Filtración

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16. ¿En que se basa la teoría de la filtración? ¿Qué ecuación se obtiene? Dependiendo del tipo de material a filtrar y de la magnitud del gradiente de presión el queque formado durante la filtración puede permanecer rígido o puede comprimirse. En general, los concentrados de cobre y otros metales, especialmente cuando no se utiliza floculante en su espesamiento, son materiales incompresibles. Al contrario, los relaves de flotación son siempre floculados antes de espesar. Por esta razón son materiales compresibles. Por otra parte, cuando estos relaves son filtrados, lo que no ocurre frecuentemente, se utiliza filtración a vacío, por lo que el gradiente de presión aplicado es pequeño y nuevamente el material puede ser considerado incompresible en esas circunstancias. Es así como en la mayoría de los casos de filtración en plantas de procesamiento de minerales se puede considerar al queque de filtración como incompresible y es aplicable la teoría de flujo en un lecho poroso rígido. En caso contrario, es necesario introducir la consolidación o expresión del queque. Consideremos un proceso de filtración con las siguientes restricciones: i) Las p ropiedades de la suspe nsión, del filtrado y del q ueque son c onstantes. ii) El queque for mad o es inc omp res ibl e. iii) La s uperficie de f iltración es p lana. iv) La velo cidad de percol ació n del filtrado a través del queque y del m edio filtrante es muy lenta.

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En Que Se Basa La Teoría de La Filtración

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16. En que se basa la teora de la filtracin? Qu ecuacin se obtiene?Dependiendo del tipo de material a filtrar y de la magnitud del gradiente depresin el queque formado durante la filtracin puede permanecer rgido o puede comprimirse. En general, los concentrados de cobre y otros metales, especialmente cuando no se utiliza floculante en su espesamiento, son materiales incompresibles. Al contrario, los relaves de flotacin son siempre floculados antes de espesar. Por esta razn son materiales compresibles. Por otra parte, cuando estos relaves sonfiltrados, lo que no ocurre frecuentemente, se utiliza filtracin a vaco, por lo que el gradiente de presin aplicado es pequeo y nuevamente el material puede ser considerado incompresible en esas circunstancias. Es as como en la mayora de los casos de filtracin en plantas de procesamiento de minerales se puede considerar al queque de filtracin como incompresible y es aplicable la teora de flujo en un lecho poroso rgido. En caso contrario, es necesario introducir la consolidacin o expresin del queque. Consideremos un proceso de filtracin con lassiguientes restricciones:i) Las propiedadesde lasuspensin, del filtrado ydel quequeson constantes. ii) Elquequeformadoesincompresible.iii) La superficiede filtracines plana.iv) La velocidad de percolacin del filtrado a travs del queque y del medio filtrante es muy lenta.

17. Qu se obtiene por filtracin a presin constante y a velocidad de filtracin constante? Qu ecuaciones se deducen?

18. Qu es el espesor equivalente?19. Qu ocurre si la torta porosa es comprensible? Qu expresiones se han propuesto?

20. Qu ocurre cuando hay obstruccin de poros?

Una reduccin en el caudal de permeado debido a la obstruccin de los poros, ya sea en el exterior como en su interior, como consecuencia de este hecho, se incrementa el gasto de energa. Si se quiere mantener un caudal de permeado constante, se ha de aplicar una mayor fuerza de succin lo que conlleva mayor gasto energtico. Adems, el ensuciamiento de las membranas tambin es responsable de incrementar la frecuencia de las limpiezas y sustituciones de la membrana con las repercusiones econmicas y de tiempo que esto implica.

21. Qu efecto tiene la sedimentacin de las partculas en la filtracin?Efecto negativo en el funcionamiento de los equipos ya que puede causar bloqueo del strainers, controladores de flujo o incluso solenoides incluidos en el equipo,

22. Cmo se puede controlar el espesor de una torta?Un aumento en la velocidad del tambor tiene como resultado la formacin de una torta ms delgada, que para ser ms exactos y obtener el espesor optimo se deber usar un calibrador mecnico.

