El filtro de platos, también llamado filtro prensa de placas, es una máquina industrial cuya finalidad es separar la fracción sólida de la líquida en relación con un determinado caudal de fluido, denominado lodo. Mediante una serie de elementos filtrantes y un volumen útil disponible, consigue deshidratar el lodo entrante y concentrar la fracción sólida en una torta residual.
El filtro prensa es un equipo utilizado en procesos industriales para llevar a cabo la separación entre sólidos y líquidos. Se emplea cuando es necesario extraer el contenido sólido de una suspensión, logrando una separación eficaz gracias a un sistema de filtración que actúa bajo presión.
Qué es un filtro de platos
Las placas se procesan de tal forma que crean, una vez alineadas, una serie de cámaras donde el lodo se bombea mediante una bomba a través de un orificio de alimentación común a todas las placas. Inicialmente, el filtro prensa está cerrado por un sistema hidráulico, formado por uno o varios cilindros de empuje, que no prensan los lodos, sino que se limitan a alinear las placas y mantenerlas bajo presión.
Esta presión garantiza la estanqueidad y el contraempuje con respecto a la bomba de alimentación. El lodo es aspirado por la bomba, se introduce en cada cámara, llenándolas, y comienza a presionar las telas filtrantes en función de la presión inducida por la bomba de filtración.
De este modo, las partículas sólidas quedan retenidas en las telas, mientras que la fase líquida pasa a través de ellas y es transportada de nuevo al sistema en una línea separada, lista para ser reutilizada. A medida que continúa la filtración, las partículas sólidas se acumulan en el interior de la cámara hasta crear una especie de baldosa, llamada torta, bizcocho o torta de filtración.
Cómo funciona un filtro prensa de placas
El funcionamiento de un filtro prensa se basa en la aplicación de presión para separar los componentes sólidos y líquidos de una mezcla. Esta presión obliga al líquido a atravesar una tela filtrante especialmente diseñada, mientras que las partículas sólidas quedan retenidas y se acumulan en forma de una masa compacta entre las placas del filtro.
Etapas del ciclo de filtración
- Llenado: La mezcla de sólidos y líquidos es bombeada al interior del filtro prensa, ocupando el espacio entre las placas.
- Prensado: Una vez llenas, las placas se comprimen con presión, maximizando la retención de sólidos y facilitando la expulsión del líquido.
- Lavado: En caso de ser necesario, se introduce agua u otro fluido para eliminar residuos y mejorar la pureza del filtrado.
- Secado: Se aplica aire comprimido o vacío para reducir al mínimo la humedad residual en los sólidos.
- Descarga: Finalmente, se abren las placas y se extrae el residuo sólido compacto, dejando el equipo listo para un nuevo ciclo.
Cuando el sistema decide que se ha alcanzado la concentración deseada en el interior de la cámara, normalmente controlando el caudal de agua limpia y la presión de filtración, se para la bomba de lodos, se descarga la presión de los lodos y el cierre hidráulico del filtro, y se abre el filtro prensa.
Al espaciar las placas de filtración, los sólidos salen en forma de tortas de filtración. La velocidad de descarga depende del modelo de filtro prensa y de los dispositivos auxiliares utilizados.
Tipos de filtro de platos según su automatización
El filtro prensa puede clasificarse según su grado de automatización. Los tres principales tipos son manual, semiautomático y automático.
Filtro prensa manual
Es el modelo más básico. En este caso, todas las acciones, como el cierre y apertura de las placas, así como la retirada del residuo sólido acumulado tras la filtración, deben realizarse manualmente.
Este tipo de filtro se caracteriza por su bajo coste inicial y su facilidad de mantenimiento, ya que su diseño es muy simple. Es una solución adecuada para procesos con bajo volumen de producción, usos esporádicos o tareas en entornos de laboratorio, donde no se requiere un funcionamiento continuo.
Filtro prensa semiautomático
El filtro prensa semiautomático representa un paso intermedio. Integra un sistema hidráulico que facilita el cierre de las placas y el ajuste de la presión necesaria durante el ciclo de trabajo, pero la descarga de los sólidos retenidos sigue realizándose de forma manual.
Esta combinación permite mejorar la eficiencia en comparación con los modelos manuales, manteniendo una inversión moderada. Es una opción frecuente en plantas con producción media, donde se requiere mayor agilidad en el proceso sin necesidad de una automatización completa.
Modelo SAPF
Este tipo de máquina representa la versión básica de los filtros prensa disponibles. La apertura y el cierre del paquete filtrante se gestionan actuando sobre el cuadro eléctrico de mandos con un botón especial que controla la apertura o el cierre del cilindro hidráulico movido por una central hidráulica.
