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Determinar las principales características de la operación unitaria de filtración, analizando las ventajas y desventajas de los equipos y la importancia a nivel industrial teniendo en cuenta costos, operación y capacidad para la empresa a la que se destina el equipo
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TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS.
FILTRACIÓN
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva
2, Laura Alejandra Salamanca
3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
Resumen: El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer en forma escrita las
funciones de la filtración ya descritas en el video mostrado en clase, teniendo en cuenta
los parámetros puntuales como clases, tipos, principios, aplicaciones y costos que son
necesarios para relacionarse con este tema de bastante importancia en la industria.
Se empieza describiendo la operación de filtración y después se especifica la clasificación
de equipos en cuanto a su tipo de material filtrante y su mecanismo de acción, teniendo en
cuenta los de torta, lecho, membrana, tambor, bandas para el primero y los continuos y
discontinuos para el segundo tipo. Finalmente se presentan las causas presentes en los
costos de dichos equipos, que se deben tener presente a la hora de seleccionar que filtro
utilizar. (ver www.ucatedraivan.wordpress.com)
Abstract: The current job is about making purpose in written form in the functions the leak
has described in the video shown in class, considering the time parameters like classes,
guys, principles, applications and costs that are necessary to relate to this matter of
importance in the industry.
Describe it to begin the operation after specific leak and the classification of equipment in
his kind of filter material and the mechanism, cake, considering the membrane, oh, drum, is
the first band and the discontinuous ones for the second guy. Today finally in the cause of
these costs, team that is due to be present at the time of selecting the filter to use.
Definición de filtración.
La filtración es una de las principales
operaciones unitarias que se utiliza en la
industria para separar las partículas
sólidas que se encuentran en una
suspensión (liquido- gaseosa) este
procedimiento se fundamenta en hacer
pasar la mezcla o suspensión entre un
material poroso o algún otro medio
filtrante para que las partículas sólidas
puedan ser atrapadas en la superficie del
equipo o en el interior de los poros,
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mientras que el líquido lo traspasa y es
recolectado en otro recipiente.
Es un método que tiene gran
aplicación en la industria por consiguiente
existen diversos equipos para filtración
así como una gran variedad de medios
filtrantes, a nivel industrial podemos
observar diversos procesos de filtración
dependiendo de la necesidad y del grado
de dificultad. (Cadena Rios, 2008)
Principios teóricos de la filtración.
a) Retención superficial: Se
debe a que las partículas de mayor
diámetro al tamaño del poro
quedan atrapadas en la superficie
formando una torta.
b) Retención profunda: Es
cuando partículas finas de menor
tamaño al diámetro de los poros
son retenidas a lo largo de los
canales capilares del mismo, este
principio se observa en los filtros
clarificadores.
c) Retención por adsorción:
Retención de partículas finas en el
interior de los canales del medio
filtrante debido a la atracción
electrostática entre las moléculas
que forman el filtro y las
moléculas mezcladas con el
fluido. (Cadena Rios, 2008)
Parámetros de filtrado.
1) Tipo de funcionamiento
Estos filtros se pueden clasificar:
Semicontinuos: Los filtros
semicontinuos se mantienen en
funcionamiento hasta que se
empieza a deteriorar la calidad del
efluente o hasta que se produce
una pérdida de carga excesiva en
el filtro.
Continuos: Los procesos
de filtración y lavado se llevan a
cabo de manera simultánea.
2) Sentido del flujo durante la
filtración.
Los principales tipos de filtros
empleados para la filtración de efluentes
de aguas residuales se pueden clasificar
en filtros de flujo ascendente y filtros de
flujo descendente. El más común es, el
filtro de flujo descendente.
3) Tipos de materiales
filtrantes y configuración de los
lechos filtrantes.
Los principales tipos de configuración
de los lechos filtrantes empleados
actualmente para la filtración de aguas
residuales se pueden clasificar en función
del número de capas de material filtrante,
lo cual da lugar a los filtros de una única
capa, los de doble capa y los filtros
multicapa En filtros de flujo descendente
convencionales, los tamaños de los
granos de cada capa se distribuyen, de
menor a mayor, después del lavado a
contracorriente. En los filtros que cuentan
con más de una capa, el grado en que se
mezclan los materiales de las diferentes
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capas depende de la densidad y de la
diferencia de tamaños entre los granos del
material que compone cada una de las
capas.
