SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 17
Descargar para leer sin conexión
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS.
FILTRACIÓN
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
1
2
la.benalar@gmail.com linu100@hotmail.com 3 lauris_3505@hotmail.com
4
natuzu.94@gmail.com
Resumen: El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer en forma escrita las
funciones de la filtración ya descritas en el video mostrado en clase, teniendo en cuenta
los parámetros puntuales como clases, tipos, principios, aplicaciones y costos que son
necesarios para relacionarse con este tema de bastante importancia en la industria.
Se empieza describiendo la operación de filtración y después se especifica la clasificación
de equipos en cuanto a su tipo de material filtrante y su mecanismo de acción, teniendo en
cuenta los de torta, lecho, membrana, tambor, bandas para el primero y los continuos y
discontinuos para el segundo tipo. Finalmente se presentan las causas presentes en los
costos de dichos equipos, que se deben tener presente a la hora de seleccionar que filtro
utilizar. (ver www.ucatedraivan.wordpress.com)

Abstract: The current job is about making purpose in written form in the functions the leak
has described in the video shown in class, considering the time parameters like classes,
guys, principles, applications and costs that are necessary to relate to this matter of
importance
in
the
industry.
Describe it to begin the operation after specific leak and the classification of equipment in
his kind of filter material and the mechanism, cake, considering the membrane, oh, drum, is
the first band and the discontinuous ones for the second guy. Today finally in the cause of
these costs, team that is due to be present at the time of selecting the filter to use.
Definición de filtración.
La filtración es una de las principales
operaciones unitarias que se utiliza en la
industria para separar las partículas
sólidas que se encuentran en una
suspensión (liquido- gaseosa) este

procedimiento se fundamenta en hacer
pasar la mezcla o suspensión entre un
material poroso o algún otro medio
filtrante para que las partículas sólidas
puedan ser atrapadas en la superficie del
equipo o en el interior de los poros,
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

mientras que el líquido lo traspasa y es
recolectado en otro recipiente.
Es un método que tiene gran
aplicación en la industria por consiguiente
existen diversos equipos para filtración
así como una gran variedad de medios
filtrantes, a nivel industrial podemos
observar diversos procesos de filtración
dependiendo de la necesidad y del grado
de dificultad. (Cadena Rios, 2008)
Principios teóricos de la filtración.
a) Retención superficial: Se
debe a que las partículas de mayor
diámetro al tamaño del poro
quedan atrapadas en la superficie
formando una torta.
b) Retención profunda: Es
cuando partículas finas de menor
tamaño al diámetro de los poros
son retenidas a lo largo de los
canales capilares del mismo, este
principio se observa en los filtros
clarificadores.
c) Retención por adsorción:
Retención de partículas finas en el
interior de los canales del medio
filtrante debido a la atracción
electrostática entre las moléculas
que forman el filtro
y las
moléculas mezcladas con el
fluido. (Cadena Rios, 2008)
Parámetros de filtrado.
1)
Tipo de funcionamiento
Estos filtros se pueden clasificar:

 Semicontinuos: Los filtros
semicontinuos se mantienen en
funcionamiento hasta que se
empieza a deteriorar la calidad del
efluente o hasta que se produce
una pérdida de carga excesiva en
el filtro.
 Continuos: Los procesos
de filtración y lavado se llevan a
cabo de manera simultánea.
2)
Sentido del flujo durante la
filtración.
Los principales tipos de filtros
empleados para la filtración de efluentes
de aguas residuales se pueden clasificar
en filtros de flujo ascendente y filtros de
flujo descendente. El más común es, el
filtro de flujo descendente.
3)
Tipos
de
materiales
filtrantes y configuración de los
lechos filtrantes.
Los principales tipos de configuración
de los lechos filtrantes empleados
actualmente para la filtración de aguas
residuales se pueden clasificar en función
del número de capas de material filtrante,
lo cual da lugar a los filtros de una única
capa, los de doble capa y los filtros
multicapa En filtros de flujo descendente
convencionales, los tamaños de los
granos de cada capa se distribuyen, de
menor a mayor, después del lavado a
contracorriente. En los filtros que cuentan
con más de una capa, el grado en que se
mezclan los materiales de las diferentes
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

capas depende de la densidad y de la
diferencia de tamaños entre los granos del
material que compone cada una de las
capas.
Los lechos filtrantes de doble y triple
capa, así como los de capa única
profundos, se desarrollaron para permitir
que los sólidos en suspensión presentes
en el líquido a filtrar puedan penetrar a
mayor profundidad dentro del lecho
filtrante, con lo cual se aprovecha más la
capacidad de almacenamiento de sólidos
dentro del filtro. En cambio, en los filtros
de capa única poco profundos, se ha
podido comprobar que gran parte dela
eliminación de sólidos en suspensión se
produce en los primeros milímetros de la
capa filtrante. El hecho de que los sólidos
penetren a mayor profundidad, también
permite ciclos de filtración más largos,
puesto que se reduce el ritmo de aumento
de las pérdidas de carga producidas.
4)
Presión
filtración.

actuante

en

la

Tanto la fuerza de la gravedad, como
la creada por una presión aplicada, se
pueden emplear para vencer la resistencia
por fricción creada por el flujo que circula
a través del lecho filtrante. Los filtros de
gravedad del tipo indicado son los más
comúnmente empleados en la filtración
de efluentes tratados en plantas de
tratamiento de gran tamaño. Los filtros a
presión del tipo indicado funcionan igual
que los de gravedad y se emplean en
plantas pequeñas. La única diferencia
entre ambos consiste en que, en los filtros

a presión, la operación de filtrado se lleva
a cabo en un depósito cerrado, bajo
condiciones de presión conseguidas
mediante bombeo. Los filtros a presión
suelen funcionar con mayores pérdidas de
carga máximas admisibles, lo cual
conduce a ciclos de filtración más largos
y a menores necesidades de lavado.
5)

Filtración a caudal
 Constante: En el proceso
de filtración a caudal constante
(se controla el caudal de entrada o
el caudal efluente para asegurar
que el caudal que circula a través
del filtro es constante. El control
del caudal de entradas se realiza
mediante vertederos o bombeo,
mientras que el control del caudal
efluente se lleva a cabo mediante
la instalación de una válvula de
accionamiento
manual
o
automático.
 Variable: En el proceso de
filtración a caudal variable, el
caudal que pasa a través del filtro
va
disminuyendo
conforme
aumenta la pérdida de carga. El
control del caudal que circula por
el filtro también se puede llevar a
cabo, tanto a la entrada del filtro
como a la salida. Cuando el
caudal alcanza el valor del caudal
mínimo de proyecto, se detiene el
filtro y se procede a su lavado.

6)
Variables del proceso de
filtración
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

En la aplicación de la filtración para la
eliminación de sólidos en suspensión
remanentes, se ha comprobado que las
variables más importantes del proceso de
diseño son, posiblemente, la naturaleza de
las partículas presentes, el tamaño del
material o materiales que componen el
filtro, y el caudal de filtración.
7)

Características al filtrar.

Las características más importantes del
fluido al filtrar son la concentración de
sólidos en suspensión, el tamaño y la
distribución de tamaños de las partículas,
y la consistencia de los flóculos.
8)
Características del medio
filtrante.
La característica del medio filtrante
que más afecta al proceso de filtración es
el tamaño del grano. El tamaño del grano
afecta tanto a la pérdida de carga en la
circulación del fluido a través del filtro
como a la tasa de variación de dicho
aumento durante el ciclo de filtración. Si
el tamaño de grano efectivo del medio
filtrante es demasiado pequeño, la mayor
parte de la fuerza actuante se empleará
para vencer la resistencia de fricción
provocada por el lecho filtrante, mientras
que si el tamaño efectivo es demasiado
grande, muchas de las partículas de
menor tamaño presentes en el fluido a
filtrar pasarán directamente a través del
filtro sin ser eliminadas.
9)

Velocidad de filtración.

La velocidad de filtración es un
parámetro importante por cuanto afecta a
la superficie necesaria del filtro. Para una
aplicación dada del filtro, la velocidad de
filtración dependerá de la consistencia de
los flóculos y del tamaño medio de grano
del lecho filtrante. Por ejemplo, si los
flóculos son de débil consistencia, las
velocidades de filtración elevadas
tenderán a romper los flóculos y a
arrastrar gran parte de los mismos a través
del filtro. (Escobar, s.f.)
Clasificación según su mecanismo de
acción.


TORTA

Fundamento de la filtración en torta
La velocidad de flujo a través del filtro
y la caída de presión son las magnitudes
que más se evalúan, a medida que
transcurre el proceso de filtración, o bien
disminuye la velocidad de flujo o
aumenta la caída de presión. En la
filtración a presión constante, la caída de
presión permanece constante y la
velocidad de flujo va disminuyendo con
el tiempo; es menos frecuente que la
caída
de
presión
aumente
progresivamente para dar lugar a la
llamada filtración a velocidad constante.
En la filtración de torta el líquido pasa
a través de dos resistencias en serie: la de
la torta y la del medio filtrante. La
resistencia del medio filtrante, que es la
única
resistencia
en
los
filtros
clarificadores, en cambio en la filtración
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

en torta es importante en las primeras
etapas. Si la torta se lava después de la
filtración, ambas resistencias son
constantes durante el periodo de lavado y
la del medio filtrante por lo general es
despreciable. (Mc Cabe, 2002)
1) Filtros de presión discontinua
 Filtro de prensa
Es un separador de líquidos y sólidos a
través de filtración por presión. Consiste
en una serie de bastidores de acero que
sostienen una tela o malla. Las placas
filtrantes desmontables están hechas de
polipropileno, y las mallas pueden ser del
tipo selladas, no selladas o membranas de
alta resistencia.
Los filtros prensa son un método
simple
para lograr una alta
compactación. Los sólidos se bombean
entre cada par de bastidores y ya llenos,
por medio un tornillo se van oprimiendo
unos contra otros expulsando el agua a
través de la tela. Los filtros prensa pueden
comprimir y deshidratar sólidos hasta
obtener del 25% al 60% por peso de los
lodos compactados. (Quiminet, 2008)
Sus costos se encuentran en el rango
de 2000 a 10000 dólares.

