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Come si separa l'acqua dal carburante per aerei? Il principio della coalescenza

La coalescenza è un processo di separazione di una miscela di due fasi in emulsione. La coalescenza a letto fisso consiste nel far passare l'emulsione da risolvere attraverso un mezzo granulare o fibroso per provocare la coagulazione delle goccioline della fase dispersa. La separazione si basa su interazioni diverse tra l'impacco coalescente e le due fasi dell'emulsione. L'impacco deve essere preferibilmente bagnato dalla fase dispersa e non dalla fase continua dell'emulsione.

Come funziona :

Fase 1: intercettazione delle microgocce della fase dispersa da parte del coalescer solido.

Fase 2: adesione delle microgocce della fase dispersa all'impacco e flusso separato delle due fasi attraverso il letto di coalescenza. L'adesione della fase dispersa all'impacco dipende dalla natura fisica e chimica del coalescer solido. Questo deve essere preferibilmente bagnato dalle microgocce dell'emulsione. Un impacco idrofilo è adatto alla risoluzione di emulsioni inverse (acqua in olio), mentre un impacco idrofobo è adatto alla risoluzione di emulsioni dirette (olio in acqua).

Fase 3: rilascio delle due fasi dal coalescitore. La fase finale porta alla formazione di grandi gocce di fase coalescente. Questa fase dipende dall'ultimo strato del letto di coalescenza. A differenza dei primi strati del letto, questa zona deve essere bagnata dalla fase continua. In caso contrario, all'uscita del coalescer si forma una schiuma che pregiudica la separazione. Gli altri fattori che influenzano questa fase di rilascio sono: il rapporto tra le due fasi liquide da separare, la tensione interfacciale, la differenza di densità e la velocità di passaggio dell'emulsione trattata.

 

Come si analizza semplicemente un carburante diesel?

Questo gasolio, proveniente da un serbatoio di stoccaggio di un deposito petrolifero, è stato sottoposto ad un'analisi microbiologica su piastra di Petri secondo il metodo SAFRAN ed è stato oggetto di un Certificato di Qualificazione Speciale di Processo SAFRAN AQPS 490.

I risultati sono :

Batteri: 4600 germi/ml

Lievito: 0 germi/ml

Funghi: 8500 germi/ml

Questi risultati sono illustrati dalle foto delle piastre di Petri

L'acqua nel serbatoio danneggia il motore! Come si fa a sapere se c'è?

L'acqua nei carburanti per getti si trova in due forme: disciolta e in sospensione.

• L'acqua disciolta è invisibile a occhio nudo. La sua proporzione dipende principalmente da :

1. la natura e la temperatura del combustibile;
2. la temperatura e l'idrometria dell'aria ambiente.

L'acqua disciolta aumenta con la temperatura da circa 35 ppm (0,0025%) a 0°C a 140 ppm (0,008%) a 40°C.

• Il carburante per aerei può contenere una certa quantità diacqua libera, che varia da pochi ppm a 30 ppm.

Quest'acqua è visibile a occhio nudo, tranne una piccola frazione costituita da goccioline molto fini.

Può avere diverse origini

1. disidratazione imperfetta all'uscita della raffineria;
2. i fenomeni di "respirazione" dei serbatoi di olio che portano alla condensazione dell'umidità;
3. riduzioni di temperatura con il rilascio di parte dell'acqua in soluzione.

Quest'acqua, qualunque sia la sua forma, può essere determinata con il metodo Karl Fisher (ASTM D 6304): su un jet fuel da analizzare contenente acqua disciolta e in sospensione, l'acqua in sospensione viene lasciata depositare per 48 ore. L'acqua in sospensione si deposita sulle pareti del contenitore e sul fondo. Il jet fuel senza l'acqua decantata viene raccolto e l'acqua disciolta viene determinata con il metodo Karl Fisher (ASTM D 6304). Questa prima determinazione determinerà la quantità di acqua disciolta.

Il contenitore viene agitato vigorosamente per 5 minuti e l'acqua viene dosata con lo stesso metodo Karl Fisher. Questo secondo dosaggio determina la quantità totale di acqua disciolta e in sospensione. La quantità di acqua in sospensione si ottiene dalla differenza tra la quantità di acqua totale e la quantità di acqua disciolta. 

Questa tabella riassume i metodi di analisi dei distillati medi per la contaminazione da microrganismi, acqua e sedimenti e i valori limite da non superare.

Questi tipi di contaminazione si verificano principalmente durante lo stoccaggio a lungo termine dei carburanti.

1			GASOLINA	FOD	JET A1
2	Contenuto d'acqua	Standard	Norma NF EN 12937 Determinazione dell'acqua Metodo di titolazione Karl Fisher per coulometria	Norma NF EN 12937 Determinazione dell'acqua Metodo di titolazione Karl Fisher per coulometria	Norma NF EN 12937 Determinazione dell'acqua Metodo di titolazione Karl Fisher per coulometria
3		Valore	meno di 200 mg/kg	meno di 200 mg/kg	valore mantenuto tra 1 e 15 ppm da filtri a coalescenza
4	Contaminazione da particelle	Standard	NF EN 12662 Determinazione della contaminazione totale di distillati medi, gasoli ed esteri metilici di acidi grassi	NF ISO 3734 Determinazione del contenuto di acqua e sedimenti negli oli combustibili residui. Metodo per centrifugazione	ASTM D5452 Contaminazione da particolato nei carburanti per aviazione mediante filtrazione in laboratorio
5		Valore	Meno di 24 mg/kg	Meno dello 0,10% (m/m)	Massimo: 1,0 mg/l
6	Analisi microbiologica	Standard	IP 385 / 99 Conteggio dei microrganismi viventi nei combustibili con punto di ebollizione inferiore a 390°C. Metodo di filtrazione e coltura	IP 385 / 99 Conteggio dei microrganismi viventi nei combustibili con punto di ebollizione inferiore a 390°C. Metodo di filtrazione e coltura	IP 385 / 99 Conteggio dei microrganismi viventi nei combustibili con punto di ebollizione inferiore a 390°C. Metodo di filtrazione e coltura
7		Valore	Nessun valore limite definito	Nessun valore limite definito	Nessun valore limite definito