Los lechos filtrantes de doble y triple
capa, así como los de capa única
profundos, se desarrollaron para permitir
que los sólidos en suspensión presentes
en el líquido a filtrar puedan penetrar a
mayor profundidad dentro del lecho
filtrante, con lo cual se aprovecha más la
capacidad de almacenamiento de sólidos
dentro del filtro. En cambio, en los filtros
de capa única poco profundos, se ha
podido comprobar que gran parte dela
eliminación de sólidos en suspensión se
produce en los primeros milímetros de la
capa filtrante. El hecho de que los sólidos
penetren a mayor profundidad, también
permite ciclos de filtración más largos,
puesto que se reduce el ritmo de aumento
de las pérdidas de carga producidas.
4) Presión actuante en la
filtración.
Tanto la fuerza de la gravedad, como
la creada por una presión aplicada, se
pueden emplear para vencer la resistencia
por fricción creada por el flujo que circula
a través del lecho filtrante. Los filtros de
gravedad del tipo indicado son los más
comúnmente empleados en la filtración
de efluentes tratados en plantas de
tratamiento de gran tamaño. Los filtros a
presión del tipo indicado funcionan igual
que los de gravedad y se emplean en
plantas pequeñas. La única diferencia
entre ambos consiste en que, en los filtros
a presión, la operación de filtrado se lleva
a cabo en un depósito cerrado, bajo
condiciones de presión conseguidas
mediante bombeo. Los filtros a presión
suelen funcionar con mayores pérdidas de
carga máximas admisibles, lo cual
conduce a ciclos de filtración más largos
y a menores necesidades de lavado.
5) Filtración a caudal
Constante: En el proceso
de filtración a caudal constante
(se controla el caudal de entrada o
el caudal efluente para asegurar
que el caudal que circula a través
del filtro es constante. El control
del caudal de entradas se realiza
mediante vertederos o bombeo,
mientras que el control del caudal
efluente se lleva a cabo mediante
la instalación de una válvula de
accionamiento manual o
automático.
Variable: En el proceso de
filtración a caudal variable, el
caudal que pasa a través del filtro
va disminuyendo conforme
aumenta la pérdida de carga. El
control del caudal que circula por
el filtro también se puede llevar a
cabo, tanto a la entrada del filtro
como a la salida. Cuando el
caudal alcanza el valor del caudal
mínimo de proyecto, se detiene el
filtro y se procede a su lavado.
6) Variables del proceso de
filtración
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En la aplicación de la filtración para la
eliminación de sólidos en suspensión
remanentes, se ha comprobado que las
variables más importantes del proceso de
diseño son, posiblemente, la naturaleza de
las partículas presentes, el tamaño del
material o materiales que componen el
filtro, y el caudal de filtración.
7) Características al filtrar.
Las características más importantes del
fluido al filtrar son la concentración de
sólidos en suspensión, el tamaño y la
distribución de tamaños de las partículas,
y la consistencia de los flóculos.
8) Características del medio
filtrante.
La característica del medio filtrante
que más afecta al proceso de filtración es
el tamaño del grano. El tamaño del grano
afecta tanto a la pérdida de carga en la
circulación del fluido a través del filtro
como a la tasa de variación de dicho
aumento durante el ciclo de filtración. Si
el tamaño de grano efectivo del medio
filtrante es demasiado pequeño, la mayor
parte de la fuerza actuante se empleará
para vencer la resistencia de fricción
provocada por el lecho filtrante, mientras
que si el tamaño efectivo es demasiado
grande, muchas de las partículas de
menor tamaño presentes en el fluido a
filtrar pasarán directamente a través del
filtro sin ser eliminadas.
9) Velocidad de filtración.