Figura 1. Mecanismo y
funcionamiento del Filtro Prensa
Las aplicaciones de este filtro son
múltiples ya que son utilizados en la
separación solido líquido. Tienen utilidad
en las industrias químicas o en las de los
textiles artificiales, industria azucarera,
cervecería,
vinificación,
industrias
aceiteras, industria cerámica o en ciertas
industrias extractivas. Actualmente su uso
en muchas industrias por sus altos
rendimientos es de vital importancia en la
industria pesada y minera.
Sus beneficios se deben a la gran
versatilidad (materiales, condiciones de
operación) y a su bajo costo de
mantenimiento, pero no es recomendado
para tratar grandes cantidades de
sustancia. (Unitarias, 2010)


Filtro de carcasa y hojas

Consiste en una serie de elementos
planos, llamados hojas que pueden ser
rectangulares o circulares, que se
encuentran adentro de una carcasa
presurizada
(puesta
horizontal
o
verticalmente), que inicialmente trabajaba
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

a vacío pero por eficiencia se manejó a
presiones mayores que los otros filtro
prensa.
Entre sus beneficios se tiene en cuenta
una mayor uniformidad y mejor
separación de la torta, mejor facilidad
para lavar y de instalación de la tela.

encima de un eje horizontal. Su
funcionamiento se basa al de
prensa pero su lavado es peor y la
descarga más difícil. Como
ventaja frente al filtro tambor es
que ofrece un área de filtración
con mayor espacio.
Sus costos se encuentran entre
30000 a 5000000 de pesos
Colombianos,
dependen
del
tamaño y del uso que se le dé.

Figura 2. Filtro de Carcasa y Hojas
Aplicaciones
 Para filtrar a presiones superiores
a las de un FP de placas y marcos,
para reducir la mano de obra o
cuando se requiere un lavado más
eficaz.
 Se usa para clarificación y/o
pulido de grandes cantidades de
líquidos con un bajo contenido de
sólidos.
 Industria de bebidas. (Coulson ,
Richarson, Backhurst, & Harker,
2003)


Filtros de discos
Es un cierto número de hojas
filtrantes
circulares
puestas

Figura 3. Filtro de discos
Aplicaciones




Industrias
de
extracción
metalúrgica.
Tratamientos de aguas.
En la agroindustria se utilizan este
tipo
de
filtros
para
el
acondicionamiento de aguas de
proceso tanto de entrada como de
salida. (Coulson , Richarson,
Backhurst, & Harker, 2003)
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA



ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Filtros de cartucho

Figura 5. Filtro de banda automática.
Figura 4. Filtro de Cartucho
La filtración por cartuchos consiste en
hacer circular, mediante presión, un
fluido por el interior de un porta
cartuchos en el que se encuentran
alojados los cartuchos filtrantes. El fluido
atraviesa el cartucho filtrante dejando en
este, retenidos todos los contaminantes
seleccionados. Una de las ventajas de este
tipo de cartuchos es que se encuentra gran
cantidad de estos filtros de tamaño
pequeño, es decir que son perfectos para
llevar a cualquier parte, cuando la
cantidad de muestra es pequeña por su
fácil funcionamiento y cuando su
exigencia de calidad y seguridad son
elevadas. (Sefiltra, s.f.) Entre las
desventajas es que para su limpieza se
requiere de gran tiempo ya que debe ser
desmontado. La aplicación más frecuente
es el tratamiento de agua y sus costos
oscilan aproximadamente los US$200.

La filtración se realiza en una tela
horizontal apoyada en unas bandejas
individuales, que pueden ser en acero
inoxidable o materiales sintéticos. El
drenaje del filtrado se realiza sobre unas
parrillas reemplazables que se encuentran
en la banda transportadora, que facilitan
la perfecta limpieza del filtro. Son los
más usados industrialmente debido a su
simpleza y capacidad para manejar todo
tipo de suspensiones, además la ventaja es
que se utiliza cuando las partículas son
demasiado grandes y los filtros de tambor
no son adecuados para este proceso
también
para
suspensiones
que
sedimentan rápido y cuando las partículas
requieren largo tiempo de secado. (Mc
Cabe, 2002) Además es construido en
materiales resistentes a la corrosión, es de
fácil acceso para el mantenimiento, no
requiere mucho espacio de terreno y
maneja tanto lodos biológicos como
químicos. (Asesores, s.f.)
Aplicaciones

2) Filtros de banda automática.



Ácidos orgánicos
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA





ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Almidón y derivados
Aceites vegetales y grasas
Levaduras y extractos

3) Filtros discontinuos a vacío.
La mayoría de filtros de prensa
son discontinuos, aunque en
ocasiones un filtro discontinuo de
vacío suele ser de gran utilidad.
Una nutcha es el ejemplo más
notable de este tipo de filtros, que
es poco más grande que un
embudo
Buchner,
este
se
construye con facilidad al utilizar
materiales resistentes
a la
corrosión por lo tanto se utiliza
para sustancias con gran potencial
corrosivo. Este filtro tiene como
desventajas para operaciones de
producción ya que es muy costoso
debido al alto costo de mano de
obra para su utilización. Las
aplicaciones en las que más se
encuentra este tipo de filtro son en
obtención de extractos e industria
nutraceutica. (Mc Cabe, 2002)
(NO se encuentra datos de costos)

Filtro 6. Filtro Nutcha
4) Filtros continuos de vacío.
En este tipo de filtro el líquido
es succionado a través de un
medio filtrante en el que se coloca
una torta de sólidos. Esta se retira
para realizarle limpieza por medio
de aspiración y lavado, después de
descarga el medio filtrante y se
reinicia el ciclo con la entrada de
la suspensión. En cada uno del
proceso es decir en la filtración,
lavado y descarga se realiza la
filtración
por
ende
es
interrumpido.
Estos filtros difieren según la
forma en la que se introduce la
suspensión, la forma de la
superficie filtrante y la manera en
la que se descargan los sólidos,
pero la mayoría aplican vacío
desde una fuente estacionaria.
La capacidad de cualquier filtro
rotativo
depende
de
las
características de la alimentación
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

(suspensión) y más que todo del
espesor de la torta. (Mc Cabe,
2002)

Perez,
s.f.)
912.408,76
182.481.752,00

Figura 8. Filtros de
tambor rotatorio. (TEFSA,
s.f.)

Figura 7. Filtros Continuos
(FILTROS, 2013)


Filtros de tambor rotatorio.
Es un tambor horizontal
con una cara ondulada y
contiene una lona que
funciona como el medio
filtrante. Funciona de tal
manera que cuando se
introduce al líquido se
aplica vacío por medio de
la válvula rotatoria.
Existes varios tipos de
filtros
de
tambor
dependiendo
de
los
compartimentos en el
tambor y de si se retira el
medio
filtrante
todo
depende del uso que se le
vaya a dar (Mc Cabe,
2002). Sus costos son
aproxidamente
(Roverti

Col$
–



Filtros de tambor rotatorio
a presión.
En este tipo de filtro los
sólidos descargados y el
coadyuvante de filtración
se recogen en una zona de
filtración para retirarlos
habitualmente a la presión
atmosférica, mientras el
tambor
se
recubre
nuevamente. (Mc Cabe,
2002)
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Figura 9. Filtro
rotatorio a presión.
(Industry, s.f.)

Figura 10. Aplicaciones
en la Industria de los
filtros continuos de vacío.
(TEFSA, s.f.)

Filtros clarificadores
- Fundamento filtros clarificadores
Los filtros clarificadores retiran
pequeñas cantidades de sólidos o gotitas
de líquido a partir de líquidos o gases. Las
partículas son atrapadas en el interior del
medio filtrante o en sus superficies. La
clarificación difiere del tamizado en que
los poros del medio filtrante son mayores
(a veces mucho mayores) que las

partículas a ser retiradas. Las partículas
son captadas por las fuerzas superficiales,
e inmovilizadas en la superficie o dentro
de los canales de flujo, donde reducen el
diámetro efectivo de los canales pero
normalmente no llegan a bloquearlos por
completo.
En todos estos filtros la mayor parte de
la separación es por impacto.

