MX2011003992A - Aparato de filtro a presion y metodo que utiliza un gas de expansion instersticial. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método y aparato para separar una suspensión en sólidos y líquidos en un aparato de filtración a presión y para formar una torta de los sólidos empacada frecuentemente de manera floja y substancialmente seca, en donde un vapor a alta temperatura y a alta presión es introducido en una torta del filtro formada inicialmente en el aparato de filtración presurizado para forzar al vapor hacia los intersticios de la torta del filtro formada y luego la presión dentro del aparato de filtración es reducida para permitir que el vapor se expanda súbitamente dentro de los intersticios para absorber cualesquiera fluidos restantes dentro de la torta del filtro formada y para provocar que la torta del filtro llegue a estar substancialmente seca y empacada de manera floja. La torta de los sólidos filtrados es descargada entonces hacia el aparato de filtración.

Description

APARATO DE FILTRO A PRESION Y METODO QUE UTILIZA UN GAS DE EXPANSION INSTERSTICIAL Campo de la Invención Esta invención se refiere a un aparato de filtración de una suspensión, y a sistemas y métodos para operar tal aparato para separar la suspensión en el líquido de la suspensión y los sólidos de la suspensión y para formar una torta de los sólidos de la suspensión filtrados, empacados de manera floja y substancialmente secos, a partir de la suspensión. Más particularmente el aparato, los sistemas para la operación, y los métodos se proporcionan para la producción de una torta de sólidos de la suspensión filtrados que tiene un poco líquido restante y que preferentemente está fracturada y es friable como una característica distintiva de una torta sólida substancialmente húmeda por la penetración de los intersticios de una torta de filtro y la expansión de un fluido dentro de los intersticios.

Antecedentes de la Invención Las suspensiones de los sólidos y líquidos producidos en muchos procesos requieren la separación de los líquidos y sólidos para producir un producto o productos deseados; el producto puede ser ya sea el sólido o líquido o tanto el líquido como la parte sólida de la suspensión. Tales procesos incluyen, por ejemplo, los productos de fabricación, REF.219242 de minería, de generación de energía, farmacéuticos y los ingredientes alimenticios por nombrar solo algunos. Las eficiencias que son deseables posteriormente para efectuar la separación incluyen: (1) la calidad del sólido o líquido separado (por ejemplo la sequedad del sólido o el porcentaje de los sólidos, o los líquidos obtenidos; (2) minimizar la cantidad (la cantidad de las piezas, el costo y/o el volumen) del equipo utilizado para efectuar la separación; (3) minimizar y/u optimizar el espacio requerido para efectuar la separación (en términos de la "huella" del equipo o el espacio en pies cuadrados o cúbicos ocupado por el equipo y la plomería asociada; (4) reducir la cantidad de energía utilizada para efectuar la separación, (5) reducir el tiempo utilizado para efectuar las separación; (6) maximizar la producción de los sólidos y el líquido filtrado por unidad de área del filtro; (7) minimizar la cantidad de los fluidos del tratamiento o de lavado requeridos para lograr la separación deseada; (8) minimizar los desechos de las corrientes de proceso, (9) producir una torta de sólidos de la suspensión, filtrados, que es especialmente útil para la siguiente etapa en una operación de procesamiento. En otras palabras, la eficiencia en el sistema de separación es dependiente así del tiempo y de la energía tomados para efectuar la separación así como la cantidad de utilidades y de espacio necesario para el sistema y la necesidad de piezas múltiples de equipo para efectuar la separación y la calidad del producto separado. La presente invención está dirigida a un sistema y aparato para separar eficientemente los líquidos de los sólidos en una corriente de la suspensión con un mínimo de equipo y energía, y con el uso de una cantidad limitada de espacio y utilidades mientras que se produce el resultado final deseado de un líquido y/o sólido y frecuentemente un producto friable.