La velocidad de filtración es un
parámetro importante por cuanto afecta a
la superficie necesaria del filtro. Para una
aplicación dada del filtro, la velocidad de
filtración dependerá de la consistencia de
los flóculos y del tamaño medio de grano
del lecho filtrante. Por ejemplo, si los
flóculos son de débil consistencia, las
velocidades de filtración elevadas
tenderán a romper los flóculos y a
arrastrar gran parte de los mismos a través
del filtro. (Escobar, s.f.)
Clasificación según su mecanismo de
acción.
TORTA
Fundamento de la filtración en torta
La velocidad de flujo a través del filtro
y la caída de presión son las magnitudes
que más se evalúan, a medida que
transcurre el proceso de filtración, o bien
disminuye la velocidad de flujo o
aumenta la caída de presión. En la
filtración a presión constante, la caída de
presión permanece constante y la
velocidad de flujo va disminuyendo con
el tiempo; es menos frecuente que la
caída de presión aumente
progresivamente para dar lugar a la
llamada filtración a velocidad constante.
En la filtración de torta el líquido pasa
a través de dos resistencias en serie: la de
la torta y la del medio filtrante. La
resistencia del medio filtrante, que es la
única resistencia en los filtros
clarificadores, en cambio en la filtración
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en torta es importante en las primeras
etapas. Si la torta se lava después de la
filtración, ambas resistencias son
constantes durante el periodo de lavado y
la del medio filtrante por lo general es
despreciable. (Mc Cabe, 2002)
1) Filtros de presión discontinua
Filtro de prensa
Es un separador de líquidos y sólidos a
través de filtración por presión. Consiste
en una serie de bastidores de acero que
sostienen una tela o malla. Las placas
filtrantes desmontables están hechas de
polipropileno, y las mallas pueden ser del
tipo selladas, no selladas o membranas de
alta resistencia.
Los filtros prensa son un método
simple para lograr una alta
compactación. Los sólidos se bombean
entre cada par de bastidores y ya llenos,
por medio un tornillo se van oprimiendo
unos contra otros expulsando el agua a
través de la tela. Los filtros prensa pueden
comprimir y deshidratar sólidos hasta
obtener del 25% al 60% por peso de los
lodos compactados. (Quiminet, 2008)
Sus costos se encuentran en el rango
de 2000 a 10000 dólares.
Figura 1. Mecanismo y
funcionamiento del Filtro Prensa
Las aplicaciones de este filtro son
múltiples ya que son utilizados en la
separación solido líquido. Tienen utilidad
en las industrias químicas o en las de los
textiles artificiales, industria azucarera,
cervecería, vinificación, industrias
aceiteras, industria cerámica o en ciertas
industrias extractivas. Actualmente su uso
en muchas industrias por sus altos
rendimientos es de vital importancia en la
industria pesada y minera.
Sus beneficios se deben a la gran
versatilidad (materiales, condiciones de
operación) y a su bajo costo de
mantenimiento, pero no es recomendado
para tratar grandes cantidades de
sustancia. (Unitarias, 2010)
Filtro de carcasa y hojas
Consiste en una serie de elementos
planos, llamados hojas que pueden ser
rectangulares o circulares, que se
encuentran adentro de una carcasa
presurizada (puesta horizontal o
verticalmente), que inicialmente trabajaba
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a vacío pero por eficiencia se manejó a
presiones mayores que los otros filtro
prensa.
Entre sus beneficios se tiene en cuenta
una mayor uniformidad y mejor
separación de la torta, mejor facilidad
para lavar y de instalación de la tela.
Figura 2. Filtro de Carcasa y Hojas
Aplicaciones
Para filtrar a presiones superiores
a las de un FP de placas y marcos,
para reducir la mano de obra o
cuando se requiere un lavado más
eficaz.
Se usa para clarificación y/o
pulido de grandes cantidades de
líquidos con un bajo contenido de
sólidos.
Industria de bebidas. (Coulson ,
Richarson, Backhurst, & Harker,
2003)
Filtros de discos
Es un cierto número de hojas
filtrantes circulares puestas
encima de un eje horizontal. Su
funcionamiento se basa al de
prensa pero su lavado es peor y la
descarga más difícil. Como
ventaja frente al filtro tambor es
que ofrece un área de filtración
con mayor espacio.
