PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA FILTRACIÓN DE LÍQUIDOS

La filtración es un proceso indispensable en la fabricación industrial que minimiza la contaminación de un producto al eliminar las impurezas y protege las características y la calidad de los líquidos procesados.

TIPOS DE FILTRACIÓN

Filtración por gravedad

Fuerza impulsora para que el líquido atraviese el filtro es la gravedad.  Es el método más sencillo y tradicional.

FILTRACIÓN AL VACÍO

la fuerza impulsora para que el líquido atraviese el filtro es la que ejerce la presión atmosférica cuando aplicamos el vacío al sistema.

¿QUÉ ES LA FILTRACIÓN DE LÍQUIDOS?

De acuerdo a las Guías para la calidad del agua potable desarrolladas por la Organización Mundial de la Salud (OMS), el agua para consumo humano debe ser incolora, insípida e inodora. Naturalmente, muchas cosas pueden alterar el color, sabor y hasta el olor del agua que consumimos, y no en todas las regiones sabe igual.

Examinar todos estos detalles, nos ayudará a determinar por qué es importante y en qué consiste el proceso de filtración de líquidos en general, las consideraciones generales y las industrias que lo requieren.

La filtración es un proceso de separación sólido-líquido que se utiliza en los sistemas de tratamiento de líquidos para disminuir la concentración de sólidos suspendidos (partículas) que se encuentran en ella.

Existen varios tipos de filtros y cada uno de ellos tiene su aplicación dependiendo del tamaño y concentración de partículas que se requiere retener.

Se reconocen tres elementos:

FLUIDO FILTRADO

Líquido limpio o que cumple con las características establecidas 

RESIDUO

Elementos o partículas que quedan atrapadas en la media filtrante.

MEDIA FILTRANTE

Elemento mecánico por medio del cual se separa el Residuo del Líqudo Filtrado, el cual puede ser un tamiz, papel filtro, membrana, etc.

TIPOS DE FILTRACIÓN

TIPOS DE FILTRACIÓN DE LÍQUIDOS
  • Ósmosis inversa. (OI) Por medio de una filtración a nivel de Angstroms se reduce el caudal a través de una membrana semipermeable y se ejerce una fuerza de empuje superior a la presión osmótica en dirección opuesta al proceso de ósmosis. De esta forma se logra separar las sustancias que se encuentran en el agua en un lado de la membrana (concentrado) y del otro lado se obtiene una solución diluida baja en sólidos disueltos (permeado).

 

  • Nanofiltración Proceso por medio de una membrana nanoporosa que se utiliza en aguas de bajos sólidos disueltos totales. El propósito es quitar los iones polivalentes, además de desinfectarla mediante la retención de materia orgánica.

 

  • Ultrafiltración Es un proceso de separación basado en una membrana porosa con aberturas de entre 0.01 y 0.1 micras. Las membranas trabajan con baja presión, lo que resulta en menores costos de operación y son muy eficaces como tratamiento previo a la ósmosis inversa, y a su vez cuentan con un sistema de retro lavado, lo que les proporciona un mayor tiempo de vida.

 

  • Microfiltración Filtra por medio de un medio microporosa que retiene lo sólidos suspendidos de un fluido. El tamaño de poro de la membrana oscila desde 0.1 hasta 1 micras. La filtración por microfiltración en el mercado típicamente se hace por medio de filtros de cartucho, filtración de discos y filtros de lecho profundo

MEDIAS FILTRANTES

Se define como: “cualquier material que, en condiciones de operación específica, es permeable a uno o más componentes de una mezcla, solución o suspensión e impermeable a los componentes restantes.

El principal rol de un medio filtrante es causar la separación de partículas de un fluido con el mínimo consumo de energía y existen varios tipos de medias filtrantes, estos tienen la característica de tener o formar poros.

Mallas y telas tejidas

Metálicas, Poliméricas o fibras naturales.

MATERIALES NO TEJIDOS

Fibras termo adheridas, polímeros espumados.

MEMBRANAS

Polímeros o Cerámicos.

CATEGORÍAS POR TIPO DE FILTRACIÓN

Fltros de superficie para liquidos Macrofilter

Filtros de Superficie

  • Se refiere a la retención de partículas esencialmente en la superficie del elemento filtrante
  • Las partículas retenidas forman una capa de residuos, que normalmente ayuda a aumentar la eficiencia de filtración
  • Depende de la intercepción directa para atrapar partículas
  • Su recomendación de uso es para fluidos “ limpios ”es decir que no tengan gran cantidad de contaminación.
Filtros de profundidad para liquidos Macrofilter

Filtros de profundidad

  • Se refiere a la retención de partículas con un medio filtrante con un espesor considerable y múltiples pasos
  • Las partículas pueden quedar atrapadas en la superficie, pero también en la profundidad de los medios
  • Pueden atraparse partículas más pequeñas que el que corresponde al tamaño del poro.
  • Su recomendación es para retención de gran cantidad de partículas o estas sean partículas deformables(Ejemplo. Pinturas / Resinas)

 ELEMENTOS DE UN PROCESO DE FILTRACIÓN DE LÍQUIDO

  • Medios filtrantes
    • Cartuchos plisados de profundidad
    • Cartuchos de Membrana
    • Cartuchos de profundidad
    • Filtros Bolsa
    • Cartuchos de alto flujo
  • Housing / Carcasa / Vessel / Empaques
  • Canastillas
  • Elementos Magnéticos
  • Manómetros

beneficios y desafíos de la filtración en alimentos y bebidas

La filtración de líquidos en procesos sirve para minimizar la contaminación de un producto al eliminar las impurezas y protege el sabor y la calidad del alimento o la bebida.

La necesidad de proporcionar a los clientes productos seguros y consumibles es increíblemente importante para la industria en especial en la de alimentos y bebidas y la filtración industrial, que es la más adecuada para cumplir con este desafío.

El mercado de la filtración industrial que alcanzará un valor de 35.000 millones de dólares en 2023, debido a factores como la expansión de la urbanización, la industria de los alimentos y las bebidas, también se está expandiendo rápidamente para satisfacer la demanda.

Debido a esto, se están desarrollando tendencias que afectan no sólo a los alimentos que comemos, sino también a cómo se producen.

Una de esas tendencias es el notable aumento de la demanda de alimentos procesados y semiprocesados, lo que supone un incremento de la demanda de procesos industriales como la filtración, considerados esenciales no sólo para prevenir la contaminación sino también para proteger la calidad de los productos.

Otra tendencia creciente, que sólo parece destinada a aumentar, es la necesidad de sostenibilidad de los procesos de fabricación industrial a escala mundial.

Dado que más del 30% del consumo mundial de energía puede vincularse a las industrias manufactureras, con el aumento de los gases de efecto invernadero y la atención puesta en el cambio climático, existe una necesidad apremiante de que los fabricantes reduzcan al mínimo tanto su consumo de energía como la cantidad de desechos producidos durante sus procesos de producción.

Estos desafíos deben afrontarse para que la filtración industrial siga siendo eficiente. No sólo hay que tener en cuenta el tipo de aplicación, es decir, la viscosidad o el tamaño y la concentración de las partículas, sino también el diseño de la máquina de filtración. Los procesos comunes y sencillos, como el uso de filtros de bolsa, con bajos costos y de facil mantenimiento.

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