Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa

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Hasta no hace mucho tiempo se consideraba totalmente imposible un cálculo teórico en operaciones de filtración. Pero con las investigaciones de Lewis y colaboradores se empezó a comocer más a fondo el problma, a pesar de que las ecuaciones dadas por Lewis no siempre se cumplían, o en otros casos era...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Brix Metzner, Juan Heriberto
Otros Autores:	Bados, José María
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1961
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1073_BrixMetzner
Aporte de:	Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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El problema se plantea en los siguientes términos: Si efectuamos una filtración a presión constante y vamos midiendo los volúmenes de filtrado a lo largo del tiempo se obtiene una curva del tipo siguiente: Ver gráfico en la tesis Si para confirmar el trazado de la curva anterior,que es aparentemente parabólico, llevamos los valores de V^2 a ordenadas y los valores del tiempo θ a abscísas; deberíamos obtener una recta si lacurva V = f(θ) fuera una parábola. Pero nos encontramos con que el trazado arriba mencionado nos da una curva del siguiente tipo: Ver gráfico en la tesis Por lo tanto podemos afirmar que la pretendida parábola no representa al proceso. Pero se encontró que lacurva V: f(θ) es una rama de parábola y que su origen no coincide con el de los ejes coordenados. RUTH hace un corrimiento delos ejes coordenados en C unidades de ordenadas y en θ0 unidades de abscisas, admitiendo por definición que elnuevo orígen de coordenadas está también en el de una parábola perfecta de la cual es un trozo la curva defiltración. Ver gráfico en la tesis De esta manera la ecuación de la nueva curva se podría expresar en los siguientes términos (V + C)^2 = K(θ + θ0) queda diferenciando respecto de V Donde dθ/dV = 2/K (V + C) V= volumen total del filtrado. C= volumen de filtrado necesario para producir una torta de una resistencia igual a la del paño filtrante. K= constante en la que figuran todas las características del barro.θ= tiempo de filtración.θ0= tiempo necesario para la formación de la torta ficticia C. RUTH encontró que la constante K es la siguiente: K= (2A^2 P (1-MS))/(μρ5α) dónde A = área filtrante. P = presión de trabajo.m = relación en peso de torta húmeda a torta seca.s = fracción en peso del sólido en el barro.μ = viscosidad del filtrado.ρ = densidad del filtrado.α = resistencia específica de la torta. Para mayor comodidad se puede trabajar con la unidad de superficie de paño filtrante; entonces la ecuación se transforma en esta otra: (v + c)^2 = k(θ+θ0)dondev = volumen de filtrado obtenido por unidad de superficie.c = volumen de filtrado por unidad de superficie paraproducir una torta de resistencia igual a la del paño.k = constante.en este casok = (2P (1-ms))/αμρ5 Del planteo anterior surgeque para obtener la resistencia especifica de torta, quees la incógnita que nos interesa calcular, es necesarioefectuar filtraciones experimentales con el barro queesté en cuestión en cada caso particular. En el presente trabajo serealizaron una larga serie de ensayos experimentales defiltraciones empleando un filtro rotativo tipo "OLIVER"y un filtro-prensa. Dado que en todos los trabajos de filtración se utilizó como barro experimental una suspensión de material homogéneo, generalmente carbonato de calcio suspendido en agua, no se sabia concerteza el comportamiento de materiales heterogéneos. Aqui se utilizó como barroel fundente gris empleado para el esmaltado a fuego. La elección cayó en este material por ser fácilmente accesible. Ademáses sumamente heterogéneo en lo querespecta a composición como también a tamaño de partículas. Los resultados obtenidos se ordenaron en forma de tablas y se calcularon las incógnitas de las ecuaciones de filtración. Para mayorclaridad se trazaron gráficos. Una vez finalizado eltrabajo se llegó a las siguientes conclusiones: Primero: Que las fórmulasde RUTH en filtración son también válidas al tratarse de barros complejos, compuestos por una mezcla de una serie de sustancias independientes entre sí. Las fórmulas de RUTH no especifican si son válidas para una sustancia pura o no, pero como los ensayos conocidos se realizaron casi siempre con el clásico carbonato de calcio, podrán aparentar que tuvieran la limitación de ser válidas parabarros simples. Segundo: Que existe una coincidencia bastante grande en los datos obtenidos conuno u otro equipo como lo muestra la tabla No.10. Lógicamente las mayores variaciones se encuentran en la mayor dificultad experimental de determinaciones precisas. Esto nos indicaque el proceso de filtración es independiente de los aparatos y técnicas empleadas. Este resultado nos da la posibilidad de aplicar resultados prácticos de un equipo al cálculo teórico del otro. Tercero: Cuando se debe elegir entre un filtro continuo y otro discontinuo, sepuede tener una idea aproximada teniendo en cuenta el siguiente cuadro comparativo: * ver cuadro en tesis *. Cuarto: Todavía se debenrealizar muchas investigaciones acerca de las filtraciones,variando las condiciones en ámbitos mayores. Con los equipos disponibles no se pudo ampliar mas el presente trabajo sin introducir variaciones fundamentales en los aparatos. Sin embargo los resultados obtenidos pueden servir muy bien como base de experimentaciones futuras en el campo de la filtración de materiales heterogéneas.
