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FILTRACIÓN

INTEGRANTES:• Soto Morales Viridiana Marisol.• Fuentes Pérez Brenda Berenice.

INTRODUCCION

En la filtración, las partículas suspendidas en un fluido, ya sea líquido o gas, se separan mecánica o físicamente usando un medio poroso que retiene las partículas en forma de fase separada que permite el paso del filtrado sin sólidos.

¿QUE ES LA FILTRACIÓN?

La filtración es la separación de sólidos y líquidos, puede resolverse de distintas maneras según sea la naturaleza de los solidos y de la proporción sólido a líquido en la mezcla que quiere repararse. Cuándo la cantidad de sólido es relativamente pequeña comparada con la del líquido, el proceso normalmente se denomina filtración.

EN QUE CONSISTE LA FILTRACIÓN

En la separación de partículas sólidas de líquidos se puede resolver usando gran diversidad de métodos, dependientes del tipo de sólido, de la proporción de sólido a líquido en la mezcla, de la viscosidad de la solución y de otros factores. En la filtración se establece una diferencia de presión que hace que el fluido fluya a través de poros pequeños que impiden el paso, de las partículas sólidas las que a su vez, se acumulan sobre la tela como torta porosa.

APARATO DE SEPARACION DE LABORATORIO

Cuándo la cantidad de sólido es relativamente pequeña comparada con la del líquido, el proceso normalmente se denomina filtración.

CLASIFICACIÓN DE LOS FILTROS

Los filtros se clasifican dependiendo de que la torta de filtrado sea el producto deseado o bien el liquido transparente.

De acuerdo con su ciclo de operación: por lotes, cuando se extrae la torta después de cierto tiempo, o de manera continua.Los filtros pueden ser de gravedad, donde el liquido simplemente fluye debido a la presencia de una carga hidrostática, o bien se puede usar presión o vacío para incrementar la velocidad de flujo.

EQUIPOS DE FILTRACION.

Debido a la gran variedad de aparatos en que se efectúa la filtración, no es posible hacer una clasificación sencilla que influya todos los tipos de filtros conocidos:

1. Filtros de arena.2. Filtros prensa.3. Filtros de hojas.4. Filtros continuos rotativos.

Los aparatos utilizados para la filtración puede clasificarse según ciertos tipos dictados por consideraciones mecánicas especificas de las industrias en las que se utilizan.

Este es el filtro mas sencillo es una caja de madera con el fondo perforado y llena de arena suelta. Suelen ser utilizado: Cuándo la cantidad relativa de solidos que hay que separar es muy pequeña.Cuándo se han de manejar volúmenes de liquido muy grandes.

FILTROS DE ARENA

A) Los tipos principales son: filtros prensa de cámaras y filtros prensa de placas y marcos.  B) Filtros prensa de cámaras: El tipo de filtro prensa más sencillo y más barato, es conocido como de cámaras o filtro prensa de platos huecos.

FILTROS PRENSAS

Un tipo de filtro más

satisfactorio y mucho más

flexible es el filtro prensa

de platos y marcos

(algunas veces llamado

plato embutido). Este se

compone de platos muy

ligeramente rebordeados y

de marcos huecos,

montados alternativamente

en el mismo tipo de

estructura que se emplea

para el filtro de cámaras.

Filtro prensa de platos y marcos

FILTRO DE HOJAS

El filtro de hojas se acondicionó para grandes volúmenes de suspensión y un lavado mas eficiente, cada hoja es un marco hueco de alambre cubierto con un saco de tela filtrante.

Estas hojas se cuelgan en paralelo en un tanque cerrado. La suspensión entra al tanque y la presión llega a la tela filtrante, donde la torta se deposita en el exterior de la hoja.

FILTRO ROTATIVOS

A)Filtro rotatorio continuo de tambor al vacio:

filtra, lava y descarga la torta con un régimen continuo.

- El tambor cilíndrico- La válvula automática

B) Filtro de disco rotatorio continuo:

este filtro consta de discos verticales concéntricos montados en un eje horizontal. El filtro opera con el mismo principio rotatorio de tambor al vacio, todos estos discos están huecos y cubiertos con un filtro de tela. La torta se lava, se seca.

C) Filtro horizontal rotatorio continuo: éste es un filtro al vacio cuya superficie filtradora anular rotatoria está dividida en sectores, conforme el filtro horizontal gire recibe suspensión, luego se lava, se seca y se le quita la torta.

LECHO DE FILTRACIÓNEs el tipo mas sencillo de filtro, se utiliza principalmente en casos en los que pequeñas cantidades relativas de sólidos se separan de grandes cantidades de agua y se clarifica el liquido.

L

LECHO DE FILTRACION DE PARTICULAS SOLIDAS

La filtración continua hasta que los marcos quedan completamente llenos de sólidos, todas las salidas de descarga comunican a un cabezal común.

MEDIO FILTRANTE Y AYUDAS DE FILTRACION

MEDIO FILTRANTE

1. Separar los sólidos de la suspensión y producir un filtrado transparente.

2. Los poros no se deben obstruir con facilidad para que la velocidad del proceso no sea demasiado lenta.

3. El medio filtrante debe permitir la extracción de la torta sin dificultades ni pérdidas.

4. Debe tener una resistencia suficiente para no rasgarse y no ser afectado por los productos químicos presentes.

AYUDAS DE FILTRACIÓN.

1.Celulosa de madera.2.Asbesto. 3.Otros sólidos porosos inertes.

TEORIA BASICA DE LA FILTRACION

CAIDA DE PRESION DEL FLUIDO A TRAVÉS DE LA

TORTA.

t=tiempo desde el inicio de filtrado.L= espesor de la torta en m.A= área de corte transversal del filtro es m2.V= velocidad lineal del filtrado en la dirección L en m/s.

Donde Kp se da en s/m6 y B en s/m3.

ECUACIÓN DE FILTRACIÓN PARA PROCESOS A PRESIÓN CONSTANTE.

EJEMPLO: Evaluación de las constantes de filtración en un proceso a presión constante.

Se cuenta con los siguientes datos para filtrar en el laboratorio una suspensión de CaCo3 en agua a 298.2K (25°C), a presión constante (-Ap) de 338 kN/m2. El área de filtración de la prensa de placas y marcos esA = 0.0439 m2, y la concentración de la suspensión es Cs = 23.47 kg/m3

Calcule las constantes a y Rm, con base en estos datos experimentales, si t es el tiempo en s y V es el volumen de

filtrado recolectado en m3.

datos:

B = 6400 s/m3.A = 0.0439 m.

Kp = 6.00 x B=¿?Rm=¿?La nueva área es:A = 0.873(20) = 17.46 m* (188 pie*). Viscosidad=8.937x10-4

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 60123456789

10111213141516171819202122232425

8.849.5

10.86

12.3

13.89

15.36

16.83

18.38

19.86

21.42f(x) = 2.88446003427035 x + 6.785965985688R² = 0.99648649760219

valores de t/v para el ejemplo 14.2.1.(t=s, v=m3)

volumen de filtrado Vx103 (m3)

t/v

X10

-3 (

s/m

3)

x y

0

0.498 8.84

1 9.5

1.501 10.86

2 12.32.498 13.89

3.002 15.36

3.506 16.83

4.004 18.38

4.502 19.86

5.009 21.42