta. Quando o ar comprimido esfria, parte dessa umidade pode condensar na tubulação e nos equipamentos.

Em processos de materiais para baterias e metais, o excesso de umidade pode contribuir para:

• condensação na rede de ar;
• corrosão de tubulações;
• funcionamento irregular de válvulas e atuadores;
• instabilidade em sistemas de instrumentação;
• aumento da manutenção;
• condições menos estáveis em áreas sensíveis do processo.

Além da água, partículas e aerossóis de óleo também devem ser controlados por meio de filtragem adequada.

Por isso, a especificação do ar deve ser definida por área de processo, e não por uma única condição aplicada à planta inteira.

Principais Desafios

Processos Sensíveis à Umidade

Algumas etapas de produção podem exigir ar significativamente mais seco do que o fornecido por um secador por refrigeração.

Nesses casos, a secagem por adsorção pode ser necessária.

Ar de Instrumentos

Sistemas de controle, válvulas, atuadores e instrumentação podem exigir maior estabilidade de ponto de orvalho e qualidade do ar.

Operação Contínua

Plantas de processamento podem operar em vários turnos ou 24 horas por dia.

O sistema de tratamento deve manter desempenho estável durante longos ciclos de operação.

Grande Vazão de Ar

Projetos de grande porte podem possuir vários compressores e diferentes redes de distribuição.

O dimensionamento deve considerar vazão média, picos de consumo e necessidade de redundância.

Controle de Óleo e Partículas

A secagem controla a umidade, mas não substitui a filtragem.

A sequência de filtros deve ser definida conforme o tipo de compressor e o requisito do processo.

Eficiência Energética

Em sistemas de grande capacidade, consumo de energia e ar de regeneração podem representar parcela relevante do custo operacional.

Por isso, a tecnologia do secador deve ser selecionada conforme vazão, ponto de orvalho e regime de operação.

Solução Recomendada

Para ar geral da planta, uma solução prática normalmente consiste em:

secador por refrigeração + filtragem em múltiplos estágios.

Para áreas que exigem baixo ponto de orvalho, recomenda-se:

pré-filtragem → secador por adsorção → filtragem final.

Para instalações maiores e contínuas, secadores com regeneração aquecida ou por soprador podem reduzir o consumo de ar comprimido durante a regeneração.

Em plantas com diferentes requisitos por área, o tratamento pode ser dividido entre uma rede geral e sistemas locais de baixo ponto de orvalho.

Secagem por Refrigeração para Ar de Utilidades

Para ar geral da planta, equipamentos pneumáticos e outras aplicações sem necessidade de secagem profunda, pode ser utilizado o Secador por Refrigeração Série AH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho sob pressão: 2–10°C;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura nominal de entrada: 50°C;
• temperatura máxima de entrada: ≤80°C;
• temperatura ambiente: 2–45°C;
• queda de pressão: ≤0,025 MPa.

Baixo Ponto de Orvalho

Para áreas que exigem ar mais seco, pode ser utilizado o Secador por Adsorção sem Aquecimento Série HH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho sob pressão: ≤−40°C;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
• consumo médio de ar para regeneração: 8–14%;
• dessecante: alumina ativada + peneira molecular de alto desempenho.

Esse tipo de solução deve ser aplicado somente quando o processo realmente exigir baixo ponto de orvalho.

Secadores Modulares para Aplicações Locais

Para pequenas vazões, áreas compactas ou pontos de uso específicos, pode ser utilizado um Secador Modular por Adsorção Série M.

Essa solução pode ser adequada para:

• instrumentação local;
• equipamentos específicos;
• pequenas áreas sensíveis;
• tratamento próximo ao ponto de uso;
• instalações com espaço limitado.

Sistemas de Maior Eficiência

Para plantas de grande porte com demanda contínua de ar seco, pode ser utilizado o HRB-E — Secador por Adsorção com Regeneração por Soprador Aquecido e Baixo Consumo de Purga.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho: −20°C / −40°C, opcional;
• consumo de ar comprimido para regeneração: 2–3%;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
• comunicação RS-485 de série.

Essa configuração pode ser mais adequada para grandes instalações de operação contínua.

Secagem com Calor de Compressão

Em projetos específicos, também pode ser considerada a tecnologia de secagem com calor de compressão.

Esse tipo de solução utiliza o calor disponível no sistema de ar comprimido para auxiliar a regeneração do dessecante.

Sua aplicação depende de:

• tipo de compressor;
• temperatura de descarga;
• regime de operação;
• vazão;
• ponto de orvalho requerido;
• configuração completa da central de ar comprimido.

Por isso, deve ser tratado como solução de engenharia específica, e não como opção padrão para todos os projetos.

Filtragem do Ar Comprimido

A Lingyu oferece filtros Série D:

A configuração deve ser definida conforme:

• tipo de compressor;
• secador utilizado;
• requisito de óleo;
• requisito de partículas;
• sensibilidade do processo.

Separação entre Ar de Utilidades e Ar de Processo

Em grandes plantas, pode ser mais eficiente separar as redes.

Ar de Utilidades

Compressor → Reservatório → Secador por Refrigeração → Filtragem → Rede Geral

Ar de Baixo Ponto de Orvalho

Ar Pré-Tratado → Secador por Adsorção → Filtragem Final → Processo Sensível

Essa abordagem evita secar toda a planta até −40°C sem necessidade.

Guia de Seleção

Aplicações Típicas

As soluções Lingyu podem ser utilizadas em:

• materiais para baterias;
• processamento de lítio;
• processamento de níquel;
• processamento de cobalto;
• metais estratégicos;
• produção de materiais ativos;
• sistemas de automação;
• válvulas e atuadores;
• ar de instrumentos;
• equipamentos de processo;
• redes centrais de ar comprimido;
• áreas sensíveis à umidade;
• instalações de operação contínua.