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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALUNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
UPIBI
LABORATORIO DE BIOSEPARACIONES
• Integrantes del equipo 3:• Abundís García Miriam Fabiola
• Ávila Rodríguez Dulce María• García Herrera Martín Shayd• López Esparza Víctor Adrian
• Reyes Marcos Esmeralda• Rico García Abigail
• Grupo:• 7FV1
• Profesores:• Castillo Campos Emilio
• Cuadros Moreno Adriana
PRÁCTICA 2. FILTRO PRENSA.
INTRODUCCIÓN.• Filtración. Operación unitaria cuya finalidad es la
separación de un sólido insoluble que está presente en una suspensión sólido-líquido.
• Los tres tipos de mecanismos de filtración son:
• Filtración de lecho profundo. Los sólidos se depositan dentro del medio filtrante.
• Filtración con formación de torta (convencional). Los sólidos se depositan sobre el medio filtrante formando una pasta.
• Filtración por membranas. No hay un depósito de sólidos sobre la membrana, sino una concentración del caldo
INTRODUCCIÓN.• FUNDAMENTOS.
• Para un filtro en el que se forma una torta, la caída de presión total que experimenta el fluido es la suma de la que experimenta a través del medio filtrante y a través de la torta.
INTRODUCCIÓN• Constituido por un sistema de placas apiladas, cada una
de las cuales tiene en su interior un filtro de papel o tela.(Manrique 2003)
• Utiliza un tipo de presión mecánica. (Manrique, 2003)
INTRODUCCIÓN.• Es utilizado en los procesos continuos y semicontinuos .
• Se alternan placas cubiertas por filtros a ambos lados, con marcos metálicos.
• Todo el sistema se une por mecanismos hidráulicos
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
MANUAL DE OPERACIONES.
1. Verificar que el equipo este desconectado
2.Limpiar todas las partes del equipo.
3. Armar el filtro con las placas y lo marcos de la siguiente manera: placa/medio filtrante(constan de un empaque para sellar)/marco/placa VERIFICAR QUE LOS EMPAQUES SELLEN BIEN PARA EVITAR FUGAS
4.Purgar la bomba
5.Llenar tanque de alimentación con la suspensión(en este caso almidón)
AGITACIÓN
PRESIÓN AMBIENTAL
6. Conectar el equipo encienda la bomba
7. Abrir válvula de paso para hacer pasar la suspensión
VERIFICAR MANÓMETRO Y ANOTAR PRESIÓN
8.Recibir filtrado
9.Desarmar el equipo, TENIENDO CUIDADO DE NO DEJAR CAER TORTA
10.Lavar los marcos, placas y el medio filtrante
11.Lavar el resto del equipo, incluyendo el equipo auxiliar(tanque de alimentación y de filtrado)
12. Armar nuevamente el equipo
DIAGRAMA DE FLUJO
100 Tanque de alimentación101 Filtro prensa102 Tanque de filtrado
100
Alimentación
TortaFiltrado
101
102
BALANCE DE MATERIA
ACUMULACIÓN= ENTRADA – SALIDA + GENERACIÓN - CONSUMO
Acumulación= entrada-salida
Acumulación=2100g-750g
Acumulación=1350g
RESULTADOS.
ELEMENTO. DESCRIPCIÓN.
Filtro Prensa Marca: Italia Didacta
Material de fabricación: acero inoxidable
Bomba de alimentación Centrífuga
Medio filtrante Almidón
Material de los marcos y placas Plástico, lona y empaque de caucho.
Número de marcos 7
Dimensiones de los marcos 17*17 (cm) ancho .77 cm
Diámetro del tanque de alimentación 55.5 cm
Diámetro del tanque de filtrado 55.5 cm
Cuadro 1. Características del equipo de filtración.
RESULTADOS.
TIEMPO (min) VOLUMEN(mL) TIEMPO (s) FLUJO (mL/s)
0 150 5.22 27.06
130 5.12
3 120 5.26 22.31
115 5.27
6 115 5.34 20.55
110 5.62
9 100 5.45 18.32
100 5.46
12 90 5.50 16.66
95 5.60
15 75 5.41 13.9
77 5.52
18 69 5.38 12.92
71 5.45
21 63 5.30 11.33
60 5.56
Cuadro 2. Flujos del filtrado.
RESULTADOSTIEMPO (min) VOLUMEN(mL) TIEMPO (s) FLUJO (mL/s)
24 60 5.64 10.7
60 5.57
27 58 5.77 10.20
59 5.69
30 57 5.70 10.05
55 5.44
33 51 5.77 8.92
50 5.54
36 52 5.38 9.83
55 5.5
39 52 5.31 10.07
55 5.31
42 35 5.31 6.48
34 5.33
Cuadro 2. (Continuación) Flujos del filtrado.
RESULTADOS.• Cuadro 3.Rendimiento obtenido.
Peso inicial del almidón
Peso de la torta(húmeda)
Peso de la torta(seca)
Rendimiento
2.1 kg 1.49 kg 750 kg 64.28%
Gráfica1. Variación del flujo volumétrico respecto al tiempo.
ANÁLISIS DE RESULTADOS• El rendimiento que se obtuvo del equipo fue bajo del
64.28% • Cuando se lavó el equipo observamos que había
almidón(en una cantidad considerable) lo que nos lleva a pérdidas
• En la gráfica se observa que a mayor tiempo, menor es el volumen de filtrado lo cual se debe a la cantidad de almidón que está siendo retenida. Esto es una desventaja del equipo, ya que se tiene que interrumpir la operación para limpiar y continuar el filtrado
CONCLUSIONES• Una desventaja de los filtros intermitentes es el tener que
interrumpir la operación para descargar la torta• Este tipo de filtros operan en contacto con el ambiente
RECOMENDACIÓN PARA LA PRÁCTICA• Para poder mejorar la presión se necesita una válvula de
globo y no una de paso.
• Hacer una inspección a la válvula de salida
• No recargarse sobre el filtro prensa al momento de apretar los marcos
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA• Muy utilizado en el sector del Medio Ambiente, el filtro de
prensa permite concentrar lodos y suspensiones procedentes de :
- tratamiento de efluentes urbanos e industriales- instalación de producción de agua potable- tratamiento de humos por vía húmeda- descontaminación de los suelos- valorización o eliminación de residuos• Tipos de lodos :- lodos primarios- lodos biológicos- lodos digeridos- lodos de flotación- lodos físico-químicos
INDUSTRIA ALIMENTARIA • La utilización del filtro de prensa se ha desarrollado ampliamente en los procesos
alimentarios, tanto para aplicaciones de concentración de productos como para la filtración de fluidos en líneas de fabricación.
• La presión de final de prensado depende entonces de la naturaleza del producto filtrado y del objetivo de la filtración.
• Aplicaciones :• Industrias agroalimentarias
- azúcar de remolacha y de
caña
- almidón y harinas
- aceites y grasas
Industria de las bebidas
- levaduras• Ejemplo de referencia :• Filtración de levaduras para• la fabricación de la cerveza
BIBLIOGRAFÍA.• Manrique, Iván. 2003. “Jarabe de yacon: Principios y
procesamiento” Centro Internacional de la papa. Lima, Perú. Pp. 23, 24.
• Ibarz , Alberto.2005. “Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos” Grupo Mundi-Prensa. Madrid, España. Pp. 271-280.
• http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf