CECE Centro de Engenharias e Cincias Exatas Engenharia Qumica Disciplina: Operaes Unitrias A Docente: Marcos Moreira

CECE Centro de Engenharias e Cincias ExatasEngenharia QumicaDisciplina: Operaes Unitrias ADocente: Marcos Moreira

Discentes:Camila CardosoHenrique PerinaKarine de AndradeTipos de filtros

INTRODUOA separao de partculas slidas presente em um fluido atravessando um meio filtrante onde os slidos se depositam chama da de filtrao. O fluido pode ser um lquido ou um gs. O fluido circula atravs do meio filtrante em virtude de uma diferena de presso no meio.A maioria dos filtros industriais so filtros de presso ou de vcuo.

INTRODUOPodem ser contnuos ou descontnuos, dependendo se a descarga dos slidos filtrados se realize de forma continua. Filtro descontnuo: o fluxo do fluido atravs do mesmo continuo, interrompido apenas para a descarga dos slidos acumulados. Filtro contnuo: a descarga do fluido e dos slidos ocorre ininterruptamente enquanto o equipamento funciona.INTRODUOOs filtros se dividem em dois grupos: filtros clarificadores e filtros de torta. Clarificadores: retiram pequenas quantidades de slidos para produzir um gs claro ou lquido transparente. Filtros de torta: separam grandes quantidades de slidos na forma de uma torta de cristais ou um lodo.Fatores que influenciam na filtrao:Viscosidade;Temperatura;Tamanho da partcula;Espessura;Lavagem;Concentrao de slidos.Meio filtrante;

FILTRAOMaior viscosidade, filtrao mais lenta. Alta viscosidade, diluio.Geralmente, em maiores temperaturas, menor viscosidade; portanto, filtrao mais rpida.Menor partcula: menor velocidade de filtrao e maior reteno de umidade na torta, porm limpeza mais fcil de lonas e filtros.A velocidade mdia de filtrao inversamente proporcional ao quadrado da espessura da torta.Dificuldade de um filtro para limpeza.FILTRAOMeio Filtrante:Deve conter abertura suficiente para evitar entupimentos, e tambm para evitar vazamentos excessivos de partculas finas.

Concentrao de slidosO tempo necessrio para se depositar uma dada massa de slidos varia inversamente com relao entre massa de slidos e do filtrado.AUXILIARES DE FILTRAOSo utilizados para acelerar a filtrao, ou ainda para coletar de forma mais completa as partculas finas.

Outra funo aumentar a compressibilidade da torta, ou seja, impedir a compactao da mesma deixando-a mais porosa durante todo o ciclo.

FILTRO PRENSA

FILTRO PRENSAUm dos mais utilizados nos primeiros anos da indstria, e so ainda largamente empregados. Muitas vezes referidos (erroneamente) como filtro de placa-moldura, tem provavelmente mais de 100 desenhos e variaes, disponveis em uma ampla gama de materiais.Principais aplicaes: Indstria qumica, tratamento de efluentes e polpas industriais. o modelo mais simples dos filtros de presso e o de maior utilizao industrial;Consiste em:Conjunto alternado de quadros ocos, nos quais a torta retida durante a operao de filtrao;Placas macias com superfcies preparadas (sulcos ou furos), que permitem a drenagem do filtrado;Meio filtrante, que geralmente um tecido chamado de lona que recobre ambas as faces da placa;

FILTRO PRENSAFILTRO PRENSA

FILTRO PRENSA

Sada do filtrado: torneira em cada placa ou canal com furos na placa, como o da alimentao.1 boto : quadro2 botes: placaFILTRO PRENSAVANTAGENSConstruo simples, robusta e econmica;Grande rea filtrante por unidade de rea de implantao;Flexibilidade;Os vazamentos so detectados com grande facilidade;Trabalham sob presses at 50 kg/cm2 A manuteno simples e econmica: apenas substituio peridica das lonas.

DESVANTAGENSOperao intermitente (batelada): a filtrao interrompida quando quadros estiverem cheios de torta;O custo da mo-de-obra de operao, montagem e desmontagem;A lavagem da torta, alm de ser imperfeita, pode durar vrias horas e ser tanto + demorada quanto mais densa for a torta.

FILTRO PRENSAVdeo:

FILTRO DE FOLHASFoi projetado para grandes volumes de lquido e para ter uma lavagem eficiente.

As lminas ficam imersas na suspenso a filtrar, sendo feita a suco do filtrado para o seu interior por meio de uma bomba a vcuo.

Cada folha uma armao de metal oca coberta por um filtro de tecido. Elas so suspensas em um tanque fechado.

