Filtración

Filtración.

La filtración es un proceso de separación de fases de un sistema heterogéneo, que consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene de la mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla. Dicha mezcla son fluidos, que pueden contener sólidos y líquidos (como también gases).
Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas,encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas de ingeniería química.
La filtración se ha desarrollado tradicionalmente desde un estadio de arte práctico, recibiendo una mayor atención teórica desde el siglo XX. La clasificación de losprocesos de filtración y los equipos es diversa y en general, las categorías de clasificación no se excluyen unas de otras.
La variedad de dispositivos de filtración o filtros es tan extensa como las variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las condiciones particulares de cada aplicación: desde sencillos dispositivos, como los filtros domésticos de café o los embudos defiltración para separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatización como los empleados en las industrias petroquímicas y de refino para la recuperación de catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.
Clasificación:
El patrón de clasificación de los procesos de filtración es diverso, y según obras dereferencia, [ ]se puede realizar en función de los siguientes criterios:
• el mecanismo de filtración
• la naturaleza de la mezcla
• la meta del proceso
• el ciclo operacional
• la fuerza impulsora
En general, estas categorías no se excluyen mutuamente y los procesos de filtración suelen clasificarse principalmente de acuerdo al mecanismo, a la fuerza, al ciclo y acontinuación según los demás factores adicionales.
Criterios de selección de equipos de filtración
La selección de un equipo de filtración en general requiere un estudio de las especificaciones y objetivos del proceso junto con una evaluación de la capacidad y características del equipo de filtración en las que las consideraciones sobre el medio filtrante son importantes.
Los factores a considerarrelativos del proceso que suelen citarse son:[2]
• características fluidomecánicas y fisicoquímicas de la corriente de fluido a tratar o lechada
• capacidad de producción
• condiciones del proceso
• parámetros de funcionamiento
• materiales de construcción
Por su parte, los criterios del equipo de filtración a estudiar suelen ser:
• tipo de ciclo: continuo o porlotes
• fuerza de impulsión
• caudales admisibles
• calidad de la separación
• fiabilidad y mantenimiento
• materiales de construcción y dimensiones
• coste
En la estimación de costes, con frecuencia se consideran:
• coste de adquisición del equipo
• costes de instalación y puesta en marcha incluyendo acondicionamiento del fluido o tratamientos previosrequeridos
• costes de operación: mano de obra, electricidad, consumo de fluidos auxiliares
• coste de mantenimiento: mano de obra de sustitución de medios filtrantes consumibles, piezas de recambio, tiempos de parada
• vida del equipo
• coste del medio filtrante consumible
Habitualmente, las características del fluido a tratar tales como caudal y presión, contenido de sólidos ynaturaleza, en especial granulométrica, propiedades químicas y temperatura son determinantes en la selección de un filtro de torta o un filtro de clarificación, frecuentemente de cartuchos.
La complejidad de factores a considerar y la contradicción que pueden causar algunos de ellos, han llevado a autores como Tiller[16] o Purchas[17] a proponer tablas de ayuda a la decisión en base al parámetro...