Mito: Se pueden utilizar las palabras "placa y marco" para describir a todos los tipos de filtros de prensa
El término "filtros de prensa de placa y marco" se utiliza con frecuencia para describir la tecnología moderna de desaguado con filtros de prensa de placa.
Placa y marco de superficie plana
El filtro de prensa de placa y marco fue uno de los primeros tipos de diseños de filtro de prensa de placa.
Este diseño tiene una serie de marcos huecos y placas de superficie plana apilados entre sí y apoyados en rieles. El material de tela tejida se coloca entre cada marco y placa para recolectar los sólidos del material de pulpa y permitir el paso del líquido. La pila de marcos y placas alternados se mantiene unida con tornillos mecánicos o con un ariete hidráulico.
Con la pila mantenida bien compacta, se fuerza al material de pulpa hacia las cavidades del marco mediante cierto tipo de acciones de bombeo. El material sólido de la pulpa continúa acumulándose en los marcos mientras el líquido filtrado sale por las telas. Cuando ya no se puede forzar más pulpa hacia los marcos, se detiene la acción de bombeo. Los marcos y las placas se sueltan y luego se separan de a una a la vez para permitir que el material de residuos de filtración desaguados caiga de los marcos.
Un problema inherente con el diseño de placa y marco es la tendencia a que el material de residuos de filtración desaguados no caiga del marco cuando se abre. Se utilizan varios tipos de mecanismos de sacudida de marcos para promover la descarga de los residuos, pero generalmente el operador debe desprender manualmente el material de los marcos.
Placa empotrada
La mayoría de los filtros de prensa modernos utilizan un diseño de placa "empotrada" para reemplazar el marco y las placas planas.
Cuando las placas empotradas adyacentes se mantienen unidas, se forma un espacio de cámara. Las telas filtrantes cubren ambos lados de las placas empotradas. Al igual que la prensa de placa y marco, la pulpa se bombea entre la pila unida de placas empotradas, donde se produce el desaguado. Una vez que se forman los residuos, la bomba de alimentación se detiene y se suelta la pila de placas. Cuando se separan las placas empotradas, los residuos se descargan de forma mucho más sencilla de las placas, sin estar obstruidos por un marco.
Se utiliza un término más general, "filtros de prensa de placa", para describir estos tipos de tecnologías de desaguado. En la actualidad, tanto la placa empotrada como los filtros de prensa de diseño de placa y marco se utilizan en numerosas aplicaciones de desaguado. Un tercer diseño común, los filtros de prensa de placa de membrana, utiliza placas empotradas con superficies de placa flexible que pueden expandirse dentro del espacio de los residuos para comprimir los residuos formados, lo que permite una eliminación adicional de líquido. Las placas de membrana son solo efectivas cuando el material que se desaguará se puede comprimir.
Mito: El cilindro hidráulico exprime y extrae el líquido de los residuos de filtración
Un concepto erróneo común asociado con los filtros de prensa de placa es que el material que se desaguará se exprime entre las placas de filtrado mediante una unidad de alimentación/cilindro hidráulico. En realidad, el cilindro hidráulico que se utiliza en la mayoría de los diseños de filtros de prensa de placa modernos solo comprime la pila de placas de filtrado y evita que la presión de alimentación de la pulpa provoque la separación de las placas.
Una vez que la pila de placas se mantiene unida, la pulpa se alimenta hacia los espacios de la cámara entre las placas. La acción de bombeo y la presión de alimentación de pulpa resultante son lo que crean la acción de desaguado. La acción de bombeo continúa hasta que se pueda forzar algo de pulpa adicional hacia el filtro de prensa. Cuando se detiene la acción de bombeo, el cilindro hidráulico se utiliza para abrir suficientemente la pila de placas de forma tal que cada placa pueda separarse de forma individual, lo que permitirá la descarga por gravedad de los residuos.
