FILTRACION Teoria

FILTRACION
Definición

La filtración es un método físico-mecánico para la separación de mezclas de sustancias compuestas de diferentes fases (fase: componente homogéneo en un determinado estado de agregación). Un medio filtrante poroso es atravesado por un líquido o gas (fase 1) y las partículas sólidas o gotículas de un líquido (fase 2) quedan retenidas en la superficie o en el interior delmedio filtrante, y puede presentar el siguiente tipo de movimiento.

A continuación una presentación de algunos materiales filtrantes:
Cuando los sólidos en suspensión de una solución son mayores al 2 % el proceso se denomina filtración, si los sólidos en suspensión son 2-4 % el proceso se de precipitación. Es una operación básica, muy utilizada la industria química, y tal como se muestra en lafigura consiste en la separación de partículas sólidas de una suspensión mediante un medio filtrante que deja pasar el líquido y retiene el sólido. Las partículas sólidas retenidas sobre el medio filtrante van formando un lecho poroso, a través del cual circula el fluido, denominado torta filtrante.

En el proceso de filtración existen tres componentes:
Medio filtrante o membrana.
Filtrado.
Torta delfiltrado.
En general, los poros del medio filtrante tendrán una forma tortuosa y serán mayores que las partículas que deben separarse, operando el filtro de forma eficaz únicamente después de que un depósito inicial haya sido retenido en el medio.

Todo equipo de filtración, independiente de su diseño, debe de suministrar un soporte para el medio filtrante, un espacio para la acumulación desólidos, canales para alimentar el pre-filtrado y para retirar el filtrado, y un medio para inducir el flujo del filtrado a través del filtro (Veron, J.).

A medida que avanza el proceso de filtración aumenta el espesor de la torta por lo que la resistencia al paso de fluido es cada vez mayor, pudiéndose llevar a cabo la operación de las siguientes formas:
Filtración a presión constante: El caudaldisminuye con el tiempo.
Filtración a caudal constante: La presión aumenta al avanzar la filtración
Los volúmenes de las suspensiones a tratar variarán desde grandes cantidades que aparecen en la depuración del agua y en el tratamiento de minerales en la industria minera, hasta cantidades relativamente pequeñas de la industria química, en la que la variedad de sólidos será considerable. En la mayor partede casos en la industria química lo que interesa son los sólidos, siendo sus propiedades físicas y tamaño de gran importancia.

Los filtros también son muy variados: la elección del más adecuado así como de las condiciones óptimas de operación, son función de diversos factores entre los que cabe destacar los siguientes:
Las propiedades del fluido, especialmente viscosidad, densidad y propiedadescorrosivas.
La naturaleza del sólido: tamaño y forma de las partículas, distribución de tamaños y características del relleno.
La concentración de los sólidos en la suspensión a filtrar.
La cantidad de material a tratar y su valor.
Temperatura del medio a filtrar.
Si el producto que interesa es el sólido, el fluido o ambos.
Caudal de suspensión a tratar.
Necesidad de lavado del sólido filtradoMétodo de filtración y precisión requerida.
Las exigencias para el filtro son tan diferentes como lo son cada uno de los campos de aplicación. Se tienen que tener en cuenta las características químicas y físicas de la muestra a filtrar, así como el consiguiente análisis o manipulación del precipitado o del filtrado.



EFECTOS PRÁCTICOS DE LAS VARIABLES DE FILTRACIÓN
PRESIÓN
La compresibilidad de latorta se encuentra por lo general entre 0,1 y 0,8 y a medida que va avanzando el proceso de filtración va aumentando el espesor de la torta por lo que la resistencia del fluido va a ser cada vez mayor, pudiéndose considerar:
Filtración a presión constante: la velocidad disminuye con el tiempo.
Filtración a velocidad constante: la presión aumenta al avanzar la filtración.
En otros casos la torta...