23. Qu son los agentes coadyuvantes de filtracin?En casos en los que exista el riesgo de una obturacin rpida del medio filtrante, es necesario aumentar la porosidad de la torta mediante el empleo de un agente coadyuvante de la filtracin. Son sustancias que adicionadas a la suspensin original proporcionan un aumento de la clarificacin o de la filtracin, o ambos efectos a la vez, por medio de factores fsicos. A veces se aaden antes de la filtracin, sobre la tela, para facilitar sta desde el comienzo. Sus caractersticas son las siguientes: a) Inertes; b) Insolubles; c) Incompresibles; d) Irregularidad de formas y tamaos, lo cual facilita los caminos preferenciales.Se usan para este fin tierras de diatomeas, "kieselguhr", (restos esquelticos de algas microscpicas), perlita, celulosa, asbestos, carbn, mezclas, etc, que forman lechos de porosidades elevadas.En cada caso existe una cantidad ptima de coadyuvante a aadir, pues reduce la resistencia especfica de la torta pero aumenta su espesor. Adems, las tortas con coadyuvantes son muy compresibles y hay que prever qu presiones se van a utilizar para que no se elimine su efecto.Finalmente, indicar que si interesa el slido en la filtracin, luego habr que separar ste del coadyuvante, y eso puede ser problemtico.

24. En qu consiste el lavado de la torta?Una vez finalizada la filtracin debe procederse al lavado de la torta para eliminar el lquido retenido en la misma. El lquido de lavado debe ser miscible con el filtrado y debe tener propiedades fsicas parecidas, siendo el agua el de uso ms frecuente. En este caso, la velocidad de lavado a igual cada de presin ser la misma que la final en la filtracin. Si su viscosidad es menor, su velocidad ser mayor. En cuanto a la cantidad de lquido de lavado, en la mayor parte de los casos es suficiente con un volumen ligeramente superior al volumen de filtrado retenido en la torta.A veces surgen problemas de canalizaciones y el lavado es incompleto, dndose ms este efecto en las tortas compresibles.Se admite que el lavado tiene lugar en dos etapas: a) lavado por desplazamiento, en el que se separa hasta el 90% del filtrado, y b) lavado por difusin, en el que el disolvente difunde desde los huecos menos accesibles.Tambin, a veces, se utiliza aire para secar parcialmente la torta. Su velocidad debe determinarse experimentalmente.Una vez finalizado el lavado, debe recuperarse la torta del filtro y procederse a su limpieza antes de utilizarlo en un nuevo ciclo de filtracin.

25. Describa un filtro prensa. Qu son las placas filtrantes y los marcos, como se alimenta la suspensin y se lava la torta?Elfiltro prensaes un sistema defiltracinpor presin. Es uno de los tipos de filtros ms importantes usados en el TESVG; consisten en una serie de placas y marcos alternados con una tela filtrante a cada lado de las placas. Las placas tienen incisiones con forma de canales para drenar el filtrado en cada placa. Con capacidad de 0.5 a 300 pies cbicos. Podemos encontrarlas en acero al carbn resistencia qumica o bien de acero inoxidable.

Los filtros prensa de placas y marcos estn concebidos para suspensiones cargadas que forman una torta, estn formados por una serie de platos verticales yuxtapuestos alternativamente con armazones huecos en los cuales se acumula la torta. El soporte de filtracin est formado por telas que sujetan los platos acanalados. El filtrado fluye tras cruzar el tejido filtrante por las conducciones adecuadas.Los filtros de prensa son sistemas de deshidratacin intermitente. Cada operacin de prensado supone los siguientes pasos:1. Cierre de la prensa: Cuando el filtro est totalmente vaco, la cabeza movible que es activado por el sistema hidrulico-neumtico cierra las placas. La presin de cierre es autorregulada mediante la filtracin.2. Rellenado: Durante esta fase corta la cmara se llena con lodos para su filtracin. El tiempo de relleno depende del flujo de la bomba de alimentacin. Para lodo con gran capacidad de filtracin es mejor rellenar el filtro rpidamente para evitar la formacin de una pasta en la cmara primaria antes de que se haya rellenado del todo.3. Filtracin: Una vez rellenada la cmara, la llegada de manera continua de lodo a tratar para ser desaguado provoca un aumento de la presin debido a la formacin de una capa espesa de lodo en las membranas. Esta fase de filtracin puede reducirse de manera manual, mediante un temporizador o un indicador del flujo que activa una alarma de parada cuando se alcanza el final de la capacidad de filtracin. Cuando se ha parado la bomba de filtracin, los circuitos de filtracin y ductos centrales, que estn todava rellenos de lodo se les aplica aire comprimido para su purgado.4. Apertura del filtro: La cabeza movible se retira para desarmar la primera cmara de filtracin. La pasta cae por su propio peso. Un sistema mecanizado tira de las placas una por unas. La velocidad en la separacin de las placas puede ajustarse teniendo en cuenta la textura de la pasta.5. Limpieza: La limpieza de las membranas puede llevarse a cabo entre 15-30 operaciones del proceso. Para unidades largas o medias esto tienen lugar en prensados usando spray de agua a altas presiones (80-100 bar). La limpieza est sincronizada con la separacin de las placas. (3)

