FILTRACIÓN DE FLUJO CRUZADO FUNDAWAVE®
Filtración de flujo cruzado tangencial en un nuevo diseño
El FUNDAWAVE®
FUNDAWAVE® es un nuevo concepto de filtración que se orienta a aplicaciones en las que hasta ahora no podían obtenían resultados satisfactorios con ningun tipo de equipo de separación sólido/líquido. El equipo se basa en el principio de flujo cruzado con membranas adaptadas a labores específicas de filtración. La tasa de flujo se mantiene retirando constantemente la capa de sólidos que se forma en la membrana. En contraposición a un equipo de filtración de flujo tangencial (TFF), el flujo cruzado se logra mediante el movimiento oscilante de la membrana filtrante “dentro” de un líquido estático.
FUNDAWAVE® es una solución industrial de filtración de flujo cruzado específicamente dirigidas a aplicaciones en las que la inversió de capital, las tasas de flujo, las condiciones delicadas de filtración, el consumo de energía y el diseño sanitario desempeñan un papel importante. Facilita continuamente una filtración de baja colmatación manteniendo la membrana limpia mediante fuerzas vibradoras de corte.
Las membranas de filtración están dispuestas en módulos que vibran verticalmente mientras mantienen el líquido alimentado estático. La velocidad relativa cambia de dirección muchas veces por segundo y crea turbulencias en la superficie de la membrana, minimizando así la capa de sólidos. La masa vibrante se reduce al mínimo, lo que minimiza también la entrada de energía necesaria. La entrada de calor resultante se reduce significativamente e incluso para productos susceptibles a la temperatura puede que no se requiera de enfriamiento.
FUNDAWAVE® manipula la solución de origen muy cuidadosamente ya que no se necesita de una gran bomba de circulación. Una bomba de circulación convencional puede dañar células, moléculas u otras sustancias delicadas durante el funcionamiento. Al minimizar la bomba de circulación, FUNDAWAVE® proporciona el sistema MF y UF a escala industrial más delicado del mercado. Asimismo, la eliminación de la bomba de circulación genera presiones transmembranales uniformes en toda la unidad y produce los cortes de membrana más afilados de cualquier sistema industrial.
Comparación de procesos de filtrado
Proceso de filtración en línea
El filtro FUNDABAC® se basa en filtración en línea en la cual la solución líquida se presiona a través de un material de filtrado estacionario que retiene los sólidos y permite el paso del líquido. Los sólidos se acumulan sobre el material de filtrado y forman una torta que se retira de forma intermitente. Aunque suele ser una operación automática, por su diseño, este tipo de filtro es un equipo de trabajo por lotes que funciona en modo cíclico realizando una serie de pasos en secuencia. La principal ventaja es su capacidad de procesar la torta mediante pasos adicionales como lavado, extracción, vaporizado y secado. Además, su filtración de volumen residual asegura una mínima pérdida de producto.
Proceso TFF
La filtración de flujo cruzado, o también llamada filtración de flujo cruzado tangencial (TFF) funciona en base a un principio similar al de FUNDAWAVE®. El grueso del suministro atraviesa un material de filtrado estacionario a altas velocidades. El retentado se recicla a la bomba de suministro a la vez que elimina constantemente la capa de filtrado en el proceso. Al mismo tiempo la presión desarrollada se usa para empujar una pequeña parte del líquido a través de la membrana. La principal diferencia se basa en que el filtro TFF es en sí mismo estacionario, mientras que el líquido debe ser bombeado en grandes volúmenes para crear las velocidades tangenciales necesarias. Esto implica un alto consumo de energía. Además, la concentración de sólidos resultantes en el retentado suele estar limitada por su capacidad para ser bombeados.
Proceso FUNDAWAVE®
FUNDAWAVE® no depende de grandes bombas. Ni tampoco de altas pérdidas de carga. Cuenta con un dispositivo vibratorio que crea el movimiento de los módulos de filtrado con respecto al líquido estacionario. La concentración de sólidos resultante en el retentado no depende de las restricciones del flujo, y las viscosidades, como se producen en los sistemas de flujo tangencial. Por lo tanto, es posible alcanzar factores de concentración significativamente más altos.
FUNDAWAVE® frente a FUNDABAC®
En el caso de sustancias difíciles de filtrar, la tasa de flujo alcanzable es el factor decisivo para el éxito de la implantación de un equipo de filtración. En un filtro de bujía FUNDABAC® con tiempos habituales de ciclo de 30 a 120 minutos, el largo período de formación de la torta puede causar tasas decrecientes de flujo debido a la resistencia de la torta.
El filtro de bujía CONTIBAC® ya es una mejora a esta tasa decreciente, dado que el tiempo de formación de la torta se reduce y se acortan los ciclos de filtrado. Puede trabajar de 5 a 10 ciclos por hora, lo que aumenta la tasa de flujo general.
FUNDAWAVE® va un paso más allá en el que los ciclos de filtración efectivos se reducen a un período mucho más corto que el de un CONTIBAC®. De hecho, estamos hablando de ciclos de una fracción de segundo. En otras palabras, la torta se retira muchas veces por segundo. Estos ciclos extremadamente cortos abren un abanico de nuevas posibilidades. Permite la filtración de sólidos que, en circunstancias normales, bloquearían muy rápidamente el medio filtrante una vez que se forma una capa de sólidos. Las pérdidas de carga requeridas son sustancialmente más bajas que en una filtración en línea. Esto evita la acumulación de torta de sólidos difíciles de eliminar. Dado que básicamente no se forma una torta, los elementos filtrantes pueden ser agrupados con muy poca distancia entre ellos, lo que reduce el tamaño del módulo y el volumen de líquido en el sistema.
Principales ventajas
- Separación ideal: FUNDAWAVE® mejora la separación gracias a un corte más afilado. Eliminar la bomba de flujo cruzado nos lleva a un sistema sin pérdida de presión.
- Microfiltración única: FUNDAWAVE® asegura la capacidad de efectuar una microfiltración eficiente a una presión extremadamente baja en todo el sistema (por ejemplo, 0,1 bar).
- Menos energía: FUNDAWAVE® reduce el consumo de energía en un 50-90%.
- Alta concentración, viscosidad y carga sólida.
- Mejor calidad del producto: FUNDAWAVE® manipula el producto muy cuidadosamente, ya que la ausencia de la bomba de flujo cruzado elimina la cizalladura de la bomba.
- Mayor rendimiento: Los módulos se pueden drenar completamente tanto del permeado como del retentado, por lo tanto todo el producto puede ser recuperado.
- Sanitario: FUNDAWAVE® marca un nuevo estándar sanitario con el diseño abierto y limpio de los módulos sin separadores y sin zonas muertas de flujo.
Usos típicos
