La filtración tangencial también es filtración de flujo cruzado, es un proceso físico en el que mediante una presión, el fluido de alimentación fluye paralelo a la superficie de una membrana, y los sólidos insolubles, los coloides, las emulsiones, las moléculas y los iones presentes en dicho fluido, quedan separados del mismo.
La aplicación de la filtración tangencial en el mercado de la filtración de vino aumenta día a día y cada vez más personas eligen la filtración tangencial para reemplazar la filtración de tierra de diatomeas.
Según la aplicación, la filtración tangencial en el proceso de filtración de vino se puede clasificar en: Prefiltración, filtración de pulido y filtración final.
– Prefiltración
Elimina particulas más grandes, como piles de uva, tallos y otros desechos, antes de que el vino ingrese al sistema de filtración principal.
– Filtración de pulido
Refina aún más la claridad y la calidad del vino eliminando particulas más pequeñas, proteínas que forman turbidez y cualquier impureza restante.
– Filtración final
Garantiza que el vino sea microbiológicamente estable y esté libre de levaduras, bacterias y otros microorganismos
Según el tipo, la filtración de vino por membrana de flujo cruzado se puede clasificar en: Microfiltración, Ultrafiltración, Nanofiltración y Osmosis Inversa.
– Microfiltración y ultrafiltración: la microfiltración se utiliza principalmente para eliminar del vino partículas más grandes, como células de levadura, bacterias y sólidos en suspensión.
La ultrafiltración elimina selectivamente moléculas más grandes incluidas proteínas, polisacáridos y algunos compuestos fenólicos.
– Nanofiltración: la nanofiltración elimina selectivamente iones moléculas pequeñas y algunos compuestos orgánicos.
– Ósmosis lnversa: La ósmosis inversa elimina el agua y los solutos disueltos, concentrando o diluyendo los componentes del vino.
Según el material de la membrana, se divide principalmente en membrana cerámica (inorgánica) y membrana polimérica (orgánica).
Según la forma de la membrana, se divide en membranas espirales，membranas de fibra hueca， y membranas tubulares.
Según el tipo de membrana , se pueden dividir a grandes rasgos en los tres tipos de membrana siguientes.
Los minerales más utilizados son: ceramica-metal,carbono-carbono,zirconio-acero inoxidable; Las membranas orgánicas son alúmina-alúmina, oxido de titanio-alúmina,etc.
Los filtros tangenciales están compuestos por uno o varios elementos de filtración que se denominan módulos donde se utilizan distintas configuraciones y tipos de membrana. Además cuenta con un deposito de alimentación,bomba de alimentación de baja presión, equipo de refrigeración, conducciones y valvulas, presostatos,caudalimetros,sondas de temperatura, viscocimetros, etc. Hay muchas ventajas en el proceso enológico.
Hay muchos factores que pueden provocar la obstrucción de las membranas en la filtración.
Aunque el aumento de la temperatura es favorable para la filtración, ya que reduce la viscosidad del líquido a filtrar y los efectos de la polarización de la concentración, no debe, sin embargo, aumentarse más allá de 20º a 25ºC en el caso de los vinos, ya que reducirá considerablemente su calidad.
La velocidad de circulación elevada aumenta el grado de turbulencia del líquido en circulación, lo que reduce el espesor de la capa límite y por lo tanto las distintas formas de colmatado de las membranas.
El rendimiento de la filtración tangencial disminuye a medida que la concentración del líquido a filtrar aumenta, pues se produce una concentración progresiva del retenido y en paralelo una disminución del permeado. Esto quiere decir que mientras más se vaya concentrando el líquido a filtrar es más difícil que éste pase por las membranas filtrantes y por consecuente se obtenga menos permeato.
El caudal de filtración es proporcional a la diferencia de presión de entrada y salida de la membrana, donde el valor óptimo de la diferencia de presión corresponde al caudal límite del permeado. Cuando se excede la presión óptima, este último disminuirá debido a la compactación de los sedimentos.
El corazón de los equipos de filtración tangencial es la membrana, el cuidado y mantenimiento de las membranas es la clave de la calidad y la rentabilidad.
Normalmente, tras varias horas de funcionamiento de la filtración (que varía en función de las condiciones de funcionamiento), la membrana alcanza un alto grado de taponamiento y el flujo de permeado se reduce a un valor inferior al rendimiento mínimo aceptable.
El procedimiento de limpieza, cuya frecuencia dependerá de la carga de turbios y del caudal unitario de filtración, se suele hacer cambiando periódicamente el sentido del flujo de filtración o retrofiltración.
Para proteger las membranas y extender la vida útil, se recomienda hacer lo siguiente：
Hoy en día, el uso de la filtración tangencial se está convirtiendo en una tendencia no sólo en la filtración de vino, sino también en la filtración de cerveza y en aplicaciones de recuperación de soluciones cáusticas.
