La palabra '' filtro '' se deriva de 'filtrum' ', del latín' que a su vez puede ser rastreado a la palabra '' feltrum '

Este capítulo no trata de separaciones, donde uno o más productos químicos son retirados de una mezcla de alimentación; en cambio, describe dispositivos mecánicos utilizados para separar una fase en masa de otro. Mundano, ejemplos de uso doméstico de tales dispositivos incluyen aire acondicionado y bomba de calor filtros para evitar que las partículas de polvo y sólidos obstruyan las superficies de intercambio de calor, filtros de papel de cafetera de goteo para evitar que los posos del café que entra en el brebaje, filtros de agua asociadas a unidades watersupply casa en lugares donde la calidad del agua es sospechoso, y precipitadores eléctricos utilizados en los hogares donde el ocupante tiene polen y polvo graves alergias.

La palabra '' filtro '' se deriva de 'filtrum' ', del latín' que a su vez puede ser rastreado a la palabra '' feltrum '', que describe fieltro o lana comprimida, y que a su vez está más relacionado con el griego palabra de lana o pelo. Un papiro egipcio que data del siglo III dC y conocido como el '' de Estocolmo Papyrus '' describe el proceso de producción de sosa cáustica y el uso de un filtro para aclarar que, incluyendo la aplicación de la arcilla como un coadyuvante de filtración. La primera patente para un dispositivo de filtración se concedió a José Amy en 1789 por el gobierno francés. A partir de entonces, durante los próximos 50 años, la mayoría de las patentes de filtro se referían al tratamiento de agua o de alcantarillado.

El moderno presión del filtro de vacío rotativa de tambor y filtro de hojas se desarrollaron a finales de 1800 por los Ingenieros de Minas, incluyendo WJ Hart, E. Sweetland, EL Oliver, y JVN Dorr para su uso en el proceso de cianuro para recuperar oro [1].

Para ser descrito en este capítulo son a través de:

? Extracción de líquidos transportados por el aire, partículas sólidas, microorganismos, y vapores de corrientes de aire cuando se requiere un suministro limpio, sterileair para evitar la contaminación o infección de un producto, corriente de proceso, o el medio ambiente.

? La separación de líquidos arrastrados desde corrientes de vapor como en una cámara de destilación flash, o de condensador parcial.

? Diseño de un sistema de purificación de aire óptima compuesto por varios dispositivos de captura de partículas.

? Condensar los vapores de corrientes de aire cuando las condiciones aguas abajo favorecen una condensación indeseable.

? La eliminación de partículas contaminantes, nieblas y neblinas de los gases que se ventila a la atmósfera de las plantas de fabricación.

? Eliminación de las gotitas de un líquido suspendidas en otro como en garrafas de agua de hidrocarburos.

? Recuperación, como una torta, las partículas sólidas suspendidas en líquidos, por medio de la placa-y-marco, tambor, hoja, y otros filtros; y la determinación de los ciclos de lavado de la torta.

? Operando filtros a presión constante y las tasas variables, utilizando curvas características de la bomba.

? El diseño y el análisis de los ciclones y centrífugas.

? La aplicación de separaciones mecánicas para bioprocesos: disrupción celular, precipitación, floculación y (precedido por coagulación).

Esta es sólo una muestra de una plétora de aplicaciones. En cierto sentido, los procesos de membrana que se describen en el capítulo 14 también se pueden clasificar como separaciones mecánicas y se incluyen en este capítulo. Sin embargo, hay una diferencia importante entre los dos, en la medida en los métodos de diseño para la mayoría de los dispositivos de membrana implican típicamente la difusión molecular. Las caídas de presión son altos y la transferencia de masa es lento. Los dispositivos descritos en este capítulo son las unidades de flujo mayor que operan sobre todo en gotas relativamente baja presión, y las ecuaciones de diseño se basan en hidrodinámica que implica la solución de velocidades de macropartículas en lugar de difusión molecular de especies individuales.

Aunque ambos son '' separaciones mecánicas, '' hay grandes diferencias entre los métodos de diseño para calcular el área de membrana requerida para un flujo molecular de difusión, y el área antivaho necesarios para retener las partículas de polvo o gotitas, o áreas de filtración de presión-o de vacío dispositivos accionados para la filtración sólido-líquido. En la filtración sólido-líquido de la pantalla no es el filtro; las partículas forman una '' torta '' y esto, en lugar de la pantalla o de la tela, es el filtro. Esta situación es muy diferente de que cuando una membrana es el filtro, como en el capítulo 14.

Un aspecto importante de la filtración es que las partículas suspendidas en el líquido o gas se mantienen, como en un '' grind goteo '' cafetera, cuando los motivos son retenidos en el medio de filtro. Periódico '' retroceso '', raspado u otros métodos particleremoval se requieren; de lo contrario, tanto el filtro y las partículas retenidas, deben eliminarse o procesados. Si la concentración de la materia particulada en el gas o solución es alta, grandes cantidades de sólidos deben ser removidos. Para grandes cantidades de líquidos y desechos industriales de bajo costo, el uso de filtros es prohibitivamente caro, por lo que los líquidos se colocan en retención (Holding) tanques o estanques, donde se permite a las partículas de resolver, a menudo con la ayuda de coagulantes, agentes de sedimentación, y leve, dirigida agitación para acelerar la sedimentación. Si la partícula es un producto industrial, no se procesa en un estanque de retención o colonos. Lo que se usa en cambio, es una prensa de filtro que puede manejar una alta concentración de partículas en el rango de 10-50 micras a bajo costo y en grandes volúmenes. Aquí, la presión o el vacío en coche a través de una solución de tejidos o de ventanas, con frecuencia recubiertas previamente con '' coadyuvantes de filtración ''. A medida que las partículas retenidas se acumulan en la pantalla, forman un '' torta '', que luego se convierte en el filtro.

Este capítulo tiene su propio vocabulario. Para ser encontrado en las páginas siguientes son colonos, decantadores, coalescentes, paletas, centrífugas, vaho, tambores knock-out, precipitadores electrostáticos, almohadillas de malla, ciclones, separadores de impacto, filtros de mangas, y el tambor, placa y marco, y de vacío filtros. Los métodos de diseño y aplicaciones para estos dispositivos son únicos en el sentido de que cada uno está diseñado para un propósito específico y un rango específico de tamaños de partículas. Un dispositivo cuyo diseño se basó en el choque inercial sería insuficiente para una aplicación que involucra partículas cuyo comportamiento hidrodinámico se caracteriza por el movimiento browniano. Como regla general, la selección preliminar de un dispositivo específico separación mecánica se basa en el tamaño de partícula y la fase. Después se selecciona el dispositivo, datos de laboratorio y / o en planta piloto se analizan para establecer valores de las constantes empíricas en las ecuaciones de diseño que se utilizan para el tamaño de la unidad de planta. Las variables de diseño incluyen el tamaño de partícula y la densidad; fluido de la velocidad, la densidad, y la viscosidad; el campo de fuerza externa; y los parámetros del dispositivo. A excepción de filtros de vacío y de tambor y unidades centrífugas, las ecuaciones de diseño para los dispositivos se basan en gran parte en la solución de las velocidades previstas por la ley de gravitación de Newton o ley de Stokes.

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