Los filtros hidrociclónicos se denominan a veces filtros ciclónicos, unode los mejores dispositivos de separación que se utilizan en diversas aplicaciones de filtración industrial. Se utilizan en muchos casos en los que deben eliminar partículas sólidas de los líquidos debido a la cantidad de fuerzas de rotación que se desarrollan en el interior de un recipiente cónico, todo ello sin tener piezas móviles en su interior, lo que los hace muy fiables y poco propensos a las averías.

Principio de funcionamiento de un filtro hidrociclón

El funcionamiento de un hidrociclón se basa en el principio de la fuerza centrífuga, igual que un filtro ciclónico de vórtice. La inyección de una mezcla de partículas líquidas y sólidas se produce a gran velocidad en la parte cilíndrica de un hidrociclón. Esto produce un movimiento vortical, que genera fuerzas centrífugas que hacen que las partículas sólidas pesadas se desplacen hacia las paredes. Finalmente, estas partículas se descargan a través de una salida inferior situada en el fondo del ciclón. El líquido clarificado, mientras tanto, se desplaza hacia el centro del ciclón y sale por una salida de rebose situada en su parte superior.

Componentes principales

• Entrada: Es el punto de entrada del fluido contaminado en el hidrociclón, que se introduce tangencialmente, provocando así el movimiento arremolinado deseado para la separación.
• Sección cilíndrica: La sección superior de un hidrociclón en la que comienza la separación primaria de los sólidos del líquido.
• Sección cónica: Es la sección cónica inferior, donde el proceso de separación se hace cada vez más intenso a medida que las partículas avanzan hacia abajo.
• Salida por debajo del flujo: En la parte inferior, salida que recibe los sólidos concentrados a la salida.
• La salida de rebose es la salida del extremo superior por la que se descarga el líquido limpio.

Aplicaciones de la filtración

Los filtros hidrociclónicos se utilizan mucho por su eficacia y facilidad de uso. Algunas de las aplicaciones más destacadas son:

Minería y tratamiento de minerales.

Los filtros hidrociclónicos pueden utilizarse para separar las partículas de mineral del agua o incluso de otros líquidos, con el fin de aumentar la eficacia en la búsqueda de minerales valiosos. Por otra parte, se utilizan para la clasificación de lodos. También pueden utilizarse para clasificar sólidos en un sistema de procesamiento de lodos, con el fin de controlar la distribución granulométrica de los equipos de procesamiento siguientes.

Tratamiento del agua producida en las industrias del petróleo y el gas

Los hidrociclones se aplican para limpiar la arena y otras partículas sólidas del agua producida, haciéndola apta para su reutilización o incluso su eliminación, al tiempo que tratan el hidrocarburo separado. También se utilizan para el tratamiento de fluidos de perforación. Estas unidades eliminan los sólidos indeseables del fluido de perforación, lo que permite reciclar y reutilizar los fluidos.

Industria alimentaria y de bebidas

Clarificación de zumos: Clarifica los zumos y líquidos similares mediante hidrociclones, que son muy eficaces para eliminar los sólidos en suspensión.

Separación del almidón: Esta separación elimina el almidón de las instalaciones de procesado de patatas. Ayuda a limpiar el agua que vuelve a la planta y a recuperar el almidón.

Aguas residuales industriales

Los filtros hidrociclónicos se utilizan en el pretratamiento de las aguas residuales. En el proceso de tratamiento de efluentes industriales, los sólidos pesados se eliminan en la etapa primaria, reduciendo así la carga general en los filtros y clarificadores posteriores. E incluso para reducir la carga. Esto ayuda a reducir la carga de los sistemas de filtración descendente, lo que se traduce en una mayor eficacia y rendimiento general.

Tratamiento químico

• Clarificación de soluciones: Los hidrociclones clarifican las soluciones eliminando los precipitados, lo que garantiza la pureza química de los productos químicos.
• Recuperación de catalizadores: Recuperan las partículas de catalizador de las corrientes líquidas. Por tanto, es fácil extraer el catalizador y reutilizarlo.

Ventajas de los hidrociclones

Los hidrociclones ofrecen una amplia gama de ventajas. Éstas se deben principalmente a su diseño. La ausencia de piezas móviles reduce los costes de mantenimiento y funcionamiento asociados a estas máquinas y aumenta su fiabilidad. Tienen un alto rendimiento tanto para partículas finas como gruesas, por lo que mantienen el mismo nivel de calidad de infiltración. Además, su diseño es tan compacto que se adapta fácilmente a los sistemas ya existentes. Esto implica, por tanto, que la cantidad de modificaciones necesarias para que sean funcionales es limitada. Según el apartado anterior, esta flexibilidad de los hidrociclones para ser aplicados en diversas industrias refleja su naturaleza adaptable y su excelente eficacia.

Algunas de las mejores prácticas al utilizar hidrociclones implicarían trabajar mejor en casos con una gama de tamaños bien definida. Una simple comprensión de la distribución granulométrica implicará la máxima eficacia. Esto obliga explícitamente a tener en cuenta la caída de presión a través del sistema para su correcto funcionamiento sin una tensión indebida en el sistema. De este modo se confirma una vez más que la eficacia de los hidrociclones depende de la concentración de sólidos en la pulpa; por lo tanto, hay que regularla en el proceso.

Así que, en conclusión, los filtros hidrociclónicos son capaces de ofrecer un alto rendimiento en el sector industrial, donde es necesario realizar la separación de las fases sólido-líquido de forma clara y con gran fiabilidad. Esto también puede conseguirse con algún tipo de separador ciclónico. Dado que están diseñados de forma que pueden tratar bastantes variedades de contaminantes, se seleccionan ampliamente para la mayoría de las aplicaciones de filtración. En minería, petróleo y gas, alimentación y bebidas, tratamiento de aguas y procesos químicos, los hidrociclones son fiables para mejorar la eficacia y la calidad de los procesos.