Filtración por presión o por vacío: Una guía para la selección del equipo de filtración adecuado para optimizar su operación

En primer lugar, vamos a examinar una serie de cuestiones críticas que debe abordar a la hora de seleccionar el equipo de filtración. Las consideraciones críticas están relacionadas tanto con el funcionamiento como con el proceso:

• ¿Es el proceso un lote o una operación continua? ¿Cuál es el tiempo de funcionamiento por ciclo para separar la fase sólida de la fase líquida? ¿Cuántos lotes se producen por 24 horas?
• ¿Qué nivel de automatización se requiere para el equipo de filtración? 
• ¿Existen problemas de seguridad especiales, como con disolventes o aceites, o ácidos minerales a alta temperatura? 
• ¿Debe mantenerse la temperatura del proceso durante la etapa de separación?
• ¿Cuál es la viscosidad del lodo a la temperatura del proceso? (Nota: la tasa de filtración es inversamente proporcional a la viscosidad).
• ¿Se permite el uso de un auxiliar de filtrado, como diatomita, perlita o celulosa, para ayudar a la filtrabilidad?
• ¿Cuál es la tasa de carga de sólidos (kg secos/hora/m²) y la tasa de carga hidráulica (l/hora/m²)?
• ¿Cuáles son las propiedades de la torta de filtración optimizada y formada, por ejemplo, el valor de resistencia de la torta? 
• ¿Cuál es el grosor óptimo de la torta para lograr la máxima porosidad de la misma con la tasa de producción requerida? ¿Cuál es el tiempo de formación de la torta? ¿Cuál es el tiempo de lavado de la torta? ¿Cuál es el tiempo de deshidratación final de la torta?
• ¿Cuál es la distribución del tamaño de las partículas (PSD) y la gravedad específica (SG) del lodo? ¿Cuál es la densidad de la fase sólida?
• Si se requiere el lavado de la torta, ¿debe ser un esquema de lavado de la torta en co-corriente o en contra-corriente?
• ¿Cuál es el objetivo de humedad final de la torta? ¿Cuál es la calidad de descarga de la torta con la humedad objetivo?
• ¿En qué medida las condiciones del proceso pueden variar de hora en hora, de turno en turno, de día en día?
• ¿El tejido filtrante se verá sometido a condiciones de cegamiento, como con coloides o aceites? En caso afirmativo, ¿cuál es la frecuencia necesaria de limpieza del tejido para mitigar el cegamiento?

Si bien es necesario un análisis detallado, basado en el conjunto de preguntas anteriores, a continuación se presentan algunas pautas de selección generalizadas: 

¿Proceso por lotes o continuo?

Una de las diferencias más significativas entre la filtración por presión y la filtración por vacío es si el proceso debe funcionar de forma continua o por lotes. Los filtros de vacío suelen funcionar como un proceso continuo, mientras que los filtros de presión suelen funcionar como procesos por lotes. Sin embargo, pueden utilizarse eficazmente dos o tres filtros de presión en serie para procesar un flujo continuo.

Características de la torta de filtración

La filtración por vacío suele ser mejor cuando el valor de resistencia de la torta es bajo. La filtración a presión tiende a ser más favorable en los casos en que hay un alto valor de resistencia de la torta.

Distribución del tamaño de las partículas

La distribución del tamaño de las partículas (PSD) es otro factor importante. Las distribuciones granulométricas amplias, con una fracción significativa en el rango de partículas grandes, con un valor de densidad alto, tienden a favorecer el uso de Filtros de Vacío. Las distribuciones granulométricas estrechas, con una fracción significativa en el rango de partículas pequeñas, son más adecuadas para los filtros de presión.

Humedad de la torta

En la mayoría de los casos, los filtros de presión consiguen una torta de filtración con menos humedad que los filtros de vacío, debido a las mayores fuerzas motrices. La baja humedad de la torta es deseable en muchos casos debido a las preocupaciones de manejo de materiales aguas abajo, o para el secado térmico eficiente en la siguiente etapa del proceso.

Variabilidad del proceso

Los filtros de presión también pueden ser más indulgentes cuando se trata de cambios o variabilidad del proceso aguas arriba. Aunque es importante controlar el proceso dentro de los parámetros clave de PSD y SG, si es probable que haya cierta variabilidad en la distribución del tamaño de las partículas, la cantidad de sólidos suspendidos totales, la gravedad específica de los lodos y la morfología de las partículas, es probable que un filtro de presión tenga un rendimiento más fiable en los amplios rangos de funcionamiento que un filtro de vacío.

Intervención del operador

Los filtros de vacío generalmente requieren menos intervención directa del operador que la mayoría de los filtros prensa convencionales. Por supuesto, esto se puede mitigar con las características de los filtros prensa, como los cambiadores hidráulicos de placas, el lavado automático de telas, etc. Hay algunos filtros prensa como el Rollbar Filter Press de Micronics que está explícitamente diseñado para una operación totalmente automática y desatendida para minimizar los requerimientos de mano de obra.

Calidad del filtrado

Los filtros a presión suelen ofrecer una mejor captura de sólidos y, por tanto, una mejor calidad del filtrado. Los filtros prensa suelen capturar más del 98% de los sólidos procesados. 

Próximos pasos para optimizar su proceso de filtración

Estas directrices son generales. Un experto en separación líquido-sólido de Micronics puede examinar su proceso y ayudarle a encontrar la mejor solución tecnológica para satisfacer con precisión sus necesidades de separación. Diseñaremos y diseñaremos a medida una solución de filtración a presión o al vacío para satisfacer los objetivos de su proceso. Micronics le ayudará a seleccionar el equipo de filtración con el menor CAPEX/OPEX, dimensionado y diseñado específicamente para su proceso, y con medios filtrantes optimizados para su proceso.  

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