Los sistemas de separación del arte previo han utilizado mecanismos centrífugos para separar los sólidos y los líquidos seguido por secadores rotatorios, secadoras instantáneas, secadores de lecho fluido, o secadores de bandas, para producir un producto. Otros han utilizado filtros de membrana de diafragma que aplican presión a los líquidos o sólidos seguido por procesos de secado para secar los sólidos separados por estos. Otros sistemas de filtro emplean un filtro a presión que comprende una cámara de filtración en la cual una suspensión es distribuida, y de manera subsiguiente a la introducción de la suspensión, uno o más líquidos o fluidos (incluyendo gases) es introducida en la cámara para ayudar a forzar la separación de los líquidos de los sólidos en la cámara conduciendo a una torta del filtro de las características físicas deseadas.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad, la presente invención incluye un aparato y proceso que pueden utilizar la totalidad o una parte del aparato de filtración descrito en las patentes U.S.: 5,059,318; 5,292,434; 5,462,677; 5,477,891; 5,510,025; 5,573,667; 5,615,713; 6,159,359; 6,491,817 y 6,521,135; la solicitud de patente publicada U.S. 20030127401; y 2005030258, todas por el presente inventor, la totalidad de las cuales son incorporadas para referencia aquí. Además, algunas modalidades de la presente invención incluyen elementos para el acondicionamiento de la suspensión o los componentes de la misma, previo a la entrada en el aparato de filtración, y/o dentro del propio aparato de filtración, y el control del gas, el fluido y el líquido introducidos en el aparato de filtración para producir un producto de la calidad deseada .

Además de las diversas modalidades del aparato de filtración mostrado y descrito en las patentes precedentes, el aparato y proceso de la presente invención incluyen además elementos de acondicionamiento del propio aparato de filtración (por ejemplo el medio filtrante, o las placas del filtro, u otros elementos estructurales) , previo a o de manera concurrente con el acondicionamiento de la propia suspensión. El aparato y proceso pueden incluir un controlador o controladores para controlar la operación del equipo periférico, para controlar la introducción de la suspensión en el aparato de filtración, para controlar la introducción del acondicionamiento o del aire acondicionado, los gases, el vapor, el calor o la presión, en la suspensión y/o en el aparato de filtración, y para controlar el equipo periférico adicional para el procesamiento y/o el tratamiento de la suspensión dentro de la cámara, o el tratamiento del propio aparato, para la producción tanto de los líquidos como los sólidos deseados del aparato de filtración.

En otra modalidad del arte previo ilustrado en las patentes anteriores, se describen métodos y aparatos para separar los sólidos y los líquidos de una suspensión (también referidos como un retiro de agua) que conduce a un secado mejorado de los sólidos con: (1) el uso más bajo de energía; y/o (2) el uso de una cantidad mínima de aparatos; y/o (3) el uso de una cantidad mínima de espacio para el aparato; y/o (4) una menor cantidad de tiempo necesario para efectuar la separación; y/o (5) la reducción de la cantidad de tratamiento o de los fluidos de lavado requeridos para lograr la separación deseada; y/o (6) minimizar el desecho de las corrientes de proceso. La presente invención también contempla cualesquiera combinaciones de las anteriores. Lo anterior puede ser efectuado en una variedad de formas como se describe en las diversas modalidades de la presente invención descritas aquí.

Un objeto de la presente invención es una mejora adicional de los procesos del arte previo para producir una torta de los sólidos de la suspensión, filtrados, de un ¦ contenido de humedad bajo que es particularmente deseable para el siguiente procedimiento en un proceso de fabricación.

Un objeto adicional de acuerdo con el objeto precedente es un aparato y método para producir una torta del filtro que está empacada de manera floja, que está fracturada y que es friable para usos adicionales.

Los objetos y características adicionales de la presente invención serán evidentes para aquellos expertos en el arte en vista de las figuras anexas y de la especificación que ilustra las modalidades preferidas.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra las etapas operativas de una modalidad de un método de la presente invención; la figura 2 es una presentación esquemática de un aparato de filtración y el aparato periférico utilizado para efectuar los métodos de la presente invención; la figura 3 es una vista en perspectiva de una modalidad de un aparato de filtración de la presente invención; la figura 4 es una fotografía de una torta de los sólidos del filtro, producida con el aparato mostrado en la figura 3 y que utiliza una serie de etapas sin el proceso de los gases de expansión de la presente invención.

