la filtracion por tierras

8/3/2019 LA FILTRACION POR TIERRAS

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LA FILTRACION DE VINOS



Definición

La filtración es una operación que permite separarlas partículas de un fluido al retenerlas con la ayudade un lecho o pantalla porosa.

En todos los tipos de filtración el liquido fluyedebido a la acción impulsora de una fuerza quepuede ser: la gravedad, presión, vacío y fuerzacentrífuga

Velocidad = Fuerza impulsora /resistencia



Tipo de partículas de los vinos

• Respecto de la filtración el vino es un líquido que

contiene en suspensión un numero variable de

partículas de diversa naturaleza y tamaño.

• Las partículas no son cuerpos neutros, tienen cargaeléctrica y pueden reaccionar con los medios

filtrantes lo que facilita su separación.

•Por otra parte, dependiendo de su rigidez ycapacidad de deformación, las partículas tienen

distinto poder de saturación o colmatación de los

medios filtrantes.



PERMEABILIDAD

Un lecho poroso tiene una

permeabilidad de 1 darcie

cuando es atravesado por un

fluido de una viscosidad de un

1 cp con un caudal del 1 mL en

un seg, y por una superficie de

un cm2 de sección plana de un

lecho de espesor de un cm bajo

un gradiente de presión de 1atm.

POROSIDAD = Volumen de los espacios vacios /Vol. Total de lecho



Significado del valor NTU

• Es una expresión del grado de turbidez que posee unvino.

• Su determinación entrega solo una indicaciónaproximada del comportamiento de un vino frente a

su filtración• No es una magnitud lineal, por lo tanto no es

proporcional a la filtrabilidad

• La turbidez no considera la calidad de las partículas

respecto a su carga eléctrica y comportamientofrente a la deformación.

• Por ello es mas preciso desarrollar y aplicar uníndice de colmatación del vino.



NTU v/s Sólidos Suspendidos

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0 100 200 300 400 500 600 700 800

NTU

S ó l i d o s S

u s p e n d i d o s

[ g / L ]

Relación entre cantidad de sólidos en

suspensión y nivel de turbidez (NTU)



SISTEMAS FILTRANTES

Tipo deFiltración

Sistemas deFiltración

Objetivo

Filtración

deProfundidad

Filtración de tierras

(precapa y aluvionado)

Devastado

Abrillantado

Filtración de placas y de

módulos lenticulares

Abrillantado

Esterilización

Filtraciónde

Superficie

Filtración conmembranas Esterilización



MATERIALES FILTRANTES

• En la filtración de vinos se utilizan variadossoportes filtrantes, existen materiales

pulverulentos, fibrosos, membranas ycerámicos.

• Pueden utilizarse solos o combinados

•

La forma de utilización depende de lacantidad y tipo de partículas que se desearetener



Principales materiales filtrantes

• Tierras de diatomeas

• Perlita

• Celulosa

• Drenopor (fibras plasticas)

Medios filtrantes

– Placas – Membranas

– Soportes cerámicos



DIATOMEAS (Tierras Filtrantes)



LA PERLITA

LA CELULOSA



Los dos productos que se utilizan son las tierras dediatomeas y las perlitas

Mecanismos de retención

Tamizado , retención mecánica debido a que las partículas

retenidas son mayores al tamaño del poro del lecho Mientras menor sea la porosidad del material utilizado elefecto de tamizado será más intenso llegando en ocasiones aretener una proporción elevada de gérmenes.

Absorción: fenómeno electroestático que permiteretener partícula de menor tamaño que el tamaño de losporos del lecho, es la principal modalidad de retención de

los microorganismos

FILTRACION A TRAVES DE TIERRAS



Equipos de Filtración que

utilizan tierras• Filtros de Presión

– Platos verticales y horizontales

– Tubular o Vela

• Filtros Rotatorios de Vacío

– Filtros rotatorios de vacío integral

– Filtros rotatorios de vacío periférico



Filtros de Vacío



Características del filtro de vacio

• Este tipo de filtros son los que presentan losmayores niveles de retención

• Están diseñados para filtrar líquidos muy cargados

de partículas• Los productos filtrados por estos equipos pierden

cantidades importantes de aromas

• Utilizan grandes cantidades de material filtrante (

es un problema cada día más presente)• Su funcionamiento requiere una cantidad

importante de energía



Parámetros de funcionamiento de los

filtros de vacio

Superficie filtrante 3-80 M2 Consumo de perlita 10-20 g/L

Cantidad total de coadyuvante utilizado 20-25 kg/m2

Espesor de la precapa 8-11 cm

Espesor del corte 0.8-1,5 cm/h Velocidad de rotación 0,5-5 r.p.m.

