UNIVERSIDAD AUTNOMA DE NAYARIT

REA DE CIENCIAS BSICAS E INGENIERAS

INGENIERA QUMICA

UNIDAD DE APRENDIZAJE:

SEPARACIONES MECNICAS

PRACTICA 5

FILTRO PRENSA

ELABOR: MUOZ BARAJAS MARCOS MITCHEL SANDOVAL RAMREZ JOS MARCELO ALATORRE ALBA ALEXIS GUSTAVO

RESPONSABLE:

M. en C. LIBORIO GONZLEZ TORRES

5 DE MAYO DE 2015

INTRODUCCIN

El filtro prensa consiste en una serie de placas y marcos ordenados de forma

alternada y soportados por un par de rales (Figura 1). El marco hueco est

separado de la placa por la tela filtrante, y la prensa se cierra por medio de un

tornillo manual o hidrulicamente; debe utilizarse la mnima presin para reducir el

desgaste de las telas.

Entre cada par de placas sucesivas se forma por lo tanto una cmara. La

suspensin se introduce a travs de un orificio existente en cada marco y el

filtrado pasa a travs de la tela de cada lado, de manera que se forman

simultneamente dos tortas en cada cmara, unindose stas cuando e marco

est lleno. Los marcos suelen ser cuadrados y pueden medir entre 100 mm y 1.5

m de lado y desde 10 mm hasta 75 m de grueso.

Figura 1. Filtro prensa

La suspensin puede introducirse en la prensa a travs del canal continuo

formado por los orificios existentes en las esquinas de las placas y de los marcos.

El filtrado circula hacia abajo por la superficie acanalada de las placas y se

descarga a continuacin a travs de un grifo a una artesa abierta, de forma que

puede inspeccionarse el filtrado de cada placa.

En muchos filtros prensa, se prev la calefaccin por vapor, disminuyendo as la

viscosidad del filtrado y obtenindose una velocidad de filtracin ms elevada.

Preparar solucion (CaCO3)

Determianr la concentracin de la

suspensin

Revisar que este limpio el equipo

Armar el filtro segun el orden establecido

por la practica

Dejar abiertas las vlvulas de filtrado

Encienda la bomba, recirculando al

tanque de lodos

Abra la vlvula que comunica al filtro

Cirre la vlvula de recirculacin

Procesa a lavar la torta con agua

Sque la torta con aire utilizndo la

misma va que para el lavado

Afloje la presin sobre el filtro y pese

la torta.

Lvese el equipo y comptese todo este

tiempo

METODOLOGA

RESULTADOS

Presin de trabajo 1 kg/cm2

Tiempo de filtrado (f) 192 s

Tiempo de lavado (L) 97 s

Tiempo de secado (S) 316 s

Tiempo muerto (M) 900 s

Tiempo total (T) 1505 s

kilowatts hora de filtrado 3.4969 KW/hr

kilowatts hora de secado 4.2494 KW/hr

kilowatts hora de lavado 6.9216 KW/hr

Costo de filtracin (CF) $ 7.6442

Costo de secado (CS) $ 9.2892

Costo de lavado (CL) $ 15.1306

Costo mano de obra (CMO)(3 obreros) $ 10.4175

Costo total (CT) $42.4815

*Costo de Kw/hr ($2.186), Fuente- eleconomista.com.mx

*Costo mano de obra segn salario mnimo ($66.45/da), por lo tanto $8.3063/hr. Fuente-

yucatan.com.mx

Costo de ciclo dado en $/m3 de filtrado.

=$42.4815

0.0125 3= $3,398.52/3

Indique cul de los costos calculados considera determinante en los costos de operacin. Sin lugar a duda uno de los parmetros que repercuten en el clculo anterior es la bajo volumen de filtrado que se obtiene, esto nos provoca un incremento muy considerado en el costo de filtrado para un m3 de filtrado.

DISCUSIN DE RESULTADOS

Segn con el costo de ciclo obtenido en los clculos este proceso de filtracin no

es factible econmicamente.

Este proceso (especfico para nuestro filtro) de filtrado tampoco es factible

energticamente, esto debido al gran gasto de energa para tan poca cantidad de

filtrado.

CONCLUSIONES

Las condiciones de operacin del filtro prensa del Laboratorio de Operaciones

Unitarias del ACBI no son las idneas para un filtrado eficiente, debido

principalmente a que presenta fugas.