La figura 5 es una fotografía de los sólidos del filtro producidos con el aparato de la figura 3 y la misma entrada de la suspensión pero utilizando el proceso de gas de expansión de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención Definiciones : Antes de describir la presente invención con detalle, se va a entender que la invención no está limitada al aparato, sistemas, método, o proceso ejemplificados particularmente, descritos aquí, los cuales por supuesto pueden variar. También se va a entender que la terminología utilizada aquí para el propósito de descripción de las modalidades particulares de la invención solamente, y no está propuesta para limitar el alcance de la invención de ninguna manera .

Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente citadas aquí, ya sea anterior o posteriormente, son incorporadas aquí para referencia en su totalidad al mismo grado que si cada publicación, patente, o solicitud de patente, individuales, fueran indicadas de manera individual y específica que van a ser incorporadas para referencia.

Se va a señalar que, cuando se utilice en esta especificación y las reivindicaciones anexas, las formas singulares "un", "una", y "el" incluyen el plural a menos que el contenido lo indique claramente de otra manera. Así, por ejemplo, la referencia a un "controlador" incluye uno, dos o más de tales controladores .

A menos que se defina de otra manera, todos los términos técnicos y científicos utilizados aquí tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por una persona con experiencia ordinaria en el arte a la cual pertenece la invención. Aunque un número de métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos aquí pueden ser utilizados en la práctica de la presente invención, los materiales y métodos preferidos son descritos aquí.

Cuando se utilice aquí, a menos que se defina claramente de otra manera del contexto, el término "suspensión" incluye una mezcla de líquidos y sólidos que son introducidos en el aparato de separación, y también incluyen los sólidos y líquidos separados total o parcialmente.

El término "kg/cm2 (psi) " se refiere a la presión absoluta .

Secado "máximo" contempla que esencialmente todo líquido deseado ha sido separado de los sólidos, dado el fin o el uso deseado al cual los sólidos y/o líquidos han sido colocados .

Secado "óptimo" contempla que un nivel deseado u objetivo del líquido que ha sido separado de los sólidos, dado el uso final o deseado al cual los sólidos y/o los líquidos están destinados.

"Fracturado", "empacado de manera floja", "friable", y "frecuentemente" cuando sean referidos a estos términos y los términos semejantes, se refieren a una torta del filtro que es deseable para usos de proceso adicionales como son distinguidos de una torta del filtro compacta substancialmente sólida.

"Elevado" se refiere a medios de temperatura más grandes que los ambientales cuando se compara con el substrato, el componente o la superficie a la cual se refiere la temperatura; y "elevado" se refiere a medios de aplicación de una presión que es más grande que la presión atmosférica.

"Fluido" es utilizado para que signifique que tanto un líquido, o un gas, o una combinación de los mismos, a menos que sea de otra manera claro del contexto que el fluido está limitado a un líquido, o a un gas.

Suspensión significa una mezcla que puede fluir de sólidos y líquidos, los sólidos generalmente son insolubles en los líquidos a las temperaturas y presiones convencionales. La suspensión está definida además como un material que va a ser separado en una corriente de líquido y una corriente de sólido, este último también es conocido como la "torta" del filtro.

La ley de Poiseuille establece que la velocidad de un líquido que fluye a través de un capilar es directamente proporcional a la presión del líquido y la cuarta potencia del radio del capilar, y es inmensamente proporcional a la viscosidad del líquido y la longitud del capilar.

Se va a entender que a menos que sea claro de otra manera del contexto, cualquier característica, elemento, sub-proceso, condición o parámetro descrito con relación a una modalidad particular del sistema, aparato, proceso o método, es aplicable a una y cada una de las modalidades del sistema, aparato, proceso o método descrito aquí.

