Clasificación De Los Procesos De Separación físico-mecánico

Clasificación de los procesos de separación físico-mecánicos

FILTRACIÓN

La filtración es una operación unitaria cuya finalidad es la separación de un sólido insoluble que está presente en una suspensión solido-liquido, haciendo pasar dicha suspensión a través de una membrana porosa que retiene las partículas sólidas. A la membrana porosa se le denomina medio filtrante, mientras que las partículas retenidas en la membrana forman una capa que se llama torta y el líquido que atraviesa la membrana porosa y esta extenso de solidos se llama filtrado. Para obtener el flujo del filtrado a través del medio filtrante se puede operar por simple gravedad o bien aplicando una presión superior a la atmosfera en la parte anterior del medio filtrante denominándose filtración a presión y filtración a vacío.

Medios filtrantes y ayudas de filtración

1.-Medios filtrantes: el medio para filtración industrial debe tener ciertas características.

La primera y más importante es que se permita separar los sólidos de la suspensión y producir un filtrado transparente, además los poros no se deben obstruir con facilidad para que la velocidad del proceso no sea demasiado lenta. El medio filtrante debe permitir la extracción de la torta sin dificultad ni perdidas, para esto se puede utilizar; telas gruesas de lonetas, fibra de vidrio, papel, fieltro de celulosa, telas metálica, etc.

2.-ayudas de filtración: en algunos casos se usan ayudas de filtración para acelerar el proceso. Por lo general son tierras diatomáceas o Kiselguhr que están constituidos principal mente por sílice no compresible, también se usa celulosa de madera, asbesto y otros solidos porosos inertes.

Tipos de equipos de filtración

Los filtros se dividen en tres grupos principales:

• Filtros de torta

• Filtros clarificadores

• Filtros de flujo transversal

Filtros de torta

Separan grandes cantidades de sólidos en forma de una torta de cristales o un lodo. Con frecuencia incluye dispositivos para el lavado de la torta y para eliminar la mayor parte posible del líquido en los sólidos antes de su descarga pueden ser continuos o discontinuos, pero a causa de la dificultada de descargar los sólidos contra una presión positiva, la mayoría de los filtros de presión son discontinuos.

Filtros de presión discontinuos: este filtro utiliza una gran presión diferencial a través del medio filtrante para lograr una filtración muy económica con líquidos viscosos o con sólidos finos dentro de esta se encuentran dos tipos:

• Filtro prensa: es un sistema de filtración por presión. Es uno de los filtros más importantes usados en el TESVG. El cual consiste en una serie de placas y marcos alternados con una tela filtrante a cada lado de las placas, tiene una capacidad de 0.5-300 pies cúbicos.

• Filtros de carcasa y hojas: se utiliza para filtrar debajo de las presiones superiores a las que son posibles en un filtro prensa de placas y marcos, para reducir la mano de obra, o cuando se requiere un mejor lavado de la torta.

Filtro de banda automática (filtro de banda larox): es un filtro a presión discontinua que separa, comprime, lava y descarga de forma automática la torta, tiene lugar entre 2 y 20 cámaras horizontales.

Filtros discontinuos a vacío: es un filtro que resulta ser muy útil. Una nutcha de vacío es poco más pequeña que un embudo butchner, las nutchas son poco comunes pero son útiles como filtros a presión en algunas operaciones discontinuas en las cuales la torta debe ser secada en el filtro antes de la descarga.

Filtros continuos a vacío: en este el líquido es succionado a través de un medio filtrante en movimiento sobre el que se deposita una torta de sólido.

• Filtro de tambor rotatorio: es un tambor horizontal, con una superficie acanalada, gira con una velocidad de 0.1-2 rpm en un depósito con la suspensión agitada.

Filtro de tambor rotatorio a presión: se utiliza cuando los sólidos son muy finos y se filtran muy lento o cuando el líquido tiene una presión de vapor alta, tiene una viscosidad mayor a 1p, o es una disolución saturada que se cristalizará si se enfría del todo.

Filtros de recubrimiento previo: es un filtro rotatorio de tambor modificado para filtrar pequeñas cantidades de solidos gelatinosos o finos que por lo regular opturan la tela filtrante. Estos filtros solo se utilizan cuando los sólidos se desechan o cuando su mezcla con grandes cantidades de coadyuvantes no crea un problema serio.

• Filtro de banda horizontal: son especialmente útiles en el tratamiento de residuos debido a que estos con frecuencia contienen un rango de tamaño de partículas muy amplio.

Filtros clarificadores

Estos filtros retiran pequeñas cantidades de solidos o gotitas de líquido a partir de líquidos o gases, la clarificación difiere del tamizado en que los poros del medio filtrante son mayores que las partículas a retirar.

Clarificación de líquidos: son especialmente importantes en materiales pulidos, tales como bebida, productos farmacéuticos, combustible de petróleo, lubricantes y disoluciones de electrodeposición y son esenciales en la limpieza de la alimentación en los procesos de hilado de fibras y extrusión de película.

Fundamentos de la clarificación: si las partículas de solidos que se van a separar taponan por completo los poros del medio filtrante y la velocidad de taponamiento es constante con el tiempo, el mecanismo se conoce como tamizado directo y cuando las partículas bloquean parcialmente los poros, dando una reducción gradual en el tamaño del poro se le llama bloqueamiento estándar.

Filtración con flujo transversal: filtros de membrana

Este tipo de filtración se aplica a suspensiones concentradas de partículas finas o materiales coloidales o a soluciones fraccionadas de macromoléculas.

Las membranas de micro filtración generalmente se emplean para partículas de un rango de tamaño de 0.5-10 nanómetros. La membrana de filtración (UF) cubre rangos más amplios de tamaños de partículas, desde 0.5 nanómetros hasta moléculas de tamaño de 10-3 nanómetros. Los términos hiperfiltración y nanofiltración se usan a veces para separaciones de moléculas pequeñas o iones pero el termino osmosis inversa se aplicaría también a tales separaciones cuando la presión osmótica tiene un efecto importante sobre el flujo.

PRESIPITACION Y SEDIMINTACIÓN

En este proceso las partículas se separan del fluido por la acción de las fuerzas gravitatorias. Se incluye la eliminación de solidos de aguas negras, la sedimentación de cristales de licor madre, la separación de mezclas liquido-liquido provenientes

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