Figura 11. Instalación de discos en
filtro clarificador. (Perry, 2009)
- Clarificadores líquidos
Una pila de discos para un filtro
clarificador de disco emplea discos
hechos de asbestos y fibras de celulosa.
En esta operación el conjunto está sellado
dentro de un contenedor a presión. El
líquido fluye al interior a través de los
discos y de una tubería múltiple central
con una descarga central o periférica.
- Clarificadores de gases
Los filtros para limpieza de gases
comprenden filtros de almohadilla para
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

polvo atmosférico, y lechos granulares y
filtros de bolsas para el tratamiento de
polvos de proceso. El aire se limpia
haciéndolo pasar a través de almohadillas
de pulpa de celulosa, algodón, fieltro,
fibra de vidrio o tamices metálicos; el
material filtrante puede estar seco o
recubierto con un aceite viscoso que actúa
como un retenedor de polvo. Para
tratamiento ligero las almohadillas
filtrantes se desechan, pero en la limpieza
de gases a gran escala con frecuencia se
lavan y se recubren con aceite. (Mc Cabe,
2002)

Figura 12. Pila de discos para un filtro
clarificador.
APLICACIONES:
Los
filtros
clarificadores se suelen emplear cuando la
cantidad de sólidos presentes en el líquido
es muy pequeña, siendo de gran
aplicación para la depuración de agua y el
tratamiento de aguas residuales. (mineria,
2009)

Tratamientos de clarificación y
potabilización, filtración de agua en
circuitos de refrigeración, filtración de
agua destinada a la alimentación de
generadores de vapor filtración de agua
utilizada para procesos tecnológicos de
diversa
naturaleza.
Los
filtros
clarificadores
para
líquidos
son
especialmente importantes en materiales
"pulidos", tales como bebidas, productos
farmacéuticos, combustible de petróleo
El precio de este tipo de filtro oscila
entre 100 y 250 dólares.
Filtros de membrana
La membrana ideal para filtración con
flujo transversal (la cual tiene como
fundamento de aplicación suspensiones
concentradas de partículas finas, material
coloidal o para disoluciones fraccionadas
de macromoléculas.) debe tener una
porosidad alta y una distribución estrecha
de tamaño de poro; con los poros más
grandes se retienen las partículas o
moléculas ligeramente más pequeñas.
Estos filtros tienen aplicación en micro
filtración, ultrafiltración e hiperfiltracion.
La permeabilidad y selectividad de las
membranas puede ser controlada durante
el
proceso de fabricación. Las
membranas son preparadas por diferentes
métodos patentados, a partir de acetato de
celulosa, poliolefina, poliacrilonitrilo,
cloruro de polivinilo o fibra de vidrio y
luego soportado por un material rígido y
más poroso.
El proceso de separación por
membrana resulta ventajoso porque
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

presenta poco deterioro sobre los
componentes que conforman el sistema y
cuando los métodos tradicionales de
separación no resultan económicamente
factibles. Entre las desventajas del
proceso, se puede encontrar una posible
descomposición microbiana de la
membrana (vida útil de la membrana
afecta enormemente el costo), y descenso
de la permeabilidad en el tiempo.
- Membrana de micro y ultrafiltración
La ultrafiltracion (UF) es un método
para separar macromoléculas y sustancias
coloidales, donde una membrana actúa
como barrera selectiva, logrando separar
partículas que se encuentran en el rango
entre 5 y 100 nm.
El solvente y los solutos de bajo peso
molecular (tales como azucares, sales,
aminoácidos, etc.) pasaran a través de la
membrana, quedando retenidas las
grandes moléculas. Por esto, la principal
aplicación de la ultrafiltración es la
concentración,
fraccionamiento
y
purificación de macro solutos en solución
acuosa, tales como proteínas y
carbohidratos.

Figura 13. Repuesto para filtración por
membrana. (ESP products)

El micro filtración (MF) es una técnica
de filtración por membrana que permite
retener partículas en el rango de 0,02-10
mm el proceso puede ser llevado a cabo al
igual que la ultrafiltración, en dos tipos de
configuraciones: frontal y tangencial.
Como ventajas y desventajas en este
tipo de membranas se puede presentar alta
eficiencia y bajos consumos energéticos y
de operaciones, un uso reducido de
reactivos químicos, respecto a desventajas
este proceso no es eficiente para
tratamiento de aguas para elevado
contenido de elementos y sus membranas
no son completamente semipermeables lo
que puede conllevar a tener fugas al
momento de la operación. (Mc Cabe,
2002)
Aplicaciones industriales
La industria química y el proceso de
aguas residuales por filtración por
membrana juegan un papel integral en el
procesamiento de flujo de aguas
residuales complejas para reducir.
Las aplicaciones medioambientales
típicas son: Flujo de los desechos de las
plantas de alimentos y lácteos, agua de
canal de arrastre, pulido de condensados
del
evaporador,
recuperación
y
reutilización de soluciones de limpieza
usadas.
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Figura 14. Sistema de Filtración por
membrana. (RAMGUZ)
Muchos procesos químicos también
utilizan la filtración por membrana para:
desalar, diafiltrar y purificar de tintes,
pigmentos en la industria textil. Limpiar
las corrientes de aguas residuales y
limpiar Concentración y deshidratación
de minerales como arcilla, dióxido de
titanio y carbonato de calcio en La micro
y ultrafiltración los productos terminados
de la industria alimenticia se someten a
procesos de filtración como en los zumos
de fruta aprovechando el potencial de las
membranas, en la industria de cerveza
eliminando sólidos y partículas de la
malta y la levadura. (GEA, 2013)
El precio de estos filtros esta alrededor
de 180 dólares y los sistemas de filtración
con estas membranas alrededor de 2500
dólares.
Filtración centrifuga
Los sólidos que forman una torta
porosa se pueden separar de líquidos en
una centrífuga filtrante. La suspensión se
introduce como alimentación en una cesta

rotatoria que tiene una pared perforada
recubierta con un medio filtrante tal como
una lona o una tela metálica. La presión
que resulta de la acción centrífuga obliga
al líquido a pasar a través del medio
filtrante dejando los sólidos retenidos. Si
se corta la alimentación a la cesta y se
sigue centrifugando, la torta de sólidos
queda libre de la mayor parte del líquido
residual en un periodo corto, en este la
torta deja sólidos "más secos" que en el
caso de un filtro prensa o un filtro de
vacío. Cuando el material de filtrado debe
secarse posteriormente por medios
térmicos, el uso de una centrífuga supone
una importante reducción de los costos.
(Pineda Santos, 2005)
Una centrífuga cuenta con 5 etapas de
operación que son las siguientes:
1. Alimentación
2. Limpieza de la torta
3. Retiro de la torta
4. El retiro del líquido
5. Lavado de la centrífuga (Filtracion
centrifuga, 2011)
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Figura 15. Filtro centrifugo de cesta
perforada. (Mc Cabe, 2002)
Dentro de los filtros de centrifuga se
encuentran equipos con diferentes modos
de
operación
y
mecanismo
de
funcionamiento, entre ellos encuentran
los de centrifuga automática discontinua,
discontinua suspendida y centrifuga
continua de filtración.
Dentro de las aplicaciones de este
filtro se encuentran: Clasificación de
líquidos,
espesamiento
de
lodos,
separación de mezclas con diferentes
fases clasificación de sólidos en una
suspensión en función de su tamaño.
(Lenntech, 2001)
El precio de estos filtros esta alrededor
de 6000 dólares.
Filtración de lecho
- Filtración de Lecho
El sistema de filtración sobre lecho
filtrante se aplica cuando la cantidad de
materia que debe retenerse es grande y las
partículas en suspensión contenidas en la
misma son relativamente pequeñas.
Para que una filtración de este tipo sea
eficaz, es preciso que las materias puedan
penetrar en profundidad en el interior del
lecho y no bloquearlo en su superficie.
Por otra parte, es preciso que se elijan
cuidadosamente los elementos que
conforman el lecho, tanto en su
granulometría, como en la altura de capa.
(STF, 2010)

Figura 16. Filtro de lecho.
(Carbotecnia, 2010)
- Filtración de lechos multimedia (lecho
profundo)
Son filtros que contienen varios tipos
de medio filtrante, la filtración
multimedia funciona bajo el mecanismo
de medios filtrantes en las capas
superiores atrapan partículas grandes, y
las partículas más pequeñas atrapadas de
manera exitosa en las capas inferiores de
la cama filtrante. El resultado es un
sistema de filtración muy eficiente ya
que la remoción de materia se lleva a
cabo a través de toda la cama filtrante.
Los filtros multimedia generalmente
remueven partículas de 5 a 15 micras en
tamaño a más grandes.
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Figura 17. Filtro de lecho multimedia.
(WaterShop)
Cuando se comparan con filtros de
gravedad,
los
filtros
multimedia
instalados en aplicaciones municipales
generalmente requieren menos espacio y
sobrepasan a los filtros de un solo medio.
Poseen gran ventaja en el uso de
procesos
de
ablandamiento
y
desmineralización del agua, y en otros
procesos especiales tales como la
purificación
de
ciertos
productos
químicos, la desmineralización de jarabes
de
azúcares,
etc.
(Hidalgo)
Estas también dependen del tipo de
lecho y la velocidad aplicada se puede
realizar filtración previa a ósmosis
inversa, potabilización, eliminación de
turbidez,
piscifactorías, industrias
alimentarias (normalmente bebidas),
agro-Industria, tratamiento de efluente.
El precio de estos filtros oscila entre
400 y 2100 dólares.
Costos en la filtración.
El costo de la estación de filtración
incluye no solo el gasto de instalación
del filtro en sí, si no el de todos los

accesorios dedicados a la operación de
filtración, como por ejemplo las bombas
de alimentación y las instalaciones para
almacenamiento, los tanques de pre capa,
los sistemas de vacío (que a menudo son
un factor importante en las estaciones de
filtración al vacío) y los sistemas de aire
comprimido, el coste de entrega de los
accesorios más los gastos de instalación
del filtro y accesorios suelen tener el
mismo orden de magnitud que el coste de
entrega del filtro, y habitualmente es
varias veces mayor.
Los gastos de instalación
deben
estimarse en relación con los costes de la
mano de obra local y las consideración
especificas del lugar. (Perry, 2009)

Bibliografía
Asesores, A. y. (s.f.). Anguiano y Wong
Asesores. Obtenido de
http://www.awasa.com.mx/produc
ts/productos/filtros-banda.html
Cadena Rios, A. (07 de 08 de 2008).
Selección de un filtro para
clarificar y abrillantar cerveza, a
partir del comparativo entre un
filtro de placas verticales y un
filtro de candelas. Tesis
Profesional. Mexico, D.F.,
Magdalena Contreras.
Carbotecnia. (2010). Carbotecnia, filtro
de lecho profundo. Obtenido de
http://www.carbotecnia.info/63x6
7.html
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

Coulson , J. M., Richarson, J. F.,
Backhurst, J. H., & Harker.
(2003). Ingenieria Química .
Barcelona: Reverte.
Escobar, H. (s.f.). Revistas Ciencias.
Obtenido de
http://www.revistaciencias.com/p
ublicaciones/EpyuZEkAyZAFkvy
UYz.php

Industry, D. (s.f.). Direct Industry .
Obtenido de
http://www.directindustry.es/prod/
passavant-geiger/filtros-tamborpresion-21060-492165.html
Lenntech. (2001). Centrifugacion.
Obtenido de
http://www.lenntech.es/centrifuga
cion.htm

ESP products, W. (s.f.). Membranas para
filtro. Obtenido de
www.waterproducts.com

Mc Cabe, W. (2002). Operaciones
Unitarias en Ingenieria Quimica.
Ciudad de Mexico: Mc Graw Hill.