Vacío 0,3-0.8 Bar

Caudal unitario 150-500 L7m2 /h

Capacidad de filtración (volumen total filtrado) enun ciclo de filtración por m2 de superficie 1.000-3.000 L/m2

Duracion de la filtración 5 a 12 horas

Tiempos muertos: (precapa + lavado) 1 a 2 horas



Filtro de tierras Filtros de placas

Filtros de módulos

Filtros de membranas

Filtros de presión

Filtros de velas

Filtros de platos Platos horizontales

Platos verticales



Soportes de filtración De nylon o tergal De acero inoxidable o(Reps)

Proceso de funcionamiento

1. Se establece la depositación de material filtrantesobre los soportes del filtro (Pre-capa)

2. Durante la filtración con la ayuda de una bombadosificadora se aporta una mezcla de vino y agentefiltrante para retardar el colmateo del lecho filtrante



Producto Poro Permeabilidad Tamaño Promedio

Promedio Partícula

micras micras

Natural Filter Cel Gris/Rosado 1,5 0,06 9

Calcinado Directo Celite 505 Rosado 2,7 0,07 10

Calcinado Directo Standar Super Cel Rosado 3,5 0,3 23

Calcinado con fundente Hyflo Super Cel Blanco 7 1,3 27

Calcinado con fundente Celite 535 Blanco 15 3 41

Calcinado con fundente Celite 545 Blanco 17 4,8 48

Color Darcie

Distintos tipos de tierras de infusorios



La elección del material filtrante

debe ser hecha en función de los

objetivos de la filtración

Mientras menor es la porosidad

de la tierra mas perfecta es la

retención de articulas pero es

menor el caudal y el total de

litros filtrados por unidad desuperficie

Caudales alcanzados por

tierras de distinta porosidadMaterial Filtrante



Formación de la pre-capa

La precapa es el elementoprimordial de la filtración ya quecondiciona todo el ciclo de laoperaciónPuede ser formada con más de un

tipo de tierra filtrante La tierra que se deposita sobre elsoporte del filtro debe ser de unapermeabilidad igual o superior a 1

Darcy a fin de permitir una buenaretención



La pre-capa se construyeoperando el filtro en circuito

cerrado con una suspensión de

agua o vino filtrado mas la tierra

filtrante

La cantidad de tierra para la

construcción de la pre-capa

puede estar entre 0,5 a 1 kg/m2

de superficie filtrante

La precapa puede estarconstituida de dos estratas

siempre la tierra de mayor

porosidad debe ser dosificada

primero

Características de la precapa

Mono estratificada

Bi estratificada



Ejemplo 1

1ª Precapa

700 g/m2 de tierra de 1 a 2 darcie

2ª Precapa

500 g/m2 de tierra de 0,20 darcie

Ejemplos de Pre-capas

Ejemplo 2

1ª Precapa

500 g/m2 de tierra de 1 a 2 darcie +

50 g/m2 de celulosa + polietileno

2ª Precapa

500 g/m2 de tierra de 0,20 darcie



Llenado y Formación de Precapa



Es difícil determinar la dosiscorrecta de tierra en g/hL paracada vinoNo existe una técnica delaboratorio sencilla y eficaz quepermita hacer inferencias.Lo ideal es comenzar con unasobredosificación y condisminuciones sucesivas alcanzar

el óptimoLa dosificación se puede inferir enrelación a la cantidad de sólidosque posea el vino o por la

evolución del aumento de laresión

Dosificación durante el ciclo de

filtrado



Dosificación o aluvionado

La dosificación de tierrasun material poroso e

incompresible permite

mantener la porosidad por

un mayor tiempo y con elloaumentar el rendimiento de

filtración para una misma

superficie de filtración

La dosificación permite

que la presión diferencialaumente de forma lenta y

paulatina



Proceso de Filtración

Dosificación• Regla Imperativa

– La dosificación debe hacerse con la tierra que

sirvió para construir la última parte de la precapa o más fina. Por ningún motivo debe

hacerse la dosificación con una tierra más

grande que el que se usó en la última parte de

la precapa, de lo contrario, se obtiene un fenómeno de congelamiento de la torta.



Proceso de Filtración

Dosificación• Determinar la cantidad de sólidos que tiene

el vino.

• 1 a 5 veces la cantidad de sólidos en suspensión

• Curvas teóricas.

• Para vinos con sólidos 1 g/L, no se

recomienda la filtración por presión.



Filtración y Filtración Final



Descarga Torta y Lavado



Evolución de la presión durante el

ciclo de filtración

A medida que aumenta la presión

diferencial centre as caras del lecho,

la calidad de la filtración disminuyeEl aumento de ΔP provoca

resquebrajamiento del lecho y

aumenta la velocidad del liquido a

través del lechoLos dos factores permiten que

partículas retenidas se suelten y

pasen al filtrado



PRECAPA COMPOSICION PRECAPA PRECAPA

Celulosa + Kg/m2

3F Celite 505 0,5 - 1 Celite 505 O Filter Cel

5F Standar Super Cel 0,5 - 1 Standar Super Cel O Celite 505

7F Hyflo Super Cel 0,5 - 1 Hyflo Super Cel O Standar Super Cel

10F Celite 535 0,5 - 1 Celite 535 O Hyflo Super Cel

11F Celite 545 0,5 - 1 Celite 545 O Celite 535

TIERRA DE DOSIFICACION

Combinación tierras de precapa y de

dosificación

D t i t ti d d ifi ió d



Datos orientativos de dosificación de

aluvionado:

g/hL Vinos tintos secos, quietos y limpios 25

Vinos blancos, secos, quietos y limpios 35

Vinos tintos secos o ligeramente dulces 35

Vinos blancos o tintos, secos del año, decantados 50Vermut seco y vinos refrigerados 60

Vinos dulces y vermut dulce 75 Vinos nuevos fermentados y decantados 100

Vinos de prensa y vinos en fermentación 150

Mosto-vino en fermentacion 200

la filtracion por tierras

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