Sus costos se encuentran entre
30000 a 5000000 de pesos
Colombianos, dependen del
tamaño y del uso que se le dé.
Figura 3. Filtro de discos
Aplicaciones
Industrias de extracción
metalúrgica.
Tratamientos de aguas.
En la agroindustria se utilizan este
tipo de filtros para el
acondicionamiento de aguas de
proceso tanto de entrada como de
salida. (Coulson , Richarson,
Backhurst, & Harker, 2003)
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Filtros de cartucho
Figura 4. Filtro de Cartucho
La filtración por cartuchos consiste en
hacer circular, mediante presión, un
fluido por el interior de un porta
cartuchos en el que se encuentran
alojados los cartuchos filtrantes. El fluido
atraviesa el cartucho filtrante dejando en
este, retenidos todos los contaminantes
seleccionados. Una de las ventajas de este
tipo de cartuchos es que se encuentra gran
cantidad de estos filtros de tamaño
pequeño, es decir que son perfectos para
llevar a cualquier parte, cuando la
cantidad de muestra es pequeña por su
fácil funcionamiento y cuando su
exigencia de calidad y seguridad son
elevadas. (Sefiltra, s.f.) Entre las
desventajas es que para su limpieza se
requiere de gran tiempo ya que debe ser
desmontado. La aplicación más frecuente
es el tratamiento de agua y sus costos
oscilan aproximadamente los US$200.
2) Filtros de banda automática.
Figura 5. Filtro de banda automática.
La filtración se realiza en una tela
horizontal apoyada en unas bandejas
individuales, que pueden ser en acero
inoxidable o materiales sintéticos. El
drenaje del filtrado se realiza sobre unas
parrillas reemplazables que se encuentran
en la banda transportadora, que facilitan
la perfecta limpieza del filtro. Son los
más usados industrialmente debido a su
simpleza y capacidad para manejar todo
tipo de suspensiones, además la ventaja es
que se utiliza cuando las partículas son
demasiado grandes y los filtros de tambor
no son adecuados para este proceso
también para suspensiones que
sedimentan rápido y cuando las partículas
requieren largo tiempo de secado. (Mc
Cabe, 2002) Además es construido en
materiales resistentes a la corrosión, es de
fácil acceso para el mantenimiento, no
requiere mucho espacio de terreno y
maneja tanto lodos biológicos como
químicos. (Asesores, s.f.)
Aplicaciones
Ácidos orgánicos
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Almidón y derivados
Aceites vegetales y grasas
Levaduras y extractos
3) Filtros discontinuos a vacío.
La mayoría de filtros de prensa
son discontinuos, aunque en
ocasiones un filtro discontinuo de
vacío suele ser de gran utilidad.
Una nutcha es el ejemplo más
notable de este tipo de filtros, que
es poco más grande que un
embudo Buchner, este se
construye con facilidad al utilizar
materiales resistentes a la
corrosión por lo tanto se utiliza
para sustancias con gran potencial
corrosivo. Este filtro tiene como
desventajas para operaciones de
producción ya que es muy costoso
debido al alto costo de mano de
obra para su utilización. Las
aplicaciones en las que más se
encuentra este tipo de filtro son en
obtención de extractos e industria
nutraceutica. (Mc Cabe, 2002)
(NO se encuentra datos de costos)
Filtro 6. Filtro Nutcha
4) Filtros continuos de vacío.
En este tipo de filtro el líquido
es succionado a través de un
medio filtrante en el que se coloca
una torta de sólidos. Esta se retira
para realizarle limpieza por medio
de aspiración y lavado, después de
descarga el medio filtrante y se
reinicia el ciclo con la entrada de
la suspensión. En cada uno del
proceso es decir en la filtración,
lavado y descarga se realiza la
filtración por ende es
interrumpido.
Estos filtros difieren según la
forma en la que se introduce la
suspensión, la forma de la
superficie filtrante y la manera en
la que se descargan los sólidos,
pero la mayoría aplican vacío
desde una fuente estacionaria.
La capacidad de cualquier filtro
rotativo depende de las
características de la alimentación
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(suspensión) y más que todo del
espesor de la torta. (Mc Cabe,
2002)
Figura 7. Filtros Continuos
(FILTROS, 2013)
Filtros de tambor rotatorio.
