Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Química Escuela Profesional de Ingeniería Química Curso : Balance de materia y energía Tema : Filtros Industriales Profesor : Integrantes: Jack Zavaleta Ortiz Nuñez Villanueva Yesenia Ramos Camasita Estela Yali Suárez Efraín Semestre: 2007-A Bellavista Callao 2007 Filtros 1 de 10
INTRODUCCION En el presente trabajo hemos hecho un estudio acerca de los tipos de filtros industriales, ya que estos serán nuestras herramientas cuando egresemos de nuestras aulas, pues son de mucha utilidad para la industria como por ejemplo para el tratamiento de aguas, filtración de impurezas, de arena. Entre los tipos de filtros industriales tenemos el filtro de tambor para obtener un alto rendimiento en sistemas donde se tiene que obtener el menor índice de fragmentación de sus partículas Otro también importante es el filtro de disco para separar los sólidos y recuperar productos, los filtros de carbón activado que atrae, captura y rompe moléculas de contaminantes presentes. También la filtración en bolsa que está especialmente indicada para aquellas aplicaciones en que los fluidos a filtrar tienen grandes concentraciones de contaminantes, siendo este un medio filtrante que sea fácil de utilizar. Filtros 2 de 10
TIPOS: Filtros Industriales FILTRO PRENSA El filtro Prensa es un separador de líquidos y sólidos a través de filtración por presión. Utiliza un método simple y confiable para lograr una alta compactación. Es capaz de comprimir y deshidratar sólidos hasta obtener humedades inferiores a 60%. Tiene una capacidad que va desde 8,5 a 5700 litros. S fabrica en acero al carbón con recubrimiento de pintura epóxica de alta resistencia química o acero inoxidable. Las placas filtrantes son desmontables y están hechas de polipropileno. Las mallas pueden ser de tipo sellada, no sellada o membranas de alta resistencia. Cuenta con un sistema hidráulico, hidroneumático que puede ser automático, semiautomático o simplemente manual, especiales para separación y secado de lodos para plantas de tratamiento de RILES de uso Industrial o Domiciliario. Aplicaciones: Recuperación de sólidos y líquidos en procesos industriales y mineros. Filtración de líquidos con alto porcentaje de sólidos Recuperación de aguas residuales y efluentes industriales. Filtración de Slurries y Relaves Mineros Clarificación de líquidos y suspensiones En general, todas las operaciones que requieran separar sólidos de líquidos. Funcionamiento El lodo líquido es bombeado a las CAMARAS (A) rodeadas por LONAS filtrantes (B). Al bombear la presión se incrementa y fuerza al lodo a atravesar las lonas, provocando que los sólidos se acumulen y formen una PASTA seca (C). El PISTON (D) hidráulico empuja la PLACA de acero (E) contra las PLACAS de polietileno (F) haciendo la prensa. El CABEZAL (G) y el Filtros 3 de 10
SOPORTE terminal (H) son sostenidos por rieles de las BARRAS de soporte (I), diseñados especialmente El filtrado pasa a través de las lonas y es dirigido hacia los canales de las placas y PUERTOS de drenado (J) del cabezal para descarga. Este filtrado típicamente contendrá menos de 15 ppm (mg/l) en sólidos suspendidos. La torta es fácilmente removida haciendo retroceder el pistón neumático, relajando la presión y separando cada una de las placas, para permitir que la pasta compactada caiga desde la cámara. SEPARADORAS DE HIDROCARBUROS Características: -Los Separadores de Hidrocarburos son un elemento esencial en el tratamiento de aguas residuales de estaciones de servicios. Debe tenerse en cuenta que los posibles vertidos accidentales en zonas de surtidores, de reparaciones, etc. Son muy contaminantes. Por ejemplo, un litro de hidrocarburos puede contaminar mil litros de agua. - El diseño de los Separadores de Hidrocarburos se basa en la norma alemana DIN 1999. Esta norma establece un rendimiento del 97% para los separadores de Hidrocarburos simples y un vertido máximo de 5 mg/lt en el caso de los separadores de Hidrocarburos coalescentes. -Los Separadores de Hidrocarburos con Coalescencia permiten la agrupación de pequeñas gotas de hidrocarburos, acelerando su separación y consiguiendo un rendimiento superior al de los equipos simples. Este equipo es aconsejable Filtros 4 de 10
