Separação de água no deisel brasileiro pelo emprego de meios filtrantes coalescentes

Abstract

Resumo: O objetivo deste trabalho envolve a busca pelo melhor meio filtrante para separação de agua do diesel durante toda a vida util do filtro separador de agua, utilizados em caminhoes e onibus, abastecidos com diesel B15, o qual age como surfactante entre a agua e o diesel, alem de possuir uma tensao interfacial entre o diesel B15 e gotículas de agua muito menor em relacao ao diesel puro de petroleo, o que dificulta a sua separacao. Foram testadas diversas configuracoes de meios filtrantes, os tradicionais filtros do tipo barreira, comumente encontrados no mercado de autopeças, com diferentes porosidades (10, 20 e 30 ìm), além de filtros coalescentes que utilizam tecnologias multicamadas, responsáveis pela filtracao das impurezas do diesel em sua primeira camada, pela coalescencia na agua na segunda camada e pela separacao da agua na terceira camada. Os filtros foram instalados em caminhoes e onibus de duas montadoras e foram realizados testes de separação de água, seguindo a norma ISO16332:2018, com filtros novos, em meia vida e fim de vida util, para que fosse verificada a melhor configuracao para atender os requisitos das montadoras de se obter uma separação de água superior a 75% durante toda a vida util do filtro. Os veiculos foram abastecidos com diesel B15, o qual possui em sua composicao 15% de biodiesel oriundo de diversas fontes produzidas no Brasil, como óleos de soja, milho, algodão, alem de gorduras animais e ate mesmo oleo usado em frituras. A análise dos resultados obtidos mostra que os filtros tipo barreira na condição de novos se comportam muito bem independente de sua porosidade, alcancando bons niveis de separacao de agua do diesel (superior a 75%). Entretanto, apos o inicio da rodagem nos veículos, mesmo na condicao de pouco saturados, ja demonstram uma queda de eficiencia. A eficiência dos filtros coalescentes e dependente da porosidade do papel filtrante utilizado em seu primeiro estágio, alem da propria caracteristica de repelencia a água do meio filtrante. Foi observado que com a utilizacao de papeis filtrantes com maior porosidade, as sujidades do diesel chegam as demais camadas de filtracao, dificultando o seu funcionamento e diminuindo sua eficiencia. Entretanto, com papel filtrante com porosidade de 10ìm impregnado com resinas sinteticas polimericas, e possivel atingir o nível desejado de separacao de água do diesel ate o final da vida util do filtro.

Abstract: he objective of this work is to find the best media for water separation throughout all water separator filter life, used in trucks and buses, filled with diesel B15, which reacts as a surfactant between water and diesel, besides that, it has a smaller interfacial tension between the diesel B15 and the water droplets than when compared with pure diesel from petroleum, making the water separation more difficult. They were tested many different media configurations, including the standard barrier filters, commonly found in the auto parts market, with different porosities (10, 20 e 30 ìm), in addition to a coalescer filter, that uses multilayer technology, responsible for impurities filtration od the diesel in his first layer, for water coalescence in the second layer and for water separation in the third layer. The filters were installed in trucks and buses of two vehicles manufacturers and water separation tests were performed, according to the standard ISO16332, with new filters, filters in the middle of life and in the end of life, to check the best configuration to meet the requirements of automakers to obtain a water separation bigger than 75% during all filter life. The vehicles were filled with diesel B15 from different sources in Brazil, such as soil bean oil, corn, cotton, animal grease, and even used oil from frying. The result analysis shows the barrier filter when new, have good behavior, besides their porosity, meeting more than 75% of water separation from diesel, however, after the begging of durability test in the vehicles, even when they are not saturated, they show an efficiency decreasing. The efficiency of the coalescer filter is dependent on the media porosity used in the first layer, besides the characteristics of water repellence. It was observed that using media with bigger porosity, the dirt of the fuel arrives in the other layers of the filter, hindering its operation and reducing its efficiency. Nevertheless, with a filtration media with 10 micron porosity impregnated with polymeric synthetic resins is possible to achieve the desired water separation efficiency during all filter life.