Introducción• La filtración a vacío es una la separación del
sólido suspendido en un fluido. Se lleva a cabo mediante dos tipos de mecanismos diferentes:
-Filtración por tortas.-Filtración en lecho profundo.
-Tortas incompresibles: La cual tienen como constantes a lo largo de todo el proceso la resistencia específica y la porosidad de la torta.
-Tortas compresibles: Donde varía la fracción volumétrica de sólidos a lo largo de su longitud, por lo que la velocidad real del filtrado es distinta a lo largo de la torta, al igual que la resistencia especifica de la torta.
¿Qué tipo de Tortas podemos encontrar?
¿Qué es, y en qué consiste la Filtración?
• Es un proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.
Tipos de Filtrado
Son los siguientes:-Filtración a presión constante.-Filtración a gasto volumétrico constante.
¿Qué Variables vamos a estudiar?
- Caída de presión entre la alimentación y el lado del filtrado.
- Área de superficie filtrante- Viscosidad de la superficie filtrada- Resistencia de la tela filtrante- Resistencia de la torta formada
Relación entre caída de presión y caudal filtrado
• Medio LimpioEcuación de Darcy → Rm: resistencia del medio y será:
𝑄=𝐴 ·∆ 𝑃𝜇 ·𝑅𝑚
Relación entre caída de presión y caudal filtrado
• Medio con sólidos y formación de tortaDos resistencia en serie: Rm y Rc; por lo que quedaría →
Q=A·∆Pμ·(Rm+Rc)
Medio con sólidos y formación de torta
• Resistencia de la torta es directamente proporcional a la resistencia específica de la torta:
W es la masa de la torta depositada por unidad de área
Al ser torta incompresible →
Relación entre caída de presión y caudal filtrado
• Operación a presión constanteDel balance de sólidos obtenemos →
Siendo ; aplicamos derivadas y le hacemos la inversa a las ecuaciones:Tenemos pues →
Operación a presión constanteDefinimos:
Sustituimos, integramos y despejamos el tiempo →Definimos de nuevo otras dos variables: aQuedando finalmente la siguiente ecuación → Si representamos frente a V, la caída de presión constante es una línea recta como la siguiente:
Operación a presión constante
Hay casos en los que necesitamos un tiempo inicial para llevar la presión a un valor constante, para ello, integramos con los valores necesarios, tanto de volumen como del tiempo:
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