Filtracion

1 1.3.1 Mecanismos de filtración

La habilidad o eficiencia de un sistema de filtración para retener partículas se debe principalmente a fenómenos físicos, algunos son fenómenos mecánicos tales como el efecto tamiz o de retención y otros superficiales, como son el efecto por intercepción, el efecto inercial y el efecto de difusión y capilaridad. No obstante algunos sistemas basan su eficienciasobre fenómenos electrostáticos.

Para explicar estos mecanismos supondremos que las partículas son esféricas y que resultan atraídas por fuerzas de Van Der Waals al tocar los medios filtrantes quedando retenidas en ellos.

Efecto tamiz o de retención.- Este fenómeno se manifiesta cuando el diámetro de la partícula es mayor que el poro del medio filtrante, es decir, mayor que la separaciónentre las fibras que constituyen el medio filtrante.

Efecto de intercepción directa.- En este caso las partículas al acercarse a la superficie de la fibra a una distancia menor que su radio, la partícula es interceptada y se adhiere a la fibra.

Efecto de inercia.- Las partículas mayores, debido a la fuerza de inercia no siguen las líneas de flujo y por ende las partículas colisionan con lafibra quedando adheridas a ésta.

Efecto de difusión.- Las partículas inferiores a 1 - 2 micras no siguen las líneas de flujo alrededor de las fibras y están influenciadas por el movimiento browniano, vibrando de tal modo que llegan a entrar en contacto con la fibra donde son retenidas.

Fenómenos electrostáticos.- Las partículas se cargan positivamente al atravesar una unidad ionizante generadorade iones positivos. Las partículas pasan por un sistema de placas cargadas con una diferencia de potencial muy alto (unos 12 000 voltios) y son atraídas por este, quedando retenidas en la superficie de las placas.

En la Tabla 1 se muestra la correlación entre los diferentes efectos de filtración que están relacionados con: la velocidad de filtración, el tamaño de la partícula, el diámetro delas fibras y la densidad del medio filtrante.
 

|TABLA 1 - EFICIENCIA DE FILTRACION  |
|Mecanismo |Velocidad  |Tamaño de partícula |Diámetro de la fibra |Densidad del medio |
| | | ||filtrante |
|Inercia |+ |+ |_ |+ |
|Intercepción |0 |+ |_ |+ |
|Difusión |- |- |_ |+ |

Nota: +La eficiencia aumenta con la velocidad, tamaño, etc...

- La eficiencia disminuye.

0 La eficiencia es independiente.

Lógicamente, la eficiencia total de un medio filtrante será la suma de los diferentes efectos de filtración.

1.3.1 SEPARADORES DE CICLÓN PARA GAS-SÓLIDO

1.-Introducción y equipo. Para separar partículas sólidas pequeñas o polvo fino de los gases, el tipo de equipo deuso más común es el separador de ciclón que se muestra en la fig.14.4-6. El ciclón consta de un cilindro vertical de fondo cónico. La mezcla de gas y partículas sólidas entra tangencialmente por la parte superior. La penetración de la mezcla le imparte un movimiento giratorio, y el remolino que se desarrolla produce la fuerza centrífuga que arrastra a las partículas hacia la pared de forma radial.Al entrar, el aire del acción fluye hacia abajo en una espiral o vórtice adyacente a la pared. Cuando el aire se aproxima al fondo cónico, vuelve a subir en una pequeña espiral en el centro del cono y del cilindro. Por consiguiente, se forma un vórtice doble. Las espirales descendente y ascendente giran en el mismo sentido.
Las partículas son arrastradas hacia la pared y caen al...