Le attrezzature di filtrazione e la filtrazione tangenziale

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1 Le attrezzature di filtrazione e la filtrazione tangenziale Dott.ssa Valentina Canuti GESAAFvia Donizetti, 6 Firenze Sez. Tecnologie Alimentari e Microbiologia valentina.canuti@unifi.it

2 Classificazione dei filtri

3 Filtro pressa

4 Filtro pressa

5 Filtro pressa

6 Filtro pressa

7 Ciclo operativo del filtro pressa

8 Vantaggi del filtro pressa

9 Filtri a camera di pressione

10 Filtro a dischi verticali

11 Filtro a dischi orizzontali

12 Filtro a dischi orizzontali

13 Filtro a candele

14 Filtro a candele

15 Filtro a cartucce

16 Filtro a cartucce

17 Filtri a camera di pressione o filtri pressa?

18 Filtro rotativo a compartimenti multipli

19 Filtro rotativo a compartimento singolo

20 Filtro rotativo sottovuoto

21 Filtro rotativo sottovuoto

22 Filtro rotativo sottovuoto

23 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) Il fluido per essere filtrato scorre parallelamente alla superficie della membrana e vi permea attraverso attraverso una differenza di pressione. La forza generata dalla soluzione da filtrare sulla superficie rimuove costantemente il deposito e quindi lo strato resta sempre molto sottile evitando il colmataggio.

24 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) La filtrazione tangenziale offre l opportunità di operare in condizioni stazionarie, con un flusso di permeato piuttosto costante a parità di pressione idraulica applicata. Il passaggio delle molecole attraverso la membrana avviene sotto la spinta di un gradiente che può essere di concentrazione, pressione, temperatura, campo elettrico.

25 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) - La filtrazione tangenziale offre l opportunità di operare in condizioni stazionarie, con un flusso di permeato piuttosto costante a parità di pressione idraulica applicata - Le prestazioni di una membrana e la sua efficienza sono date da due parametri fondamentali: la selettività ed il flusso di permeato. La selettività esprime la capacità della membrana di separare le molecole fra loro, mentre il flusso esprime la produzione, cioè il volume che passa attraverso una superficie unitaria di membrana per unità di tempo. - La natura della membrana e la sua conformazione strutturale, influenzano insieme ai parametri chimico-fisici il meccanismo di trasporto dei soluti e quindi la selettività del processo.

26 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) Il liquido che passa attraverso la membrana è chiamato permeato mentre le molecole trattenute e il solvente costituiscono il ritentato che viene concentrato progressivamente durante il ciclo di filtrazione

27 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration)

28 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) - La filtrazione tangenziale può sostituire in un unico step più fasi di filtrazione, da quella a prepanello a quella membrana sterilizzante - Offre l eliminazione dell utilizzo quindi di coadiuvanti di filtrazione e combina più filtrazioni in una sola (filtrazione chiarificante e sterilizzante in un unica filtrazione) in continuo.

29 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) Oltre ai vantaggi tecnologici offerti dalla filtrazione tangenziale, ci sono da considerare anche vantaggi economici e operazioni più agevoli: Eliminazione di coadiuvanti di filtrazione che riducono quindi costi di acquisto e smaltimento, oltre a ridurre I rischi per l operatore Riduzione di perdita di vino nel processo, riduzione dei costi in funzione delle riduzioni delle operazioni di filtrazione Riduzione/eliminazione di agenti chiarificanti. Elevata automazione del processo

30 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) Esistono due tipologie di membrane: - Membrane organiche polimeriche - Membrane inorganiche in ceramica

31 FILTRAZIONE TANGENZIALE (Cross Flow Filtration) Esistono due tipologie di membrane: - Membrane organiche polimeriche - Membrane inorganiche in ceramica

32 Membrane a spirale Queste membrane consentono la totale ritenzione dei solidi sospesi, dei microorganismi, dei colloidi e dei componenti ad alto peso molecolare presenti nel prodotto da trattare senza per questo modificare alcun parametro iniziale. - Si possono trattare mosti, vini, aceti in fase di chiarificazione contenenti bentonite, PVPP e carbone - le membrane spiralate, con un grado di filtrazione compreso tra 0,1 e 1 micron, sono adatte per la chiarifica di mosti, vini e aceti - si possono filtrare prodotti con torbidità massima in ingresso di 4000 NTU garantendo una torbidità in uscita inferiore a 1 NTU - possono essere realizzati in configurazione manuale, semiautomatica o automatica -sono impianti sempre di facile conduzione, la presenza continua del personale non è richiesta su nessun modello grazie alla completa dotazione di sistemi di sicurezza e controllo anche sulle versioni manuali

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34 Tipologie di membrane ØLa configurazione a spirale avvolta è scelta per la sua efficienza ed economia. ØÈ composta da due fogli di membrana e da particolari reti di spaziatura, il tutto arrotolato su di un tubo plastico forato (tubo permeato). La membrana è mantenuta rigida da una ricopertura esterna in vetroresina oppure da una rete rigida. ØIl liquido da trattare viene alimentato in pressione da un lato dell elemento. Per effetto della componente radiale della pressione, parte del liquido permea attraverso la membrana. Sempre per effetto della componente tangenziale della pressione il liquido non permeato viene spinto verso l uscita della membrana raccogliendo le particelle troppo grosse per essere filtrate e ripulendo di conseguenza la membrana stessa.

35 Membrane in ceramica Questo tipo di membrane hanno caratteristiche di durata, portata e possibilità di sanitizzazione altrimenti impossibili con la variante organica. - Possibilità di cicli di lavoro completamente automatici che non richiedono la presenza di un operatore. - Ottenimento di vini con torbidità uguale a 0,00 NTU partendo da valori variabili da 25 a NTU. - Assoluta assenza di coadiuvanti di filtrazione di qualsiasi tipo e natura. - Possibilità di lavaggi a temperatura molto alte (70 80 C) per una facile quanto efficace rigenerazione delle membrane. - Durata degli elementi filtranti maggiore fino a 5 volte rispetto a quella media delle membrane in materiale organico.

36 Membrane in ceramica

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