Mito: Siempre se requieren químicos para el desaguado de materiales de pulpa
En la mayoría de las ocasiones, no se requieren aditivos químicos para colaborar con el desaguado cuando se utiliza tecnología de filtros de prensa de placa.
Los filtros de prensa de placa modernos están diseñados para funcionar con presiones de alimentación de pulpa sumamente elevadas, desde 100 psi (7 bar) hasta 225 psi (15 bar) o más en aplicaciones especiales. Estas altas presiones de bombeo son posibles en los filtros de prensa de placa debido a que las placas de filtrado se mantienen bien unidas mediante una alta presión mecánica o hidráulica, generalmente entre 2500 psi (175 bar) y 5000 psi (345 bar). Debido a que el material de pulpa se expone a altas presiones de alimentación, se puede lograr una mayor eficiencia de desaguado sin agentes o aditivos químicos.
Otras tecnologías de desaguado comunes, como los filtros de prensa o centrifugadoras, no pueden generar una presión de desaguado de pulpa alta y, generalmente, requerirán aditivos químicos para lograr eficiencias de desaguado razonables.
Mito: Los residuos de filtración desaguados son residuos sólidos secos
La cantidad de líquido que se puede extraer de una pulpa con un filtro de prensa de placa depende en gran medida del tipo y la calidad de material que se desaguará.
A medida que se elimina el líquido de una pulpa, las partículas se comprimen aún más y terminan formando una masa "sólida" que deja de fluir fácilmente. Según las características específicas del material, la masa sólida puede formarse con hasta 50 % de líquido permaneciendo con los sólidos.
En prácticamente todos los casos, permanecerá cierta cantidad mínima (de 10 % a 25 %) de líquido en los residuos de filtración desaguados, incluso cuando el desaguado del material se realiza de forma sumamente eficiente.
Algunos de los principales factores que afectan las características de desaguado de una pulpa incluyen la concentración de la pulpa, la distribución, la forma y el origen de los tamaños de partículas. Las pulpas de materiales gruesos y de forma irregular tienden a desaguarse más fácilmente, mientras que el desaguado de las pulpas de partículas finas pueden representar todo un desafío. A medida que se extrae el líquido, las pulpas de partículas finas planas y uniformes se comprimen más fácilmente, lo que puede dificultar su desaguado. Una de las pulpas más difíciles de desaguar es una partícula de tamaño muy fino, el material de arcilla plano.
Mito: Todos los materiales de pulpa tienen características de desaguado similares
Las pulpas se forman al mezclar partículas secas y sólidas con líquidos, generalmente agua.
Las partículas sólidas se describen según su composición química, distribución de tamaños de partículas, forma de partículas, gravedad específica, agresividad, forma, dureza y pureza. Al mezclarlas en una pulpa, se utilizan características como concentración de sólidos de la pulpa, gravedad específica, viscosidad, carga de partículas y pH para describir la mezcla de sólidos y líquidos. Muchas, por no decir todas, de estas características de los materiales sólidos y pulpas pueden incidir en cuán fácil o difícil es desaguar la pulpa. Debido a las diferentes características involucradas, se puede comprender más fácilmente por qué dos materiales de pulpa no tendrán las mismas características de desaguado.
La mejor forma de comprender las características de desaguado de una pulpa en particular es mediante un determinado tipo de prueba piloto de materiales realizada en un laboratorio o en las instalaciones. Para obtener los resultados más precisos, se debe tomar una pulpa de muestra representativa para realizar pruebas. Generalmente, los resultados de las pruebas de muestreo incluirán los siguientes datos: concentración de sólidos de la pulpa, distribución de tamaños de partículas, pH de pulpa, gravedad específica de pulpa, índice de filtrado, concentración de sólidos desaguados finales y partes por millón de sólidos de agua filtrada. El calibrado y la determinación de la capacidad precisos de los equipos completos pueden predecirse correctamente una vez que se hayan completado las pruebas de los materiales sólidos, la pulpa y el desaguado.
