Grupo Nº 4 - Visita al Ingenio - Proyecto I.T.A. 3º T.M.E

Filtros Humedos

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de todo filtro se basa en la existencia de una diferencia de presión que obliga a una suspensión a atravesar el medio filtrante. En la superficie del medio filtrante se van a depositar los sólidos presentes formando con su acumulación una torta por la que debe seguir circulando la suspensión a filtrar.En las centrífugas la fuerza impulsora se aporta como energía cinética. El sólido se ve lanzado hacia la periferia, que se encuentra perforada, en la que se va a depositar comprimiéndose hasta formar una torta. Estos equipos se emplean igualmente para el lavado o el escurrido de sólidos. Los factores principales que afectan a la filtrabilidad son:

- la naturaleza del medio filtrante

- la naturaleza de la suspensión

- la fuerza impulsora aplicada

- la resistencia de la torta a la filtración

                - la temperatura de la suspensión

                - el tamaño de las partículas

                - la concentración de sólidos en suspensión

                - el efecto de la utilización de floculantes y de la agitación

El medio filtrante debe ser resistente mecánicamente y a la acción corrosiva del fluído, mostrar poca resistencia al flujo del filtrado, así como permitir que la torta se desprenda fácilmente.

La secuencia de operaciones que tienen lugar en una filtración se conoce como ciclo de filtración y son las siguientes:

Etapa tiempo 1.- Formación de la precapa 2- 5 min 2.- Recirculación de las aguas madres de la precapa 5- 15 min 3.- Filtración con recirculación de aguas madres 5- 15 min 4.- Filtración 20 min - 10h 5.- Escurrido/ secado de la torta 5- 30 min 6.- Lavado de la torta 2- 60 min 7.- 2º escurrido / secado de la torta 5- 30 min 8.- Descarga de la torta 2- 10 min 9.- Lavado de la tela y preparación para un nuevo ciclo 2- 5 min

Según el tipo de filtro y el modo de operación un ciclo podrá contener más o menos operaciones.

En ocasiones se requiere un pretratamiento de la suspensión previo a la filtración. Si la suspensión es diluída y las partículas sólidas decantan fácilmente en el fluído, puede ser interesante efectuar una concentración preliminar en un espesador o añadir un coagulante.

Si los sólidos de la suspensión son muy finos o viscosos, forman una torta densa e impermeable y obstruyen en seguida el medio filtrante. Por consiguiente, es necesario añadir ciertos aditivos que aumenten la porosidad de la torta. Estos aditivos reciben el nombre de coadyuvantes de filtración. Se pueden usar como tales la perlita, la tierra de diatomeas o la celulosa de madera. Estos materiales forman lechos de porosidades muy elevadas, provocan la reducción de la resistencia específica de la torta a la vez que aumentan su grosor, y hacen que ésta sea más compresible. Los coadyuvantes se suelen emplear cuando el filtrado es valioso y el residuo puede desecharse. Otra posible utilización de éstos es como precapa, depositando una pequeña cantidad del coadyuvante sobre el medio filtrante antes de comenzar la filtración.

Normalmente es necesario realizar un lavado de la torta para recuperar el líquido que haya quedado retenido, para ello se utiliza un disolvente miscible con el filtrado (usualmente agua). El lavado tiene lugar en dos etapas:

Primero las aguas madres son desplazadas de la torta filtrante por el líquido de lavado durante el período de lavado por desplazamiento. En esta etapa el efluente consiste básicamente en el filtrado que ha quedado sobre el filtro, sin producirse dilución apreciable. De esta manera puede separarse hasta el 90% del filtrado retenido. Durante la segunda etapa, denominada lavado por difusión, el disolvente llega a los huecos menos accesibles del filtro y la concentración de filtrado en el efluente es muy baja. También puede darse durante esta etapa la disolución de alguno de los componentes retenido en la torta. Hay que señalar además la existencia de filtros autolimpiantes.

El secado de la torta se suele efectuar por medio de aire caliente o aplicando vacío.

Por último señalar que existen dos modos de operación posibles:

- a presión constante: la presión de impulsión de la suspensión se mantiene constante durante todo el ciclo de filtración, con lo que el caudal de filtrado resulta variable y decreciente, ya que la resistencia de la torta aumenta con el espesor de la misma. El ciclo concluye cuando el caudal de filtrado está por debajo de un mínimo.

- a volumen constante: se intenta mantener fijo el volumen de filtrado, lo que se exige aplicar presiones crecientes para compensar los aumentos progresivos de resistencia de la torta. El ciclo se dará por terminado cuando se alcance la presión máxima que puede soportar el sistema.