Filtracion centrifuga. (
)
teni o
e
i ala a iles or ress co
iltracic
n oc

mineria, S. (2009). FILTROS. Obtenido
de
http://www.solomineria.com.pe/ht
ml/metalurgia/39.pdf

FILTROS, S. (30 de 10 de 2013). STF
Filtros. Obtenido de http://stffiltros.com/stf-filtrostecnologia/filtros-de-lecho-dearena/filtros-de-lechoindustriales.html

Perry, R. H. (2009). Manual del
Ingeniero Quimico. Mc Graw
Hill.

GEA. (2013). Aplicaciones Industriales.
Obtenido de
http://www.geafiltration.com/espa
nol/mercadosaplicaciones/aplicacionesindustriales.htm
Hidalgo, M. (s.f.). Filtracion de lecho
profundo. Obtenido de
http://www.livingwater.org/filtracion_por_lecho_pr
ofundo.htm

Pineda Santos, A. (2005). Estudio del
tratamiento de un agua con alto
contenido de silicatos de zirconio
mediante ultrafiltracion. Obtenido
de
http://riunet.upv.es/bitstream/hand
le/10251/2601/tesisUPV2316.pdf
Quiminet. (30 de 01 de 2008). Quiminet.
Obtenido de
http://www.quiminet.com/articulo
s/el-funcionamiento-del-filtroprensa-23843.htm
RAMGUZ. (s.f.). Sistema de
Microfiltracion. Obtenido de
http://www.acodal.com/Boletin%
TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION
Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3,
Natalia Zuluaga Bernal 4
OPERACIONES CON SÓLIDOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ING. QUÍMICA
DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
NOVIEMBRE 2013

20Industrias/Boletin2/ragmuz/rag
muzif.html
Roverti Perez, D. E. (s.f.). Plus
Formación. Obtenido de
http://www.plusformacion.com/R
ecursos/r/Operacion-unitariafiltracion
Safe, F. (01 de 11 de 2013). Filter Safe.
Obtenido de
http://www.filtersafe.net/index.ph
p
Sefiltra. (s.f.). Sefiltra Purificacion de
Fluidos. Obtenido de
http://www.sefiltra.com/filtros-decartucho-cartuchos-filtrantes.php
STF, F. (2010). Filtros de lecho
industriales. Obtenido de
http://stf-filtros.com/stf-filtrostecnologia/filtros-de-lecho-de-

arena/filtros-de-lechoindustriales/filtros-de-lechoindustriales-m.html
TEFSA. (s.f.). TEFSA. Obtenido de
http://www.gruptefsa.com/sp/fv.ht
m
Unitarias, O. (31 de 08 de 2010).
Operaciones Unitarias. Obtenido
de
http://operacionesunitariaspcga.bl
ogspot.com/2010/08/filtracion.ht
ml
WaterShop. (s.f.). Purificadores de Agua.
Obtenido de
http://www.purificadoresdeagua.n
et/purificadoras-de-agua/glosariopurificadoras-agua.html

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Clase2 filtracion
Clase2 filtracionClase2 filtracion
Clase2 filtracion
 
Reducción del tamaño y tamizado
Reducción del tamaño y tamizadoReducción del tamaño y tamizado
Reducción del tamaño y tamizado
 
Operaciones de separación secado (2)
Operaciones de separación secado (2)Operaciones de separación secado (2)
Operaciones de separación secado (2)
 
Operacione unitarias filtracion
Operacione unitarias filtracionOperacione unitarias filtracion
Operacione unitarias filtracion
 
reporte de practica Molienda y tamizado reporte
reporte de practica Molienda y tamizado reportereporte de practica Molienda y tamizado reporte
reporte de practica Molienda y tamizado reporte
 
Lechos porosos
Lechos porososLechos porosos
Lechos porosos
 
Reporte practica 5 Reducción de tamaño
Reporte practica 5 Reducción de tamañoReporte practica 5 Reducción de tamaño
Reporte practica 5 Reducción de tamaño
 
Sedimentacion 1
Sedimentacion 1Sedimentacion 1
Sedimentacion 1
 
Equipo para extracción líquido líquido
Equipo para extracción líquido líquidoEquipo para extracción líquido líquido
Equipo para extracción líquido líquido
 
mezcladores
mezcladoresmezcladores
mezcladores
 
Sedimentación
SedimentaciónSedimentación
Sedimentación
 
sedimentacion
sedimentacionsedimentacion
sedimentacion
 
TRANSFERENCIA DE MASA
TRANSFERENCIA DE MASATRANSFERENCIA DE MASA
TRANSFERENCIA DE MASA
 
Ramirez navas --problemas-secado
Ramirez navas --problemas-secadoRamirez navas --problemas-secado
Ramirez navas --problemas-secado
 
Fluidización
FluidizaciónFluidización
Fluidización
 
Trituración y Moliendas.
Trituración y Moliendas.Trituración y Moliendas.
Trituración y Moliendas.
 
Filtracion basicas
Filtracion  basicasFiltracion  basicas
Filtracion basicas
 
Filtración
FiltraciónFiltración
Filtración
 
Unidad 2 indice de bond
Unidad 2    indice de bondUnidad 2    indice de bond
Unidad 2 indice de bond
 
Sedimentacion1
Sedimentacion1Sedimentacion1
Sedimentacion1
 

Similar a Filtracion 3

Similar a Filtracion 3 (20)

FILTRACIÓN.pptx
FILTRACIÓN.pptxFILTRACIÓN.pptx
FILTRACIÓN.pptx
 
Filtracion_Descriptivo_OP_UN.pptx
Filtracion_Descriptivo_OP_UN.pptxFiltracion_Descriptivo_OP_UN.pptx
Filtracion_Descriptivo_OP_UN.pptx
 
Filtración y Sedimentación
Filtración y SedimentaciónFiltración y Sedimentación
Filtración y Sedimentación
 
Presentación filtros
Presentación filtrosPresentación filtros
Presentación filtros
 
actividad 6
actividad 6 actividad 6
actividad 6
 
Filtracion
FiltracionFiltracion
Filtracion
 
filtracion
filtracionfiltracion
filtracion
 
Unidad III. Riego Localizado
Unidad III. Riego LocalizadoUnidad III. Riego Localizado
Unidad III. Riego Localizado
 
Filtracion 1
Filtracion 1Filtracion 1
Filtracion 1
 
Filtracion 2
Filtracion 2Filtracion 2
Filtracion 2
 
Principios de filtración Ölof New
Principios de filtración Ölof NewPrincipios de filtración Ölof New
Principios de filtración Ölof New
 
Ope filtracion
Ope filtracionOpe filtracion
Ope filtracion
 
Construyamos un filtro de agua
Construyamos un filtro de aguaConstruyamos un filtro de agua
Construyamos un filtro de agua
 
Capítulo 3. POTABILIZACIÓN DE AGUAS.pdf
Capítulo 3. POTABILIZACIÓN DE AGUAS.pdfCapítulo 3. POTABILIZACIÓN DE AGUAS.pdf
Capítulo 3. POTABILIZACIÓN DE AGUAS.pdf
 
Filtros lentos-grupo-7
Filtros lentos-grupo-7Filtros lentos-grupo-7
Filtros lentos-grupo-7
 
Manual de operacion y mantto wt 2 r3sw-50
Manual de operacion y mantto wt 2 r3sw-50Manual de operacion y mantto wt 2 r3sw-50
Manual de operacion y mantto wt 2 r3sw-50
 
Filtración
FiltraciónFiltración
Filtración
 
Monografia filtracion
Monografia filtracionMonografia filtracion
Monografia filtracion
 
Filtros nitrocelulosa
Filtros nitrocelulosaFiltros nitrocelulosa
Filtros nitrocelulosa
 
Equipos de filtración
Equipos de filtraciónEquipos de filtración
Equipos de filtración
 

Más de ivanramma

Ciclones y fluidización
Ciclones y fluidizaciónCiclones y fluidización
Ciclones y fluidizaciónivanramma
 
Agitación y mezclado
Agitación y mezcladoAgitación y mezclado
Agitación y mezcladoivanramma
 
Espesadores y clarificadores
Espesadores y clarificadoresEspesadores y clarificadores
Espesadores y clarificadoresivanramma
 
