Filtração Industrial - tipos de filtros e modos de operação

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Filtração Industrial
Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões
Departamento Engenharia e Ciência da Computação
Curso de Engenharia Química
Operações Unitárias A - I- Prof. Isaac Nunes
Introdução	
Tem como objetivo remover sólidos presentes em um fluido (líquido ou gás);
As partículas são separadas usando um meio sólido estacionário (MEIO FILTRANTE), que separa as partículas em uma fase sólida (TORTA) e em uma fase líquida (FILTRADO);
O produto de interesse da filtração pode ser tanto o filtrado, quanto a torta;
Os filtros podem operar em batelada ou contínuo.
FORÇA MOTRIZ DA FILTRAÇÃO
GRAVITACIONAL
Pressão hidrostática. Ex.: filtros a gravidade
VÁCUO
Pressão inferior à atmosférica. Ex.: tambores rotativos, filtros de disco.
PRESSÃO
Utilização de bombas ou ar comprimido. Ex.: filtro de placas.
FORÇA CENTRÍFUGA
Filtros rotacionais. Ex.: centrífuga de tambor perfurado.
Comparação das operações
A VÁCUO
Vantagens: operação contínua, fácil controle de parâmetros, baixo custo de manutenção, pouca mão de obra;
Desvantagens: elevada umidade residual da torta, dificuldade de limpeza, alto consumo energético.
SOB PRESSÃO:
Vantagens: baixa umidade residual da torta, alto nível de automatização;
Desvantagens: dificuldade de lavagem do meio filtrante, impossibilidade de inspeção na torta durante a operação, processo predominantemente em batelada.
FILTRO DE LEITO FIXO
Fácil construção;
Tratamento de água potável, devido ao grande volume de alimentação; 
No fundo há uma placa perfurada, ou com ranhuras, onde fica depositado pedrisco ou cascalho grosso, que serve de suporte.
No topo fica areia fina, que serve como filtro e suporte para a torta a ser formada.
Filtro de leito fixo
FILTRO PRENSA
Um dos mais utilizados na indústria;
Consiste em placas e marcos colocados alternadamente;
Ambos os lados das placas são forrados com telas (tecido de algodão ou sintético);
A alimentação é bombeada à prensa e flui pelas armações, a torta se forma dentro de armação;
O filtrado flui entre o filtro de tecido e a placa pelos canais de passagem, saindo pela parte inferior da placa.
Filtrado
Alimentação
FILTRO PRENSA
A filtração prossegue até que todo o espaço interno da armação seja preenchido com a torta;
Neste momento, as placas são separadas e a torta retirada. 
FILTRO PRENSA
FILTRO de folhas
Cada folha é uma armação de metal oca coberta com um filtro de tecido. Todas elas estão suspensas em um tanque fechado;
A alimentação é introduzida no tanque e passa pelo tecido com baixa pressão;
A torta se deposita no exterior da folha e o filtrado percola a armação oca;
Após a filtração ocorre a limpeza das folhas com o fluido de limpeza sendo alimentado no mesmo sentido da suspensão;
A torta pode se retirada por uma abertura no casco.
FILTRO DE TAMBOR ROTATIVO A VÁCUO
Filtra, lava e descarrega a torta em operação contínua;
O tambor é recoberto com um meio filtrante e fica parcialmente imerso em uma cuba com a suspensão;
O filtrado sai pelo eixo de rotação.
FILTRO DE TAMBOR ROTATIVO A VÁCUO
FILTRO DE TAMBOR ROTATIVO A VÁCUO
Filtro contínuo de discos rotativos
Combina aspectos do filtro rotativo a vácuo e do filtro de folhas;
Consiste em um conjunto de discos que giram presos em um eixo horizontal;
Cada disco é coberto por um meio filtrante e é, em parte, submerso na suspensão. A torta é lavada, seca e recolhida durante a operação.
Filtro contínuo de discos rotativos
FILTRO de CARTUCHO
Possui operação contínua e limpeza automática;
É composto de uma carcaça onde se colocam os cartuchos ou bolsas;
O gás com partículas é forçado a passar pelo meio filtrante, e as partículas ficam retidas na superfície externa;
O gás limpo é obtido no interior do filtro e encaminhado a um exaustor;
A lavagem do filtro é feita com pulsos de ar comprimido.