Diapositiva 1

Enoy Cabrera Cristian Fernandez

Primada de Amrica, Fundada el 28 de Octubre del 1538Facultad de Ingeniera y arquitectura, Escuela de Ingeniera Qumica

Laboratorio de Operaciones Unitarias 1

Filtracin

Sustentantes:Cristian Fernandez Matrcula:

Enoy Cabrera Matrcula:

abril 2015

IntroduccinLa Filtracin es la operacin unitaria que consiste en separar un solido de un fluido por accin de un medio filtrante y de una diferencia de presin

abril 20153Concepto:La ltracin es la separacin de partculas slidas a partir de un uido mediante el paso del uido a travs de un medio ltrante o pared separadora sobre el que se depositan los slidos. Las ltraciones van desde un sencillo colado hasta separaciones altamente complejas. El uido puede ser un lquido o un gas

abril 20154Filtracin

abril 20155FiltracinEl fluido circula a partir de una diferencia de presin , dado esto tendremos filtros que operan por encima de la presin atmosfrica , algunos a presin atmosfrica y otros a vaco. Presiones superiores a la atmosfrica se generan por accin de una fuerza de gravedad sobre la columna de un liquido, por una bomba o una fuerza centrifuga.La mayora de los filtros industriales son filtros a presin, a vaco o separadores centrfugos, Tambin pueden ser continuos (La descarga se realiza de forma continua) o discontinuos (La descarga se realiza de forma intermitente)

Filtro de torta: Separa grandes cantidades de slidos en forma de una torta de cristales o un lodo. Ej: Filtro de prensa

abril 20156Filtracin Clasificacin de los Filtros

Filtros Clarificadores: Retiran pequeas cantidades de solidos para producir un liquido o gas transparente. Ej.: Filtro de aire acondicionado .

abril 20157Filtracin

Filtros de flujo transversal: En esta filtracin el flujo de alimentacin atraviesa el medio filtrante quedando las partculas retenidas sobre la superficie del medio.

abril 20158Filtracin

Segn el tamao del material que se filtrar, se clasifican en: abril 20159FiltracinJoselito Delgado

abril 201510FiltracinFiltros de Torta: Al comienzo de la ltracin en un ltro de torta, algunas partculas slidas entran en los poros del medio ltrante y quedan inmovilizadas, pero muy rpido otras partculas se depositan sobre la supercie del medio ltrante.

abril 201511Filtracin de Torta Filtros de presin discontinuosLos ltros de presin utilizan una gran presin diferencial a travs del medio ltrante para lograr una ltracin rpida muy econmica con lquidos viscosos o con slidos nos. Los tipos de ltros a presin son los ltros prensa y los ltros de carcasa y hojas.Filtro prensa. Un ltro prensa contiene un conjunto de placas diseadas para Proporcionar una serie de cmaras o compartimentos en los que se pueden recoger los slidos. Las placas se recubren con un medio ltrante tal como una lona. La suspensin se introduce en cada compartimento bajo presin; el lquido pasa a travs de la lona y sale a travs de una tubera de descarga, dejando detrs una torta de slidos hmeda.abril 201512Filtro Prensa

Aqu los slidos se depositan en las caras cubiertas de tela de las placas. El lquido pasa a travs de las telas, desciende por las canaladuras de las caras de las placas y sale del ltro prensa.1213Filtracin abril 2015Mecanismos; Filtros Prensa Despus de armar la prensa se ingresa la suspensin por medio de una bomba o un tanque presurizado a una presin de 3 a 10 atm. La filtracin se continua hasta que no fluya mas liquido por la descarga o la presin se eleve repentinamente. Esto ocurre cuando la prensa esta atestada (Los marcos estn llenos de solido y ya no puede ingresar mas suspensin. Filtros de Carcasa y Hojas 14Filtracin abril 2015Para filtrar a presin inferiores a lo que lo hace un filtro de prensa, si se quiere reducir la mano de obra o se requiere un mejor lavado de torta se utiliza un filtro de hojas. Durante la alimentacin las hojas permanecen en un tanque cerrado.

14

Filtros de Torta

15Filtracin abril 2015Filtros discontinuos a vacoGeneralmente los filtros a presin son discontinuos mientras que los filtros a vaco son continuos. Pero en muchas practicas los filtros discontinuos a vaco son tiles.Tambin llamados nutchas de vaco, son de pequeo tamao ( 1 a 3 m). Son fciles de construir con materiales resistente a la corrosin. Las nutchas son poco comunes en procesos a gran escala debido a la labor que se desarrolla en la extraccin de la torta; sin embargo, son tiles como ltros a presin en algunas operaciones discontinuas en las cuales la torta debe ser secada en el ltro antes de la descarga.Nutchas de Vacio 16Filtracin abril 2015

Filtro de Tortas 17Filtracin abril 2015Filtros a vaco continuosEn todos los ltros continuos de vaco, el lquido es succionado a travs de un medio ltrante en movimiento sobre el que se deposita una torta de slidos. La torta se aleja de la zona de ltracin, se lava, se seca por aspiracin y se descarga del medio ltrante para reiniciar el ciclo con la entrada de otra carga de slidos en suspensin. El mas frecuente de este tipo de filtro es el:-Filtro de tambor rotatorio Filtro de tambor rotatorio 18Filtracin abril 2015Filtro de tambor rotatorio Un tambor horizontal, con una supercie acanalada, gira con una velocidad de 0.1 a 2 rpm en un depsito con la suspensin agitada. Un medio ltrante, tal como una lona, cubre la supercie del tambor, que est sumergido parcialmente en el lquido

Cuando la alimentacin contiene partculas slidas gruesas que sedimentan rpido, un ltro de tambor rotatorio funciona mal o simplemente no puede funcionar. Las partculas gruesas no se mantienen bien en suspensin y la torta que se forma con frecuencia no se adhiere a la supercie del tambor. En estos casos se utiliza un ltro horizontal alimentado por la parte superior.

