1. Definicion de filtracion: Se conoce como filtración a la operación en la que una mezcla heterogénea de un fluido y de las partículas de un sólido se separa en sus componentes, gracias al concurso de un medio filtrante que permite el paso del fluido, pero retiene a las partículas del sólido. Esta operación implica, por tanto, el fluo de fluidos a tra!és de medios porosos. En todos los tipos de filtración, la mezcla o lodo fluye de"ido a alguna acción impulsara, como la gra!edad, la presión #o el !acío$ o la fuerza centrífuga. El medio filtrante retiene y soporta a las partículas sólidas que !an formando una torta porosa so"re la que se superponen estratos sucesi!os a medida que el líquido !a atra!esando la torta y el medio filtrante. %os di!ersos procedimientos para producir la fuerza impulsara del fluido, los diferentes métodos de formación y separación de la torta, y las distintas técnicas usadas para eliminar el fluido filtrado de la torta recién formada, requieren una gran !ariedad de aparatos o equipos de filtración. En general, los filtros se clasifican de acuerdo con la naturaleza de la fuerza impulsara que pro!oca la filtración. &. 'lasificacion de los diferentes tipos de filtros segun la forma en que se !enza la resistencia que oponen a la capa de precipitado y el material filtrante. Segun el material filtrante: •
(rena: *%ento:
) *apidos: 1. +ranulometria decreciente en el sentido del fluo # medios mezclados $ &. +ranulometria creciente en el sentido del fluo. •
Diatomaceas
•
edios porosos
•
+ra!a
•
(ntracita
•
'ar"on acti!ado
-. Esta"lecer !entaas y des!entaas de la filtración entaas: / Es el metodo mas efecti!o que e0iste para el tratamiento y purificacion de agua. ( diferencia de la osmosis in!ersa y destilacion / %a filtracion mediante filtros de car"on. o requiere fuentes de energia cara. / %as impurezas son retenidas en el filtro utilizando el adecuado. Des!entaas: / El agua podria tener un contacto limitado con el medio filtrante resultando en una remocion parcial de los contaminates del agua. / El tipo del medio filtrante puede afectar el numero de contaminantes que pueden atra!esar el proceso de filtrado. / %os filtros r2pido y los filtros granulados son menos efecti!os que los filtros de car"on en "loque solido. 3. Se4alar las diferentes formas de lle!ar a ca"o una filtración /5iltración por +ra!edad : %a filtración por gra!edad se realiza utilizando un em"udo de tipo cónico en el cual se introduce un papel de filtro preparado con pliegues, de modo que al pasar el líquido de la disolución a tra!és de el, quedar2 retenido en el papel la parte sólida, pasando limpia la parte líquida. /5iltración por 6resión *educida : Este proceso es mas r2pido que el de gra!edad, para lle!ar a ca"o una filtración a presión reducida, es necesario realizar una cone0ión a una fuente de !acío para lo que se suele conectar la "om"a a un em"udo tipo 78chner o una placa filtrante, el fondo del em"udo se cu"re con un papel de filtro, donde quedar2 retenido el sólido. / 5iltración con 6laca 5iltrante :%a superficie filtrante tiene forma de disco y es una placa de te0tura porosa, cuyos poros son de determinado tama4o, de manera que impida el paso de sólidos, pudiendo ser usado tanto si nos interesa el producto sólido o la disolución, en tres casos diferentes: / 5iltración de los cristales en diferentes procesos de cristalización. / 5iltración de la parte sólida en procesos de precipitación. / 5iltración de agentes desecantes en los procesos de secado. / 5iltraciones so"re soportes sólidos. / 5iltración so"re 'elita : +eneralmente se usa para filtrar al !acío suspensiones de tipo coloidal, de te0turas gelatinosas o sólidos constituidos de partículas muy finas, por lo general de naturaleza inorg2nica, que pudiesen traspasar otros tipos de filtros, en cam"io en la celita, quedan retenidos. %a celita se usa solamente para filtrar sólidos con impurezas que se quieran eliminar. 9. Se4alar cuando es con!eniente utilizar una filtración a presión constante Es con!enientes utilizar esta filtracion cuando, la presión de impulsión de la suspensión se mantiene constante durante todo el ciclo de filtración, con lo que el caudal de filtrado resulta !aria"le y decreciente, ya que la resistencia de la torta aumenta con el espesor de la misma. El ciclo concluye cuando el caudal de filtrado est2 por de"ao de un mínimo.
1. Discutir los efectos de la temperatura so"re el proceso de filtración %a !elocidad del fluo en cualquier instante es in!ersamente proporcional a la !iscosidad del filtrado. El efecto de la temperatura afecta la !elocidad de filtración de"ido a que eerce efecto en la !iscocidad de un fluido. En general, el aumento de temperatura conduce a una eficiencia mayor, pues se tiene un aumento de energía termodin2mica en las partículas del agua y, consecuentemente, la difusión se !uel!e un mecanismo importante cuando se tienen partículas suspendidas menores de un micrómetro. 6or otro lado, la disminución de la !iscosidad facilita la acción del mecanismo de sedimentación de partí/ culas mayores de un micrómetro. 11. ;ndicar las aplicaciones industriales de la operación de filtración • • • • • • • •
interización .(groquímica: producción de insecticidas 6etroquímica: separación de distintos componentes como la posi"ilidad de o"tención de parafinas cristalinas de las que no lo son *ecuperación y refino de metales: por eemplo filtración de sales de zinc, co"re, níquel, etc. ?ratamiento de aguas residuales: tanto ur"anas como procedentes de instalaciones industriales. %a filtración aparece en el acondicionamiento de aguas residuales y en el tratamiento de fangos.
