Filtración
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FILTRACIÓNProcesos de Bioseparación
Universidad Politécnica del Estado de MorelosM.C. Guillermo Garibay Benítez
Tipos de Filtración
• FILTRACIÓN DE LECHO PROFUNDO
• FILTRACIÓN DE BARRERA:• Filtración con formación de
torta o filtración convencional
• Filtración con membranas (Microfiltración y Ultrafiltración)
Filtro Ayuda (Coadyuvantes de Filtración)
• Son partículas que se adicionan al fluido a filtrar y se utilizan como precubierta del filtro.
• Tierras diatomeas • Perlitas obtenidas
de vidrios volcánicos
Clasificación de filtros
Filtros
Lecho
Torta
Batch a presión
Marcos y Placas
Elementos
Hojas
CharolasContinuos al vacío
Membrana
Ultrafiltración
Microfiltración
Filtro de Marcos y Placas
Filtros de Marcos y placas
Filtros Intermitentes
Filtración continua (Tambor rotatorio)
Filtros de Tambor Rotatorio
Teoría Filtración
• La ley de Darcy describe el flujo de líquidos a través de una cama porosa de sólidos y puede ser escrita así
• Donde:• V= volumen del filtrado• t= tiempo• A= área del medio filtrante• Δp = Caída de presión a través de la cama porosa• μ0 = viscosidad del filtrado• R = resistencia de la cama porosa
Resistencia de la cama porosa
•Donde:•Rm = Resistencia del medio filtrante
•Rc = Resistencia de la torta de sólidos
Resistencia específica de la torta
•Donde:•ρc = masa de los sólidos secos de la torta por
volumen de filtrado•α = resistencia específica de la torta
•Combinando ecuaciones tenemos:
•Para t=0 y V=0 integrando se obtiene la siguiente ecuación:
Parámetros de filtración que se obtienen:
•Cuando se grafica t/(V/A) vs V/A se produce una línea recta con:
Filtración en Lote
•Un embudo buchner de 8 cm de diámetro esta disponible para la filtración de una suspensión de un cultivo celular, el cual tiene una viscosidad de 3 cP Los datos que se presentan a continuación, fueron obtenidos a una presión de vacío de 600 mmHg aplicados al embudo buchner.
•Los sólidos celulares remanentes al final de la filtración fueron secados y se encontró que pesaron 14 g. Determine la resistencia específica de la torta (α) y la resistencia del medio (Rm)
Tiempo (s) Volumen del Filtrado (mL)
26 100
96 200
197 300
342 400
537 500
692 600
989 690 (final)
Bibliografía
•Tejeda-Mansir, A., Montesinos-Cisneros, R.M. y Guzmán, R. 1995. Bioseparaciones. UniSon, México
•Zeki Berk, Food Process Engineering and Technology, (2009) Elsevier ISBN: 978-0-12-373660-4