En general, el aparato de la presente invención comprende: (i) una cámara de filtración, que se puede sellar para confinar una suspensión de tal modo que una diferencia de la presión puede ser aplicada a la misma, (ii) un medio filtrante dentro de la cámara de filtración, (iii) medios de entrada de la suspensión, (iv) medios de la descarga del líquido, (v) medios de descarga de los sólidos, (vi) medios de entrada del fluido de tratamiento, (vii) un generador de vapor, (viii) medios de control y verificación del sistema.

El proceso de la presente invención comprende generalmente las etapas de: (i) cerrar y sellar una cámara de filtración, (ii) calentar la cámara de filtración, (iii) el relleno de la suspensión, (iv) la aplicación de una diferencia de la presión a una suspensión dentro de la cámara de filtración para iniciar la formación de una torta del filtro, (v) opcionalmente , la aplicación a la torta del filtro dentro de la cámara del gas no condensable como un fluido de depuración, (vi) la aplicación de vapor sobrecalentado a la torta del filtro para penetrar los poros de la torta del filtro y presurizar la cámara de filtración, (vii) liberar la presión dentro de la cámara de filtración para permitir que el vapor sobrecalentado se evapore rápidamente y se expanda dentro de la torta del filtro, (viii) opcionalmente , la aplicación de aire o gas para forzar a los líquidos de la torta del filtro, y (x) descargar la torta del filtro seca.

La figura 1 ilustra un sistema de separación total 10 de la presente invención, en términos de las etapas de proceso, en una forma de un diagrama de bloques esquemáticos. Las etapas de proceso de la figura 1 que son ilustradas en bloques de líneas sombreadas son etapas opcionales, como se describe más completamente aquí. El primer bloque 12 comprende una etapa de precalentamiento de la cámara de filtración. Una etapa de llenado de la suspensión, mostrada como el bloque 13, comienza el proceso de separación. Después de la etapa de llenado con la suspensión 13, puede existir una aplicación de una diferencia de la presión como se muestra en el bloque 14. La diferencia de la presión aplicada puede comprender una presión suministrada por el llenado de la cámara con la suspensión, o puede comprender un fluido aplicado, por ejemplo un gas, introducido en la cámara, o puede comprender una expresión mecánica, o cualquier combinación de los mismos. La "expresión mecánica" como se utiliza aquí, comprende el apriete, tal como por medio de un componente flexible o elastomérico, por ejemplo un diafragma o una vejiga. El bloque opcional 15, comprende la etapa de aplicar un fluido o gas de depuración o formador de una torta. El bloque 16 comprende la etapa de introducir un vapor a alta presión y a alta temperatura. El bloque 17 comprende la etapa de despresurizar la cámara de filtración después de que el vapor sobrecalentado aplicado ha penetrado los intersticios de la torta del filtro formada. Un bloque opcional 18, comprende la etapa de aplicar un gas o fluido para la extracción de los líquidos que han llegado a ser liberados de los intersticios de la torta del filtro formada. El bloque 19 es la etapa de descargar la torta del filtro desde la cámara de filtración.

