¿Por qué filtramos? Y…, ¿Cómo lo hacemos?

La primera pregunta que debemos hacernos al acercarnos al campo de la filtración es, ¿Por qué filtramos?. Sin duda no podríamos concebir nuestra vida, tal y como la conocemos, sin los diferentes métodos de filtración que utilizamos diariamente para la fabricación o utilización de los productos que utilizamos.

Principalmente filtramos por tres motivos fundamentales; el refino o purificación de un producto, el cuidado de la salud y la protección de costosos equipos para la fabricación o el funcionamiento de productos terminados.

Cuando hablamos de filtración en procesos industriales, sin duda la filtración mejora el resultado final de los productos fabricados, ahorra tiempos de parada de producción y evita costosos gastos imprevistos por averías de equipos.

Habitualmente, el costo por parada de producción excede ampliamente al de reparación o sustitución de los equipos de fabricación, haciendo de la filtración el factor clave en la prevención de este tipo de costos variables.

Habitualmente el  costo de los elementos filtrantes queda en un segundo término cuando hablamos de ahorrar costos derivados de una parada de producción.

Pavlos papadopoulos, director de desarrollo para los mercados de Oil&Gas y Químicas de Parker Hannifin, La filtración es una operación física o mecánica utilizada para la separación de sólidos presentes en líquidos o gases mediante la interposición de un medio a través del cual pasa un fluido.

Dentro de los medios mecánicos para la intercepción de contaminantes en un medio filtrante están el impacto directo en la fibra, La intercepción por inercia, por difusión, por atracción electrostática,  por gravitación, así como el bloqueo debido al mayor tamaño de las partículas frente al del espacio disponible entre fibras.

Otros medios no mecánicos son la adsorción y la coalescencia. La coalescencia un fenómeno termodinámico por el cual las partículas se unen entre sí, formando partículas más grandes que se desprenden por gravedad de la media filtrante. Generalmente se utilizan medias soporte con capas de fibras fluorocarbonadas, fibras acrílicas de micro vidrio, o en el caso de Parker, su producto patentado Peach.

La adsorción es un fenómeno que se produce en la superficie de la media por la adhesión de las moléculas de gases o sustancias disueltas en la superficie de un cuerpo sólido.

Existen dos formas principales de filtración, en superficie o en profundidad. La filtración en superficie nos permite eliminar, mediante agitación o soplado,  parte de los contaminantes sólidos presentes en la capa superficial del elemento filtrante. Los contaminantes definirán que método seleccionar.

Para definir un medio filtrante adecuado para alcanzar la eficiencia deseada, deberemos de tener en cuenta el tipo de contaminante y su compatibilidad con el medio filtrante. De esta manera conoceremos el rango de tamaño de partículas que deberemos de filtrar, así como su estado; sólido o semisólido. Conocer su viscosidad, caudal, temperatura y presión de operación.

Otros factores fundamentales que deberemos de conocer a la hora de seleccionar un medio filtrante, son el área filtrante necesaria, que vendrá definida por las características del fluido, las propiedades de los contaminantes y las propiedades del medio filtrante. El diferencial de presión que tendremos tanto en la unidad de filtración como en los elementos filtrantes.

Los elementos filtrantes para fluidos de procesos pueden ser del tipo  plisado o cilíndrico. Los medios filtrantes  utilizados para la fabricación de elementos plisados van desde la celulosa, el poliéster, polipropileno, nylon…, hasta el acero inoxidable.

Los elementos plisados pueden fabricarse a partir de celulosa, utilizada para la filtración de aceites. El polipropileno es habitualmente utilizado en procesos de filtración para agua, aminas, gas natural…. El poliéster se utiliza para filtrar aguas con mezclas de aceite, aceites, gas natural, glicol…

Las fibras de vidrio se utilizan para condensados e hidrocarburos y las mallas metálicas se utilizan gases y líquidos.

Los elementos cilíndricos de medias no plisadas pueden fabricarse con fibras sinterizadas, polvos sinterizados o mallas de metales  sinterizados. El PPS es utilizado para requerimientos de alta temperatura, aminas, glicol, diesel, hidrocarbonos… Las resinas adheridas a la media se emplean para filtrar fluidos viscosos. El carbón se utiliza para absorber impurezas en aminas, agua o glicoles.

Como se puede comprobar, existe un gran rango de parámetros a analizar antes de elegir el elemento filtrante adecuado para las necesidades concretas en cada aplicación. Por ello, antes de realizar un cambio en el proceso de filtración,  es importante contar con un fabricante de reconocido prestigio y la experiencia y conocimiento de un especialista en filtración.

Una acertada elección de los elementos filtrantes adecuados nos  ahorrará costosas paradas de producción o alteraciones en el resultado final de nuestro proceso.