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El problema se plantea en los siguientes términos: Si efectuamos una filtración a presión constante y vamos midiendo los volúmenes de filtrado a lo largo del tiempo se obtiene una curva del tipo siguiente: Ver gráfico en la tesis Si para confirmar el trazado de la curva anterior,que es aparentemente parabólico, llevamos los valores de V^2 a ordenadas y los valores del tiempo θ a abscísas; deberíamos obtener una recta si lacurva V = f(θ) fuera una parábola. Pero nos encontramos con que el trazado arriba mencionado nos da una curva del siguiente tipo: Ver gráfico en la tesis Por lo tanto podemos afirmar que la pretendida parábola no representa al proceso. Pero se encontró que lacurva V: f(θ) es una rama de parábola y que su origen no coincide con el de los ejes coordenados. RUTH hace un corrimiento delos ejes coordenados en C unidades de ordenadas y en θ0 unidades de abscisas, admitiendo por definición que elnuevo orígen de coordenadas está también en el de una parábola perfecta de la cual es un trozo la curva defiltración. Ver gráfico en la tesis De esta manera la ecuación de la nueva curva se podría expresar en los siguientes términos (V + C)^2 = K(θ + θ0) queda diferenciando respecto de V Donde dθ/dV = 2/K (V + C) V= volumen total del filtrado. C= volumen de filtrado necesario para producir una torta de una resistencia igual a la del paño filtrante. K= constante en la que figuran todas las características del barro.θ= tiempo de filtración.θ0= tiempo necesario para la formación de la torta ficticia C. RUTH encontró que la constante K es la siguiente: K= (2A^2 P (1-MS))/(μρ5α) dónde A = área filtrante. P = presión de trabajo.m = relación en peso de torta húmeda a torta seca.s = fracción en peso del sólido en el barro.μ = viscosidad del filtrado.ρ = densidad del filtrado.α = resistencia específica de la torta. Para mayor comodidad se puede trabajar con la unidad de superficie de paño filtrante; entonces la ecuación se transforma en esta otra: (v + c)^2 = k(θ+θ0)dondev = volumen de filtrado obtenido por unidad de superficie.c = volumen de filtrado por unidad de superficie paraproducir una torta de resistencia igual a la del paño.k = constante.en este casok = (2P (1-ms))/αμρ5 Del planteo anterior surgeque para obtener la resistencia especifica de torta, quees la incógnita que nos interesa calcular, es necesarioefectuar filtraciones experimentales con el barro queesté en cuestión en cada caso particular. En el presente trabajo serealizaron una larga serie de ensayos experimentales defiltraciones empleando un filtro rotativo tipo "OLIVER"y un filtro-prensa. Dado que en todos los trabajos de filtración se utilizó como barro experimental una suspensión de material homogéneo, generalmente carbonato de calcio suspendido en agua, no se sabia concerteza el comportamiento de materiales heterogéneos. Aqui se utilizó como barroel fundente gris empleado para el esmaltado a fuego. La elección cayó en este material por ser fácilmente accesible. Ademáses sumamente heterogéneo en lo querespecta a composición como también a tamaño de partículas. Los resultados obtenidos se ordenaron en forma de tablas y se calcularon las incógnitas de las ecuaciones de filtración. Para mayorclaridad se trazaron gráficos. Una vez finalizado eltrabajo se llegó a las siguientes conclusiones: Primero: Que las fórmulasde RUTH en filtración son también válidas al tratarse de barros complejos, compuestos por una mezcla de una serie de sustancias independientes entre sí. Las fórmulas de RUTH no especifican si son válidas para una sustancia pura o no, pero como los ensayos conocidos se realizaron casi siempre con el clásico carbonato de calcio, podrán aparentar que tuvieran la limitación de ser válidas parabarros simples. Segundo: Que existe una coincidencia bastante grande en los datos obtenidos conuno u otro equipo como lo muestra la tabla No.10. Lógicamente las mayores variaciones se encuentran en la mayor dificultad experimental de determinaciones precisas. Esto nos indicaque el proceso de filtración es independiente de los aparatos y técnicas empleadas. Este resultado nos da la posibilidad de aplicar resultados prácticos de un equipo al cálculo teórico del otro. Tercero: Cuando se debe elegir entre un filtro continuo y otro discontinuo, sepuede tener una idea aproximada teniendo en cuenta el siguiente cuadro comparativo: * ver cuadro en tesis *. Cuarto: Todavía se debenrealizar muchas investigaciones acerca de las filtraciones,variando las condiciones en ámbitos mayores. Con los equipos disponibles no se pudo ampliar mas el presente trabajo sin introducir variaciones fundamentales en los aparatos. Sin embargo los resultados obtenidos pueden servir muy bien como base de experimentaciones futuras en el campo de la filtración de materiales heterogéneas. Fil: Brix Metzner, Juan Heriberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1961 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1073_BrixMetzner

Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa

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