Filtro de banda horizontal a vacío a escala piloto

Los ensayos de filtración de banco —prueba de hoja, embudo Buchner, bombas de presión— responden con qué rapidez se deshidrata una pulpa y cuán húmeda queda la torta. No responden la pregunta que decide la compra de un filtro de banda: si la torta se sostendrá como lecho continuo mientras el agua de lavado se aspira a través de ella, a la velocidad de banda que da el rendimiento necesario. Eso requiere una banda en movimiento, y una lo bastante pequeña para correr con pocos metros cúbicos de pulpa.

Esta unidad es ese filtro en miniatura —zona de drenaje por gravedad, zona de vacío, una o más zonas de lavado en contracorriente y rodillo de descarga—, de modo que la campaña piloto entrega números que se trasladan a la máquina real y no números que hay que volver a deducir.

Cómo funciona la máquina

La pulpa entra por un distribuidor sobre una tela filtrante en movimiento. La primera sección es de drenaje por gravedad sin vacío, donde el licor de drenaje rápido abandona la torta antes de conectar el vacío: eso mantiene limpio el filtrado y evita el cegado de la tela en el punto de alimentación. Luego el vacío se aplica por placas de soporte ranuradas o perforadas bajo la tela y arrastra la solución madre restante a un receptor de filtrado.

El agua de lavado se distribuye sobre la torta en una o más zonas aguas abajo y se aspira con el mismo vacío, desplazando la solución madre en lugar de diluirla. El arreglo en contracorriente —agua final en la última zona y ese filtrado recirculado a la anterior— es lo que permite que dos o tres etapas logren alta remoción de solutos con baja relación de lavado. En el extremo de descarga la tela pasa sobre un rodillo pequeño, la torta se desprende y un rocío limpia la tela antes del retorno.

Dimensionar la unidad piloto para la campaña

Los anchos de banda de 300 y 500 mm cubren la mayoría de los programas piloto, con 0,3–2 m² de área activa según la longitud de caja de vacío especificada. La velocidad es variable entre 0,2 y 5 m/min, rango en el que el espesor de torta y el tiempo de residencia se intercambian. El vacío se ajusta en torno a 0,04–0,07 MPa, fijado por la bomba y el receptor.

Esas tres variables son para lo que sirve una campaña. A vacío fijo, más velocidad adelgaza la torta, acorta el secado y sube la humedad; menos velocidad hace lo contrario. Correr una matriz pequeña de velocidad y vacío contra humedad de torta y toneladas por hora por metro cuadrado entrega el rendimiento específico con el que se dimensiona la máquina real. La humedad del piloto debe alcanzarse con un espesor de torta comparable al del diseño, o el número no se traslada.

Qué mide una campaña piloto

• Rendimiento específico, en t/m²/h de sólidos secos, con espesor realista.
• Humedad final de torta frente a vacío, velocidad y tipo de tela.
• Eficiencia y relación de lavado, de las corrientes de lavado y filtrado analizadas.
• Demanda de floculante o coadyuvante, y si alguno es necesario.
• Desempeño de la tela: cegado, limpieza y vida útil en su licor.
• Claridad del filtrado, que decide si puede devolverse al proceso.

Dónde se detiene la construcción estándar

Las partes húmedas son de acero inoxidable y la tela se elige para el servicio, pero los licores agresivos marcan el límite. Las pulpas con cloruro sobre niveles de traza, o con ácido libre a temperatura elevada, requieren construcción de aleación superior o revestida, acordada en la cotización. Una pulpa sobre unos 60 °C también mueve la especificación, para la tela y para los sellos del receptor.

Igualmente, el filtro de banda es mala elección cuando los sólidos sedimentan más rápido de lo que se distribuyen, o cuando la torta es limosa y no se desprende en el rodillo. Ahí la comparación entre filtro prensa y filtro de banda suele apuntar a otra parte; la campaña piloto es el lugar más barato para descubrirlo. El resto de la familia está en el catálogo de equipos.

Opciones que conviene cotizar temprano

• Cajas de lavado adicionales para tres etapas en contracorriente.
• Skid de bomba de vacío y receptor, dimensionado al área de caja especificada.
• Dosificación de floculante y mezcla en línea antes del distribuidor.
• Barra de rocío para lavado de torta y rocío de limpieza de tela con bomba dedicada.
• Instrumentación: vacío, velocidad de banda, espesor de torta y caudal de filtrado.

¿Cuánta pulpa necesita una campaña piloto?

Varios metros cúbicos por condición: la máquina debe alcanzar estado estacionario sobre la tela antes de muestrear, típicamente 10–20 minutos y luego una ventana temporizada. Tres condiciones en una máquina de 500 mm son unas pocas toneladas de pulpa, normalmente una lixiviación por lotes o un tambor de alimentación de planta.

¿Sirve la misma unidad para lavado y deshidratación?

Sí. Con las cajas de lavado secas es un ensayo puro de deshidratación; al abrir el agua, la misma torta entrega eficiencia y relación de lavado. Conviene mantener separada la línea base de deshidratación del ensayo de lavado, porque el agua cambia humedad y contenido de solutos a la vez.

¿Por qué no basta con escalar la prueba de hoja?

Porque la prueba de hoja aplica vacío a una torta estacionaria, sin drenaje por gravedad, sin desplazamiento de tela y sin camino de lavado. Esas tres diferencias son las que determinan la capacidad del filtro de banda y el desempeño del lavado: el dato de hoja dimensiona una bomba de vacío, no una banda.

Envíenos el análisis de su pulpa, el rendimiento objetivo y el requisito de lavado, y especificamos ancho de banda, área de caja de vacío y número de zonas de lavado.