FILTRO DE FOLHASA alimentao introduzida no tanque e passa pelo tecido a baixa presso.A torta se deposita no exterior da folha. O filtrado flui para dentro da armao oca. Aps a filtragem, ocorre a limpeza da torta. O lquido de lavagem entra e segue o mesmo caminho que a alimentao. A torta retirada por uma abertura do casco.

FILTRO DE FOLHAS

FILTRO DE FOLHASVdeo:Filtros contnuos rotativosOs filtros contnuos rotativos podem ser classificados em:Filtro de TamborFiltro de DiscoFiltros horizontaisFiltro de tambor Umfiltro de tambor um dispositivo grande e cilndrico, tipicamente utilizado em aplicaes industriais para filtrar lquidos que transportam alta concentrao de slidos em suspenso.

Filtro de tambor

VdeoFiltro de tambor

Filtro de tamborAs vantagens destes tipos de filtros so a grande capacidade e a pequena mo-de-obra necessria. Geralmente 30 a 40% da rea ficam submersos na suspenso. Para obter maior capacidade a imerso pode ser aumentada at 70%.As desvantagens so o custo elevado, o alto custo de operao, a limitao da diferena de presses e a imperfeio da lavagem.

Filtros de disco-rotativoO filtro a disco consiste em um tambor rotativo horizontal que gira lentamente. Sua superfcie cilndrica construda com chapa metlica e dividida em diversas seces. Estas, formam cmaras de vcuo ligadas ao eixo por canalizaes por meio dos quais feita a aspirao do filtrado. Filtros de disco-rotativo

Filtro de disco-rotativoFiltros de disco-rotativoComo a presso diferencial aplicada em ambas as faces do disco, a rea de filtro efetiva muito maior que aquela de um filtro tambor que requer o mesmo espao fsico. O princpio de funcionamento o mesmo do filtro de tambor rotativo, mas a lavagem torna-se menos eficiente.

Aplicaes filtros Disco-rotativosFiltros de disco-rotativo tem ampla aplicao na indstria farmacutica em:separao de clulas ou resduos de clulas de meios de fermentaofiltrao de partculas de vacinas, soro, plasma,medicamentos orais,cosmticos,pr-filtrao, regenerao de reagentes e solventes.Filtros horizontaisO filtro rotatrio horizontal especialmente bem adaptado filtrao de slidos cristalinos com drenagem rpida. A superfcie filtrante horizontal impede que os slidos caiam ou sejam arrastados pela gua de lavagem, e possibilita a operao com camadas excepcionalmente pesadas de slidos.

Filtros horizontais

Filtros horizontais

Filtros de leito poroso granularOs filtros industriais mais simples so os de meio filtrante granulado, constitudos por uma ou mais camadas de slidos particulados, suportados por um leito de cascalho sobre uma grade, atravs do qual o material a ser filtrado flui por gravidade ou por presso.Filtros de leito poroso granularSo empregados geralmente para retirar pequenas quantidades de slidos de grandes volumes de lquidos, nas quais nem o slido nem o lquido possuem alto valor unitrio, e quando o produto slido no deve ser recuperado. Constituem o suporte principal dos sistemas de purificao de guas.Filtros de leito poroso granularSua principal vantagem o baixo custo de instalao, operao e manuteno. O inconveniente a grande rea requerida, em virtude da baixa velocidade de filtrao.

Filtros de leito poroso granular

Filtro de carvoUSADO PARA REMOO DE:Cloro;compostos orgnicos que conferem odor e sabor gua;remoo de toxinas, liberadas pelas cianobactrias.

Filtro de carvoO carvo deve apresentar:um coeficiente de uniformidade correto,alta resistncia ao atrito,granulometria uniforme,um ndice de iodo que garanta a reatividade deste carvo com as substncias presentes na gua.

Filtro de areiaFiltros de areia so utilizados para a filtragem primria de gua de reservatrios, represas, canais abertos, rios, guas servidas e de outros tipos de guas com contaminantes slidos.

Os filtros de areia consistem de filtros individuais ou baterias de acordo com a vazo e requerimento de filtragem.

Filtro de areiaEm seu interior existem sistemas de coleta no fundo do tanque onde se permite somente a passagem da gua , retendo o material filtrante.

De modo a se obter uma melhor eficincia no processo de filtrao, utilizam-se vrias camadas de leito filtrante, com granulometrias variadas.

Filtro de areia

Filtro de Cartucho

operao contnua

limpeza automtica.

Filtro de Cartuchos

Produto FiltradosCorte transversal de um CartuchoElemento filtranteVedaoRepresentao de filtrao em Cartuchos

Filtro de CartuchosO fluido a ser filtrado colocado sob presso

partculas de 5 a 15 micras ficam retidas.