Es un tambor horizontal
con una cara ondulada y
contiene una lona que
funciona como el medio
filtrante. Funciona de tal
manera que cuando se
introduce al líquido se
aplica vacío por medio de
la válvula rotatoria.
Existes varios tipos de
filtros de tambor
dependiendo de los
compartimentos en el
tambor y de si se retira el
medio filtrante todo
depende del uso que se le
vaya a dar (Mc Cabe,
2002). Sus costos son
aproxidamente (Roverti
Perez, s.f.) Col$
912.408,76 –
182.481.752,00
Figura 8. Filtros de
tambor rotatorio. (TEFSA,
s.f.)
Filtros de tambor rotatorio
a presión.
En este tipo de filtro los
sólidos descargados y el
coadyuvante de filtración
se recogen en una zona de
filtración para retirarlos
habitualmente a la presión
atmosférica, mientras el
tambor se recubre
nuevamente. (Mc Cabe,
2002)
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Figura 9. Filtro
rotatorio a presión.
(Industry, s.f.)
Figura 10. Aplicaciones
en la Industria de los
filtros continuos de vacío.
(TEFSA, s.f.)
Filtros clarificadores
- Fundamento filtros clarificadores
Los filtros clarificadores retiran
pequeñas cantidades de sólidos o gotitas
de líquido a partir de líquidos o gases. Las
partículas son atrapadas en el interior del
medio filtrante o en sus superficies. La
clarificación difiere del tamizado en que
los poros del medio filtrante son mayores
(a veces mucho mayores) que las
partículas a ser retiradas. Las partículas
son captadas por las fuerzas superficiales,
e inmovilizadas en la superficie o dentro
de los canales de flujo, donde reducen el
diámetro efectivo de los canales pero
normalmente no llegan a bloquearlos por
completo.
En todos estos filtros la mayor parte de
la separación es por impacto.
Figura 11. Instalación de discos en
filtro clarificador. (Perry, 2009)
- Clarificadores líquidos
Una pila de discos para un filtro
clarificador de disco emplea discos
hechos de asbestos y fibras de celulosa.
En esta operación el conjunto está sellado
dentro de un contenedor a presión. El
líquido fluye al interior a través de los
discos y de una tubería múltiple central
con una descarga central o periférica.
- Clarificadores de gases
Los filtros para limpieza de gases
comprenden filtros de almohadilla para
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polvo atmosférico, y lechos granulares y
filtros de bolsas para el tratamiento de
polvos de proceso. El aire se limpia
haciéndolo pasar a través de almohadillas
de pulpa de celulosa, algodón, fieltro,
fibra de vidrio o tamices metálicos; el
material filtrante puede estar seco o
recubierto con un aceite viscoso que actúa
como un retenedor de polvo. Para
tratamiento ligero las almohadillas
filtrantes se desechan, pero en la limpieza
de gases a gran escala con frecuencia se
lavan y se recubren con aceite. (Mc Cabe,
2002)
Figura 12. Pila de discos para un filtro
clarificador.
APLICACIONES: Los filtros
clarificadores se suelen emplear cuando la
cantidad de sólidos presentes en el líquido
es muy pequeña, siendo de gran
aplicación para la depuración de agua y el
tratamiento de aguas residuales. (mineria,
2009)
Tratamientos de clarificación y
potabilización, filtración de agua en
circuitos de refrigeración, filtración de
agua destinada a la alimentación de
generadores de vapor filtración de agua
utilizada para procesos tecnológicos de
diversa naturaleza. Los filtros
clarificadores para líquidos son
especialmente importantes en materiales
"pulidos", tales como bebidas, productos
farmacéuticos, combustible de petróleo
El precio de este tipo de filtro oscila
entre 100 y 250 dólares.
Filtros de membrana
La membrana ideal para filtración con
flujo transversal (la cual tiene como
fundamento de aplicación suspensiones
concentradas de partículas finas, material
coloidal o para disoluciones fraccionadas
de macromoléculas.) debe tener una
porosidad alta y una distribución estrecha
de tamaño de poro; con los poros más
grandes se retienen las partículas o
moléculas ligeramente más pequeñas.
