INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
                        UPIBI
           LABORATORIO DE BIOSEPARACIONES



                                      • Integrantes del equipo 3:
                               • Abundís García Miriam Fabiola
                                  • Ávila Rodríguez Dulce María
                                 • García Herrera Martín Shayd
                                 • López Esparza Víctor Adrian
                                     • Reyes Marcos Esmeralda
                                           • Rico García Abigail

                                                        • Grupo:
                                                          • 7FV1

                                                   • Profesores:
                                      • Castillo Campos Emilio
                                    • Cuadros Moreno Adriana
PRÁCTICA 2. FILTRO
    PRENSA.
INTRODUCCIÓN.
• Filtración.  Operación unitaria cuya finalidad es la
  separación de un sólido insoluble que está presente en
  una suspensión sólido-líquido.
• Los tres tipos de mecanismos de filtración son:
• Filtración de lecho profundo. Los sólidos se depositan
  dentro del medio filtrante.
• Filtración con formación de torta (convencional). Los
  sólidos se depositan sobre el medio filtrante formando
  una pasta.
• Filtración por membranas. No hay un depósito de
  sólidos sobre la membrana, sino una concentración del
  caldo
INTRODUCCIÓN.
• FUNDAMENTOS.
  • Para un filtro en el que se forma una torta, la caída de presión total
    que experimenta el fluido es la suma de la que experimenta a
    través del medio filtrante y a través de la torta.
INTRODUCCIÓN
• Constituido por un sistema de placas apiladas, cada una
 de las cuales tiene en su interior un filtro de papel o tela.
 (Manrique 2003)




• Utiliza un tipo de presión mecánica. (Manrique, 2003)
INTRODUCCIÓN.
• Es utilizado en los procesos continuos y semicontinuos .


• Se alternan placas cubiertas por filtros a ambos lados,
 con marcos metálicos.




• Todo el sistema se une por mecanismos hidráulicos
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
MANUAL DE OPERACIONES.
1. Verificar que el equipo este desconectado
2.Limpiar todas las partes del equipo.
3. Armar el filtro con las placas y lo marcos de la siguiente
 manera: placa/medio filtrante(constan de un empaque
 para sellar)/marco/placa VERIFICAR QUE LOS
 EMPAQUES SELLEN BIEN PARA EVITAR FUGAS
4.Purgar la bomba
5.Llenar tanque de alimentación con la suspensión(en este
 caso almidón)
AGITACIÓN
PRESIÓN AMBIENTAL
6. Conectar el equipo encienda la bomba
7. Abrir válvula de paso para hacer pasar la suspensión
VERIFICAR MANÓMETRO Y ANOTAR PRESIÓN
8.Recibir filtrado
9.Desarmar el equipo, TENIENDO CUIDADO DE NO
 DEJAR CAER TORTA
10.Lavar los marcos, placas y el medio filtrante
11.Lavar el resto del equipo, incluyendo el equipo
 auxiliar(tanque de alimentación y de filtrado)
12. Armar nuevamente el equipo
DIAGRAMA DE FLUJO
                               1      Tanque de alimentación
    100                        2      Filtro prensa
                               3      Tanque de filtrado




      Alimentación

                     101


                                                    102
                           Filtrado
             Torta
BALANCE DE MATERIA
  ACUMULACIÓN= ENTRADA – SALIDA +
      GENERACIÓN - CONSUMO
        Acumulación= entrada-salida
         Acumulación=2100g-750g
           Acumulación=1350g
RESULTADOS.
Cuadro 1. Características del equipo de filtración.

