Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | quimica |
| Título: | Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa |
| Autor: | Brix Metzner, Juan Heriberto |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Publicación en la Web: | 2017-11-06 |
| Fecha de defensa: | 1961 |
| Fecha en portada: | 1961 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor en Ciencias Químicas |
| Director: | Bados, José M. |
| Idioma: | Español |
| Tema: | química/química industrial
departamento de industrias/
|
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1073_BrixMetzner |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n1073_BrixMetzner.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n1073_BrixMetzner |
| Ubicación: | Dep.001073 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Brix Metzner, Juan Heriberto. (1961). Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1073_BrixMetzner |
Resumen:
Hasta no hace mucho tiempo se consideraba totalmente imposible un cálculo teórico enoperaciones de filtración. Pero con las investigacionesde Lewis y colaboradores se empezó a comocer más a fondoel problma, a pesar de que las ecuaciones dadas por Lewis no siempre se cumplían, o en otros casos eran muycomplicadas. Aún hoy en dia no es posibleestablecer las dimensiones de un filtro industrialmediano un simple cálculo teórico, sin pasar previamentepor una fase experimental. En el astudió teórico de lasfiltraciones parece ser muy aceptable la teoría de Ruth. El problema se plantea en lossiguientes términos: Si efectuamos una filtracióna presión constante y vamos midiendo los volúmenes defiltrado a lo largo del tiempo se obtiene una curva deltipo 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 deltiempo 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 afirmarque la pretendida parábola no representa al proceso. Pero se encontró que lacurva V: f(θ) es una rama de parábola y que su orígen nocoincide con el de los ejes coordenados. RUTH hace un corrimiento delos ejes coordenados en C unidades de ordcnadas y en θ0unidades de abscisas, admitiendo por definición que elnuevo orígen de coordenadas está también en el de unaparábola perfecta de la cual es un trozo la curva defiltración. *Ver gráfico en la tesis* De esta manera la ecuaciónde la nueva curva se podria expresar en los siguientestérminos (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 tortade una resistencia igual a la del paño filtrante. K= constante en la que figuran todas las caracteristicasdel barro.θ= tiempo de filtración.θ0= tiempo necesario para la formación de la torta ficticia C. RUTH encontró que laconstante K es la siguiente: K= (2A^2 P (1-MS))/(μρ5α) Donde A = área filtrante. P = presión de trabajo.m = relación en peso de torta húmedaa 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 puedetrabajar 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 trabajosde filtración se utilizó como barro experimentaluna suspensión de material homogéneo, generalmentecarbonato 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. Laelección cayó en este material por ser fácilmenteaccesible. Ademáses sumamente heterogéneo en lo querespecta a composición como también a tamaño de partículas. Los resultados obtenidosse ordenaron en forma de tablas y se calcularon lasincógnitas 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 tratarsede barros complejos. compuestos por una mezcla de unaserie de sustancias independientes entre si. Las fórmulas de RUTH noespecifican si son válidas para una sustancia pura o no,pero como los ensayos conocidos se realizaron casisiempre con el clásico carbonato de calcio, podránaparentar que tuvieran la limitación de ser válidas parabarros simples. Segundo: Que existe unacoincidencia bastante grande en los datos obtenidos conuno u otro equipo como lo muestra la tabla No.10. Lógicamente las mayoresvariaciones se encuentran en la mayor dificultadexperimental de determinaciones precisas. Esto nos indicaque el proceso de filtración es independiente de losaparatos y técnicas empleadas. Este resultado nos da laposibilidad de aplicar resultados prácticos de un equipoal cálculo teórico del otro. Tercero: Cuando se debeelegir entre un filtro continuo y otro discontinuo, sepuede tener una idea aproximada teniendo en cuenta elsiguiente cuadro comparativo: Filtro continuo rotativo: Filtro prensa discontinuo: Gran cantidad de un mismo barro Barros diferentes de cualquier concentrado. Difícil operación concentración y cantidad.de limpieza total. Limpieza relativamente fácil. --------------------------------------------------------------------- Manejo fácil y limpio. Manejo engorroso y sucio. --------------------------------------------------------------------- Alto costo inicial. Bajo costo inicial. --------------------------------------------------------------------- Gran capacidad y velocidad. Capacidad y velocidad limitadas. --------------------------------------------------------------------- Bajo costo de mantenimiento. Alto costo de mantenimiento. --------------------------------------------------------------------- Se puede instalar en espacios Necesita gran espacio.reducidos. --------------------------------------------------------------------- Produce tortas de espesor Produce tortas de espesor fijo,variable. impuesto por los detalles constructivos del filtro. --------------------------------------------------------------------- Necesita poca mano de obra. Necesita mucha mano de obra. --------------------------------------------------------------------- Cuarto: Todavia se debenrealizar muchas investigaciones acerca de las filtraciones,variando las condiciones en ámbitos mayores. Con los equipos disponiblesno se pudo ampliar mas el presente trabajo sin introducirvariaciones fundamentales en los aparatos. Sin embargolos resultados obtenidos pueden servir muy bien comobase de experimentaciones futuras en el campo de lafiltración de materiales heterogéneas.
Citación:
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Brix Metzner, Juan Heriberto. (1961). Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1073_BrixMetzner
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Brix Metzner, Juan Heriberto. "Ensayos de filtraciones con filtro rotativo y filtro prensa". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 1961.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1073_BrixMetzner
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