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3) MEDIO DE FILTRACIÓN
Los ensayos
de laboratorio también ayudan a determinar el tipo de medio de filtración
necesario para ser colocado sobre los elementos del filtro. Los elementos del
filtro consisten en un medio poroso o grueso abierto que soporta el medio de
filtración. Los tipos de medios de filtración disponibles son:
Almohadillas: Las almohadillas de
filtración son desechables y están hechos de fibras de celulosa o una mezcla de
fibras de celulosa y tierras de diatomea, que actualmente sirven como precapa y
no requieren precapa de ayuda a la filtración.
Textiles: Se utilizan filtros hechos de
algodón, lana o fibras sintéticas. El algodón y la lana tienen un uso limitado
debido a su escasa resistencia a los agentes químicos. Los tejidos sintéticos
tienen una mejor resistencia dependiendo de la naturaleza de las fibras. Los
tejidos sintéticos están hechos de poliolefinas, tales como polietileno o
polipropileno, poliésteres, nylons, Nomex, fluorocarbonos (Teflon, Kynar),
Saran o una gran variedad de fibras hechas por el hombre.
Fieltros: Fieltros de algodón natural,
lana o fibras sintéticas están disponibles en varios materiales y porosidades.
La mayoría están hechos de fieltro de polipropileno y poliéster.
Mallas metálicas: Se fabrican con
diferentes mallas para diferentes usos y retenciones, disponibles también en
varios metales según la resistencia química requerida, incluyendo aceros
inoxidables (SS), 316-SS, 316-LSS, Monel, níquel, Inconel, Hastelloys y otros
metales resistentes a la temperatura.
Metales porosos o sinterizados. Están
disponibles tejidos de malla, multicapa y fieltro metálicos.
4) SISTEMAS DE
FILTRACIÓN
Para la
elección del filtro, la selección depende de varias consideraciones. ¿Qué
trabajo llevará a cabo el filtro? ¿Cuáles son los requerimientos de tamaño para
transportar el caudal del proceso y contener los sólidos retirados?¿Qué área de
filtración (ft2) y capacidad cake (ft3) se requiere? ¿Hay
requerimientos para prefiltrar?¿Se requiere una filtración fina?¿ Se requiere
una operación manual o automática? ¿Es un proceso por lotes o continuo?
Los filtros
operados manualmente incluyen filtros de cestas, prensas de filtrado placa y
marco, filtros de placas y algunos filtros de hoja de presión.
Los filtros
de tipo hoja de presión tienen características con las que alcanzan la auto-limpieza o la descarga automática del
cartucho de filtración. Estas características permiten descargar el cake del
filtro lavando el cake off del medio de filtración con cabezales de spray
internos o haciendo vibrar el cake con un vibrador neumático. A veces los
filtros de hoja operan manualmente con respecto a la operación de la válvula.
Tanto en los diseño horizontales como verticales están disponibles con un
sistema de apertura rápida operada hidráulicamente para acelerar la apertura
del tanque para descargar cartuchos de filtrado secos.
Los filtros
de tipo hoja de presión manejan grandes volúmenes de caudal de proceso con
ciclos de filtración largos. Estos filtros se denominan de tipo continuo.
Filtros de canasta
Para filtración
gruesa, se selecciona el tipo de filtro tipo colador o canasta, que consiste en
una carcasa de tipo recipiente a presión con un elemento interno perforado que
separa los sólidos gruesos del líquido de proceso. Estos filtros tienen
elementos internos fabricados en metal perforado o una cesta tejida de alambre.
El elemento interno se retira para su limpieza periódica. Estos filtros gruesos
eliminan grandes sólidos, permitiendo el paso de los más finos. Para
seleccionarlos debemos basarnos en el caudal del proceso y la cantidad de
sólidos a retirar. En algunos casos el elemento interior está revestido o
cubierto con un relleno hecho de tejido
o malla.
Prensas de filtración placa y marco (plate-and-frame)
Éste es el
sistema de filtración más antiguo. Su funcionamiento se basa en el bombeo de
lechada del proceso entre unas planchas prensadas entre sí mediante varillas de
compresión. Estos filtros dependen del tipo de medio utilizado.
Una vez la
cámara de lodos está llena, el cake del filtro se lava empujando el líquido de
lavado hacia adelante y extrayendo el licor madre del paquete del filtro antes
de secar el paquete del filtro soplando aire o gas a su través. Estos filtros
se limpian simplemente aflojando los mecanismos de compresión y retirando las láminas
de filtración. Los medios para estos filtros incluyen papel de filtrado,
láminas, almohadillas y paños. Estas prensas de filtrado plate-and-frame son
muy populares en la industria farmacéutica, vino o cerveza.
Versiones
más modernas de estos filtros ofrecen ventajas como la retirada automática del
cake. Mediante cambiadores de placas se permite el cambio controlado
remotamente de las placas del filtro. Se aplica presión de aire en una vejiga
interna, dejando el tejido del filtro en su lugar.
Filtros de hoja horizontal
Los filtros
de placas se desarrollaron a partir de prensas de filtrado plate-and frame para
eliminar la preocupación de las grietas del líquido de proceso entre las placas
y el marco. En los filtros de placas, la contención de los fluidos del proceso
se consigue colocando el haz de la placa del filtro en un recipiente a presión.
Las placas del filtro horizontal se ensamblan en un haz por medio de anillos de
compresión en la parte superior y en el fondo.
En los
filtros de placas horizontales estándar el líquido de alimentación rellena el
tanque, luego el líquido pasa a través de los huecos del interior en las
anillas de placas del filtro que separan las placas del filtro en la cámara de
lodos. La presión desde el proceso fuerza al líquido a través del medio de
filtración, sostenido por un elemento de soporte perforado.
Los filtros
de placas horizontales se limpian quitando el haz de placas del filtro del
tanque, desmontando el haz de placas del filtro y retirando el medio del filtro
de cada placa con el cartucho de filtración. Los medios usados son papel,
hojas, almohadillas, fieltros, tejidos y malla metálica.
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