26. Cules son las ventajas y desventajas de un filtro prensa?Ventajas[editar] Gran superficie de filtracin con poco espacio ocupado gracias a la disposicin en paralelo de los elementos y elevadas cadencias de filtracin. Filtros que toleran presiones elevadas (hasta 25 bares). Es cierto que esta ventaja es terica en el caso de las industrias agro-alimentarias ya que forzosamente se aplican presiones moderadas de filtracin con el fin de reducir la resistencia especfica de la torta. Lavado excelente de las tortas. Los filtros prensa son los que permiten los mejores lavados, y por lo tanto los mejores rendimientos (en el sentido estricto del trmino, es decir, relacin entre la cantidad de extracto recuperado a la salida y la cantidad de producto a la entrada) ello explica la presencia de filtros- prensa en todas las industrias en las que el agotamientos de las tortas es imprescindible: cerveceras, sidreras, destileras, azucareras y aceiteras. Adems se obtienen unas tortas de baja humedad residual lo que facilita su posterior utilizacin (destinadas a la alimentacin del ganado) Calidad de la filtracin. Los filtrados ms limpios se obtienen con los filtros prensa. Versatilidad de uso. Toleran importantes variaciones de la calidad del lquido a tratar. Bajo coste de inversin comparado con los dems sistemas de filtracin.Desventajas[editar] Funcionamiento discontinuo: el trabajo discontinuo es inconveniente por si mismo, pero en el caso de la filtracin conlleva variaciones progresivas de los caudales en forma de diente de sierra En las grandes instalaciones, es posible paliar dicho funcionamiento en diente de sierra haciendo trabajar algunos filtros en paralelo. En industrias menores, pueden emplearse recipientes pulmn. Eleccin entre un elevado coste de mano de obra o complicados automatismos que limita algunas de las ventajas mencionadas anteriormente: bajo coste de inversin, robustez y simplicidad. En cualquier caso es necesaria la presencia de un supervisor aunque slo sea para controlar el deslodado. Dificultad del llenado de los armazones en caso de mala filtrabilidad.(1)

27. Describa un filtro de hojas.

28. Describa un filtro de tambor rotatorio de vaco.Los filtros de tambor del vaco tienen un campo del uso amplio, entre otros en el refinamiento del mineral, hidrometalurgia, industria metalrgica, qumica y farmacutica, transformacin de los alimentos y tratamiento de aguas residuales.Los filtros de un vaco del tambor rotatorio (RDVF) son un filtro continuo en donde el componente slido en una pulpa o una mezcla es separado por una tela filtrante porosa u otros medios girada a travs de la pulpa o de la mezcla, con el vaco aplicado a la superficie interna para hacer los slidos acumular en la superficie como una torta o capa a travs de las cuales se dibuje el lquido.Cmo trabaja:El ciclo de proceso del RDVF es continuo. Cada revolucin consiste en la formacin de la torta, el lavado de la torta (si procede), el secado y la descarga de la torta.Como el tambor gira - sumergido parcialmente en la mezcla - el vaco dibuja el lquido con el medio de filtro (pao) en la superficie de tambor que conserva los slidos. El vaco tira del aire (o del gas) a travs de la torta y contina quitando el lquido mientras que el tambor gira. Si procede, la torta se puede lavar antes de la sequedad final y de la descarga.Gama y uso de productos:Los filtros de vaco rotatorios pueden descargar su producto filtracin por medio de varios arreglos de la descarga. Un dispositivo de la descarga ser seleccionado normalmente bas en las caractersticas materiales de proceso y cmo se lanza fcilmente de los medios de filtracin.29. Cules son las ventajas e inconvenientes de un filtro de tambor rotatorio?