INGENIERA DE ALIMENTOS II ING. JIMY OBLITAS

1

PROBLEMASDE FILTRACIN1 Clculo del tiempo de filtracin y de lavado en un filtro prensa.Se ha ensayado la filtracin de una suspensin de CaCO3 en agua a 25 C y los datos se presentan

a continuacin:

Tiempo(seg).

4,4 9,5 16,3 24,6 34,7 46,1 59,0 73,6 89,4 107,3Vol.

Filtrado(lts.)

0,498 1,000 1,501 2,000 2,498 3,002 3,506 4,004 4,502 5,009

La experiencia se ha realizado a presin constante (cada de presin en el filtro igual a 338 kPa).El equipo utilizado es un pequeo filtro prensa con un rea de filtracin de 0,0439 m2. Laconcentracin de la suspensin es de 23,47 kg/m3.a) Calcular las constantes de la ecuacin de filtracin.b) La misma suspensin se filtrar en un filtro a escala industrial. El filtro esta compuesto por 20

marcos con una dimensin interna de 900 mm x 900 mm. Se emplear la misma presin y elproceso se llevar a cabo a presin constante. Suponiendo que todas las propiedades semantienen iguales, calcular el tiempo para obtener 3,4 m3 de filtrado.

c) Una vez finalizado el ciclo de filtrado del punto (b), se realiza un lavado de la torta con aguapura. Se utiliza un volumen igual al 10% del volumen recolectado. Calcular el tiempo delavado.

d) Calcular el tiempo del ciclo, formado por el tiempo de filtrado, el de lavado y el tiempo delimpieza, estimado este ltimo en 20 min.

2 Clculo del tiempo de filtracin y de lavado en un filtro prensa.De una experiencia de laboratorio del filtrado de una suspensin de CaCO3 en agua a 25 C a

presin constante (cada de presin en el filtro igual a 46,2 kPa) se obtuvieron los siguientes datos:Tiempo (seg.) 17,3 41,3 72,0 108,3 152,0 201,7Vol. filtrado (lts.) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

El equipo utilizado es un pequeo filtro prensa de 0,0439 m2. La concentracin de la suspensines de 23,47 kg/m3.a) Calcular las constantes de la ecuacin de filtracin.b) Se debe realizar un filtrado de esta suspensin a escala industrial. Para ello se cuenta con un

filtro que tiene 30 placas con un tamao interno de 900 mm x 900 mm. Se mantendrn lasmismas condiciones operativas. Se desea saber cul ser el tiempo necesario para obtener 2,3m3 de filtrado.

c) Calcular el tiempo de lavado si se utilizan 0,3 m3 de agua limpia.d) Calcular el tiempo total del ciclo si el tiempo de limpieza del filtro se estima en 30 min.

INGENIERA DE ALIMENTOS II ING. JIMY OBLITAS

2

3 Determinacin de las constantes de filtracin.La misma suspensin del problema 7.2 es filtrada ahora con una cada de presin de 194,4 kPa en

el mismo equipo, obtenindose los siguientes datos:Tiempo(seg.)

6,3 14,0 24,2 37,0 51,7 69,0 88,8 110,0 134,0 160,0

Vol. Filtr.(lts.)

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Determinar las constantes de la ecuacin de filtracin.

4 Estimacin del rea de filtracin para un filtro prensa.En una cervecera se filtran 60 m3/h de mosto antes de ser pasteurizado y embotellado. Un

pequeo filtro experimental operado a una presin constante e igual a 300 kPa y con un rea de 0,05m2 se ha utilizado para determinar una ecuacin de filtracin, la misma es:

t / V = 9,75 x 106 V + 2500donde: t [=] seg. y V [=] m3

Mediante otra serie de ensayos se ha determinado que la compresibilidad de la torta es s = 0,3.En el proceso industrial se emplear un filtro prensa con marcos de 1 m x 1,5 m con una

diferencia de presin de 400 kPa.

Se desea saber:a) Cuntos marcos son necesarios para procesar 2 horas de mosto?.b) Si la torta se lava, luego de las horas de operacin, con 1,5 m3 de agua limpia, calcular el

tiempo de lavado.