19Filtracin Filtro De Banda Horizontal abril 2015

La suspensin se introduce como alimentacin en una cesta rotatoria que tiene una pared perforada recubierta con un medio ltrante tal como una lona o una tela metlica. La presin que resulta de la accin centrfuga obliga al lquido a pasar a travs del medio ltrante dejando los slidos retenidos.

20Filtracin Filtracin Centrifuga abril 2015

El medio ltrante de cualquier ltro debe cumplir los siguientes requerimientos:1. Retener los slidos a ltrar, dando lugar a un ltrado razonablemente claro.2. No obstruirse o cegarse.3. Ser qumicamente resistente y tener suciente resistencia fsica para soportar las condiciones del proceso.4. Permitir que la torta formada se desprenda de una forma limpia y completa.5. No ser excesivamente caro.

21Filtracin Medios Filtrantesabril 2015Medios Filtrantes

22Filtracin abril 2015

Materiales filtrante sueltos(Ej. algodn)

Tejidos y membranas(Ej. Esteres de celulosa)

Materiales porosos(Ej. Porcelana porosa)Lavado y Secado De Torta 23Filtracin abril 2015Lavado: Luego de realizada la filtracin se usa el lavado de torta para eliminar los solutos que representaran impureza antes del secado.Si el solida de la torta es un desecho aun as es necesario realizar el lavado para cumplir con las reglamentaciones de desechos.Normalmente se utiliza agua pura para realizar el lavado.Secado: Se utiliza para eliminar la humedad restante en el solido.24Filtracin Ecuaciones Fundamentales de el Filtro De Torta abril 2015Ecuacin que define la Diferencia de Presin en el sistema:

Caida de Presin en Torta25Filtracin abril 2015

26Filtracin abril 2015Resistencia de la tortaResistencia que tiene la torta al paso del fluido de un lado a otro. Es el cociente entre la diferencia de presin en la torta y el producto de la velocidad lineal con la viscosidad

Resistencia del medio filtranteTiene la misma analoga que en la torta

27Filtracin abril 2015A partir de las siguientes ecuaciones podemos resumir la diferencia de presin en el sistema como:

Empricamente podemos obtener resistencias de torta a partir de un valor de referencia llamado coeficiente de compresibilidad de la torta :

28Filtracin Ecuaciones de Filtracin Continua

Volumen recorrido en el tiempo t

Tiempo que pasa entre la formacin de la torta , posterior lavado , secado y descarga

29Filtracin Ecuaciones de Filtracin Centrifuga abril 2015

Filtros Clarificadores

30Filtracin abril 2015Clarificacin de liquido:Son esenciales en la limpieza de la alimentacin, son esenciales en procesos como bebidas , productos farmacuticos y combustibles de petrleo.

31Filtracin abril 2015Limpieza de GasesEl gas se limpia hacindolo pasar a travs de almohadillas de pulpa de celulosa , algodn o fibra de vidrio.

Funciona por adsorcin(Retencion electrosttica entre las molculas de la membrana y las de los solidos).El medio filtrante utilizado en esta filtracin es una membrana de filtro, por el cual el material que es menor que el tamao de poro de la membrana pasa a travs de esta como permeado o filtrado, todo lo dems se retiene en el lado de alimentacin de la membrana como retenido. Son ideales en el tratamiento de aguas residuales.

Filtracin Filtros de Flujo Transversal32abril 2015

33Filtracinabril 2015Membranas para filtracin: La membrana ideal para la ltracin con ujo transversal debe tener una porosidad alta y una distribucin estrecha de tamao del poro; con los poros ms grandes se retienen las partculas o molculas ligeramente ms pequeas.

Tipos de Membranas: 34Filtracin abril 2015

35Filtracin abril 2015

36Filtracin abril 2015

37Filtracin abril 2015

BioFiltracinLosbiofiltros, tambin denominados filtros biolgicos, son dispositivos que eliminan una amplia gama de compuestos contaminantes desde una corriente de fluido mediante un proceso biolgico.Los compuestos orgnicos son transformados endixido de carbono y aguaEl sulfhdrico daacido sulfiricoElamoniaco se oxida a acido nitrico

38Filtracinabril 2015

39Filtracinabril 2015Preguntas y Respuestas

40Filtracin abril 2015

Primada de Amrica, Fundada el 28 de Octubre del 1538Facultad de Ingeniera y arquitectura, Escuela de Ingeniera Qumica

Laboratorio de Operaciones Unitarias 1

Filtracin

Enoy Cabrera Cristian Fernandez