Filtracion

FILTRACION

Es un proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.

Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas químicas.

La filtración se ha desarrollado tradicionalmente desde un estudio de arte práctico, recibiendo una mayor atención teórica desde el siglo XX. La clasificación de los procesos de filtración y los equipos es diversa y en general, las categorías de clasificación no se excluyen unas de otras.

La variedad de dispositivos de filtración o filtros es tan extensa como las variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las condiciones particulares de cada aplicación: desde sencillos dispositivos, como los filtros domésticos de café o los embudos de filtración para separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatización como los empleados en las industrias petroquímicas y de refino para la recuperación de catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.

TIPOS DE FILTRACION

Filtración por gravedad:

La filtración por gravedad se realiza utilizando un embudo de tipo cónico en el cual se introduce un papel de filtro preparado con pliegues, de modo que al pasar el líquido de la disolución a través de él, quedará retenido en el papel la parte sólida, pasando limpia la parte líquida.

Este tipo de filtración es de gran utilidad para casos como:

– Para la filtración de impurezas de tipo insoluble, cuando realizamos un proceso de cristalización.

– Para la filtración de un agente desecante en pleno proceso de secado.

– Para todas las filtraciones en las que se desecha el sólido, pues lo que interesa es la disolución.

Filtración a presión reducida:

La filtración a presión reducida es bastante más rápida que la filtración por gravedad. Para llevar a cabo una filtración a presión reducida, es necesario realizar una conexión a una fuente de vacío para lo que se suele conectar la bomba a un embudo tipo Büchner o una placa filtrante.

El embudo Büchner es un embudo fabricado en cerámica cerrado por el fondo y agujereado del miso material con la finalidad de dejar pasar el líquido que queramos filtrar. El fondo del embudo se cubre con un papel de filtro, donde quedará retenido el sólido.

La filtración al vacío, con embudos de este tipo se utilizan en casos como:

– filtración de cristales en procesos de cristalización.

– Filtraciones de sólidos en procesos de precipitaciones.

– Filtraciones donde nuestra intención es aislar el componente sólido, queramos descartar o no la disolución.

Para realizar una filtración de este tipo necesitamos diferentes materiales como por ejemplo, el embudo büchner, un filtro redondo, diferentes adaptadores y mangueras, un kitasatos, donde irá colocado el embudo anteriormente mencionado, etc.

Filtración con placa filtrante:

La superficie filtrante tiene forma de disco y es una placa de textura porosa, cuyos poros son de determinado tamaño, de manera que impida el paso de sólidos. La filtración por este método se realiza también al vacío, a través de un proceso similar al utilizado en la filtración con Büchner, pudiendo ser usado tanto si nos interesa el producto sólido o la disolución, en tres casos diferentes:

– Filtración de los cristales en diferentes procesos de cristalización.

– Filtración de la parte sólida en procesos de precipitación.

– Filtración de agentes desecantes en los procesos de secado.

– Filtraciones sobre soportes sólidos.

Filtración sobre Celita:

La Celita es un sólido que suele ser utilizado como un soporte de filtrado. Se encuentra constituida principalmente por sílice. Generalmente se usa para filtrar al vacío de suspensión de tipo coloidal, de texturas gelatinosas o sólidos constituidos de partículas muy finas, por lo general de naturaleza inorgánica, que pudiesen traspasar otros tipos de filtros, en cambio en la Celita, quedan retenidos. La Celita se usa solamente para filtrar sólidos con impurezas que se quieran eliminar.

También, entre los diferentes tipos de filtraciones se encuentra la filtración bajo atmósfera inerte. Cuando trabajamos con compuestos que son sensibles a la humedad o incluso al aire, se necesita llevar a cabo la filtración bajo atmósfera inerte.

Con mayor frecuencia se presenta el caso de las reacciones que contienen productos que son sensibles a la humedad y necesitan ser filtradas bajo una atmósfera que no los altere para poder eliminar el sólido. Para esto, pueden usarse placas de filtración provistas de dos bocas esmeriladas, las cuales permiten la conexión a matraces diferentes formando un sistema cerrado.

EQUIPOS PARA LA FILTRACION

La filtración a escala industrial va desde el simple colado hasta separaciones muy complejas. El fluido puede ser líquido o gas, las partículas sólidas pueden ser gruesas o finas, rígidas o plásticas, redondas o alargadas, individualidades separadas o agrupaciones, etc. La suspensión de la alimentación puede ser de alta o baja concentración de sólidos, puede estar fría o caliente, y someterse a vacío o a alta presión. Todavía se complica más si se tiene en cuenta que unas veces es el fluido la fase valiosa, a veces lo es el sólido, y otros ambos a la vez. En algunos casos la separación ha de ser total y completa y en otro solo parcial.

Por tanto, se han desarrollado numerosos tipos de filtros para resolver cada caso determinado.

Una primera clasificación de los mismos pudiera ser en: a) Coladores, (rejilla metálica en un canal de flujo); b) clarificadores, (también para pequeñas cantidades de sólidos que generalmente se desechan); c) filtros de torta, (para gran cantidad de sólidos, provistos a veces con dispositivos para lavarlos); d) espesadores de filtro, (su misión es separar algo del líquido claro y producir una suspensión más concentrada).

Otra clasificación pudiera hacerse en aquellos que funcionan a presión, (por gravedad, debido a una altura de líquido, por una bomba o por fuerza centrífuga) o a vacío.

También podemos clasificar entre filtros continuos, (descarga de sólidos y líquido ininterrumpida)

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