Practca 7 1 Granulomeria: Granulomería. Es la disribución de los amaños de las parculas de un agregado, al como se deermina por anlisis de amices. Es la medición de los granos de una !ormación sedimenaria " el clculo de la abundancia de los correspondienes a cada uno de los amaños pre#isos por una escala granulom$rica. El m$odo de deerminación granulom$rico ms sencillo es obener las parc ulas por una serie de mallas de distnos anc%os de enramado, &ue ac'en como (lros de los granos &ue se llama com'nmene columna de amices. Pero para una medición ms e)aca se utlia un granulómero lser, cu"o ra"o di!raca en las parculas para poder deerminar su amaño. +. amiado: La separación de materiales en fracciones de tamaños diferentes tiene, en muchos casos, gran importancia por constituir el medio de preparar un producto para una operación subsiguiente. Por otra parte, esta separación suele constituir un
método de análisis físico, tanto para el control de la eficacia de otras operaciones básicas,como para determinar el valor de un producto para algunas de sus aplicaciones específicas. El tamizado se realiza haciendo pasar al producto sobre una superficie provista de orificios del tamaño deseado. El tamizado, es uno de los metodos de separacion de mezclas, el cual consiste ue mediante un tamiz , zarandas o cernidores !redes de mallas mas o menos gruesas o finas" se separan partículas sólidas seg#n su tamaño.
-mporancia: cualmene se obser#a la imporancia de separar un g ran n'mero de componenes sólidos en !racciones indi#iduales para la obención de di!erenes producos, &ue se emplean en cada una de las eapas &ue con!orman el proceso product#o, como maeria prima en las indusrias. Por esa raón, se %ace oporuno conocer &ue cada una de esas !racciones, puede di!erenciarse enre sí por el amaño de las parculas, por su esado, o por su composición &uímica. Es un m$odo /sico &ue consise en la separación de una mecla de parculas de di!erenes amaños en dos o ms !racciones, cada una de las cuales esar !ormado por parculas ms uni!ormes &ue la mecla original. 0uego el maerial &ue no llega ara#esar los ori(cios del ami se designa como rec%ao o !racción posit#a " el &ue lo pasa se llama amiado o !racción negat#a. sando ms de un ami " colocndolos en serie, se puede deerminar la medida de amaño de parculas. plicaciones en la ingenieria: a.0a disribución del amaño de las parculas en los agregados de consrucción es !undamenal, "a &ue deermina su calidad " uso en aplicaciones de ingeniería ci#il. b. -ngenieria ci#il: al cul se somee un suelo para la consrucción , esrucuras como carreeras por&ue con ese sepuede conocer la permeabilidad " la co%esión del suelo c. Es com'n para la ident(cación " caraceriación de los maeriales geológicos en la -ngeniería. 2. nalisis granulomerico: Por granulomería o anlisis granulom$rico de un agregado se enender odo procedimieno manual o mecnico por medio del cual se pueda separar las parculas constut#as del agregado seg'n amaños, de al manera &ue se puedan conocer las cantdades en peso de cada amaño &ue apora el peso oal. Para separar por amaños se utlian las mallas de di!erenes aberuras, las cuales proporcionan el amaño m)imo de agregado en cada una de ellas. 3. 4ondiciones a omar en cuena para seleccionar " ordenar los matces para realiar un analisis granulomerico.
Este an2lisis se lle!a a ca"o utilizando una seleccion de tamices de acuerdo al tipo de muestra analizar y las clases est2n fiadas por el tama4o d e las a"erturas en los tamices %os cuales est2n normalizados seg=n la norma (S? americana o seg=n la norma "rit2nica ?ayler. y su orden !a en forma decreciente colocando primeramente en de mayor 9. aria"les necesarias a medir para poder lle!ar a ca"o un proceso de granulometria, nom"rarla, especificarlas y para que se utilizan.
%a !aria"le a medir : m m: masa #@g$ Esta !aria"le se utiliza para poder calcular los p orcentaes, al pesar cada uno de los tamices con las muestras que quedaron retenido en cada uno. A norma (S? 5os permie la deerminación cuantat#a de la disribución de amaños de parculas. 6igni(cado : 6 8merican 6ocie" !or estng and aerials9 la 6ociedad Esadounidense para Pruebas " aeriales 8por sus siglas en ingl$s9 so en la practca: El uso de esa norma en la practca describe el m$odo para deerminar los porcenaes de arena &ue pasan por los distnos amices de la serie a emplear en el ensa"o, %asa el de ;.;73 mm 85<+;;9 . 7. ipos de muesras, &ue pueden ser utliadas en esudios granulomericos. =rena =gra#a =arcenio =limo >. 4omo se debe %acer un muesreo del maerial a amiar en un analisis granulomerico. = ener una !racción represenat#ade la muesra a esudiar. = ?eposiar la muesra sobre una %oa de papel liso " brillane, !ormando un cono. = plasar el cono " !orma un disco. =?i#idr el disco en cuaro cuaros@ desec%ar dos de los cuaros " conser#a los resanes. = eclar bien cada una de las !racciones, " e)raer una muesra para realiar el amiado. =noar la masa de la muesra a ensa"ar en una balana de sensibilidad