Estos filtros tienen aplicación en micro
filtración, ultrafiltración e hiperfiltracion.
La permeabilidad y selectividad de las
membranas puede ser controlada durante
el proceso de fabricación. Las
membranas son preparadas por diferentes
métodos patentados, a partir de acetato de
celulosa, poliolefina, poliacrilonitrilo,
cloruro de polivinilo o fibra de vidrio y
luego soportado por un material rígido y
más poroso.
El proceso de separación por
membrana resulta ventajoso porque
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presenta poco deterioro sobre los
componentes que conforman el sistema y
cuando los métodos tradicionales de
separación no resultan económicamente
factibles. Entre las desventajas del
proceso, se puede encontrar una posible
descomposición microbiana de la
membrana (vida útil de la membrana
afecta enormemente el costo), y descenso
de la permeabilidad en el tiempo.
- Membrana de micro y ultrafiltración
La ultrafiltracion (UF) es un método
para separar macromoléculas y sustancias
coloidales, donde una membrana actúa
como barrera selectiva, logrando separar
partículas que se encuentran en el rango
entre 5 y 100 nm.
El solvente y los solutos de bajo peso
molecular (tales como azucares, sales,
aminoácidos, etc.) pasaran a través de la
membrana, quedando retenidas las
grandes moléculas. Por esto, la principal
aplicación de la ultrafiltración es la
concentración, fraccionamiento y
purificación de macro solutos en solución
acuosa, tales como proteínas y
carbohidratos.
Figura 13. Repuesto para filtración por
membrana. (ESP products)
El micro filtración (MF) es una técnica
de filtración por membrana que permite
retener partículas en el rango de 0,02-10
mm el proceso puede ser llevado a cabo al
igual que la ultrafiltración, en dos tipos de
configuraciones: frontal y tangencial.
Como ventajas y desventajas en este
tipo de membranas se puede presentar alta
eficiencia y bajos consumos energéticos y
de operaciones, un uso reducido de
reactivos químicos, respecto a desventajas
este proceso no es eficiente para
tratamiento de aguas para elevado
contenido de elementos y sus membranas
no son completamente semipermeables lo
que puede conllevar a tener fugas al
momento de la operación. (Mc Cabe,
2002)
Aplicaciones industriales
La industria química y el proceso de
aguas residuales por filtración por
membrana juegan un papel integral en el
procesamiento de flujo de aguas
residuales complejas para reducir.
Las aplicaciones medioambientales
típicas son: Flujo de los desechos de las
plantas de alimentos y lácteos, agua de
canal de arrastre, pulido de condensados
del evaporador, recuperación y
reutilización de soluciones de limpieza
usadas.
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Figura 14. Sistema de Filtración por
membrana. (RAMGUZ)
Muchos procesos químicos también
utilizan la filtración por membrana para:
desalar, diafiltrar y purificar de tintes,
pigmentos en la industria textil. Limpiar
las corrientes de aguas residuales y
limpiar Concentración y deshidratación
de minerales como arcilla, dióxido de
titanio y carbonato de calcio en La micro
y ultrafiltración los productos terminados
de la industria alimenticia se someten a
procesos de filtración como en los zumos
de fruta aprovechando el potencial de las
membranas, en la industria de cerveza
eliminando sólidos y partículas de la
malta y la levadura. (GEA, 2013)
El precio de estos filtros esta alrededor
de 180 dólares y los sistemas de filtración
con estas membranas alrededor de 2500
dólares.
Filtración centrifuga
Los sólidos que forman una torta
porosa se pueden separar de líquidos en
una centrífuga filtrante. La suspensión se
introduce como alimentación en una cesta
rotatoria que tiene una pared perforada
recubierta con un medio filtrante tal como
una lona o una tela metálica. La presión
que resulta de la acción centrífuga obliga
al líquido a pasar a través del medio
filtrante dejando los sólidos retenidos. Si
se corta la alimentación a la cesta y se
sigue centrifugando, la torta de sólidos
queda libre de la mayor parte del líquido
residual en un periodo corto, en este la
torta deja sólidos "más secos" que en el
caso de un filtro prensa o un filtro de
vacío. Cuando el material de filtrado debe
secarse posteriormente por medios
térmicos, el uso de una centrífuga supone
una importante reducción de los costos.
