Lavaggio con gas inerte

Durante l'inertizzazione dei miscelatori, il metodo Pressure-Swing descrive come il contenuto di ossigeno viene gradualmente ridotto attraverso ripetute evacuazioni seguite da un successivo riempimento con gas inerte. L'obiettivo è un ambiente di miscelazione inizialmente riempito d'aria con una percentuale di ossigeno iniziale c_(O2,0) di circa 0,21 (21%). Il miscelatore viene prima evacuato a pressione negativa e una parte definita della fase gassosa viene rimossa. Successivamente, il miscelatore viene riempito nuovamente con gas inerte fino a raggiungere la pressione operativa. Questo ciclo viene ripetuto più volte.

Un'approssimazione semplice per la percentuale di ossigeno dopo n cicli è:

c_(O2,n) = c_(O2,0) · (1 − f) ^n

• c_(O2,n) – Percentuale di ossigeno dopo n cicli
• c_(O2,0) – Percentuale di ossigeno iniziale
• f – Percentuale di gas effettivamente rimosso per passo di evacuazione
• n – Numero di cicli di evacuazione/riempimento con gas inerte.

Se il metodo è descritto in base al rapporto di pressione, si ottiene:

c_(O2,n) = c_(O2,0) * (p_(basso)/p_(alto))^n

• c_(O2,n) – percentuale di ossigeno dopo n cicli
• c_(O2,0) – percentuale iniziale di ossigeno
• p_(alto) – pressione prima dell'evacuazione (ad es. 1 bar abs)
• p_(bassa) – pressione dopo l'evacuazione (ad es. 0,1 bar abs)
• n – numero di cicli di evacuazione/gas inerte

Da entrambe le relazioni emerge che quanto più forte è la pressione negativa (cioè quanto più piccolo è p_(basso)/p_(alto) o quanto più grande è f) e quanto più cicli n vengono eseguiti, tanto più basso sarà il residuo di ossigeno nell'ambiente di miscelazione. In questo modo, è possibile ridurre efficacemente il rischio di esplosione e garantire uno standard igienico definito o protezione del prodotto attraverso un'atmosfera controllata di gas inerte.