Auxiliares de Filtração

Os auxiliares de filtração são bastante utilizados para acelerar a filtração ou ainda para possibilitar a coleta mais completa das partículas mais finas da suspensão. Estes coadjuvantes são sólidos finamente divididos, com estrutura rígida, que formam tortas abertas, não compressíveis.
 
Portanto, outra função do auxiliar de filtração é diminuir a compressibilidade da torta. Ele desempenha o papel de “esqueleto” da torta. A adição tem por finalidade impedir a compactação da torta que vai se formando durante a filtração, mantendo-a porosa durante todo o ciclo. Os auxiliares de filtração mais comuns são: terras de infusórios; terra fuller; areia fina; diatomita ou kieselguhr; polpa de celulose; carbonato de cálcio; gesso; amianto; perlita; carvão.
 
A quantidade a empregar varia com uma série de fatores. Como regra recomenda-se 1 a 2 kg de auxiliar de filtração por kg de contaminante, mas há uma quantidade ótima. Quantidades menores aumentam o ciclo, porque o meio filtrante entope, enquanto que maiores quantidades contribuem para aumentar a perda de carga através da torta sem remover o contaminante.
 
Diatomáceas: As diatomáceas ou terras diatomáceas são rochas sedimentares formadas por esqueletos silíceos microscópicos de algas de origem marinha ou lacustre, de formas muito variadas e cujas dimensões variam de 5 a 100 µm. São submetidos a trituração seguida de secagem, sendo que os coadjuvantes calcinados são submetidos a um tratamento complementar em um forno rotatório com a finalidade de aumentar as dimensões das partículas por aglomeração. Os coadjuvantes sinterizados são calcinados em presença de um sal de sódio que aumenta o efeito de aglomeração. Perlita:Trata-se de uma rocha vítrea de origem vulcânica que se expande a alta temperatura. Como as terras diatomáceas, a perlita é essencialmente sílica sendo também rica em alumínio, que a deixa quimicamente neutra.
 
Celulose: Se emprega em forma de farinha de madeira para dar forma a uma pré-capa ou para aerar uma capa de alimentação. Também pode empregarse em forma de pasta de papel dividida por uma pré-capa e em forma de pó de celulose obtido a partir do pó de madeira mediante a dissolução de lignina e purificação das fibras. Carvão ativo: Obtido a partir dos sub-produtos da fabricação de papel, é importante pelas suas propriedades absorventes.
 
Meio filtrante
 
Tão grande é a variedade de meios filtrantes utilizados industrialmente que seu tipo serve como critério de classificação dos filtros: leitos granulares soltos, leitos rígidos, telas metálicas, tecidos e membranas. Os leitos granulares soltos mais comuns são feitos de areia, pedregulho, carvão britado, escória, calcáreo, coque e carvão de madeira, prestando-se para clarificar suspensões diluídas.
 
Os leitos rígidos são feitos sob a forma de tubos porosos de aglomerados de quartzo ou alumina (para a filtração de ácidos), de carvão poroso (para soluções de soda e líquidos amoniacais) ou barro e caulim cozidos a baixa temperatura (usados na clarificação de água potável). Seu grande inconveniente é a fragilidade, não podendo ser utilizados com diferença de pressão superiores a 5 kg/cm2.
 
Telas metálicas são utilizadas nos “strainers” instalados nas tubulações de condensado que ligam os purgadores às linhas de vapor e que se destinam a reter ferrugem e outros detritos capazes de atrapalhar o funcionamento do purgador. Utilizam-se também nos filtros mais simples que existem, os “nutsch”, e nos rotativos. A importância das telas metálicas na filtração vem crescendo ultimamente. Podem ser chapas perfuradas ou telas de aço carbono, inox, níquel ou monel.
 
Os tecidos são utilizados industrialmente e ainda são os meios filtrantes mais comuns. Há tecidos vegetais, como o algodão, a juta (para álcalis fracos), o cânhamo e o papel; tecidos de origem animal, como a lã e a crina (para ácidos fracos); minerais: amianto, lã de rocha e lã de vidro, para águas de caldeira; plásticos: polietileno, polipropileno, PVC, nylon, teflon, orlon, saran, acrilan e tergal. O inconveniente é que a duração de um tecido é limitada pelo desgaste, o apodrecimento e o entupimento. Por este motivo, quando não estiverem em operação, os filtros devem ficar cheios de água para prolongar a vida do mesmo.
Por outro lado, o uso de auxiliares de filtração diminui o entupimento dos tecidos, prolongando sua vida útil. Membranas semi-permeáveis, como o papel pergaminho e as bexigas animais, são utilizadas em operações parecidas com a filtração, mas que na realidade são operações de transferência de massa: diálise e eletro-diálise.
 
Os critérios de escolha do meio filtrante devem incluir:
 
- a capacidade de remoção da fase sólida;
 
- a possibilidade de uma elevada vazão de líquido para uma dada queda de pressão;
 
- a resistência mecânica;
 
- a inércia química frente a suspensão a ser filtrada e a qualquer líquido de lavagem.
 
Como é natural, cada uma destas considerações deve ser contra balanceada com os aspectos econômicos, de modo que o operador do filtro escolha o meio filtrante que satisfaça aos padrões da filtração e que resulte em um custo global da operação o mais baixo possível.