Una de las opciones que se podran implementar para aumentar la eficiencia del

filtrado, serian: cambiar las telas filtrantes, cambiar el dispositivo para presionar las

placas y marcos, por uno que no permita las fugas durante el proceso de filtrado,

implementar un compresor que mantenga la presin constante.

CUESTIONARIO

1. Defina Filtracin.

Es la separacin de slidos de una suspensin en un lquido mediante un

medio poroso que retiene a los slidos y permite el paso del lquido.

2. Cmo se clasifican los filtros sobre la base de qu estn clasificados?

Filtros a presin de descarga manual: tienen un recipiente donde se

encuentra el medio filtrante, el cual es alimentado desde arriba y en su

parte baja se sita un sistema de vaco.

Filtros a presin de descarga automtica: se caracteriza por tener un

agitador que permite la suspensin del filtrado, de tal manera que elimina la

humedad residual.

3. Mencione al menos 4 tipos de filtros a presin.

Filtro de placas verticales

Filtro de placas horizontales

Filtro de buja

Filtro monoplaca tipo nucha

4. Indique el funcionamiento bsico de los filtros mencionados.

Filtro de placas verticales

El Filtro Vertical de Placas consta de un depsito en el que se encierra

cierto nmero de placas verticales apoyadas sobre un colector transversal

ubicado en la parte baja del tanque por donde se recoge el lquido filtrado.

Filtro de placas horizontales

Al igual que el Filtro Vertical, el Filtro Horizontal de Placas consiste en una

serie de placas verticales montadas dentro de un depsito horizontal

conectas a un nico colector de salida de lquido filtrado. Esta configuracin

permite construir filtros de gran capacidad.

Filtro de buja

El Filtro de Bujas consiste en un depsito vertical en el que se instalan gran

nmero de elementos filtrantes en forma de buja.

La disposicin de las bujas en el interior del depsito permite reunir la

salida de lquido filtrado en un punto as como separarlo en varias lneas

independientes.

Filtro monoplaca tipo nucha

El Filtro de Plato o Nucha Filtrante consiste en un reactor cilndrico en el

que la filtracin tiene lugar sobre tela o papel en el fondo del depsito. Su

superficie acta como medio filtrante y es practi-cable para poder retirar los

slidos filtrados. Al igual que en los filtros de Pressin en la Nucha

Filtrante, la separacin slido/lquido tiene lugar gracias a la presurizacin

del depsito.

5. Mencione las consideraciones para la seleccin de un filtro.

Las propiedades del fluido, especialmente su viscosidad, densidad y

propiedades corrosivas.

La naturaleza del slido; tamao y forma de partculas, distribucin

de tamaos, y caractersticas de relleno.

La concentracin de slidos en suspensin.

La cantidad de material a tratar y su valor.

Si el producto valioso es el slido, el fluido o ambos.

6. Mencione las ventajas y desventajas que presentan los filtros: a vaco, a

presin y por gravedad.

Ventajas Desventajas

Filtro al vaco Esta filtracin se utiliza:

Cuando se requiere un

proceso rpido.

Permite la filtracin de

aquellas suspensiones en

las que la fuerza de

gravedad no es suficiente

para el proceso.

Se puede utilizar para

volmenes grandes.

Filtro por gravedad Solo se requiere un

bombeo simple

Es conveniente cuando se

va a desechar un slido

que es separado del

lquido.

Para la filtracin de

impurezas de tipo insoluble

El proceso requiere ms

tiempo. Esto es porque la

nica fuerza impulsora para

que el lquido atraviese el filtro

es la gravedad.

No es muy conveniente para

soluciones muy concentradas

por su largo tiempo de

escurrido.

Filtro a presin Permite una amplia

superficie de filtracin

utilizando poco espacio.

Resisten altas presiones.

Se puede utilizar en

procesos de

estabilizacin,

deshidratacin,

Tienen un funcionamiento

discontinuo.

Presenta el dilema entre

elevados costos de mano

de obra o el uso de

complicados procesos de

automatizacin.

Si a filtracin se vuelve de

espesamiento y secado

de lodos.

Puede aceptar lodos que

tengan distinta capacidad

de filtracin.

Es adaptable al lquido

que se quiera filtrar, lo

que no limita su uso

exclusivamente al agua.

mala calidad es muy

complicado el proceso de

llenado

7. Qu es un medio filtrante?

Puede definirse como cualquier material permeable sobre el cual, o en el

cual, son separados los slidos del fluido durante el proceso de filtracin.

