Este documento describe diferentes tipos de filtración como filtración de lecho profundo, filtración de barrera, filtración con formación de torta, filtración con membranas y más. Explica conceptos como filtros ayuda, clasificación de filtros, filtros de marcos y placas, filtros intermitentes, filtración continua y ecuaciones para describir la filtración como la ley de Darcy.

1. FILTRACIÓN
Procesos de Bioseparación
Universidad Politécnica del Estado de
Morelos
M.C. Guillermo Garibay Benítez

2. Tipos de Filtración
• FILTRACIÓN DE LECHO
PROFUNDO
• FILTRACIÓN DE BARRERA:
• Filtración con formación de
torta o filtración convencional
• Filtración con membranas
(Microfiltración y
Ultrafiltración)

3. Filtro Ayuda
(Coadyuvantes de Filtración)
• Son partículas que se
adicionan al fluido a
filtrar y se utilizan
como precubierta del
filtro.
• Tierras diatomeas
• Perlitas obtenidas de
vidrios volcánicos

4. Clasificación de filtros
Filtros
Lecho
Torta
Batch a
presión
Marcos y
Placas
Elementos
Hojas
Charolas
Continuos al
vacío
Membrana
Ultrafiltración
Microfiltración

5. Filtro de Marcos y Placas

6. Filtros de Marcos y placas

7. Filtros Intermitentes

8. Filtración continua (Tambor rotatorio)

9. Filtros de Tambor Rotatorio

11. • La ley de Darcy describe el flujo de líquidos a través
de una cama porosa de sólidos y puede ser escrita
así
• Donde:
• V= volumen del filtrado
• t= tiempo
• A= área del medio filtrante
• Δp = Caída de presión a través de la cama porosa
• μ0 = viscosidad del filtrado
• R = resistencia de la cama porosa

12. Resistencia de la cama porosa
• Donde:
• Rm = Resistencia del medio filtrante
• Rc = Resistencia de la torta de sólidos

13. Resistencia específica de la torta
• Donde:
• ρc = masa de los sólidos secos de la torta por
volumen de filtrado
• α = resistencia específica de la torta

14. • Combinando ecuaciones tenemos:
• Para t=0 y V=0 integrando se obtiene la
siguiente ecuación:

15. Parámetros de filtración que se
obtienen:
• Cuando se grafica t/(V/A) vs V/A se produce una
línea recta con:

16. Filtración en Lote
• Un embudo buchner de 8 cm de diámetro esta
disponible para la filtración de una suspensión
de un cultivo celular, el cual tiene una viscosidad
de 3 cP Los datos que se presentan a
continuación, fueron obtenidos a una presión de
vacío de 600 mmHg aplicados al embudo
buchner.
• Los sólidos celulares remanentes al final de la
filtración fueron secados y se encontró que
pesaron 14 g. Determine la resistencia específica
de la torta (α) y la resistencia del medio (Rm)

17. Tiempo (s) Volumen del Filtrado
(mL)
26 100
96 200
197 300
342 400
537 500
692 600
989 690 (final)

18. Bibliografía
• Tejeda-Mansir, A., Montesinos-Cisneros, R.M. y
Guzmán, R. 1995. Bioseparaciones. UniSon,
México
• Zeki Berk, Food Process Engineering and
Technology, (2009) Elsevier ISBN: 978-0-12-
373660-4