OPERACIÓN DE FILTRACIÓN

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PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL LABORATORIO DE ELEMENTOS DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS II

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OPERACIÓN DE FILTRACIÓN

Janner Acendra, Paulo Ceballos, Yesly Céspedes, Natalia García, Michell Lucero

Profesora: Lourdes Meriño.

Universidad Del Atlántico, Barranquilla 11-03-2022

RESUMEN

En este  informe se realizó con base  al experimento de filtración de partículas de un fluido, dicha separación se obtuvo  al pasar la mezcla o solución por un tabique permeable “medio filtrante” a través del cual  se pasa el fluido quedando retenidas las partículas formando un residuo,   los objetivos  y la orientación del estudio  del proceso de filtrado  se centró  en la determinación de la velocidad del filtrado conociendo la capacidad del equipo,   analizando el comportamiento y eficacia  del equipo. Para hacer posible el experimento se elaboró el filtro con una botella plástica la cual se cortó por la mitad, se le hizo un pequeño hueco a la tapa de la botella plástica (botella plástica transparente). Se tomaron medidas diferentes   es decir las variables a considerar fueron   volumen y el tiempo.  Los resultados de los cálculos arrojaron que la Eficiencia de filtro por retención del fluido” Ef” en la primera medida 64%, en la segunda 80% y por último 86%. 

Palabras claves: Filtración, Partículas, Fluidos, Separación.

ABSTRACT

In this report, it was carried out based on the experiment of filtration of particles of a fluid, said separation was obtained by passing the mixture or solution through a permeable partition "filtering medium" through which the fluid is passed, the particles being retained forming a residue.  The Objectives and orientation of the study of the filtering process focused on determining the filtering speed, knowing the capacity of the equipment, analyzing the behavior and effectiveness of the equipment. To make the experiment possible, the filter was made with a plastic bottle, which was cut in half, a small hole was made in the lid of the plastic bottle (transparent plastic bottle). Different measures were taken, that is, the variables to be considered were volume and time. The results of the calculations showed that the Efficiency of the filter by retention of the fluid "Ef" in the first measurement was 64%, in the second 80% and finally 86%.

  Keywords: Filtration, Particles, Fluids, Separation.

1. INTRODUCCIÓN

En este informe se describe la práctica de filtración, una operación unitaria que debe ser estudiada porque juega un papel muy fundamental en la separación de soluciones. Este proceso permite que los componentes y/o insumos sean completamente homogéneos, se separa su parte sólida va a depender mucho las características funcionales del equipo (medio filtrante) el cual debe ajustarse de acuerdo a la operación, o rediseñar otro que pueda se pueda ejecutar. la potencia de su motor, el diámetro del engranaje y la marca aportarán aspectos a tener en cuenta para comenzar a filtrar.

La filtración como Operación Unitaria empleada industrialmente tiene varios tipos o clasificación dependiendo de lo que se está separando. Existen la filtración por clarificación, la filtración por torta y las microfiltraciones y ultrafiltraciones. En el caso de las filtraciones industriales estas van desde un sencillo colado hasta operaciones que pueden ser de alta complejidad, el fluido puede ser un líquido o un gas, y la corriente procedente de un filtro puede ser fluido, los sólidos o ambos al mismo tiempo en algunos casos pueden carecer de valor ambas corrientes como viene siendo el caso de la separación de sólidos residuales de un filtrado residual antes de sus vertido en la filtración industrial, el contenido de sólidos en la alimentación puede oscilar de trazas hasta un porcentaje muy elevado, con frecuencia la alimentación se modifica de alguna forma mediante un pre tratamiento a fin de aumentar la velocidad de filtración, este puede ocurrir mediante la cristalización, calentamiento adición coadyuvantes de filtración tal como la celulosa o las tierras diatomeas.

La mayoría de los filtros industriales son filtros de presión o de vacío, pueden ser continuos o intermitentes dependiendo de que la descarga de los sólidos sea realizada ya sea de una manera continua o intermitente; durante una buena parte del ciclo de operación de un filtro discontinuo el flujo de fluido a través del mismo puede ser continuo, la descarga de los sólidos y del fluido se realizan en forma continua mientras el equipo se encuentre en operación. En los distintos procesos de producción de alimentos, se presenta la necesidad de separar los componentes de una mezcla en fracciones, para de esta manera poder describir los sólidos divididos y predecir sus características.

1. OBJETIVOS

• Determinar la velocidad de filtrado describiendo la operación e identificando las variables que intervienen en el proceso.
• Conocer la capacidad del equipo de filtración.
• Analizar el comportamiento del equipo teniendo en cuenta su funcionamiento.
• Determinar la eficiencia del equipo de filtrado.

1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Las separaciones mecánicas se agrupan en cuatro categorías diferentes: Sedimentación, Centrifugación, filtración y tamizado.

La forma de separación depende de la naturaleza de la partícula que vaya a ser separada y de las fuerzas que actúan sobre ella para separarlas. Las características de las partículas más importantes a tener en cuenta son el tamaño, la forma y la densidad, y en el caso de fluidos, la viscosidad y la densidad. El comportamiento de los diferentes componentes a las fuerzas establece el movimiento relativo entre el fluido y las partículas, y entre las partículas de diferente naturaleza. Debido a estos movimientos relativos, las partículas y el fluido se acumulan en distintas regiones y pueden separase y recogerse, por ejemplo, en la torta y en el tanque de filtrado de un filtro prensa. La teoría de filtración es importante para interpretar análisis de laboratorios, buscar condiciones óptimas de filtración y predecir los efectos de los cambios en las condiciones operacionales.

El empleo de esta teoría está limitado por el hecho de que las características de filtración se deben determinar siempre en la lechada real de que se trate, puesto que los datos obtenidos con una lechada no son aplicables a otra. Al comparar la filtración a nivel industrial ésta difiere de la del laboratorio en el volumen de material manejado y en la necesidad de manejarlo a bajo costo. Para obtener un gasto razonable con un filtro de tamaño moderado, se puede incrementar la caída de presión del flujo o disminuir la resistencia del mismo. Para reducir la resistencia al flujo el área de filtrado se hace tan grande como sea posible, sin aumentar el tamaño total del equipo o aparato de filtración. La selección del equipo de filtrado depende en gran medida de la economía. Al aplicar la teoría de filtración a la interpretación de datos, las ecuaciones obtenidas son útiles para predecir los efectos de un cambio en cualquier variable, si se determinan las constantes a partir de datos tomados de la lechada en cuestión.

Proceso de filtración

La filtración es la separación de una mezcla de sólidos y fluidos que incluye el paso de la mayor parte del fluido a través de un medio poroso, que retiene la mayor parte de las partículas sólidas contenidas en la mezcla. El medio filtrante es la barrera que permite que pase el líquido, mientras retiene la mayor parte de los sólidos, los cuáles se acumulan en una capa sobre la superficie o filtro (torta de filtración), por lo que el fluido pasará a través del lecho de sólidos y la membrana de retención. El sistema de filtración va desde un simple colado hasta separaciones altamente complejas. El fluido puede ser un líquido o un gas; las partículas sólidas pueden ser gruesas o finas, rígidas o plásticas, redondas o alargadas, individuales separadas o agregados. La suspensión de alimentación puede llevar una fracción elevada o muy baja de sólidos.

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