INFORME FILTRACI N

I. INTRODUCCIÓN
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. Las filtraciones comerciales cubren una amplia gama de aplicaciones. El fluido puede ser un gas o un líquido. Las partículas sólidas suspendidaspueden ser muy finas (del orden de micrómetros) o bastante grandes, muy rígidas o plásticas, esféricas o de forma muy irregular, agregados o partículas individuales. El producto valioso puede ser el filtrado sin sólidos o la torta sólida. En algunos casos, se requiere una eliminación completa de las partículas sólidas y en otros, basta con una eliminación parcial. En el vino y la cerveza porejemplo es necesario el filtrado (Badui, 2006) y la torta resultante, al estar compuesta de impurezas es eliminada.
La alimentación o suspensión de entrada puede contener una gran carga de partículas sólidas o una proporción baja. Cuando la concentración es mínima, los filtros operan por tiempos muy largos, antes de que sea necesario limpiar el medio filtrante. Debido a la gran diversidad de problemasde filtración, se ha desarrollado un enorme número de equipos de filtración (McCabe, et al., 1998). El equipo industrial de filtración difiere del de laboratorio únicamente en lo que respecta a la cantidad de materia que se maneja y en la necesidad de operar a costos bajos. El aparato de filtración típico de laboratorio, es un embudo de Büchner. El flujo del líquido a través de la tela o papelfiltro se produce debido al vacío en el extremo de salida. La suspensión consta del líquido y las partículas suspendidas. Las pequeñitas aberturas de los poros de la tela bloquean el paso de las partículas. Se usa un soporte con orificios bastante grandes, sobre el cual se apoya la tela filtrante. Las partículas sólidas se acumulan en forma de una torta de filtrado a medida que se verifica elproceso. Esta torta también actúa como filtro de las partículas suspendidas. La resistencia al flujo aumenta a medida que la torta crece (Geankoplis, 1998).
II. OBJETIVOS
-Determinar los valores de la resistencia específica media de la torta y de la resistencia del medio filtrante.
-Estudiar la variacion de la resistencia con la diferencia de presión.


III. FUNDAMENTO
La filtración es una operaciónbásica que consiste en la separación de sólidos finamente divididos del líquido en que están suspendidos. Para ello se utiliza un medio filtrante que es permeable al líquido, reteniendo los sólidos de la suspensión. Conforme se desarrolla la operación de filtrado el sólido se deposita sobre el medio filtrante, formando una torta porosa por la que circula el líquido. Esta torta actúa también comomedio filtrante, por lo que se denomina “lecho filtrante” al conjunto filtro más torta.

Figura 1. Esquema de lecho filtrante.
El caudal de filtrado depende de la diferencia de presionas entre el lecho filtrante es decir, entre la presión en la superficie de entrada a la torta (P1) y la presión en la superficie de salida del medio filtrante (P3)
Otros factores a tener en cuenta son: la viscosidad dellíquido (η), superficie del medio filtrante (A), resistencias a la circulación del líquido debidas a torta y al medio filtrante (Rt y Rf).
El caudal filtrado se puede expresar por unidad de superficie como:

Siendo:
V: volumen del filtrado.
T: tiempo de filtración.
P2: presión en la superficie de separación entre la torta y el medio filtrante.
Tortas incompresibles:
En estas tortas la porosidad,la resistencia especifica media ( y la razon torta humeda/torta seca (M) pueden considerarse constantes durante todo el proceso de filtración.
Si se realiza la filtración a presión constante, la relación t/v queda:

En un diagrama t/v frente Vm es la ecuación de una recta, de pendiente y ordenada en el origen



Así se pueden obtener los valores de y Rf si se conocen las demas magnitudes.
IV....