siempre que se quiera asegurar un tratamiento con un mayor rendimiento. Modelos disponibles desde 900 hasta 6000 litros. FILTRO TAMBOR Filtro de tambor es un filtro mecánico y de auto limpieza diseñado especialmente con objeto de alcanzar alto rendimiento en sistemas donde es esencial prevenir las partículas de la fragmentación. El filtro trabaja sin presión y tiene un diseño robusto con pocas partes móviles que aumentan la vida y disminuyen los costes de mantenimiento. El líquido se filtra con la periferia del tambor que rota lentamente. Asistido por la estructura especial de los elementos filtrantes, las partículas se separan cuidadosamente del líquido. Los sólidos separados se aclaran de la tela filtrante en la bandeja de la colección de los sólidos y se descargan. Para flujos más grandes la filtración de disco puede ser más apropiada. Los filtros de tambor son ideales para reciclar el agua y como limpiador conjuntamente con otros sistemas de tratamiento de aguas residuales. CARACTERÍSTICAS: El agua fluye por gravedad desde el interior del tambor hacia afuera. Los sólidos son separados del agua por la malla micrométrica. A medida que la malla se cubre de sedimento, se produce un aumento del nivel al interior del Tambor, lo que activa el retrolavado que retira los sólidos de Filtros 5 de 10
la malla siendo llevados hacia la bandeja recolectora, que los conduce al exterior. Los cabezales de las toberas de retrolavado son fácilmente removibles para facilitar su limpieza cuando estas se tapan. Un manejo cuidadoso de los sólidos, que previene su fragmentación durante el proceso de retrolavado, es esencial para una buena eficiencia de remoción. Esto es posible gracias al diseño de sus paneles con celdas cuadriculadas, que evitan el movimiento de los sólidos con el movimiento del Tambor. FILTRO DE DISCO El filtro de disco es una gama del micro-pantalla para el retiro de los sólidos y la recuperación del producto. El diseño del disco es particularmente ventajoso cuando es necesaria un área grande de filtro. Los resultados de compactación de la configuración del filtro de disco es 2-3 veces mayor que los filtros de tambor con áreas parecidas de filtrado y con las mismas dimensiones externas. El agua fluye por gravedad dentro de los segmentos desde el centro del tambor. Los sólidos son separados del agua por micro-pantallas de tela montadas en las dos caras de los segmentos. Cuando se obstruye la pantalla, se comienza el ciclo de la turbulencia y los sólidos son de vuelta lavados en el canal colector. Los filtros de discos son ideales para el reciclado del agua y como pulidor para los sistemas de tratamiento de aguas residuales. Filtros 6 de 10
FILTROS CON CARTUCHOS La filtración por cartuchos consiste en hacer circular, mediante presión, el fluido a filtrar por el interior de una porta cartuchos en el que se encuentran alojados los cartuchos filtrantes. El fluido atraviesa el cartucho filtrante dejando en éste retenidos todos los contaminantes seleccionados. La filtración por cartuchos es la técnica de filtración más aconsejada para aquellas aplicaciones cuyas exigencias en cuanto a calidad y seguridad son muy elevadas. Los cartuchos filtrantes pueden estar fabricados en diferentes materiales, polipropileno, ptfe, celulosa, nylon, acero inoxidable, etc., determinándose el empleo de uno u otro cartucho en función de las características del fluido a filtrar. Los cartuchos filtrantes pueden ser también de diferentes tipos en función del tipo de filtración que se pretenda conseguir, y así pueden ser: Filtros en profundidad: filtración de debaste, clarificación y abrillantado de productos. Admiten altas cargas de contaminantes. Filtros Plisados: filtración de abrillantado de productos y protección de cartuchos de filtración final. Admiten bajas cargas de contaminantes. Filtros Inorgánicos: filtración en superficie, sólo trabajan por tamizado. Admiten bajas cargas de contaminantes. Filtros de Membrana: filtración final esterilizante. Poseen guía de validación de sus resultados de filtración. Integridad testable por procedimientos estándar no destructivos correlacionados con retención Filtros 7 de 10
