Aula 21tipos de filtros

Prévia do material em texto

OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
 
Engenharias-Uniaraxá 
Filtração e tipos de 
filtros 
1 
Filtrado 
Alimentação 
Meio poroso 
Torta 
Ele separa as partículas em uma fase sólida “torta” 
e permite o escoamento de um fluido claro 
“filtrado”. 
 
FILTRAÇÃO 
2 
FILTRAÇÃO 
Os fatores mais 
importantes para a 
seleção de um filtro 
são: 
a) Resistência específica do 
meio poroso de filtração; 
 b) A quantidade de 
suspensão 
a ser filtrada; 
c) A concentração de sólidos 
na suspensão; 
d) A facilidade de descarregar 
a torta formada no processo 
de filtração. 
3 
FILTRAÇÃO 
O meio de 
filtração pode 
ser: 
Leito poroso de materiais sólidos inertes, 
Conjunto de placas, marcos e telas em uma prensa 
Conjunto de folhas duplas dentro de um tanque, 
Cilindro rotativo mergulhado na suspensão 
Discos rotativos mergulhados na suspensão 
Bolsas ou cartuchos dentro de uma carcaça. 
Por membranas, microfiltração osmose reversa 
4 
Filtro de leito Poroso 
É o tipo de filtro mais simples. 
Se usa no tratamento de água potável, quando se tem grandes 
volumes de líquido e pequenas quantidades de sólidos. 
A camada de fundo é composta de cascalho grosso que 
descansa em uma placa perfurada ou com ranhuras. Acima do 
cascalho é colocada areia fina que atua realmente como filtro. 
Partículas sólidas separadas 
Entrada do líquido 
Fluido clarificado 
Placa metálica 
perfurada ou com 
ranhuras 
Defletor 
Partículas grossas 
Partículas finas 
5 
Filtro Prensa 
Um dos tipos mais usados na industria. 
Usam placas e marcos colocados em forma alternada. 
Utiliza-se tela (tecido de algodão ou de materiais sintéticos) 
para cobrir ambos lados das placas. 
Filtro de tecido 
Torta 
Marco 
Placa 
Alimentação 
Filtrado 
6 
Filtro-Prensa 
http://www.youtube.com/watch?v=6Nxkb-iEaBc&feature=related 7 
http://www.youtube.com/watch?v=6Nxkb-iEaBc&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=6Nxkb-iEaBc&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=6Nxkb-iEaBc&feature=related
A alimentação é bombeada à prensa e flui pelas armações. 
A filtração prossegue até o 
espaço interno da armação 
esteja completamente preenchida 
com sólidos. 
Os sólidos acumulam-se como “torta” dentro da armação. 
O filtrado flui entre o filtro de tecido e a placa pelos canais de 
passagem e sai pela parte inferior de cada placa. 
Nesse momento a armação e as 
placas são separadas e a torta 
retirada. Depois o filtro é 
remontado e o ciclo se repete. 
Filtro de tecido 
Placa 
 Marco 
Torta 
Alimentação 
Filtrado 
Filtro-Prensa 
8 
Filtros de “folhas” 
Foi projetado para grandes volumes de líquido e para ter uma 
lavagem eficiente. Cada folha é uma armação de metal oca 
coberta por um filtro de tecido. Elas são suspensas em um 
tanque fechado. 
A alimentação é introduzida no tanque e 
passa pelo tecido a baixa pressão. 
A torta se deposita no exterior da folha. 
O filtrado flui para dentro da armação oca. 
Após a filtragem, ocorre a limpeza da 
torta. O líquido de lavagem entra e segue 
o mesmo caminho que a alimentação. 
A torta é retirada por uma abertura do 
casco. 
10 
Filtros de folhas 
11 
Ele filtra, lava e descarrega a 
torta de forma contínua. 
O tambor é recoberto com um 
meio de filtração conveniente. 
Uma válvula automática no 
centro do tambor ativa o ciclo 
de filtração, secagem, lavagem 
e retirada da torta. 
 Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo. 
O filtrado sai pelo eixo de rotação. 
Existem passagens separadas 
para o filtrado e para o líquido de 
lavagem. 
Há uma conexão com ar 
comprimido que se utiliza para 
ajudar a raspadeira de facas na 
retirada da torta. 
 Carga 
Secagem 
Secagem 
Ciclo de lavagem 
Descarga 
Válvula automática 
Formação da torta Suspensão 
12 
Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo. 
13 
Filtro de tambor a vácuo, rotativo e contínuo. 
14 
É um conjunto de discos verticais que giram em um eixo de 
rotação horizontal. Este filtro combina aspectos do filtro de 
tambor rotativo a vácuo e do filtro de folhas. 
Cada disco (folha) é oco e coberto com um tecido e é em 
parte submerso na alimentação. A torta é lavada, secada, e 
raspada quando o disco gira. 
Filtro contínuo de discos rotativos 
15 
Filtro de Cartucho 
Este tipo de filtro de cartucho é de 
operação contínua e limpeza 
automática. É composto de uma 
carcaça onde se colocam 
cartuchos (ou bolsas). 
O gás “sujo” é forçado a passar 
através dos cartuchos, em cuja 
superfície as partículas são retidas. 
O gás limpo é conduzido à parte 
interna do filtro e em seguida ao 
exaustor. 
O processo de limpeza do cartucho 
é feito automaticamente através de 
pulsos de ar comprimido. 
16 
Produto 
Filtrados 
Corte 
transversal 
de um 
Cartucho Elemento filtrante 
Vedação 
Representação de filtração em Cartuchos 
: 
Filtro de Cartuchos 
Existem filtros de cartuchos cujo mecanismo de filtração é 
por profundidade. Possuem um aspecto fibroso, que pode ser 
um emaranhado de fibras ou mantas sobrepostas. 
A retenção depende do fluxo e pressão. 
17 
: 
Filtro de Cartuchos 
O fluido a ser filtrado é 
colocado sob pressão 
dentro de uma carcaça e 
as partículas de 5 a 15 
micras ficam retidas. 
Muito utilizado para 
filtração de água na 
indústria alimentícia. 
18 
: 
Filtro de Cartuchos 
Para o dimensionamento desse 
tipo de filtro, é necessária a vazão 
necessária no processo. 
 
