Guía para la selección de prensas de filtro en la industria química: cómo evaluar la corrosividad, la temperatura y el contenido de sólidos

Para las empresas químicas, la elección de un filtro prensa adecuado depende de tres factores clave: la corrosividad, la temperatura y el contenido de sólidos. Estos tres parámetros determinan los materiales estructurales del filtro prensa, el tipo de placas filtrantes, la configuración de la tela filtrante y el método de alimentación.

¿Por qué es más compleja la selección de filtros prensa en la industria química?

En comparación con sectores como la minería, la arena y la grava, y los lodos municipales, las condiciones de uso de las prensas de filtro en la industria química son más específicas, principalmente en los siguientes aspectos:

Materiales altamente corrosivos

Los residuos líquidos químicos, las soluciones ácidas y alcalinas, las suspensiones salinas, las suspensiones de catalizadores, las aguas residuales de tintes, etc., pueden provocar corrosión en las placas de filtro, los marcos, las tuberías, las válvulas y las telas de filtro.

Variación significativa de la temperatura

Algunas suspensiones químicas requieren filtración a altas temperaturas, mientras que otras son sensibles a la temperatura. Los cambios de temperatura pueden afectar la viscosidad, la velocidad de filtración y el sellado de los equipos.

Grandes diferencias en el contenido de sólidos

Algunos materiales tienen un bajo contenido en sólidos y ciclos de filtración prolongados; otros tienen un alto contenido en sólidos, partículas finas y son propensos a obstruirse, lo que impone mayores exigencias a la estructura del filtro prensa y a la precisión de la tela filtrante.

Elevados requisitos de seguridad y protección del medio ambiente

Si el material tiene un olor irritante, es volátil, tóxico o inflamable, es posible que un filtro prensa convencional de tipo abierto no cumpla con los requisitos de la planta, por lo que se debe optar por un filtro prensa de tipo cerrado, automatizado o resistente a la corrosión.

Selección de filtros prensa en función de la corrosividad

La corrosividad es uno de los factores más importantes a la hora de seleccionar filtros prensa en la industria química. Los distintos niveles de acidez o alcalinidad, los diferentes sistemas de disolventes y las distintas concentraciones de sal influyen en la elección de los materiales del equipo.

Aguas residuales de ácidos débiles, álcalis débiles y productos químicos en general: placas filtrantes de polipropileno, bastidor de acero al carbono con recubrimiento anticorrosión.
Materiales muy ácidos: placas filtrantes de polipropileno reforzado; piezas en contacto con el líquido fabricadas con materiales anticorrosivos.
Materiales muy alcalinos: tela filtrante resistente a los álcalis, tuberías anticorrosivas y juntas.
Materiales con alto contenido de sal y cloro: Evite el acero inoxidable común para las piezas en contacto con el líquido; dé prioridad a los componentes de plástico, revestidos de caucho o de aleaciones especiales.
Materiales que contienen disolventes orgánicos: Elija un filtro prensa con juntas; si es necesario, instale un sistema de control eléctrico a prueba de explosiones.
Materiales con olores irritantes o tóxicos: Se recomienda utilizar una prensa de filtro con juntas completas.

Selección de filtros prensa en función de la temperatura

La temperatura influye directamente en la eficiencia de filtración, el efecto de sellado y la vida útil de un filtro prensa. En la industria química, la temperatura de los materiales habituales puede oscilar entre la temperatura ambiente y los 80 ℃, 100 ℃ o incluso más. Los criterios de selección varían completamente en función de las condiciones de temperatura.

Si la temperatura del material es similar a la temperatura ambiente y no es especialmente corrosivo, por lo general se puede optar por un filtro prensa convencional de placas y bastidor, un filtro prensa de cámara o un filtro prensa de diafragma.
Para filtrar materiales a altas temperaturas, no se recomienda elegir el filtro prensa basándose únicamente en su resistencia teórica a la temperatura. Esto se debe a que el funcionamiento real también se ve afectado por factores como la presión de alimentación, el ciclo de filtración, la corrosividad del material y la frecuencia de limpieza. Cuanto mayor sea la temperatura, mayores serán los requisitos en cuanto a la resistencia de las placas filtrantes, el rendimiento de la tela filtrante y la estanqueidad general de la máquina.

Selección de un filtro prensa en función del contenido de sólidos

El contenido de sólidos determina el ciclo de filtración, el volumen de la cámara de filtración, la presión de alimentación y la capacidad de procesamiento final de un filtro prensa. En la industria química, el contenido de sólidos varía considerablemente entre las distintas suspensiones.

Los materiales con bajo contenido en sólidos suelen tener más líquido y menos sólidos, lo que se traduce en un tiempo más prolongado para la formación de la torta de filtración por lote. En el caso de los materiales con bajo contenido en sólidos, es recomendable considerar la incorporación de procesos de sedimentación, concentración, floculación o pretratamiento antes del prensado por filtro, con el fin de aumentar la concentración de sólidos que ingresa al filtro prensa.
Los materiales con un contenido medio de sólidos son objetos habituales de filtración en la industria química, y suelen presentar una eficiencia de filtración estable, lo que hace que las prensas de filtro de cámara o prensas de filtro de diafragma opciones adecuadas. Si los clientes necesitan un contenido de humedad del pastel de filtración aún menor, se pueden elegir las prensas de filtro de diafragma. Tras la filtración inicial, las prensas de filtro de diafragma reducen aún más la humedad del pastel de filtración mediante un proceso de prensado secundario.
Los materiales con un alto contenido de sólidos suelen presentar una fluidez deficiente debido a dicho contenido. Para este tipo de materiales, se recomienda realizar pruebas a pequeña escala o en condiciones reales. Estas pruebas permiten determinar la velocidad de filtración, el espesor de la torta de filtración, la eficiencia de descarga y el rendimiento de la regeneración de la tela filtrante, lo que evita que el equipo no alcance la capacidad de procesamiento esperada tras su puesta en marcha.

Conclusión

En los proyectos de separación químico-física de sólidos y líquidos, una prensa de filtro adecuada puede mejorar la eficiencia de la filtración, reducir el contenido de humedad de la torta de filtración, disminuir el desgaste de las telas filtrantes y mejorar la seguridad y la protección ambiental de la planta de producción. En el caso de materiales químicos altamente corrosivos, a altas temperaturas y con contenido de sólidos inestable, se recomienda no basarse únicamente en la experiencia para la selección, sino realizar una evaluación exhaustiva basada en los parámetros del material, las condiciones operativas in situ y los resultados de las pruebas de filtración.

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