            ELEMENTO.                                 DESCRIPCIÓN.
            Filtro Prensa                         Marca: Italia Didacta
                                              Material de fabricación: acero
                                                        inoxidable
       Bomba de alimentación                            Centrífuga
            Medio filtrante                              Almidón
   Material de los marcos y placas        Plástico, lona y empaque de caucho.
         Número de marcos                                   7
     Dimensiones de los marcos                  17*17 (cm) ancho .77 cm
Diámetro del tanque de alimentación                      55.5 cm
   Diámetro del tanque de filtrado                       55.5 cm
RESULTADOS.
Cuadro 2. Flujos del filtrado.
   TIEMPO (min)         VOLUMEN(mL)   TIEMPO (s)   FLUJO (mL/s)
         0                   150         5.22         27.06
                             130         5.12
         3                   120         5.26         22.31
                             115         5.27
         6                   115         5.34         20.55
                             110         5.62
         9                   100         5.45         18.32
                             100         5.46
        12                   90          5.50         16.66
                             95          5.60
        15                   75          5.41          13.9
                             77          5.52
        18                   69          5.38         12.92
                             71          5.45
        21                   63          5.30         11.33
                             60          5.56
RESULTADOSdel filtrado.
Cuadro 2. (Continuación) Flujos
  TIEMPO (min)   VOLUMEN(mL)      TIEMPO (s)   FLUJO (mL/s)
      24             60              5.64          10.7
                     60              5.57
      27             58              5.77         10.20
                     59              5.69
      30             57              5.70         10.05
                     55              5.44
      33             51              5.77          8.92
                     50              5.54
      36             52              5.38          9.83
                     55              5.5
      39             52              5.31         10.07
                     55              5.31
      42             35              5.31          6.48
                     34              5.33
RESULTADOS.
• Cuadro 3.Rendimiento obtenido.
   Peso inicial     Peso de la     Peso de la    Rendimiento
   del almidón    torta(húmeda)    torta(seca)
      2.1 kg         1.49 kg         750 kg        64.28%
Gráfica1. Variación del flujo volumétrico respecto al tiempo.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
• El rendimiento que se obtuvo del equipo fue bajo del
  64.28%
• Cuando se lavó el equipo observamos que había
  almidón(en una cantidad considerable) lo que nos lleva a
  pérdidas
• En la gráfica se observa que a mayor tiempo, menor es el
  volumen de filtrado lo cual se debe a la cantidad de
  almidón que está siendo retenida. Esto es una desventaja
  del equipo, ya que se tiene que interrumpir la operación
  para limpiar y continuar el filtrado
CONCLUSIONES
• Una desventaja de los filtros intermitentes es el tener que
  interrumpir la operación para descargar la torta
• Este tipo de filtros operan en contacto con el ambiente
RECOMENDACIÓN PARA LA
PRÁCTICA
• Para poder mejorar la presión se necesita una válvula de
 globo y no una de paso.

• Hacer una inspección a la válvula de salida


• No recargarse sobre el filtro prensa al momento de
 apretar los marcos
APLICACIONES EN LA
INDUSTRIA
• Muy utilizado en el sector del Medio Ambiente, el filtro de
  prensa permite concentrar lodos y suspensiones procedentes
  de :
- tratamiento de efluentes urbanos e industriales
- instalación de producción de agua potable
- tratamiento de humos por vía húmeda
- descontaminación de los suelos
- valorización o eliminación de residuos
• Tipos de lodos :
- lodos primarios
- lodos biológicos
- lodos digeridos
- lodos de flotación
- lodos físico-químicos
INDUSTRIA ALIMENTARIA
• La utilización del filtro de prensa se ha desarrollado ampliamente en los procesos
   alimentarios, tanto para aplicaciones de concentración de productos como para la
   filtración de fluidos en líneas de fabricación.
• La presión de final de prensado depende entonces de la naturaleza del producto
   filtrado y del objetivo de la filtración.
• Aplicaciones :
• Industrias agroalimentarias
- azúcar de remolacha y de
caña
- almidón y harinas
- aceites y grasas
Industria de las bebidas
- levaduras
• Ejemplo de referencia :
• Filtración de levaduras para
• la fabricación de la cerveza
BIBLIOGRAFÍA.
• Manrique, Iván. 2003. “Jarabe de yacon: Principios y
  procesamiento” Centro Internacional de la papa. Lima,
  Perú. Pp. 23, 24.
• Ibarz , Alberto.2005. “Operaciones unitarias en la
  ingeniería de alimentos” Grupo Mundi-Prensa. Madrid,
  España. Pp. 271-280.
• http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf

