Usamos muito o termo filtrar no nosso cotidiano seja para preparar um café ou para purificar a água que tomamos ou o ar que respiramos, mas o que é o processo de filtração e como ele funciona?
Neste conteúdo abordaremos:- O que é a filtração e onde ela é utilizada?
- Como ela funciona?
- Principais tipos de filtros.
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O que é a filtração e onde ela é utilizada?
Antes de tudo, a filtração é um processo de separação usado para obter ou retirar uma substância sólida que está imersa em um líquido ou gás. Utiliza-se esse processo nos mais variados lugares e em variadas escalas, dos mais simples como os filtros de barro usados para filtrar água em residências, aos mais complexos utilizados nas indústrias.
Como ela funciona?
O processo de filtração consiste em utilizar um meio poroso para barrar substâncias sólidas presentes em uma mistura. Chamamos a parte líquida ou gasosa que passa pelo filtro de filtrado e a parte sólida contida pelo meio filtrante é de torta. Conforme o processo de filtração avança, a própria torta pode ser responsabilizada por deter os componentes sólidos da mistura. Dependendo do processo, a parte de interesse pode ser a torta sólida ou o fluido purificado.
Além disso, para que o fluido passe pelo filtro ele deve ser deslocado de um ponto a outro. Isso pode ser feito tanto pela simples ação da gravidade como por uma diferença de pressão ou até pela aplicação de uma bomba de vácuo.
Após a filtragem, sempre é necessário outro processo que chama-se lavagem. Neste processo a torta que formou-se na filtração entra em contato com um fluido que tem o papel de retirar possíveis traços do líquido ou gás que foi filtrado. Posteriormente, a torta é seca e retirada do equipamento para que outro processo de filtragem inicie.
Principais tipos de filtros
Os filtros usados nas indústrias diferem-se pelo meio utilizado para realizar a filtração. Alguns dos principais filtros são: o de leito fixo, o filtro prensa, o filtro de folhas e os filtros rotativos.
Filtro de leito fixo
O funcionamento deste tipo de filtro é o mais simples de todos, por isso indica-se esse filtro para a indústria de purificação de água. Além disso, ele possui um meio constituído de camadas de materiais que impedirão a passagem de substâncias sólidas que não serão recuperadas. Indica-se o uso deste filtro quando é necessário separar uma mistura em que há uma grande quantidade de líquido e pouca quantidade de sólido.
Filtro prensa
Geralmente, utiliza-se este tipo de filtro em estações de tratamento de esgoto ou na indústria alimentícia, principalmente na área de separação da polpa de frutas do suco. Constitui-se de várias placas sequenciais “prensadas” e cobertas por um revestimento, normalmente uma espécie de tecido, que capta substâncias sólidas de variados tamanhos formando a torta.
Quando o filtro estiver cheio de material sólido a operação de filtragem deve ser interrompida para que ocorra a lavagem das placas, ou seja, o processo de filtração que utiliza este tipo de filtro não é contínuo. Ainda sobre o processo de lavagem da torta, este filtro a realiza em baixa velocidade, visto que o líquido utilizado não percorre o mesmo caminho que a solução que foi filtrada.
Filtros de folhas
Semelhante ao filtro prensa, o filtro de folhas constitui-se de várias lâminas feitas de materiais filtrantes. O filtro é disposto dentro de um tanque e a mistura de sólido e líquido é sugada para o interior dessas lâminas pelo efeito de uma bomba de vácuo formando a torta em seu exterior. Indica-se esse filtro quando há um grande volume de líquido já que ele permite uma melhor lavagem da torta que o filtro prensa, pois o líquido usado para lavar o filtro passa pelo mesmo caminho que a mistura a ser filtrada.
Filtros rotativos
Diferentemente dos outros tipos de filtros, os filtros rotativos podem operar de forma contínua, ou seja, operam em ciclos automáticos de filtragem e lavagem. Existem dois subtipos principais deste filtro: os filtros rotativos de discos e os filtros rotativos de tambor.
O filtro rotativo de tambor possui formato cilíndrico e é divide-se em setores. Ele fica disposto acima de um tanque contendo a solução a ser filtrada com um de seus setores submerso. Primeiramente, o tambor gira e muda o setor que estará submerso permitindo, assim, que cada setor filtre a solução enquanto estiver em contato com ela e, posteriormente, tenha a torta formada lavada quando não estiver mais submerso na solução, desse modo, o continuidade do processo de filtração é mantida. Já os filtros rotativos de discos funcionam de maneira parecida com o de tambor, mas, como o nome diz, há discos que giram constantemente permitindo uma maior taxa de filtração e, consequentemente, uma maior velocidade no processo.
Utiliza-se este tipo de filtro na indústria sucroalcooleira para a clarificação do caldo de cana.
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