08 noviembre 2011

Guía práctica para la filtración eficiente de líquidos industriales (2ª PARTE)


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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:
Papel: Los filtros con medio papel son láminas de filtración desechables hechos con láminas de papel de tipo celulosa o sintético sin tejer.
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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