El desprendimiento, o apertura, de las placas individuales se realiza manualmente y lo llevan a cabo uno o varios operarios en función del tamaño de la máquina.
| Característica | Funcionamiento |
|---|---|
| Ciclo de filtración | Automático |
| Apertura de placa | Manual |
| Otras funciones del filtro | Controlado por PLC |
| Presencia del operario | Necesaria |
Filtro prensa automático
El filtro prensa automático automatiza todo el ciclo de filtración, desde el llenado hasta la descarga del residuo sólido. Estos equipos están diseñados para funcionar de forma continua, reduciendo al mínimo la intervención del operario.
Incorporan sistemas de apertura automática de placas, lavado de telas filtrantes y descarga automática del sólido acumulado. Por esta razón, son especialmente recomendados para instalaciones industriales con altas exigencias de producción, grandes volúmenes de tratamiento y necesidad de optimización del tiempo operativo.
Modelo APF: apertura automática uno a uno
Este modelo de filtro prensa gestiona automáticamente el ciclo de filtración. Este tipo de máquina está especialmente indicado para lodos difíciles de filtrar, con tiempos de filtración largos y que tienden a pegarse durante la apertura.
El sistema automático de batido de las placas permite que los lodos que se han adherido a las telas caigan y se desprendan.
| Característica | Funcionamiento |
|---|---|
| Ciclo de filtración | Automático |
| Apertura de placas | Automática - De uno en uno |
| Otras funciones de filtro | Automático desde PLC |
| Presencia del operario | Sólo supervisión |
Modelo SPF: apertura automática simultánea
Este tipo de filtro prensa difiere de las máquinas de la serie APF únicamente en el sistema de apertura del paquete filtrante. Esta máquina puede fabricarse con un paquete filtrante simple o múltiple, en función del volumen de lodos a tratar.
El modelo SPF es especialmente adecuado para lodos más fáciles de filtrar con tiempos de filtrado cortos.
| Característica | Funcionamiento |
|---|---|
| Ciclo de filtración | Automático |
| Apertura de placa | Automática - Simultánea |
| Otras funciones de filtro | Automático desde PLC |
| Presencia del operario | Sólo supervisión |
Aplicaciones del filtro de platos
Separar sólidos de líquidos es una necesidad común en muchos procesos industriales. Para hacerlo de forma eficiente, existen equipos específicos diseñados para garantizar resultados precisos. Entre sus usos más comunes se encuentran:
- Tratamiento de aguas residuales: tanto en procesos industriales como urbanos.
- Industria química: para la separación de compuestos y subproductos.
- Sector farmacéutico: en la purificación y concentración de ingredientes activos.
- Industria minera: utilizado en la filtración de concentrados, relaves y lodos metalúrgicos.
- Industria alimentaria: ideal para la clarificación de aceites, zumos, vino y otros productos líquidos.
- Industria textil: en el tratamiento de efluentes con alto contenido en colorantes y sólidos.
Aguas residuales
Los filtros prensa de placas se utilizan en depuradoras y en el tratamiento de aguas industriales. Su función es deshidratar los lodos y concentrar la fracción sólida en tortas residuales.
Sector químico
Los filtros prensa de placas se emplean para plantas químicas y de proceso, donde permiten separar compuestos, sólidos y subproductos presentes en diferentes suspensiones.
Minería y minerales
En el sector minero y metalúrgico, el filtro prensa se utiliza en la filtración de concentrados, relaves y lodos metalúrgicos.
Reciclaje de baterías
Los filtros prensa de placas se utilizan para el sector del reciclaje de baterías, incluida la filtración de pasta de plomo.
Sector farmacéutico
Los filtros prensa de placas y marcos están diseñados específicamente para la clarificación de productos farmacéuticos, químicos, antibióticos y bacteriológicos.
Industria alimentaria y de bebidas
Estos filtros prensa de acero inoxidable también se utilizan mucho, en tamaños más grandes, en las industrias de bebidas y lácteas y en cervecerías y destilerías.
Filtro prensa de acero inoxidable para la industria alimentaria
Modelo INOX
Los filtros prensa de placas y marcos están diseñados específicamente para la clarificación de productos farmacéuticos, químicos, antibióticos y bacteriológicos. Estos filtros prensa de acero inoxidable también se utilizan mucho, en tamaños más grandes, en las industrias de bebidas y lácteas y en cervecerías y destilerías.
En aplicaciones alimentarias, el material del equipo facilita las operaciones de limpieza y permite trabajar con productos líquidos que requieren condiciones higiénicas y una elevada resistencia del conjunto.
Filtro de platos de laboratorio
Modelo LAB
Cuando no se conocen las características y propiedades de filtrabilidad de los lodos y se quieren realizar pruebas preliminares, una buena solución es fabricar un pequeño filtro de laboratorio que actúe como planta piloto.
