Filtros tubulares
Otro tipo de
filtro autolimpiante es el filtro tubular, que consiste en un recipiente a
presión y elementos filtrantes tubulares. Los tubos son cubiertos con tejido,
fieltro o malla. Al final del ciclo de filtración, estos filtros tubulares
descargan el cake del filtro soplando hacia atrás el cake del filtro del
elemento tubular o con un retro lavado que descarga el cake del filtro en forma
de lechada. La limitación de los filtros tubulares es la capacidad del cartucho
del filtro.
Este tipo de filtro puede tener un tanque vertical u horizontal. Los filtros de hoja de presión de tanque horizontal vienen con dos estilos diferentes. El diseño de un tanque estacionario tiene un haz de hojas que tira del tanque para exponer las hojas para descarga del cake del filtro. El diseño de haz de hojas estacionario tiene un cabezal frontal que queda estacionario con el haz del filtro fijado. Características adicionales como placas rotatorias y transportadores de tornillo internos para descargar cake son incorporados en algunos filtros.
Los filtros
de hoja de presión de tanques verticales con placas verticales tienen cabezales
de spray internos para descargar cake húmedo o puertas en el fondo de apertura
rápida con vibradores neumáticos para descarga del cake seco. Se usan en la
industria química y alimentaria.
Filtros de tambor rotatorio
Los filtros
de tambor rotatorio son el único filtro auténticamente continuo. El filtro en
si mismo se localiza en la superficie exterior de un tambor que está bajo vacío
interior. En una rotación simple del tambor, este sistema precapa, realiza la
filtración, lava el cartucho del filtro (para recuperar el licor madre), y seca
y descarga el paquete de filtrado. El
filtro pasa a través del centro del tambor donde se recupera. El ciclo de
filtración comienza de nuevo en el siguiente giro del tambor. Los sistemas de
tambores rotatorios se usan para filtración primaria cuando hay grandes
cantidades de sólidos.
Filtros belt
Otro filtro
de tipo continuo es el filtro belt, que tiene esencialmente la misma operación
que un filtro de tambor rotatorio, pero usa una banda de tejido continua en vez
de un tambor. La banda continua se desplaza al fondo donde continuamente es
alimentado por la lechada que se está filtrando. Los sólidos filtrados quedan
en el tejido y se secan cuando el tejido se desplaza fuera de la lechada, y se
descarga el cake del filtro. En este punto el tejido es lavado por un sistema
de spray para limpiar el tejido para el siguiente ciclo. Los filtros belt
continuos se usan típicamente en las industrias de papel y fibra.
Filtros Nutsche
Algunos
procesos químicos finos y farmacéuticos usan una placa simple o filtro de tipo
Nutsche. Los filtros Nutsche manuales consisten en un recipiente a presión con
una placa de filtración simple en el fondo de la canasta. Los filtros Nutsche
se usan para procesar sólidos gruesos resultantes de una reacción.
Los sólidos
altamente gruesos son porosos y permiten formar un lecho filter-cake profundo,
filtrando sin ayudas adicionales. Los pasos del proceso incluyen relleno,
filtrado (vacío o presión), re-lechada, lavado de desplazamiento, secado del
cake del filtro y descarga del cake. Las opciones de descarga del cake incluyen
sacar el paquete de filtración, retirada de la canasta, puerta de caída en el
fondo, inclinación del tanque, o disolución del paquete con un solvente a
través de la salida del fondo.
El filtro
Nutsche automático incluye un agitador interno o impulsor, que se usa para remover
la lechada, comprimir el paquete del filtro, re-lechada del paquete de
filtración durante el lavado o extrayéndolo y en último término descargando el
cake del filtro. También es posible disolver el cake del filtro en un solvente.
Inline cartridge or bag filters
Estos
filtros se utilizan para quitar trazas de sólidos, y son usualmente filtros de
tipo bolsa o cartucho. La limpieza es fácil en ambos tipos. El tipo cartridge
usa cartuchos reemplazables.
5) MECANISMOS DE FILTRACIÓN DE LÍQUIDOS
La
filtración de líquidos se lleva a cabo separando los sólidos del chorro del
proceso a una interface donde el cake del filtro conteniendo los sólidos se
mantiene abierto al flujo.
Hay tres
técnicas de filtración a considerar en el diseño de una estación de filtración
en un proceso industrial. En algunos casos, tales como para los sólidos
cristalinos fáciles de filtrar, con tan solo un medio de filtración puede ser
suficiente. Los sólidos que requieren una filtración más difícil pueden
necesitar precapa, body feed y ayudas a la filtración.
Diseños de sistemas de filtración
Filtración sin precapa
En ciertas
aplicaciones, debido a la naturaleza de los sólidos suspendidos, la filtración
puede realizarse sin precapa. Esta situación se considera la excepción a la
norma de filtración.
Filtración sólo con tanques de precapa
Algunas
aplicaciones requieren solamente precapa, así que el diagrama de flujo incluirá
un tanque precapa con un mezclador, una bomba, el filtro y la tubería de
interconexión con válvulas asociadas.
Filtro con precapa y bodyfeed
Una estación
de filtración típica en esta configuración incluye tanques de lechada de
precapa y cuerpo, tuberías, válvulas, medidores y bombas para las ayudas del
filtro.
Para todas
las situaciones, los medidores de presión se instalan en la entrada y la
salida. La diferencia en la lectura de estos dos medidores (entrada y salida)
es la presión diferencial. Es necesario un control cercano de la presión
diferencial para prevenir el daño de los elementos del filtro por sobrepresión.
Las placas del filtro se especifican para presiones diferenciales tales como 0,
75 o 100 psid. Con presiones diferenciales más altas las placas deben ser más
gruesas.
El control
en la carga en la pastilla del filtro es importante para prevenir daño
permanente en los elementos del filtro por puente o sobrecarga del cake del filtro entre los
elementos de la placa.
Los efectos
de sobrepresión y sobrecarga causan daño permanente en los elementos del
filtro. Este daño causa problemas de sellado y rendimiento.
Cuando se
diseña una estación de filtrado con tanque de precapa deben pensarse que el
tanque precapa debe ser 1,25 veces el volumen de retención del filtro.
Bibliografía:
Clarifying liquid filtration. Chemical
Engineering October 2011
Palabras
clave:
Plate-and-frame filter presses, pressures leaf filters, rotary drum filter,
tubular filter, belt filter, Nutsche filter, precoat tank, filter aid, Inline
cartridge, bag filters
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