Un filtro es un dispositivo para separar sustancias de un medio líquido o gaseoso. Los filtros se asignan a los procesos de separación mecánica. El componente central es el material filtrante, que tiene una cierta permeabilidad. Además, los filtros tienen una entrada y una salida para el medio. En función del tipo de filtración, los filtros también pueden tener un dispositivo para limpiar o reemplazar el material filtrante.
Fig. 1: Cómo funcionan los diferentes tipos de filtros
Los filtros pueden dividirse en tres tipos de funciones diferentes (véase la figura 1).
Filtro de superficie: Aquí, la separación se logra impidiendo que las partículas individuales de cierto tamaño pasen a través de las aberturas de los poros del material filtrante. El material del filtro puede ser, por ejemplo, un textil o un papel. Las partículas se depositan en el filtro y forman una torta filtrante. Esta torta filtrante aumenta la eficacia de un filtro de superficie hasta cierto punto. Por lo general, la torta de filtro puede ser removida periódicamente.
Filtro de lecho profundo: Aquí es donde se separan las partículas o sustancias dentro del material del filtro. La separación se logra por varios efectos. El material del filtro forma un sistema ramificado y caótico de canales por los que fluye el medio. Las sustancias contenidas en el medio pueden adherirse a la superficie del material filtrante. Debido a su propia inercia, las partículas se depositan en la superficie del material filtrante cuando cambia la dirección del flujo a través del medio. El material filtrante de estos filtros debe ser reemplazado periódicamente. En algunos casos, el material del filtro puede volver a utilizarse después de la limpieza. El vellón o el carbón activado pueden utilizarse como material filtrante para los filtros de profundidad.
Filtros de flujo cruzado: En estos filtros el medio es guiado en paralelo al medio filtrante. El flujo evita que las partículas se asienten en la superficie del filtro. A diferencia de los filtros descritos anteriormente, aquí sólo una parte del medio pasa por el filtro.
El medio a filtrar se presiona a través del medio filtrante con presión. Esto da lugar a la separación de partículas y sustancias debido a los modos de funcionamiento mencionados. El proceso de filtrado causa una pérdida de presión en el medio. Esta pérdida de presión puede aumentar debido a la deposición de partículas separadas sobre y en el material del filtro. Esta es otra razón para limpiar o reemplazar el material del filtro.
Los filtros se utilizan en diferentes áreas. Por ejemplo, los filtros de polvo se utilizan en las plantasde energía fósil para eliminar las cenizas del gas de combustión. En los motores, los filtros de aceite se utilizan para eliminar las partículas del aceite utilizado para la lubricación.