El filtro de laboratorio permite realizar pruebas preliminares antes de definir las condiciones de funcionamiento de una instalación de mayor tamaño.
Diseño y selección de las placas
Nuestra gama de filtros prensa se divide esencialmente según el grado de automatización instalado en la máquina y según el sistema de apertura de las placas. Cada máquina tiene su propia peculiaridad y es más o menos adecuada para una determinada categoría de lodos o fluidos a deshidratar.
Dentro de cada modelo es posible instalar más o menos extras y accesorios opcionales para hacer la máquina aún más potente y completar la instalación del sistema de deshidratación.
La selección del sistema de apertura depende de las características del lodo, del tiempo de filtración, de la tendencia del sólido a adherirse a las telas y del volumen que debe tratarse. Los lodos difíciles de filtrar y con tendencia a pegarse durante la apertura pueden requerir una apertura automática de las placas de uno en uno.
Los lodos más fáciles de filtrar y con tiempos de filtrado cortos pueden trabajar con una apertura automática simultánea.
Elementos principales del equipo
El filtro prensa está formado por un paquete de placas, telas filtrantes, cámaras de filtración, un sistema de cierre hidráulico, una bomba de alimentación y los dispositivos necesarios para controlar el ciclo.
- Placas: una vez alineadas, crean las cámaras donde se acumulan los sólidos.
- Telas filtrantes: retienen las partículas sólidas y permiten el paso de la fase líquida.
- Cámaras: reciben el lodo bombeado y forman el espacio donde se genera la torta.
- Sistema hidráulico: mantiene el paquete de placas alineado y bajo presión para garantizar la estanqueidad.
- Bomba de alimentación: impulsa el lodo hacia las cámaras a través del orificio común de alimentación.
- Cuadro de control: gestiona las funciones eléctricas y, en los modelos automáticos, el ciclo controlado por PLC.
Factores que determinan el rendimiento
El rendimiento de un filtro prensa depende de la presión de filtración, del caudal de alimentación, de las características del lodo, del volumen de las cámaras, del tipo de tela filtrante y del sistema de descarga.
La concentración deseada en el interior de la cámara se controla normalmente mediante el caudal de agua limpia y la presión de filtración. Cuando se alcanza el nivel previsto, se detiene la bomba de lodos y comienza la fase de descarga.
La velocidad de descarga depende del modelo de filtro prensa y de los dispositivos auxiliares utilizados. La automatización del ciclo puede reducir la intervención del operario y mejorar la regularidad de la operación.
Filtro de placas horizontales
Los filtros de placas horizontales constituyen otra configuración de equipos de filtración para separar sólidos y líquidos en procesos industriales. Pueden emplearse con diferentes materiales y configuraciones según las características del fluido y del sólido que se desea retener.
La elección entre una configuración de placas horizontales y un filtro prensa convencional debe relacionarse con el proceso, el tipo de suspensión, el nivel de humedad admisible y la forma de descarga requerida.
Filtro Prensa (Operación)
Ventajas del filtro de platos
- Permite separar eficazmente sólidos y líquidos mediante presión.
- Concentra los sólidos en una torta residual compacta.
- Puede incorporar etapas de lavado y secado.
- Se adapta a procesos manuales, semiautomáticos y automáticos.
- Puede utilizarse en aguas residuales, industria química, minería, reciclaje, farmacia, alimentación y sector textil.
- Permite reutilizar la fase líquida cuando las condiciones del proceso lo permiten.
- Puede configurarse con apertura de placas manual, automática uno a uno o automática simultánea.
- Puede utilizarse como planta piloto cuando todavía no se conocen las propiedades de filtrabilidad de los lodos.
Cómo elegir un filtro de platos
La elección del equipo debe comenzar con el análisis del fluido y de la fracción sólida que se quiere separar. Es necesario considerar el caudal de alimentación, la concentración de sólidos, el tiempo de filtración, la humedad final deseada y la facilidad de desprendimiento de la torta.
También debe definirse el grado de automatización. Un filtro manual puede ser adecuado para volúmenes reducidos, usos esporádicos o trabajos de laboratorio. Un modelo semiautomático puede mejorar la agilidad en plantas de producción media, mientras que un filtro automático está indicado para grandes volúmenes y funcionamiento continuo.
Cuando los lodos son difíciles de filtrar, tienen tiempos de filtración largos o tienden a pegarse a las telas, el sistema automático de apertura de placas de uno en uno facilita el desprendimiento. Cuando los lodos son más fáciles de filtrar y los tiempos de filtrado son cortos, la apertura simultánea puede resultar adecuada.
En aplicaciones farmacéuticas, químicas, alimentarias, lácteas, cerveceras y de destilería, el material de fabricación y la posibilidad de realizar una limpieza adecuada son factores especialmente importantes.
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