Entre as quatro tecnologias de secagem de ar comprimido, a adsorção é a que entrega os pontos de orvalho mais baixos sem consumir dessecante. A contrapartida está em um número que precisa entrar no dimensionamento do compressor e que, com frequência, não entra.

A diferença entre as duas palavras é a diferença entre dois fenômenos. Na absorção o material higroscópico reage com a água, vira uma solução gelatinosa e é consumido, precisando ser reposto. Na adsorção as moléculas de água aderem à superfície externa do material por atração físico-química, sem reação e sem mudança de estado do dessecante: ele satura, mas pode ser devolvido à condição original. É o mesmo princípio usado em geradores de nitrogênio, que retêm oxigênio e outros gases por adsorção.

Essa diferença não muda apenas o custo de insumo, muda a arquitetura da máquina. Como o dessecante satura e precisa ser regenerado, o secador por adsorção não pode operar com um leito só. Ele trabalha com duas colunas: uma ativa, secando o ar que vai para o processo, e outra passiva, em regeneração.

A pergunta seguinte é como se regenera o material da coluna que saiu de operação, e a resposta é o ponto central: usando o próprio ar seco que a máquina acabou de produzir. Uma parcela do ar já tratado é desviada e forçada através da coluna saturada, esse ar seco rouba a umidade que estava aderida ao material e sai do sistema levando a água embora, a coluna volta a ficar disponível, e o ciclo se inverte.

Essa purga de regeneração consome entre 15 e 20% da vazão de ar comprimido. Não é perda marginal, é quase um quinto da produção da máquina que nunca chega ao processo. Na prática isso significa que o compressor precisa ser dimensionado para a demanda do processo mais a purga do secador, e quem calcula só a demanda dos equipamentos de consumo compra uma máquina que já nasce pequena.

O sintoma aparece depois, e costuma ser mal diagnosticado. A pressão na rede cai nos horários de pico, o compressor passa a trabalhar em carga contínua, começa a caça a vazamentos que não explicam o déficit, e em alguns casos a planta chega a comprar um segundo compressor. Tudo isso quando o que faltou foi somar a purga na conta original.

Vale perguntar por que alguém aceitaria perder 20% da vazão, e a resposta está no desempenho. O secador por adsorção atinge pontos de orvalho muito abaixo do que a refrigeração alcança, em patamares negativos, o que atende aplicações que simplesmente não toleram água. Note que a decisão aqui não é de preço de equipamento, é de requisito de processo: se a aplicação exige orvalho negativo, a refrigeração não entra na disputa, porque esbarra nos 3 graus para não congelar.

Isso depende também da escala. Em vazão pequena perder 20% pode ser absorvido sem grande impacto. Em instalação grande o mesmo percentual representa um compressor inteiro de capacidade, e aí a conta de investimento e de energia muda de patamar.

Observe três pontos ao receber uma proposta de secador por adsorção. O primeiro é qual ponto de orvalho está garantido, e em que condição de entrada. O segundo é qual o percentual de purga previsto, porque ele varia entre fabricantes e entre tipos de regeneração. O terceiro é se a vazão do compressor especificado já contempla essa purga ou se o número apresentado é só a demanda de processo. Esse terceiro ponto é onde mora a maior parte dos problemas, e é o mais simples de verificar antes de a máquina chegar.

Vale saber que existe mais de uma forma de regenerar a coluna saturada, e a escolha entre elas muda diretamente o percentual perdido. A regeneração por purga fria é a mais simples e também a mais custosa em vazão, porque todo o calor necessário para arrancar a água do dessecante vem do próprio ar seco desviado, e é o caso que corresponde à faixa de 15 a 20%.

Existem arranjos com aquecimento, em que uma resistência ou um trocador fornece parte da energia de regeneração. Com calor externo a quantidade de ar desviada cai substancialmente, porque o ar passa a ter função de arraste e não de fonte de energia, e a contrapartida é consumo elétrico e mais componentes para manter. Na prática a decisão entre os dois arranjos é uma troca entre vazão perdida e energia consumida, e depende do custo relativo de cada uma na sua planta. Nos dois casos o número precisa estar explícito na proposta, porque purga é característica de projeto da máquina, não variável de operação a ajustar depois.

Esse recorte faz parte de uma das aulas da pós-graduação em Engenharia de Movimentação de Fluidos e Equipamentos Industriais. Conheça em engenhariaecia.com/pos.