La figura 2 ilustra el sistema de separación total 10 en un diagrama de bloques esquemático, y con referencia adicional al aparato. El sistema 10 puede incluir un aparato de filtración y el aparato periférico utilizado para llevar a cabo el método del sistema. La totalidad o algunas partes seleccionadas del aparato periférico pueden ser utilizadas como se describe aquí con referencia a las diversas modalidades de la presente invención. Las figuras 1 y 2 ilustran una modalidad de la presente invención en donde un aparato del tipo de filtro a presión y el protocolo de filtración a presión correspondiente es utilizado para efectuar la separación de los líquidos y los sólidos a partir de una suspensión. Se debe señalar, sin embargo, que el aparato y los métodos implicados en las figuras 1 y 2 son solamente ilustrativos; el método y aparato novedosos de aquí pueden ser utilizados con una variedad de aparatos de filtración y/o métodos de filtración. Por ejemplo, el aparato y métodos descritos aquí pueden ser utilizados con un disco rotatorio hiperbárico o filtros de tambor filtros prensa; filtros de hojas a presión; filtros de bandas horizontales; filtros de apriete por diafragma; separadores centrífugos; filtros a presión automáticos (APFs) ; filtros a presión de torre; combinaciones de los métodos precedentes y asociados. La figura 2 ilustra esquemáticamente un aparato de filtración 32, y la figura 3 es una vista en perspectiva de una modalidad de un aparato de filtración 32 de la presente invención. Con referencia a las figuras 2 y 3, el aparato 32 incluye una abertura o válvula de entrada 34 para la suspensión, una placa superior 36 que tiene una cavidad interna 37, una placa inferior 38 que tiene una cavidad interna 39 que conjuntamente forman una cámara de filtración 40 por el acoplamiento de las placas y sus cavidades internas 37 y 39. Las cavidades 37 y 39 preferentemente son congruentes de tal modo que la cámara de filtración 40 está provista entre las placas superior e inferior 36 y 38. El medio 41 es una banda de filtración porosa soportada sobre una placa perforada estacionaria 42 cuando las placas 36 y 38 son cerradas, y viajan a través de la cámara 40 cuando las placas 36 y 38 son separadas. El medio filtrante 41 colecta los sólidos de la suspensión que forman la torta del filtro de los sólidos de la suspensión 47 de una suspensión de entrada 43 cuando el filtro 32 es operado con las placas 36 y 39 cerradas, y lleva una torta del filtro colectada fuera de la cámara 40 (no mostrada) cuando las placas 36 y 38 son separadas. El medio filtrante 41 puede ser reutilizable , se puede volver a limpiar o puede ser de uso limitado, es decir puede ser desechable. Los líquidos, separados de la suspensión como el filtrado, pasan a través del medio filtrante 41 y la superficie 42 y salen a través de la abertura de salida 44 del filtrado, que está en comunicación de fluido con la cavidad inferior 39. Los líquidos separados de la suspensión que salen por medio de una abertura de salida 44 del filtrado, pueden ser conducidos hasta las localizaciones seleccionadas como se describe aquí posteriormente .

El aparato de filtración 32 puede ser controlado en sus operaciones por un controlador 45 que incluye los controles para un aparato 46 de movimiento de la placa, tal como el equipo empleado en la abertura y el cierre de las placas 36 y 38, y puede controlar adicionalmente un aparato 48 para el movimiento del medio filtrante, para el movimiento del medio filtrante 41 durante las etapas de proceso que incluyen la separación de las placas 36 y 38. El controlador 45 también puede controlar la operación de las corrientes de entrada de varios líquidos o fluidos, mostrado en la figura 2 como un gas formador de una torta o de depuración del líquido en 50, el vapor sobrecalentado en 52 y el gas de secado o acondicionamiento (gas de la purga) en 54. Estas y tras fuentes de fluidos pueden ser introducidas por medio de una válvula o válvulas 56 para proporcionar un fluido a la cámara de filtración 40 a través de una abertura de entrada 58. Se debe entender que uno o más de los diferentes fluidos pueden servir como uno o más del líquido de limpieza o el líquido formador de la torta o el gas, el vapor sobrecalentado o el gas de secado o acondicionamiento. Estas entradas del fluido pueden ser introducidas por medio de una abertura de entrada única (no mostrada) , o por aberturas de entrada separadas tales como la abertura de entrada 58 y la abertura de entrada 34. Cuando las placas 36 y 38 están cerradas, la suspensión 43 puede ser introducida en la cámara 40 a través de una abertura de entrada única 34 con los medios de la válvula 60 adecuados, y distribuidos dentro de la cámara 40.