8. Mencione seis diferentes tipos de medios filtrantes.

Telas metlicas

Tamices

Papeles de filtro

Medios porosos rgidos

Membranas polimricas

Lechos granulares de partculas slidas

9. Mencione los diferentes tipos de placa que conoce.

Placa biconcaba (resseced).

Placa de membrana.

Placas de vaco de membrana.

Placa y marco.

10. Mencione las diferentes formas de superficie de las placas.

Las Placas de filtro de membrana tienen una cmara por debajo de la

superficie de drenaje que puede ser inflada.

Las Placas de filtro de membrana de vaco tienen una cmara por debajo

de la superficie de drenaje que se infla despus de que se form la torta.

En las placas biconcaba La superficie de la placa puede suministrarse en

tres deferentes diseos: botones, botones alargados y acanalada. En

instalaciones de placa y marco, la superficie acanalada es la ms

comnmente usada.

Las placas de "placa y marco" es el diseo de placa ms antiguo y el

predecesor de placas empotradas. La cmara est formada por una placa

plana en cada lado de un marco. La "torta" se recoge en el marco.

11. Indique las etapas que se llevan a cabo en el filtro prensa.

Armado de equipo

Alimentacin

Filtrado

Lavado de torta

Secado de torta

Desmontado de equipo

Limpieza de equipo

12. Indique, de qu manera influye la variacin de la concentracin en la

suspensin.

Las partculas de una suspensin concentrada tienden a distribuirse

uniformemente sobre la superficie del filtro, como resultado, las

suspensiones de altas concentraciones generalmente dan lugar a

tortas de resistencia ms pequea que las formadas a partir de

suspensiones diluidas.

Las suspensiones concentradas en la que la distribucin de tamaos

de partculas no sea muy amplia, el crecimiento de la torta ser ms

rpido sobre una superficie filtrante.

13. Indique que otras formas conoce para la alimentacin del filtro.

Inyeccin mediante bomba del lodo al sistema

14. Cul sera el criterio a seguir en la seleccin del tipo de descarga de

filtrado y del licor de lavado?

El principal criterio es la facilidad de descarga de la torta filtrante en

una forma fsica apropiada.

Si el lquido de lavado es miscible con el filtrado

Si el lquido de lavado tiene propiedades fsicas parecidas al filtrado.

15. Describa las caractersticas del filtro prensa que usar en esta prctica.

Este tipo de filtro consiste en una serie de placas y marcos ordenados de forma

alterada y soportados por un par de railes. La placa tiene superficie una superficie

anclada o estriada y los bordes planos sobresalen ligeramente, estando toda

mecanizada cuidadosamente. El marco filtrante est separado de la placa por la

tela filtrante, y la prensa se cierra por medio de un tornillo manual o

hidrulicamente.

16. Describa la tcnica de arranque y operacin del equipo.

Primeramente se comienza por armar el filtro prensa siguiendo un orden de

acomodo de las placas y marcos (1= lavado, 2 = marcos, 3 = filtrado) 1, 2, 3, 2, 1,

2, 3, 2, 1, 2, 3, 2. 1. Dejando abiertas las vlvulas de filtrado. Se enciende la

bomba y se comienza a recircular al tanque de lodos, despus se abre la vlvula

que conecta al filtro y se comienza por cerrar lentamente la vlvula de

recirculacin. Posteriormente se pasa a lavar la torta con agua cerrando las

vlvulas de filtrado y abriendo las vlvulas de lavado. Ya que se lav la torta se

seca, dejando abiertas las mismas vlvulas pero esta vez introduciendo aire a

presin hasta que el aire salga seco. Para terminar se aflojan las placas y los

marcos y se retira la torta.

17. Mencione los factores que intervienen en la operacin de un filtro prensa.

Concentracin del lodo

Presin de la bomba

Presin del compresor.

BIBLIOGRAFA

Coulson, J. (1988). Ingeniera qumica Operaciones Bsicas. Barcelona:

Revert.

Fonfra, R. S. (1989). Ingeniera ambiental: Contaminacin y tratamientos .

Barcelona: MARCOMBO.

Hernndez, A. (2003). Microbiologa Industrial . UNED.

Manrique, I. (2005). Jarabe de yacon: Principios y procesamiento. Lima :

Centro Internacional de la Papa.