A partir daí se calcula o número a 
cartuchos necessários de acordo 
com a especificação do fabricante. 
19 
Filtro de Cartuchos 
Coalescentes 
Ao contrário dos filtros convencionais de linha, os 
filtros coalescentes direcionam o fluxo de ar de dentro 
para fora. Os contaminantes são capturados na malha 
do filtro e reunidos em gotículas maiores através de 
colisões com as microfibras de borosilicato. 
20 
Filtro de Cartuchos 
Coalescentes 
 
Por fim, essas gotículas passam para o lado externo 
do tubo do elemento filtrante, onde são agrupadas e 
drenadas pela ação da gravidade. 
 
21 
Corte transversal Filtro de malha Grossa 
Figura 14: Representação de um Sistema de Filtração 
Filtração de Ar Na indústria alimentícia é 
crescente a aplicação de 
filtração do ar para o 
ambiente das áreas 
produtivas e de manipulação 
e embalagem de alimentos. 
 
Esse tipo de filtração 
normalmente se dá em 
estágios, dependendo do 
grau de pureza do ar. E os 
filtros se classificam de 
acordo com a necessidade 
retenção de partículas. 
22 
3º Estágio 2º Estágio 1º Estágio 
G3 
F3 
FLUXO DO AR 
A3 
A3 G3 
Esquema de Filtração em Estágios para ar 
Sendo : 
G (grossa) – Partículas acima de 10 μ 
F (Fina)– particulas de 1 a 10 μ 
A ( Absoluta)– Partículas menores 1 μ 
 
E elas são 
classificadas como 1, 
2 e 3 de acordo com 
o grau de retenção 
que se exige. 
Filtração de Ar Ambiente 
23 
Filtração de Ar Ambiente 
24 
Filtração Centrífuga 
Outra forma de separação de sólidos insolúveis 
em líquido é a operação de centrifugação. 
 
Nesse caso a força motriz da filtração é 
centrifugação, onde o fluxo uma suspensão e 
colocado em um câmara rotatitva com paredes 
perfuradas alinhadas com o meio filtrante. 
 
O filtrado passa e a torta fica presa ao meio 
filtrante através da força centrífuga. 
25 
Exemplo de Filtração Centrífuga 
26 
Aplicação na produção de azeite de oliva 
FILTRAÇÃO MEMBRANA 
A membrana age como uma barreira 
semipermeável e o fluido passa por a ela 
através de pressão. 
 
A filtração por membrana é uma técnica 
utilizada para separações de solutos 
(partículas) de diferentes pesos moleculares 
da solução. 
27 
FILTRAÇÃO MEMBRANA 
 Na indústria de alimentos os processos de 
maior interesse são: 
 
-Osmose Reversa 
 
- Ultrafiltração 
 
- Microfiltração 
28 
FILTRAÇÃO MEMBRANA 
Osmose 
 
Na osmose, coloca-se uma membranasemipermeável e de um lado temos o solvente 
(água) e de outro um soluto. 
Ocorre um transporte espontâneo de um solvente 
para um soluto; onde o solvente flui para o soluto 
sob a pressão exercida pelo soluto conhecida 
como pressão osmótica. 
29 
FILTRAÇÃO MEMBRANA 
Osmose Reversa 
 
Reverter o fluxo da solução para o solvente é 
chamado de OSMOSE REVERSA. Neste 
processo a membrana impede a passagem de 
partículas de soluto de baixo peso molecular, ou 
seja aquele soluto que difundiu em um solvente 
por osmose. Na osmose reversa a pressão 
diferencial reversa é colocada de forma que 
causa o fluxo de solvente inverso, como em um 
processo de dessalinização da água do mar. 
30 
FILTRAÇÃO MEMBRANA 
Osmose Reversa 
31 
FILTRAÇÃO MEMBRANA 
Osmose Reversa 
32 
33 
34 
35 
38