(Pineda Santos, 2005)
Una centrífuga cuenta con 5 etapas de
operación que son las siguientes:
1. Alimentación
2. Limpieza de la torta
3. Retiro de la torta
4. El retiro del líquido
5. Lavado de la centrífuga (Filtracion
centrifuga, 2011)
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Figura 15. Filtro centrifugo de cesta
perforada. (Mc Cabe, 2002)
Dentro de los filtros de centrifuga se
encuentran equipos con diferentes modos
de operación y mecanismo de
funcionamiento, entre ellos encuentran
los de centrifuga automática discontinua,
discontinua suspendida y centrifuga
continua de filtración.
Dentro de las aplicaciones de este
filtro se encuentran: Clasificación de
líquidos, espesamiento de lodos,
separación de mezclas con diferentes
fases clasificación de sólidos en una
suspensión en función de su tamaño.
(Lenntech, 2001)
El precio de estos filtros esta alrededor
de 6000 dólares.
Filtración de lecho
- Filtración de Lecho
El sistema de filtración sobre lecho
filtrante se aplica cuando la cantidad de
materia que debe retenerse es grande y las
partículas en suspensión contenidas en la
misma son relativamente pequeñas.
Para que una filtración de este tipo sea
eficaz, es preciso que las materias puedan
penetrar en profundidad en el interior del
lecho y no bloquearlo en su superficie.
Por otra parte, es preciso que se elijan
cuidadosamente los elementos que
conforman el lecho, tanto en su
granulometría, como en la altura de capa.
(STF, 2010)
Figura 16. Filtro de lecho.
(Carbotecnia, 2010)
- Filtración de lechos multimedia (lecho
profundo)
Son filtros que contienen varios tipos
de medio filtrante, la filtración
multimedia funciona bajo el mecanismo
de medios filtrantes en las capas
superiores atrapan partículas grandes, y
las partículas más pequeñas atrapadas de
manera exitosa en las capas inferiores de
la cama filtrante. El resultado es un
sistema de filtración muy eficiente ya
que la remoción de materia se lleva a
cabo a través de toda la cama filtrante.
Los filtros multimedia generalmente
remueven partículas de 5 a 15 micras en
tamaño a más grandes.
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013
Figura 17. Filtro de lecho multimedia.
(WaterShop)
Cuando se comparan con filtros de
gravedad, los filtros multimedia
instalados en aplicaciones municipales
generalmente requieren menos espacio y
sobrepasan a los filtros de un solo medio.
Poseen gran ventaja en el uso de
procesos de ablandamiento y
desmineralización del agua, y en otros
procesos especiales tales como la
purificación de ciertos productos
químicos, la desmineralización de jarabes
de azúcares, etc. (Hidalgo)
Estas también dependen del tipo de
lecho y la velocidad aplicada se puede
realizar filtración previa a ósmosis
inversa, potabilización, eliminación de
turbidez, piscifactorías, industrias
alimentarias (normalmente bebidas),
agro-Industria, tratamiento de efluente.
El precio de estos filtros oscila entre
400 y 2100 dólares.
Costos en la filtración.
El costo de la estación de filtración
incluye no solo el gasto de instalación
del filtro en sí, si no el de todos los
accesorios dedicados a la operación de
filtración, como por ejemplo las bombas
de alimentación y las instalaciones para
almacenamiento, los tanques de pre capa,
los sistemas de vacío (que a menudo son
un factor importante en las estaciones de
filtración al vacío) y los sistemas de aire
comprimido, el coste de entrega de los
accesorios más los gastos de instalación
del filtro y accesorios suelen tener el
mismo orden de magnitud que el coste de
entrega del filtro, y habitualmente es
varias veces mayor.
Los gastos de instalación deben
estimarse en relación con los costes de la
mano de obra local y las consideración
especificas del lugar. (Perry, 2009)
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