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Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa
Juan Heriberto Brix Metzner José M. Bados
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
Hasta no hace mucho tiempo se consideraba totalmente imposible un cálculo teórico en operaciones de filtración. Pero con las investigaciones de Lewis y colaboradores se empezó a comocer más a fondo el problma, a pesar de que las ecuaciones dadas por Lewis no siempre se cumplían, o en otros casos eran muy complicadas. Aún hoy en dia no es posible establecer las dimensiones de un filtro industrial mediano un simple cálculo teórico, sin pasar previamente por una fase experimental. En el astudió teórico de las filtraciones parece ser muy aceptable la teoría de Ruth. El problema se plantea en los siguientes términos: Si efectuamos una filtración a presión constante y vamos midiendo los volúmenes de filtrado a lo largo del tiempo se obtiene una curva del tipo siguiente: *Ver gráfico en la tesis* Si para confirmar el trazado de la curva anterior, que es aparentemente parabólico, llevamos los valores de V^2 a ordenadas y los valores del tiempo θ a abscísas; deberíamos obtener una recta si la curva V = f(θ) fuera una parábola. Pero nos encontramos con que el trazado arriba mencionado nos da una curva del siguiente tipo: *Ver gráfico en la tesis* Por lo tanto podemos afirmar que la pretendida parábola no representa al proceso. Pero se encontró que la curva V: f(θ) es una rama de parábola y que su orígen no coincide con el de los ejes coordenados. RUTH hace un corrimiento de los ejes coordenados en C unidades de ordcnadas y en θ0 unidades de abscisas, admitiendo por definición que el nuevo orígen de coordenadas está también en el de una parábola perfecta de la cual es un trozo la curva de filtración. *Ver gráfico en la tesis* De esta manera la ecuación de la nueva curva se podria expresar en los siguientes términos (V + C)^2 = K(θ + θ0) queda diferenciando respecto de V Donde dθ/dV = 2/K (V + C) V= volumen total del filtrado. C= volumen de filtrado necesario para producir una torta de una resistencia igual a la del paño filtrante. K= constante en la que figuran todas las caracteristicas del barro. θ= tiempo de filtración. θ0= tiempo necesario para la formación de la torta ficticia C. RUTH encontró que la constante K es la siguiente: K= (2A^2 P (1-MS))/(μρ5α) Donde A = área filtrante. P = presión de trabajo. m = relación en peso de torta húmedaa torta seca. s = fracción en peso del sólido en el barro. μ = viscosidad del filtrado. ρ = densidad del filtrado. α = resistencia específica de la torta. Para mayor comodidad se puede trabajar con la unidad de superficie de paño filtrante; entonces la ecuación se transforma en esta otra: (v + c)^2 = k(θ+θ0) donde v = volumen de filtrado obtenido por unidad de superficie. c = volumen de filtrado por unidad de superficie para producir una torta de resistencia igual a la del paño. k = constante. en este caso k = (2P (1-ms))/αμρ5 Del planteo anterior surge que para obtener la resistencia especifica de torta, que es la incógnita que nos interesa calcular, es necesario efectuar filtraciones experimentales con el barro que esté en cuestión en cada caso particular. En el presente trabajo se realizaron una larga serie de ensayos experimentales de filtraciones empleando un filtro rotativo tipo "OLIVER" y un filtro-prensa. Dado que en todos los trabajos de filtración se utilizó como barro experimental una suspensión de material homogéneo, generalmente carbonato de calcio suspendido en agua, no se sabia con certeza el comportamiento de materiales heterogéneos. Aqui se utilizó como barro el fundente gris empleado para el esmaltado a fuego. La elección cayó en este material por ser fácilmente accesible. Ademáses sumamente heterogéneo en lo que respecta a composición como también a tamaño de partículas. Los resultados obtenidos se ordenaron en forma de tablas y se calcularon las incógnitas de las ecuaciones de filtración. Para mayor claridad se trazaron gráficos. Una vez finalizado el trabajo se llegó a las siguientes conclusiones: Primero: Que las fórmulas de RUTH en filtración son también válidas al tratarse de barros complejos. compuestos por una mezcla de una serie de sustancias independientes entre si. Las fórmulas de RUTH no especifican si son válidas para una sustancia pura o no, pero como los ensayos conocidos se realizaron casi siempre con el clásico carbonato de calcio, podrán aparentar que tuvieran la limitación de ser válidas para barros simples. Segundo: Que existe una coincidencia bastante grande en los datos obtenidos con uno u otro equipo como lo muestra la tabla No.10. Lógicamente las mayores variaciones se encuentran en la mayor dificultad experimental de determinaciones precisas. Esto nos indica que el proceso de filtración es independiente de los aparatos y técnicas empleadas. Este resultado nos da la posibilidad de aplicar resultados prácticos de un equipo al cálculo teórico del otro. Tercero: Cuando se debe elegir entre un filtro continuo y otro discontinuo, se puede tener una idea aproximada teniendo en cuenta el siguiente cuadro comparativo: Filtro continuo rotativo: Filtro prensa discontinuo: Gran cantidad de un mismo barro Barros diferentes de cualquier concentrado. Difícil operación concentración y cantidad. de limpieza total. Limpieza relativamente fácil. --------------------------------------------------------------------- Manejo fácil y limpio. Manejo engorroso y sucio. --------------------------------------------------------------------- Alto costo inicial. Bajo costo inicial. --------------------------------------------------------------------- Gran capacidad y velocidad. Capacidad y velocidad limitadas. --------------------------------------------------------------------- Bajo costo de mantenimiento. Alto costo de mantenimiento. --------------------------------------------------------------------- Se puede instalar en espacios Necesita gran espacio. reducidos. --------------------------------------------------------------------- Produce tortas de espesor Produce tortas de espesor fijo, variable. impuesto por los detalles constructivos del filtro. --------------------------------------------------------------------- Necesita poca mano de obra. Necesita mucha mano de obra. --------------------------------------------------------------------- Cuarto: Todavia se deben realizar muchas investigaciones acerca de las filtraciones, variando las condiciones en ámbitos mayores. Con los equipos disponibles no se pudo ampliar mas el presente trabajo sin introducir variaciones fundamentales en los aparatos. Sin embargo los resultados obtenidos pueden servir muy bien como base de experimentaciones futuras en el campo de la filtración de materiales heterogéneas.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
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Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 1961 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
1961
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