SÓLIDOS DE REVOLUCIÓN
SÓLIDOS DE REVOLUCIÓNSÓLIDOS DE REVOLUCIÓN
SÓLIDOS DE REVOLUCIÓNivanramma
 
Concepción del producto
Concepción del productoConcepción del producto
Concepción del productoivanramma
 
Concepción del producto
Concepción del productoConcepción del producto
Concepción del productoivanramma
 
Guia ambiental transporte_carbon
Guia ambiental transporte_carbonGuia ambiental transporte_carbon
Guia ambiental transporte_carbonivanramma
 
Sedimentación 3
Sedimentación 3Sedimentación 3
Sedimentación 3ivanramma
 
Sedimentacion 2
Sedimentacion 2Sedimentacion 2
Sedimentacion 2ivanramma
 

Más de ivanramma (17)

Ciclones y fluidización
Ciclones y fluidizaciónCiclones y fluidización
Ciclones y fluidización
 
Agitación y mezclado
Agitación y mezcladoAgitación y mezclado
Agitación y mezclado
 
Espesadores y clarificadores
Espesadores y clarificadoresEspesadores y clarificadores
Espesadores y clarificadores
 
SÓLIDOS DE REVOLUCIÓN
SÓLIDOS DE REVOLUCIÓNSÓLIDOS DE REVOLUCIÓN
SÓLIDOS DE REVOLUCIÓN
 
Concepción del producto
Concepción del productoConcepción del producto
Concepción del producto
 
Concepción del producto
Concepción del productoConcepción del producto
Concepción del producto
 
Guia ambiental transporte_carbon
Guia ambiental transporte_carbonGuia ambiental transporte_carbon
Guia ambiental transporte_carbon
 
Molienda 3
Molienda 3Molienda 3
Molienda 3
 
Tamizado 4
Tamizado 4Tamizado 4
Tamizado 4
 
Tamizado 3
Tamizado 3Tamizado 3
Tamizado 3
 
Tamizado 2
Tamizado 2Tamizado 2
Tamizado 2
 
Tamizado 1
Tamizado 1Tamizado 1
Tamizado 1
 
Sedimentación 3
Sedimentación 3Sedimentación 3
Sedimentación 3
 
Sedimentacion 2
Sedimentacion 2Sedimentacion 2
Sedimentacion 2
 
Molienda 4
Molienda 4Molienda 4
Molienda 4
 
Molienda 2
Molienda 2Molienda 2
Molienda 2
 
Molienda 1
Molienda 1Molienda 1
Molienda 1
 

Último

Global Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft Fabric
Global Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft FabricGlobal Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft Fabric
Global Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft FabricKeyla Dolores Méndez
 
La era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafiosLa era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafiosFundación YOD YOD
 
Proyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptx
Proyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptxProyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptx
Proyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptx241521559
 
POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...
POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...
POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...silviayucra2
 
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdfPARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdfSergioMendoza354770
 
Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024
Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024
Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024GiovanniJavierHidalg
 
International Women's Day Sucre 2024 (IWD)
International Women's Day Sucre 2024 (IWD)International Women's Day Sucre 2024 (IWD)
International Women's Day Sucre 2024 (IWD)GDGSucre
 
Trabajo Mas Completo De Excel en clase tecnología
Trabajo Mas Completo De Excel en clase tecnologíaTrabajo Mas Completo De Excel en clase tecnología
Trabajo Mas Completo De Excel en clase tecnologíassuserf18419
 
trabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdf
trabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdftrabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdf
trabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdfIsabellaMontaomurill
 
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptxHernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptxJOSEMANUELHERNANDEZH11
 
EPA-pdf resultado da prova presencial Uninove
EPA-pdf resultado da prova presencial UninoveEPA-pdf resultado da prova presencial Uninove
EPA-pdf resultado da prova presencial UninoveFagnerLisboa3
 
CLASE DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIA
CLASE  DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIACLASE  DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIA
CLASE DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIAWilbisVega
 
Redes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdf
Redes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdfRedes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdf
Redes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdfsoporteupcology
 
Plan de aula informatica segundo periodo.docx
Plan de aula informatica segundo periodo.docxPlan de aula informatica segundo periodo.docx
Plan de aula informatica segundo periodo.docxpabonheidy28
 
SalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 Testcontainers
SalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 TestcontainersSalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 Testcontainers
SalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 TestcontainersIván López Martín
 
Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...
Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...
Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...AlanCedillo9
 
KELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento Protégeles
KELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento ProtégelesKELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento Protégeles
KELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento ProtégelesFundación YOD YOD
 
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...FacuMeza2
 
guía de registro de slideshare por Brayan Joseph
guía de registro de slideshare por Brayan Josephguía de registro de slideshare por Brayan Joseph
guía de registro de slideshare por Brayan JosephBRAYANJOSEPHPEREZGOM
 

Último (19)

Global Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft Fabric
Global Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft FabricGlobal Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft Fabric
Global Azure Lima 2024 - Integración de Datos con Microsoft Fabric
 
La era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafiosLa era de la educación digital y sus desafios
La era de la educación digital y sus desafios
 
Proyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptx
Proyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptxProyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptx
Proyecto integrador. Las TIC en la sociedad S4.pptx
 
POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...
POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...
POWER POINT YUCRAElabore una PRESENTACIÓN CORTA sobre el video película: La C...
 
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdfPARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
PARTES DE UN OSCILOSCOPIO ANALOGICO .pdf
 
Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024
Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024
Cortes-24-de-abril-Tungurahua-3 año 2024
 
International Women's Day Sucre 2024 (IWD)
International Women's Day Sucre 2024 (IWD)International Women's Day Sucre 2024 (IWD)
International Women's Day Sucre 2024 (IWD)
 
Trabajo Mas Completo De Excel en clase tecnología
Trabajo Mas Completo De Excel en clase tecnologíaTrabajo Mas Completo De Excel en clase tecnología
Trabajo Mas Completo De Excel en clase tecnología
 
trabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdf
trabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdftrabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdf
trabajotecologiaisabella-240424003133-8f126965.pdf
 
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptxHernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptx
Hernandez_Hernandez_Practica web de la sesion 12.pptx
 
EPA-pdf resultado da prova presencial Uninove
EPA-pdf resultado da prova presencial UninoveEPA-pdf resultado da prova presencial Uninove
EPA-pdf resultado da prova presencial Uninove
 
CLASE DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIA
CLASE  DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIACLASE  DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIA
CLASE DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIA
 
Redes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdf
Redes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdfRedes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdf
Redes direccionamiento y subredes ipv4 2024 .pdf
 
Plan de aula informatica segundo periodo.docx
Plan de aula informatica segundo periodo.docxPlan de aula informatica segundo periodo.docx
Plan de aula informatica segundo periodo.docx
 
SalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 Testcontainers
SalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 TestcontainersSalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 Testcontainers
SalmorejoTech 2024 - Spring Boot <3 Testcontainers
 
Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...
Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...
Instrumentación Hoy_ INTERPRETAR EL DIAGRAMA UNIFILAR GENERAL DE UNA PLANTA I...
 
KELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento Protégeles
KELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento ProtégelesKELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento Protégeles
KELA Presentacion Costa Rica 2024 - evento Protégeles
 
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...
 
guía de registro de slideshare por Brayan Joseph
guía de registro de slideshare por Brayan Josephguía de registro de slideshare por Brayan Joseph
guía de registro de slideshare por Brayan Joseph
 