Muito utilizado para filtrao de gua na indstria alimentcia.

Filtro de Cartuchos

Outra forma de apresentao de filtros, pode ser em forma de bolsas.

A vantagem desse filtro que possibilita operaes que necessitam de maiores vazes.

Filtro de Cartuchos

CoalescentesAo contrrio dos filtros convencionais de linha, os filtros coalescentes direcionam o fluxo de ar de dentro para fora.

Filtro de CartuchosCoalescentesPor fim, essas gotculas passam para o lado externo do tubo do elemento filtrante, onde so agrupadas e drenadas pela ao da gravidade.

Filtrao de Ar

Esse tipo de filtrao normalmente se d em estgios, dependendo do grau de pureza do ar.

E os filtros se classificam de acordo com a necessidade reteno de partculas.Corte transversalFiltro de malha GrossaFigura 14: Representao de um Sistema de FiltraoFiltrao de Ar Ambiente

3 Estgio2 Estgio1 EstgioG3FiltroF3FiltroPartculas MicroPartculas FinasPartculas GrossasFLUXO DO ARA3FiltroA3G3Sendo :G (grossa) Partculas acima de 10 F (Fina) particulas de 1 a 10 A ( Absoluta) Partculas menores 1 E elas so classificadas como 1, 2 e 3 de acordo com o grau de reteno que se exige. Esquema de Filtrao em Estgios para arFiltrao de Ar Ambiente

Filtrao CentrfugaNesse caso a fora motriz da filtrao centrifugao

O filtrado passa e a torta fica presa ao meio filtrante atravs da fora centrfuga.

Filtrao CentrfugaAplicao na produo de azeite de olivaFILTRAO MEMBRANAA membrana age como uma barreira semipermevel e o fluido passa por a ela atravs de presso.A filtrao por membrana uma tcnica utilizada para separaes de solutos (partculas) de diferentes pesos moleculares da soluo.o fluido passa pela membrana sob pressoFILTRAO MEMBRANA Na indstria de alimentos os processos de maior interesse so:Osmose Reversa Ultrafiltrao MicrofiltraoFILTRAO MEMBRANAOsmoseNa osmose, coloca-se uma membrana semipermevel e de um lado temos o solvente (gua) e de outro um soluto. Ocorre um transporte espontneo de um solvente para um soluto; FILTRAO MEMBRANAOsmose ReversaReverter o fluxo da soluo para o solvente chamado de OSMOSE REVERSA.

Neste processo a membrana impede a passagem de partculas de soluto de baixo peso molecular, FILTRAO MEMBRANA

Osmose reversaFILTRAO MEMBRANA

FILTRAO MEMBRANA

FILTRAO MEMBRANAVideoFILTRAO MEMBRANAUltrafiltrao um processo de filtrao por membrana muito similar osmose reversa.A presso usada para obter uma separao de molculas utilizando uma membrana polimrica semipermevel, que separa solutos de alto peso molecular como protenas, polmeros. Um exemplo de aplicao na indstria alimentcia em alguns processos de queijo.

FILTRAO MEMBRANADiferena entre os processo de osmose reversa e ultrafiltrao

FILTRAO MEMBRANA

FILTRAO MEMBRANA

Referncias bibliogrficasTipos de filtros. Disponvel em: http://accaciamessano.com.br/wp-content/uploads/downloads/2011/07/TIPOS-FILTRO-PARTE1-2010.pdf. Acesso em Setembro de 2012.Filtro de tambor rotatrio. Disponvel em: http://www.marineequipment.com.br/pt/produtos/tratamento-de-agua/filtro-de-tambor-rotatorio. Acesso em Setembro de 2012Bombas de vcuo e Compressores NASH para Aplicao em Filtros a disco. Disponvel em: http://www.gdnash.com.br/Newsletter/Filtro_disco.pdf Acesso em Setembro de 2012Referncias bibliogrficas Tannous , Katia e Rocha , Sandra C.S. Filtrao. So Paulo 2011;Caires, Fbio C. Operaes Unitria, 3 Mdulo, Rio de janeiro 2009;Santos, Felipe S. dos. Filtrao. Operoes Unitrias da Tecnologia Ambiental, So Paulo. 2011PERRY, R. H.; GREEN, D. W.; Perrys chemical engineers handbook. MacGraw-Hill, 1999.Operaes Unitrias: Filtrao http://www.enq.ufsc.br/muller/operacoes_unitarias_qm/filtracao2.pdf. Acesso em:22 set. 2012.