Filtro Prensa

  • 1.
    INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDADPROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA UPIBI LABORATORIO DE BIOSEPARACIONES • Integrantes del equipo 3: • Abundís García Miriam Fabiola • Ávila Rodríguez Dulce María • García Herrera Martín Shayd • López Esparza Víctor Adrian • Reyes Marcos Esmeralda • Rico García Abigail • Grupo: • 7FV1 • Profesores: • Castillo Campos Emilio • Cuadros Moreno Adriana
  • 2.
  • 3.
    INTRODUCCIÓN. • Filtración. Operación unitaria cuya finalidad es la separación de un sólido insoluble que está presente en una suspensión sólido-líquido. • Los tres tipos de mecanismos de filtración son: • Filtración de lecho profundo. Los sólidos se depositan dentro del medio filtrante. • Filtración con formación de torta (convencional). Los sólidos se depositan sobre el medio filtrante formando una pasta. • Filtración por membranas. No hay un depósito de sólidos sobre la membrana, sino una concentración del caldo
  • 4.
    INTRODUCCIÓN. • FUNDAMENTOS. • Para un filtro en el que se forma una torta, la caída de presión total que experimenta el fluido es la suma de la que experimenta a través del medio filtrante y a través de la torta.
  • 5.
    INTRODUCCIÓN • Constituido porun sistema de placas apiladas, cada una de las cuales tiene en su interior un filtro de papel o tela. (Manrique 2003) • Utiliza un tipo de presión mecánica. (Manrique, 2003)
  • 6.
    INTRODUCCIÓN. • Es utilizadoen los procesos continuos y semicontinuos . • Se alternan placas cubiertas por filtros a ambos lados, con marcos metálicos. • Todo el sistema se une por mecanismos hidráulicos
  • 7.
  • 8.
    MANUAL DE OPERACIONES. 1.Verificar que el equipo este desconectado 2.Limpiar todas las partes del equipo. 3. Armar el filtro con las placas y lo marcos de la siguiente manera: placa/medio filtrante(constan de un empaque para sellar)/marco/placa VERIFICAR QUE LOS EMPAQUES SELLEN BIEN PARA EVITAR FUGAS 4.Purgar la bomba 5.Llenar tanque de alimentación con la suspensión(en este caso almidón) AGITACIÓN PRESIÓN AMBIENTAL 6. Conectar el equipo encienda la bomba
  • 9.
    7. Abrir válvulade paso para hacer pasar la suspensión VERIFICAR MANÓMETRO Y ANOTAR PRESIÓN 8.Recibir filtrado 9.Desarmar el equipo, TENIENDO CUIDADO DE NO DEJAR CAER TORTA 10.Lavar los marcos, placas y el medio filtrante 11.Lavar el resto del equipo, incluyendo el equipo auxiliar(tanque de alimentación y de filtrado) 12. Armar nuevamente el equipo
  • 10.
    DIAGRAMA DE FLUJO 1 Tanque de alimentación 100 2 Filtro prensa 3 Tanque de filtrado Alimentación 101 102 Filtrado Torta
  • 11.
    BALANCE DE MATERIA ACUMULACIÓN= ENTRADA – SALIDA + GENERACIÓN - CONSUMO Acumulación= entrada-salida Acumulación=2100g-750g Acumulación=1350g
  • 12.
    RESULTADOS. Cuadro 1. Característicasdel equipo de filtración. ELEMENTO. DESCRIPCIÓN. Filtro Prensa Marca: Italia Didacta Material de fabricación: acero inoxidable Bomba de alimentación Centrífuga Medio filtrante Almidón Material de los marcos y placas Plástico, lona y empaque de caucho. Número de marcos 7 Dimensiones de los marcos 17*17 (cm) ancho .77 cm Diámetro del tanque de alimentación 55.5 cm Diámetro del tanque de filtrado 55.5 cm