Filtracion 3

  • 1. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS. FILTRACIÓN Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 1 2 la.benalar@gmail.com linu100@hotmail.com 3 lauris_3505@hotmail.com 4 natuzu.94@gmail.com Resumen: El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer en forma escrita las funciones de la filtración ya descritas en el video mostrado en clase, teniendo en cuenta los parámetros puntuales como clases, tipos, principios, aplicaciones y costos que son necesarios para relacionarse con este tema de bastante importancia en la industria. Se empieza describiendo la operación de filtración y después se especifica la clasificación de equipos en cuanto a su tipo de material filtrante y su mecanismo de acción, teniendo en cuenta los de torta, lecho, membrana, tambor, bandas para el primero y los continuos y discontinuos para el segundo tipo. Finalmente se presentan las causas presentes en los costos de dichos equipos, que se deben tener presente a la hora de seleccionar que filtro utilizar. (ver www.ucatedraivan.wordpress.com) Abstract: The current job is about making purpose in written form in the functions the leak has described in the video shown in class, considering the time parameters like classes, guys, principles, applications and costs that are necessary to relate to this matter of importance in the industry. Describe it to begin the operation after specific leak and the classification of equipment in his kind of filter material and the mechanism, cake, considering the membrane, oh, drum, is the first band and the discontinuous ones for the second guy. Today finally in the cause of these costs, team that is due to be present at the time of selecting the filter to use. Definición de filtración. La filtración es una de las principales operaciones unitarias que se utiliza en la industria para separar las partículas sólidas que se encuentran en una suspensión (liquido- gaseosa) este procedimiento se fundamenta en hacer pasar la mezcla o suspensión entre un material poroso o algún otro medio filtrante para que las partículas sólidas puedan ser atrapadas en la superficie del equipo o en el interior de los poros,
  • 2. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 mientras que el líquido lo traspasa y es recolectado en otro recipiente. Es un método que tiene gran aplicación en la industria por consiguiente existen diversos equipos para filtración así como una gran variedad de medios filtrantes, a nivel industrial podemos observar diversos procesos de filtración dependiendo de la necesidad y del grado de dificultad. (Cadena Rios, 2008) Principios teóricos de la filtración. a) Retención superficial: Se debe a que las partículas de mayor diámetro al tamaño del poro quedan atrapadas en la superficie formando una torta. b) Retención profunda: Es cuando partículas finas de menor tamaño al diámetro de los poros son retenidas a lo largo de los canales capilares del mismo, este principio se observa en los filtros clarificadores. c) Retención por adsorción: Retención de partículas finas en el interior de los canales del medio filtrante debido a la atracción electrostática entre las moléculas que forman el filtro y las moléculas mezcladas con el fluido. (Cadena Rios, 2008) Parámetros de filtrado. 1) Tipo de funcionamiento Estos filtros se pueden clasificar:  Semicontinuos: Los filtros semicontinuos se mantienen en funcionamiento hasta que se empieza a deteriorar la calidad del efluente o hasta que se produce una pérdida de carga excesiva en el filtro.  Continuos: Los procesos de filtración y lavado se llevan a cabo de manera simultánea. 2) Sentido del flujo durante la filtración. Los principales tipos de filtros empleados para la filtración de efluentes de aguas residuales se pueden clasificar en filtros de flujo ascendente y filtros de flujo descendente. El más común es, el filtro de flujo descendente. 3) Tipos de materiales filtrantes y configuración de los lechos filtrantes. Los principales tipos de configuración de los lechos filtrantes empleados actualmente para la filtración de aguas residuales se pueden clasificar en función del número de capas de material filtrante, lo cual da lugar a los filtros de una única capa, los de doble capa y los filtros multicapa En filtros de flujo descendente convencionales, los tamaños de los granos de cada capa se distribuyen, de menor a mayor, después del lavado a contracorriente. En los filtros que cuentan con más de una capa, el grado en que se mezclan los materiales de las diferentes
  • 3. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 capas depende de la densidad y de la diferencia de tamaños entre los granos del material que compone cada una de las capas. Los lechos filtrantes de doble y triple capa, así como los de capa única profundos, se desarrollaron para permitir que los sólidos en suspensión presentes en el líquido a filtrar puedan penetrar a mayor profundidad dentro del lecho filtrante, con lo cual se aprovecha más la capacidad de almacenamiento de sólidos dentro del filtro. En cambio, en los filtros de capa única poco profundos, se ha podido comprobar que gran parte dela eliminación de sólidos en suspensión se produce en los primeros milímetros de la capa filtrante. El hecho de que los sólidos penetren a mayor profundidad, también permite ciclos de filtración más largos, puesto que se reduce el ritmo de aumento de las pérdidas de carga producidas. 4) Presión filtración. actuante en la Tanto la fuerza de la gravedad, como la creada por una presión aplicada, se pueden emplear para vencer la resistencia por fricción creada por el flujo que circula a través del lecho filtrante. Los filtros de gravedad del tipo indicado son los más comúnmente empleados en la filtración de efluentes tratados en plantas de tratamiento de gran tamaño. Los filtros a presión del tipo indicado funcionan igual que los de gravedad y se emplean en plantas pequeñas. La única diferencia entre ambos consiste en que, en los filtros a presión, la operación de filtrado se lleva a cabo en un depósito cerrado, bajo condiciones de presión conseguidas mediante bombeo. Los filtros a presión suelen funcionar con mayores pérdidas de carga máximas admisibles, lo cual conduce a ciclos de filtración más largos y a menores necesidades de lavado. 5) Filtración a caudal  Constante: En el proceso de filtración a caudal constante (se controla el caudal de entrada o el caudal efluente para asegurar que el caudal que circula a través del filtro es constante. El control del caudal de entradas se realiza mediante vertederos o bombeo, mientras que el control del caudal efluente se lleva a cabo mediante la instalación de una válvula de accionamiento manual o automático.  Variable: En el proceso de filtración a caudal variable, el caudal que pasa a través del filtro va disminuyendo conforme aumenta la pérdida de carga. El control del caudal que circula por el filtro también se puede llevar a cabo, tanto a la entrada del filtro como a la salida. Cuando el caudal alcanza el valor del caudal mínimo de proyecto, se detiene el filtro y se procede a su lavado. 6) Variables del proceso de filtración
  • 4. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 En la aplicación de la filtración para la eliminación de sólidos en suspensión remanentes, se ha comprobado que las variables más importantes del proceso de diseño son, posiblemente, la naturaleza de las partículas presentes, el tamaño del material o materiales que componen el filtro, y el caudal de filtración. 7) Características al filtrar. Las características más importantes del fluido al filtrar son la concentración de sólidos en suspensión, el tamaño y la distribución de tamaños de las partículas, y la consistencia de los flóculos. 8) Características del medio filtrante. La característica del medio filtrante que más afecta al proceso de filtración es el tamaño del grano. El tamaño del grano afecta tanto a la pérdida de carga en la circulación del fluido a través del filtro como a la tasa de variación de dicho aumento durante el ciclo de filtración. Si el tamaño de grano efectivo del medio filtrante es demasiado pequeño, la mayor parte de la fuerza actuante se empleará para vencer la resistencia de fricción provocada por el lecho filtrante, mientras que si el tamaño efectivo es demasiado grande, muchas de las partículas de menor tamaño presentes en el fluido a filtrar pasarán directamente a través del filtro sin ser eliminadas. 9) Velocidad de filtración. La velocidad de filtración es un parámetro importante por cuanto afecta a la superficie necesaria del filtro. Para una aplicación dada del filtro, la velocidad de filtración dependerá de la consistencia de los flóculos y del tamaño medio de grano del lecho filtrante. Por ejemplo, si los flóculos son de débil consistencia, las velocidades de filtración elevadas tenderán a romper los flóculos y a arrastrar gran parte de los mismos a través del filtro. (Escobar, s.f.) Clasificación según su mecanismo de acción.  TORTA Fundamento de la filtración en torta La velocidad de flujo a través del filtro y la caída de presión son las magnitudes que más se evalúan, a medida que transcurre el proceso de filtración, o bien disminuye la velocidad de flujo o aumenta la caída de presión. En la filtración a presión constante, la caída de presión permanece constante y la velocidad de flujo va disminuyendo con el tiempo; es menos frecuente que la caída de presión aumente progresivamente para dar lugar a la llamada filtración a velocidad constante. En la filtración de torta el líquido pasa a través de dos resistencias en serie: la de la torta y la del medio filtrante. La resistencia del medio filtrante, que es la única resistencia en los filtros clarificadores, en cambio en la filtración
  • 5. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 en torta es importante en las primeras etapas. Si la torta se lava después de la filtración, ambas resistencias son constantes durante el periodo de lavado y la del medio filtrante por lo general es despreciable. (Mc Cabe, 2002) 1) Filtros de presión discontinua  Filtro de prensa Es un separador de líquidos y sólidos a través de filtración por presión. Consiste en una serie de bastidores de acero que sostienen una tela o malla. Las placas filtrantes desmontables están hechas de polipropileno, y las mallas pueden ser del tipo selladas, no selladas o membranas de alta resistencia. Los filtros prensa son un método simple para lograr una alta compactación. Los sólidos se bombean entre cada par de bastidores y ya llenos, por medio un tornillo se van oprimiendo unos contra otros expulsando el agua a través de la tela. Los filtros prensa pueden comprimir y deshidratar sólidos hasta obtener del 25% al 60% por peso de los lodos compactados. (Quiminet, 2008) Sus costos se encuentran en el rango de 2000 a 10000 dólares. Figura 1. Mecanismo y funcionamiento del Filtro Prensa Las aplicaciones de este filtro son múltiples ya que son utilizados en la separación solido líquido. Tienen utilidad en las industrias químicas o en las de los textiles artificiales, industria azucarera, cervecería, vinificación, industrias aceiteras, industria cerámica o en ciertas industrias extractivas. Actualmente su uso en muchas industrias por sus altos rendimientos es de vital importancia en la industria pesada y minera. Sus beneficios se deben a la gran versatilidad (materiales, condiciones de operación) y a su bajo costo de mantenimiento, pero no es recomendado para tratar grandes cantidades de sustancia. (Unitarias, 2010)  Filtro de carcasa y hojas Consiste en una serie de elementos planos, llamados hojas que pueden ser rectangulares o circulares, que se encuentran adentro de una carcasa presurizada (puesta horizontal o verticalmente), que inicialmente trabajaba