bacteriana. Los cartuchos filtrantes pueden ser de diferentes longitudes dependiendo del caudal del fluido a tratar. Así tenemos: Minicartuchos: Se utilizan sobre todo para aplicaciones críticas de pequeños caudales, y pueden ser de 2.5" (63.5 mm ) y de 5" (127mm). Son regenerables por procedimientos químicos. Cápsulas: Se utilizan sobre todo para aplicaciones críticas que requieren cartuchos de un sólo uso, y pueden ser de 2.5", 5",10", 20" y 30". Cartuchos: Se utilizan en aplicaciones de tipo industrial y su longitud puede ser de 10", 20", 30", 40" y 50", y con diferentes tipos de juntas de conexión a los porta cartuchos (plana, tórica, etc.). FILTRO DE BOLSA La filtración por bolsa está especialmente indicada para aquellas aplicaciones en que los fluidos a filtrar tienen grandes concentraciones de contaminantes, o son fluidos que presentan grandes viscosidades, necesitándose para ello un medio filtrante que sea fácil de utilizar, que admita grandes caudales y con un coste de filtración lo más económico posible. Los tamaños de los poros esta entre 1-200 micras. La capacidad depende de la superficie del área de las bolsas. Los sistemas mas grandes pueden limpiar mas de 500 m 3 /h (multifiltros de bolsa) Hay bolsas especiales para varios compuestos químicos Filtros 8 de 10
El liquido fluye desde la parte alta de la caja del filtro (fabricada cualquiera de los dos meriales stainless o epoxy con el abrigo de una capa de acero de carbono) y es distribuida igualmente entre las bolsas. El líquido acaba en el fondo dejando la suciedad detrás. Desde que la bolsa esta cerrada en la parte superior de la vasija toda la suciedad es atrapada dentro de la bolsa. El filtro de la vasija nunca requiere ser limpiado después del uso. Los sistemas de bolsas de filtros son aplicados en varias industrias. Incluyendo tratamiento de líquidos, productos de la leche, pintura, lima, cerveza, etc. FILTROS DE ARENA Y CARBON ACTIVADO Los filtros de arena Son los elementos más utilizados para filtración de aguas con cargas bajas o medianas de contaminantes, que requieran una retención de partículas de hasta veinte micras de tamaño. Las partículas en suspensión que lleva el agua son retenidas durante su paso a través de un lecho filtrante de arena. Una vez que el filtro se haya cargado de impurezas, alcanzando una pérdida de carga prefijada, puede ser regenerado por lavado a contra corriente. La calidad de la filtración depende de varios parámetros, entre otros, la forma del filtro, altura del lecho filtrante, características y granulometría de la masa filtrante, velocidad de filtración, etc. Estos filtros se pueden fabricar con resinas de poliéster y fibra de vidrio, muy indicados para filtración de aguas de río y de mar por su total resistencia a la Filtros 9 de 10
corrosión. También en acero inoxidable y en acero al carbono para aplicaciones en las que se requiere una mayor resistencia a la presión. Los filtros de carbón activo El filtro de carbón funciona por el mismo principio que el filtro de arena, la diferencia radica en los elementos filtrantes y su finalidad. El carbón activado es un material natural que con millones de agujeros microscópicos que atrae, captura y rompe moléculas de contaminantes presentes. Se diseña normalmente para remover cloro, sabores y olores y demás químicos orgánicos. También es uno de los procesos finales del sistema de tratamiento de agua, su función es pulir la descarga final. Son fabricados en acero al carbón de alta resistencia y recubrimiento interno de polietileno para evitar la corrosión. Retrolavado 100% automático, con temporizador o volumen tratado La capacidad de un carbón activo para eliminar concentraciones residuales de cloro viene dada por la altura de la columna de carbón activo necesaria para reducir la concentración de cloro de una solución a la mitad, también retiene materia orgánica, algas, detergentes, pesticidas, y en general todos los compuestos que causan problemas de olores y sabores en las aguas destinadas al abastecimiento de poblaciones Filtros 10 de 10