  • 13.
    RESULTADOS. Cuadro 2. Flujosdel filtrado. TIEMPO (min) VOLUMEN(mL) TIEMPO (s) FLUJO (mL/s) 0 150 5.22 27.06 130 5.12 3 120 5.26 22.31 115 5.27 6 115 5.34 20.55 110 5.62 9 100 5.45 18.32 100 5.46 12 90 5.50 16.66 95 5.60 15 75 5.41 13.9 77 5.52 18 69 5.38 12.92 71 5.45 21 63 5.30 11.33 60 5.56
  • 14.
    RESULTADOSdel filtrado. Cuadro 2.(Continuación) Flujos TIEMPO (min) VOLUMEN(mL) TIEMPO (s) FLUJO (mL/s) 24 60 5.64 10.7 60 5.57 27 58 5.77 10.20 59 5.69 30 57 5.70 10.05 55 5.44 33 51 5.77 8.92 50 5.54 36 52 5.38 9.83 55 5.5 39 52 5.31 10.07 55 5.31 42 35 5.31 6.48 34 5.33
  • 15.
    RESULTADOS. • Cuadro 3.Rendimientoobtenido. Peso inicial Peso de la Peso de la Rendimiento del almidón torta(húmeda) torta(seca) 2.1 kg 1.49 kg 750 kg 64.28%
  • 16.
    Gráfica1. Variación delflujo volumétrico respecto al tiempo.
  • 17.
    ANÁLISIS DE RESULTADOS •El rendimiento que se obtuvo del equipo fue bajo del 64.28% • Cuando se lavó el equipo observamos que había almidón(en una cantidad considerable) lo que nos lleva a pérdidas • En la gráfica se observa que a mayor tiempo, menor es el volumen de filtrado lo cual se debe a la cantidad de almidón que está siendo retenida. Esto es una desventaja del equipo, ya que se tiene que interrumpir la operación para limpiar y continuar el filtrado
  • 18.
    CONCLUSIONES • Una desventajade los filtros intermitentes es el tener que interrumpir la operación para descargar la torta • Este tipo de filtros operan en contacto con el ambiente
  • 19.
    RECOMENDACIÓN PARA LA PRÁCTICA •Para poder mejorar la presión se necesita una válvula de globo y no una de paso. • Hacer una inspección a la válvula de salida • No recargarse sobre el filtro prensa al momento de apretar los marcos
  • 20.
    APLICACIONES EN LA INDUSTRIA •Muy utilizado en el sector del Medio Ambiente, el filtro de prensa permite concentrar lodos y suspensiones procedentes de : - tratamiento de efluentes urbanos e industriales - instalación de producción de agua potable - tratamiento de humos por vía húmeda - descontaminación de los suelos - valorización o eliminación de residuos • Tipos de lodos : - lodos primarios - lodos biológicos - lodos digeridos - lodos de flotación - lodos físico-químicos
  • 21.
    INDUSTRIA ALIMENTARIA • Lautilización del filtro de prensa se ha desarrollado ampliamente en los procesos alimentarios, tanto para aplicaciones de concentración de productos como para la filtración de fluidos en líneas de fabricación. • La presión de final de prensado depende entonces de la naturaleza del producto filtrado y del objetivo de la filtración. • Aplicaciones : • Industrias agroalimentarias - azúcar de remolacha y de caña - almidón y harinas - aceites y grasas Industria de las bebidas - levaduras • Ejemplo de referencia : • Filtración de levaduras para • la fabricación de la cerveza
  • 22.
    BIBLIOGRAFÍA. • Manrique, Iván.2003. “Jarabe de yacon: Principios y procesamiento” Centro Internacional de la papa. Lima, Perú. Pp. 23, 24. • Ibarz , Alberto.2005. “Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos” Grupo Mundi-Prensa. Madrid, España. Pp. 271-280. • http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf