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