  • 6. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 a vacío pero por eficiencia se manejó a presiones mayores que los otros filtro prensa. Entre sus beneficios se tiene en cuenta una mayor uniformidad y mejor separación de la torta, mejor facilidad para lavar y de instalación de la tela. encima de un eje horizontal. Su funcionamiento se basa al de prensa pero su lavado es peor y la descarga más difícil. Como ventaja frente al filtro tambor es que ofrece un área de filtración con mayor espacio. Sus costos se encuentran entre 30000 a 5000000 de pesos Colombianos, dependen del tamaño y del uso que se le dé. Figura 2. Filtro de Carcasa y Hojas Aplicaciones  Para filtrar a presiones superiores a las de un FP de placas y marcos, para reducir la mano de obra o cuando se requiere un lavado más eficaz.  Se usa para clarificación y/o pulido de grandes cantidades de líquidos con un bajo contenido de sólidos.  Industria de bebidas. (Coulson , Richarson, Backhurst, & Harker, 2003)  Filtros de discos Es un cierto número de hojas filtrantes circulares puestas Figura 3. Filtro de discos Aplicaciones    Industrias de extracción metalúrgica. Tratamientos de aguas. En la agroindustria se utilizan este tipo de filtros para el acondicionamiento de aguas de proceso tanto de entrada como de salida. (Coulson , Richarson, Backhurst, & Harker, 2003)
  • 7. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA  ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Filtros de cartucho Figura 5. Filtro de banda automática. Figura 4. Filtro de Cartucho La filtración por cartuchos consiste en hacer circular, mediante presión, un fluido por el interior de un porta cartuchos en el que se encuentran alojados los cartuchos filtrantes. El fluido atraviesa el cartucho filtrante dejando en este, retenidos todos los contaminantes seleccionados. Una de las ventajas de este tipo de cartuchos es que se encuentra gran cantidad de estos filtros de tamaño pequeño, es decir que son perfectos para llevar a cualquier parte, cuando la cantidad de muestra es pequeña por su fácil funcionamiento y cuando su exigencia de calidad y seguridad son elevadas. (Sefiltra, s.f.) Entre las desventajas es que para su limpieza se requiere de gran tiempo ya que debe ser desmontado. La aplicación más frecuente es el tratamiento de agua y sus costos oscilan aproximadamente los US$200. La filtración se realiza en una tela horizontal apoyada en unas bandejas individuales, que pueden ser en acero inoxidable o materiales sintéticos. El drenaje del filtrado se realiza sobre unas parrillas reemplazables que se encuentran en la banda transportadora, que facilitan la perfecta limpieza del filtro. Son los más usados industrialmente debido a su simpleza y capacidad para manejar todo tipo de suspensiones, además la ventaja es que se utiliza cuando las partículas son demasiado grandes y los filtros de tambor no son adecuados para este proceso también para suspensiones que sedimentan rápido y cuando las partículas requieren largo tiempo de secado. (Mc Cabe, 2002) Además es construido en materiales resistentes a la corrosión, es de fácil acceso para el mantenimiento, no requiere mucho espacio de terreno y maneja tanto lodos biológicos como químicos. (Asesores, s.f.) Aplicaciones 2) Filtros de banda automática.  Ácidos orgánicos
  • 8. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA    ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Almidón y derivados Aceites vegetales y grasas Levaduras y extractos 3) Filtros discontinuos a vacío. La mayoría de filtros de prensa son discontinuos, aunque en ocasiones un filtro discontinuo de vacío suele ser de gran utilidad. Una nutcha es el ejemplo más notable de este tipo de filtros, que es poco más grande que un embudo Buchner, este se construye con facilidad al utilizar materiales resistentes a la corrosión por lo tanto se utiliza para sustancias con gran potencial corrosivo. Este filtro tiene como desventajas para operaciones de producción ya que es muy costoso debido al alto costo de mano de obra para su utilización. Las aplicaciones en las que más se encuentra este tipo de filtro son en obtención de extractos e industria nutraceutica. (Mc Cabe, 2002) (NO se encuentra datos de costos) Filtro 6. Filtro Nutcha 4) Filtros continuos de vacío. En este tipo de filtro el líquido es succionado a través de un medio filtrante en el que se coloca una torta de sólidos. Esta se retira para realizarle limpieza por medio de aspiración y lavado, después de descarga el medio filtrante y se reinicia el ciclo con la entrada de la suspensión. En cada uno del proceso es decir en la filtración, lavado y descarga se realiza la filtración por ende es interrumpido. Estos filtros difieren según la forma en la que se introduce la suspensión, la forma de la superficie filtrante y la manera en la que se descargan los sólidos, pero la mayoría aplican vacío desde una fuente estacionaria. La capacidad de cualquier filtro rotativo depende de las características de la alimentación
  • 9. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 (suspensión) y más que todo del espesor de la torta. (Mc Cabe, 2002) Perez, s.f.) 912.408,76 182.481.752,00 Figura 8. Filtros de tambor rotatorio. (TEFSA, s.f.) Figura 7. Filtros Continuos (FILTROS, 2013)  Filtros de tambor rotatorio. Es un tambor horizontal con una cara ondulada y contiene una lona que funciona como el medio filtrante. Funciona de tal manera que cuando se introduce al líquido se aplica vacío por medio de la válvula rotatoria. Existes varios tipos de filtros de tambor dependiendo de los compartimentos en el tambor y de si se retira el medio filtrante todo depende del uso que se le vaya a dar (Mc Cabe, 2002). Sus costos son aproxidamente (Roverti Col$ –  Filtros de tambor rotatorio a presión. En este tipo de filtro los sólidos descargados y el coadyuvante de filtración se recogen en una zona de filtración para retirarlos habitualmente a la presión atmosférica, mientras el tambor se recubre nuevamente. (Mc Cabe, 2002)
  • 10. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Figura 9. Filtro rotatorio a presión. (Industry, s.f.) Figura 10. Aplicaciones en la Industria de los filtros continuos de vacío. (TEFSA, s.f.) Filtros clarificadores - Fundamento filtros clarificadores Los filtros clarificadores retiran pequeñas cantidades de sólidos o gotitas de líquido a partir de líquidos o gases. Las partículas son atrapadas en el interior del medio filtrante o en sus superficies. La clarificación difiere del tamizado en que los poros del medio filtrante son mayores (a veces mucho mayores) que las partículas a ser retiradas. Las partículas son captadas por las fuerzas superficiales, e inmovilizadas en la superficie o dentro de los canales de flujo, donde reducen el diámetro efectivo de los canales pero normalmente no llegan a bloquearlos por completo. En todos estos filtros la mayor parte de la separación es por impacto. Figura 11. Instalación de discos en filtro clarificador. (Perry, 2009) - Clarificadores líquidos Una pila de discos para un filtro clarificador de disco emplea discos hechos de asbestos y fibras de celulosa. En esta operación el conjunto está sellado dentro de un contenedor a presión. El líquido fluye al interior a través de los discos y de una tubería múltiple central con una descarga central o periférica. - Clarificadores de gases Los filtros para limpieza de gases comprenden filtros de almohadilla para
  • 11. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 polvo atmosférico, y lechos granulares y filtros de bolsas para el tratamiento de polvos de proceso. El aire se limpia haciéndolo pasar a través de almohadillas de pulpa de celulosa, algodón, fieltro, fibra de vidrio o tamices metálicos; el material filtrante puede estar seco o recubierto con un aceite viscoso que actúa como un retenedor de polvo. Para tratamiento ligero las almohadillas filtrantes se desechan, pero en la limpieza de gases a gran escala con frecuencia se lavan y se recubren con aceite. (Mc Cabe, 2002) Figura 12. Pila de discos para un filtro clarificador. APLICACIONES: Los filtros clarificadores se suelen emplear cuando la cantidad de sólidos presentes en el líquido es muy pequeña, siendo de gran aplicación para la depuración de agua y el tratamiento de aguas residuales. (mineria, 2009) Tratamientos de clarificación y potabilización, filtración de agua en circuitos de refrigeración, filtración de agua destinada a la alimentación de generadores de vapor filtración de agua utilizada para procesos tecnológicos de diversa naturaleza. Los filtros clarificadores para líquidos son especialmente importantes en materiales "pulidos", tales como bebidas, productos farmacéuticos, combustible de petróleo El precio de este tipo de filtro oscila entre 100 y 250 dólares. Filtros de membrana La membrana ideal para filtración con flujo transversal (la cual tiene como fundamento de aplicación suspensiones concentradas de partículas finas, material coloidal o para disoluciones fraccionadas de macromoléculas.) debe tener una porosidad alta y una distribución estrecha de tamaño de poro; con los poros más grandes se retienen las partículas o moléculas ligeramente más pequeñas. Estos filtros tienen aplicación en micro filtración, ultrafiltración e hiperfiltracion. La permeabilidad y selectividad de las membranas puede ser controlada durante el proceso de fabricación. Las membranas son preparadas por diferentes métodos patentados, a partir de acetato de celulosa, poliolefina, poliacrilonitrilo, cloruro de polivinilo o fibra de vidrio y luego soportado por un material rígido y más poroso. El proceso de separación por membrana resulta ventajoso porque