Una válvula 62 para el filtrado y una válvula de derivación 62a pueden ser colocadas en comunicación de fluido con la abertura de salida 44 del filtrado, y utilizadas para separar y/o dirigir varias corrientes del fluido que sale por la abertura 44. Por ejemplo, la válvula 62 para el filtrado puede ser utilizada para separar los líquidos de los gases en el filtrado, o puede ser utilizada para separar los líquidos de diferentes características. La válvula 62 para el filtrado y la válvula 62a de derivación, pueden ser utilizadas para mantener la presión dentro de la cámara de filtración así como utilizadas para verificar los fluidos que salen de la cámara de filtración durante el calentamiento y algunos procesos de filtración como será descrito con mayor detalle aquí posteriormente. Como se muestra en la figura 2, una corriente de fluido, por ejemplo, un líquido o gas de acondicionamiento que sale de la abertura 44 con el filtrado pueden ser dirigidas de regreso a su fuente y reciclados, produciendo suficiente energía. Un separador 64 puede ser colocado en comunicación de fluido con la abertura de salida 44 del filtrado, y utilizado para separar y/o dirigir varias corrientes de fluido que salen de la abertura 4 . El separador 64 puede ser utilizado para separar el gas de los líquidos, o el gas del gas o el líquido del líquido, o combinaciones de los mismos. El separador 64 puede estar corriente arriba o corriente abajo de la válvula 62, o puede estar en lugar de la válvula 62.

En algunas modalidades de la presente invención, el aparato 32 puede incluir un dispositivo de lavado de banda 49. El dispositivo de lavado de la banda 49 aplica un fluido, tal como agua o un solvente al medio filtrante 41 cuando el mismo sea movido hacia fuera de la cámara de filtración 40 por el aparato 48 para el movimiento del medio, para limpiar cualesquiera líquidos o sólidos de la suspensión residual del medio 41 en preparación para su reintroducción subsiguiente en la cámara de filtración 40 por el aparato de movimiento 48.

Incorporados en esta descripción están los detalles de la construcción del aparato de filtración como se muestran y se describen en las patentes US previas 5059318, 5292434, 5462677, 5477891, 5510025, 5573667, 5615713, 6159359, 6491817 y 6521135; así como las solicitudes copendientes PCT/US03/01746 (WO03/0161801) , PCT/US2004/018644 (WO2005/007270) , y PCT 2005030258 (WO06/031406) la totalidad de las cuales están bajo un propietario común con la presente solicitud; la totalidad de las descripciones de las cuales son incorporadas en su totalidad aquí para referencia. En ciertas de estas patentes se describen módulos del aparato de filtración múltiples con placas de acoplamiento superior e inferior para formar las cámaras de filtración y apiladas una arriba de la otra, así como un aparato de filtración de una cámara poco profunda y un aparato de distribución de la suspensión que son utilizados para efectuar la filtración de las corrientes de la suspensión de características y filtrabilidad variables.

Un objeto del sistema, aparato y métodos de la presente invención es tratar las suspensiones en un filtro para la separación de los líquidos y los sólidos, el lavado, la lixiviación, y la extracción del líquido como el filtrado y la creación de una torta 47 del filtro, substancialmente o completamente u óptimamente seca, de los sólidos. En algunos procesos de tratamiento de la suspensión es la extracción del líquido o del efluente lo que es deseable y en otras es la torta del filtro lo que es deseable. El aparato, los métodos y los procesos de la presente invención para el acondicionamiento de la suspensión y el tratamiento de la suspensión dentro del filtro para la formación de una torta dentro del filtro, contribuyen al éxito de la operación de separación. Las características físicas de la torta 47 del filtro dentro del filtro, pueden depender de las operaciones de pretratamiento sobre la suspensión así como la distribución y las operaciones dentro del filtro.

