Competencia 2

Operaciones Unitarias I

FILTRACIÓN

CONCEPTO
 La filtración es la separación de partículas

sólidas a partir de un fluido mediante el
paso del fluido a través de un medio
filtrante o pared separadora sobre el que
se depositan los sólidos.
 El fluido puede ser gas o líquido.
 Debido a la gran variedad de materiales
que se han de filtrar y las diferentes
condiciones de operación de losprocesos
se han desarrollado numerosos tipos de
filtros. Algunos de los cuales se describen
a continuación.

Mecanismos de filtración

CONCEPTO
 La mayoría de los filtros son filtros a

presión , a vacío o separadores
centrífugos.
Pueden
ser
también
continuos y discontinuos, dependiendo
de que la carga de sólidos filtrados se
realice de forma continua o intermitente.
 Los filtros se dividen en tresgrupos
principales: filtros de torta, filtros
clarificadores
y
filtros
de
flujo
transversal.

FILTROS DE TORTA
 Al comienzo de la filtración en un filtro

de torta, algunas partículas sólidas en
los poros del medio filtrante y quedan
inmovilizadas, pero muy rápido otras
partículas se depositan sobre la
superficie del medio filtrante. después de
este breve periodo inicial, la torta de
sólidos esla que realiza la filtración y no
el medio filtrante; sobre la superficie se
forma una torta de espesor apreciable
que es preciso retirar periódicamente.

FILTROS PRENSA
 Un filtro prensa contiene un conjunto de placas

diseñadas para proporcionar una serie de
cámaras o compartimientos en los que se
pueden recoger los sólidos. Las placas se
recubren con un medio filtrante tal como una
lona. Lasuspensión se introduce en cada
compartimiento bajo presión; el líquido pasa a
través de la lona y sale a través de una tubería
de descarga, dejando detrás una torta sólida
húmeda.

FILTROS PRENSA

FUNDAMENTOS DE LA
FILTRACIÓN EN TORTA
 Por conveniencia en el análisis de los datos de

operación de filtración, la resistencia de la tela
de filtro y los canales de flujo se expresan por
lo general entérminos de un volumen
equivalente de filtrado
dV
( Pt ) g c

Ad w (V  V )
e
A

 Integrando la ecuación, nos queda:

g c A2 ( P )
0 (V  Ve )dV 0 w d
V



FUNDAMENTOS DE LA
FILTRACIÓN EN TORTA
g c A2 ( Pt )
V2
 VVe 

2
w

V 2

w


 VeV 
2
g c A ( Pt )  2


Problema para resolver en la
clase (Parte 1)


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Ruth y Kemple,reportan los resultados de pruebas de filtración de laboratorio , con un
precipitado de CaCO3 , suspendido en agua. Se usó una prensa de placas y marcos diseñada
en especial con un solo marco.
El marco tenía un área de filtrado de 0.283 y un espesor de 1.18 plg . Todas las pruebas se
llevaron a cabo a 66 °F , con una suspensión conteniendo una fracción de CaCO3 en peso
igual a 0.0723 la densidad dela torta seca era de 100 lb/ ft3 . A continuación se presentan los
resultados para una corrida :
ΔPt = 40 lb/in2 = Constante.
Volumen de filtrado ,lts
Tiempo, seg
0.2
1.8
0.4
4.2
0.6
7.5
0.8
11.2
1.0
15.4
1.2
20.5
1.6
26.7
1.8
33.4
2.0
41.0
2.2
57.7
2.4
67.2
2.6
77.3
2.8
88.7
Determine el volumen de filtrado equivalente en resistencia al medio filtrante y tuberia (Ve) y la
resistencia específica(α) , la porasidad (ε) y la superficie específica de la torta (So).

Problema para resolver en
clase (parte 2)
 Se va a usar un filtro prensa de placas y marcos de 30x30 plg,

con veinte marcos de 2.5 plg de espesor , para filtrar la
suspensión de CaCO3 utilizada en la prueba del problema
anterior. El área efectiva de filtración por marco es de 9.4 ft² y
se puede suponer que el valor Ve es elmismo que se
determinó en la corrida de prueba. Si la filtración se lleva a
cabo a presión constante con (- ΔP)= 40 lb/in² , Determine el
volumen de suspensión que se manejará antes de que los
marcos se llenen y el tiempo requerido para esta filtración.

Problema para resolver en
clase
 Se desea obtener 1500 ft3 de filtrado en un lapso de 8 horas,
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utilizando un filtro prensa con...