  • 12. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 presenta poco deterioro sobre los componentes que conforman el sistema y cuando los métodos tradicionales de separación no resultan económicamente factibles. Entre las desventajas del proceso, se puede encontrar una posible descomposición microbiana de la membrana (vida útil de la membrana afecta enormemente el costo), y descenso de la permeabilidad en el tiempo. - Membrana de micro y ultrafiltración La ultrafiltracion (UF) es un método para separar macromoléculas y sustancias coloidales, donde una membrana actúa como barrera selectiva, logrando separar partículas que se encuentran en el rango entre 5 y 100 nm. El solvente y los solutos de bajo peso molecular (tales como azucares, sales, aminoácidos, etc.) pasaran a través de la membrana, quedando retenidas las grandes moléculas. Por esto, la principal aplicación de la ultrafiltración es la concentración, fraccionamiento y purificación de macro solutos en solución acuosa, tales como proteínas y carbohidratos. Figura 13. Repuesto para filtración por membrana. (ESP products) El micro filtración (MF) es una técnica de filtración por membrana que permite retener partículas en el rango de 0,02-10 mm el proceso puede ser llevado a cabo al igual que la ultrafiltración, en dos tipos de configuraciones: frontal y tangencial. Como ventajas y desventajas en este tipo de membranas se puede presentar alta eficiencia y bajos consumos energéticos y de operaciones, un uso reducido de reactivos químicos, respecto a desventajas este proceso no es eficiente para tratamiento de aguas para elevado contenido de elementos y sus membranas no son completamente semipermeables lo que puede conllevar a tener fugas al momento de la operación. (Mc Cabe, 2002) Aplicaciones industriales La industria química y el proceso de aguas residuales por filtración por membrana juegan un papel integral en el procesamiento de flujo de aguas residuales complejas para reducir. Las aplicaciones medioambientales típicas son: Flujo de los desechos de las plantas de alimentos y lácteos, agua de canal de arrastre, pulido de condensados del evaporador, recuperación y reutilización de soluciones de limpieza usadas.
  • 13. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Figura 14. Sistema de Filtración por membrana. (RAMGUZ) Muchos procesos químicos también utilizan la filtración por membrana para: desalar, diafiltrar y purificar de tintes, pigmentos en la industria textil. Limpiar las corrientes de aguas residuales y limpiar Concentración y deshidratación de minerales como arcilla, dióxido de titanio y carbonato de calcio en La micro y ultrafiltración los productos terminados de la industria alimenticia se someten a procesos de filtración como en los zumos de fruta aprovechando el potencial de las membranas, en la industria de cerveza eliminando sólidos y partículas de la malta y la levadura. (GEA, 2013) El precio de estos filtros esta alrededor de 180 dólares y los sistemas de filtración con estas membranas alrededor de 2500 dólares. Filtración centrifuga Los sólidos que forman una torta porosa se pueden separar de líquidos en una centrífuga filtrante. La suspensión se introduce como alimentación en una cesta rotatoria que tiene una pared perforada recubierta con un medio filtrante tal como una lona o una tela metálica. La presión que resulta de la acción centrífuga obliga al líquido a pasar a través del medio filtrante dejando los sólidos retenidos. Si se corta la alimentación a la cesta y se sigue centrifugando, la torta de sólidos queda libre de la mayor parte del líquido residual en un periodo corto, en este la torta deja sólidos "más secos" que en el caso de un filtro prensa o un filtro de vacío. Cuando el material de filtrado debe secarse posteriormente por medios térmicos, el uso de una centrífuga supone una importante reducción de los costos. (Pineda Santos, 2005) Una centrífuga cuenta con 5 etapas de operación que son las siguientes: 1. Alimentación 2. Limpieza de la torta 3. Retiro de la torta 4. El retiro del líquido 5. Lavado de la centrífuga (Filtracion centrifuga, 2011)
  • 14. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Figura 15. Filtro centrifugo de cesta perforada. (Mc Cabe, 2002) Dentro de los filtros de centrifuga se encuentran equipos con diferentes modos de operación y mecanismo de funcionamiento, entre ellos encuentran los de centrifuga automática discontinua, discontinua suspendida y centrifuga continua de filtración. Dentro de las aplicaciones de este filtro se encuentran: Clasificación de líquidos, espesamiento de lodos, separación de mezclas con diferentes fases clasificación de sólidos en una suspensión en función de su tamaño. (Lenntech, 2001) El precio de estos filtros esta alrededor de 6000 dólares. Filtración de lecho - Filtración de Lecho El sistema de filtración sobre lecho filtrante se aplica cuando la cantidad de materia que debe retenerse es grande y las partículas en suspensión contenidas en la misma son relativamente pequeñas. Para que una filtración de este tipo sea eficaz, es preciso que las materias puedan penetrar en profundidad en el interior del lecho y no bloquearlo en su superficie. Por otra parte, es preciso que se elijan cuidadosamente los elementos que conforman el lecho, tanto en su granulometría, como en la altura de capa. (STF, 2010) Figura 16. Filtro de lecho. (Carbotecnia, 2010) - Filtración de lechos multimedia (lecho profundo) Son filtros que contienen varios tipos de medio filtrante, la filtración multimedia funciona bajo el mecanismo de medios filtrantes en las capas superiores atrapan partículas grandes, y las partículas más pequeñas atrapadas de manera exitosa en las capas inferiores de la cama filtrante. El resultado es un sistema de filtración muy eficiente ya que la remoción de materia se lleva a cabo a través de toda la cama filtrante. Los filtros multimedia generalmente remueven partículas de 5 a 15 micras en tamaño a más grandes.
  • 15. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Figura 17. Filtro de lecho multimedia. (WaterShop) Cuando se comparan con filtros de gravedad, los filtros multimedia instalados en aplicaciones municipales generalmente requieren menos espacio y sobrepasan a los filtros de un solo medio. Poseen gran ventaja en el uso de procesos de ablandamiento y desmineralización del agua, y en otros procesos especiales tales como la purificación de ciertos productos químicos, la desmineralización de jarabes de azúcares, etc. (Hidalgo) Estas también dependen del tipo de lecho y la velocidad aplicada se puede realizar filtración previa a ósmosis inversa, potabilización, eliminación de turbidez, piscifactorías, industrias alimentarias (normalmente bebidas), agro-Industria, tratamiento de efluente. El precio de estos filtros oscila entre 400 y 2100 dólares. Costos en la filtración. El costo de la estación de filtración incluye no solo el gasto de instalación del filtro en sí, si no el de todos los accesorios dedicados a la operación de filtración, como por ejemplo las bombas de alimentación y las instalaciones para almacenamiento, los tanques de pre capa, los sistemas de vacío (que a menudo son un factor importante en las estaciones de filtración al vacío) y los sistemas de aire comprimido, el coste de entrega de los accesorios más los gastos de instalación del filtro y accesorios suelen tener el mismo orden de magnitud que el coste de entrega del filtro, y habitualmente es varias veces mayor. Los gastos de instalación deben estimarse en relación con los costes de la mano de obra local y las consideración especificas del lugar. (Perry, 2009) Bibliografía Asesores, A. y. (s.f.). Anguiano y Wong Asesores. Obtenido de http://www.awasa.com.mx/produc ts/productos/filtros-banda.html Cadena Rios, A. (07 de 08 de 2008). Selección de un filtro para clarificar y abrillantar cerveza, a partir del comparativo entre un filtro de placas verticales y un filtro de candelas. Tesis Profesional. Mexico, D.F., Magdalena Contreras. Carbotecnia. (2010). Carbotecnia, filtro de lecho profundo. Obtenido de http://www.carbotecnia.info/63x6 7.html
  • 16. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 Coulson , J. M., Richarson, J. F., Backhurst, J. H., & Harker. (2003). Ingenieria Química . Barcelona: Reverte. Escobar, H. (s.f.). Revistas Ciencias. Obtenido de http://www.revistaciencias.com/p ublicaciones/EpyuZEkAyZAFkvy UYz.php Industry, D. (s.f.). Direct Industry . Obtenido de http://www.directindustry.es/prod/ passavant-geiger/filtros-tamborpresion-21060-492165.html Lenntech. (2001). Centrifugacion. Obtenido de http://www.lenntech.es/centrifuga cion.htm ESP products, W. (s.f.). Membranas para filtro. Obtenido de www.waterproducts.com Mc Cabe, W. (2002). Operaciones Unitarias en Ingenieria Quimica. Ciudad de Mexico: Mc Graw Hill. Filtracion centrifuga. ( ) teni o e i ala a iles or ress co iltracic n oc mineria, S. (2009). FILTROS. Obtenido de http://www.solomineria.com.pe/ht ml/metalurgia/39.pdf FILTROS, S. (30 de 10 de 2013). STF Filtros. Obtenido de http://stffiltros.com/stf-filtrostecnologia/filtros-de-lecho-dearena/filtros-de-lechoindustriales.html Perry, R. H. (2009). Manual del Ingeniero Quimico. Mc Graw Hill. GEA. (2013). Aplicaciones Industriales. Obtenido de http://www.geafiltration.com/espa nol/mercadosaplicaciones/aplicacionesindustriales.htm Hidalgo, M. (s.f.). Filtracion de lecho profundo. Obtenido de http://www.livingwater.org/filtracion_por_lecho_pr ofundo.htm Pineda Santos, A. (2005). Estudio del tratamiento de un agua con alto contenido de silicatos de zirconio mediante ultrafiltracion. Obtenido de http://riunet.upv.es/bitstream/hand le/10251/2601/tesisUPV2316.pdf Quiminet. (30 de 01 de 2008). Quiminet. Obtenido de http://www.quiminet.com/articulo s/el-funcionamiento-del-filtroprensa-23843.htm RAMGUZ. (s.f.). Sistema de Microfiltracion. Obtenido de http://www.acodal.com/Boletin%
  • 17. TRABAJO DE EQUIPOS DE OPERACIONES CON SÓLIDOS EN FILTRACION Laura Andrea Benavides1, Lina López Leiva2, Laura Alejandra Salamanca3, Natalia Zuluaga Bernal 4 OPERACIONES CON SÓLIDOS FACULTAD DE INGENIERÍA ING. QUÍMICA DOC. ING. IVÁN RAMÍREZ MARÍN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA NOVIEMBRE 2013 20Industrias/Boletin2/ragmuz/rag muzif.html Roverti Perez, D. E. (s.f.). Plus Formación. Obtenido de http://www.plusformacion.com/R ecursos/r/Operacion-unitariafiltracion Safe, F. (01 de 11 de 2013). Filter Safe. Obtenido de http://www.filtersafe.net/index.ph p Sefiltra. (s.f.). Sefiltra Purificacion de Fluidos. Obtenido de http://www.sefiltra.com/filtros-decartucho-cartuchos-filtrantes.php STF, F. (2010). Filtros de lecho industriales. Obtenido de http://stf-filtros.com/stf-filtrostecnologia/filtros-de-lecho-de- arena/filtros-de-lechoindustriales/filtros-de-lechoindustriales-m.html TEFSA. (s.f.). TEFSA. Obtenido de http://www.gruptefsa.com/sp/fv.ht m Unitarias, O. (31 de 08 de 2010). Operaciones Unitarias. Obtenido de http://operacionesunitariaspcga.bl ogspot.com/2010/08/filtracion.ht ml WaterShop. (s.f.). Purificadores de Agua. Obtenido de http://www.purificadoresdeagua.n et/purificadoras-de-agua/glosariopurificadoras-agua.html