Filtracion

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Escuela de Ingeniería de Alimentos

FILTRACIÓN

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RESUMEN

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Se hizo uso del filtro prensa para filtrar una solución de maicena marca EKONO en 20 L de agua al 5.0%. Se pesó los filtros secos previamente a iniciar el proceso paracorroborar (por medio de un secado continuo en el horno a 105°C por 24 horas), el peso acumulado en cada uno de ellos y así verificar el rendimiento de filtración. El equipo se operó a una presión de 1.5 bar generando 827.57 g de maicena filtrada para un rendimiento de filtración del 76.66% y un porcentaje de pérdidas del 23.33% Se logro una resistencia especifica de la torta (α) de de 6.2·189 m/Kg. yuna resistencia del medio Rm de 4.28·1010 m-1. El proceso de filtrado no fue el esperado, aunque se obtuvo una buena cantidad de solutos partiendo de una solución muy diluida.
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INTRODUCCIÓN

El problema general de la separación de partículas sólidas de líquidos se puede resolver usando gran diversidad de métodos, dependientes del tipo desólido, la proporción de este al líquido en la mezcla, la viscosidad de la solución y 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. (C.J Geankoplis, 1998)

Esta es una operación muy utilizada en la industria engeneral, y en el caso particular de la industria alimentaria donde se distinguen tres tipos característicos. En uno de ellos se incluyen las suspensiones que contienen cantidades apreciables de sólidos insolubles, y al ser filtrados forman una torta sobre el medio filtrante, pudiendo interesar la obtención del sólido, del filtrado o de ambos. Otro tipo es el que incluye las suspensiones con pocossólidos insolubles, que por regla general suelen ser indeseables, y en cuyo caso la filtración se denomina clarificación. Por último, se debe citar la micro filtración, que se da en el caso que las partículas sólidas a separar son de tamaños del orden de 0,1 mm. (Ibarz, 2008).

METODOLOGÍA

Se realizó un proceso de filtración de una solución (20 L) de fécula de maíz al 5% (p/p) en un filtroprensa (marca Armfield), con el objetivo de calcular la resistencia especifica de la torta (α) y otros parámetros del filtro mediante la aplicación de la teoría de la filtración a presión constante. Se efectuó un aforo volumétrico cada 5 segundos a una presión de 1.5 bar. Se recuperaron las fracciones sólido-liquido para realizar un balance de masa.

DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS

Los datos dela preparación de la solución de maicena al 5% y los volúmenes medidos cada 5 segundos se muestran en la Tabla 1.

W MAICENA (Kg) | 1.0 |
VAGUA (m3) | 0.02 |
AFILTRO (m2) | 0.04000 |
VREAL (m3) | 0.02068 |
VPÉRDIDAS (m3) | 0.00055 |
VTEÓRICO (m3) | 0.02004 |
Tabla 1. Datos obtenidos en la filtración de una solución de maicena al 5.0%.

VTEÓRICO corresponde a la sumatoria de todoslos volúmenes medidos cada 5.0 s en la probeta junto con el VPÉRDIDAS; VREAL es el volumen total medido en una cubeta. Con estos datos calculamos el porcentaje de error en la filtración.

Este error se debe principalmente a errores humanos en la medición de los datos. Aun así, el error obtenido es tolerable y nos predice un buen rendimiento en el proceso de la filtración.

Con los VTEÓRICO, serealizó la Figura 1. La línea de tendencia nos indica el valor de la pendiente y del intercepto con el eje y. Se utilizó los datos de la ecuación de la línea recta para calcular la resistencia específica (α) y la resistencia del medio Rm (α·L), igualando ambas ecuaciones.

Donde t es el tiempo (s), A el área del filtro (m2), V el volumen total del filtrado (m3), η la viscosidad de la solución...
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