El volumen de la cámara, y, en algunas modalidades de la presente invención, su conformación, pueden ser determinadas por las características de la suspensión que es tratada, y algunas veces es muy poco profunda, de ½ cm hasta 6 cm, para proporcionar una distribución uniforme, o puede ser de una dimensión vertical más grande, de 15 a 22 cm, para las suspensiones que son distribuidas fácilmente. El acoplamiento de las placas que forman la cámara y el sellado del medio filtrante preferentemente es a una presión elevada de modo que el interior de la cámara pueda ser sometido a presiones tan elevadas como 28.15 kg/cm2 (400 psi) cuando sea aplicable. Las placas y el medio filtrante pueden ser construidos de un material adecuado que sea capaz de ser sometido a temperaturas y presiones elevadas cuando sea aplicable durante la operación del aparato de filtración. Tal material para las placas puede ser un metal, elastómeros o plásticos que pueden soportar la exposición prolongada a las temperaturas y presiones aplicadas al aparato.

Después de que la cámara ha sido formada y sellada por el acoplamiento de las dos placas 36 y 38 el vapor saturado es inyectado en la cámara desde la fuente 52 a través de la válvula 56 y la abertura 58 para calentar la cámara a una temperatura deseada. La válvula de derivación 62a es abierta para permitir la verificación del fluido que sale desde la cámara 40 para verificar la temperatura de la cámara por la determinación de que si el líquido o el vapor está saliendo desde la cámara 40. Si el vapor que caliente la cámara se está condensando a causa de que la cámara está más fría que el vapor y provocando que el vapor pase desde un estado de vapor hasta un estado líquido y que salga en la válvula de derivación 62a como un líquido, la cámara no ha sido calentada lo suficiente. Si el fluido que sale en la válvula de derivación 62a es un vapor sobrecalentado, la cámara ha sido calentada a la temperatura del vapor sobrecalentado de entrada y ningún cambio de estado del vapor sobrecalentado ha ocurrido. Este calentamiento de la cámara con el vapor sobrecalentado de entrada puede no ser necesario con cada ciclo del aparato de filtración y puede ser verificado por la detección de la temperatura dentro de la cámara por otros medios adecuados. El aparato de filtración de la presente invención opera en ciclos por lotes de una entrada de una suspensión repetida, la separación de la suspensión y la descarga de una torta del filtro. La cámara puede retener suficiente calor en cada ciclo para evitar la necesidad de calentar el vapor sobrecalentado de la cámara antes de cada ciclo.

Después de que la cámara ha sido calentada hasta una temperatura deseada, una cantidad controlada de la suspensión es introducida en la cámara desde la fuente de la suspensión 43 a través de la válvula 60 y la abertura 34 y distribuida en toda la cámara 40, la cámara puede ser sometida (opcionalmente) al menos a una introducción controlada de un gas de depuración de líquido o un gas para la formación de la torta 50 a través de su válvula 51, y el vapor sobrecalentado de la fuente 52 a través de su válvula 53 y ambos procedieron a través de la válvula 56 y la abertura de entrada 58 para iniciar la formación de una torta del filtro 47 dentro de la cámara sobre el medio filtrante 41. La distribución uniforme de la suspensión 43 dentro de la cámara típicamente es deseable para asegurar que cualquier tratamiento adicional dentro de la cámara sea uniforme de principio a fin de la cámara 40 y la torta formada 47. La abertura de entrada 58 lleva el fluido de acondicionamiento, tal como un gas para la depuración del líquido o un gas formador de la torta desde la fuente 50 a través de la válvula 51, o el vapor de la fuente 52 a través de la válvula 53, o el gas de secado y/o acondicionamiento desde la fuente 54 a través de la válvula 55. La temporización y la duración de la entrada de estos materiales es preferentemente bajo el control del controlador 45 y de acuerdo con un protocolo o programa adecuado, preferentemente implementado en el software o el soporte lógico inalterable. Durante la entrada de la suspensión y los gases formadores de la torta, la válvula de derivación 62a puede estar cerrada y la válvula 62 es abierta al menos parcialmente para proporcionar una salida para los fluidos que salen de la abertura 44. Estos fluidos pueden incluir las porciones del gas y el líquido que son separadas por el separador 64 para permitir que los gases o líquidos deseables sean reciclados a la fuente de gas para la depuración del líquido o para la formación de la torta 50, la fuente de vapor 52 o la fuente del gas de la purga 54; el efluente de la suspensión separado en el separador 64 se hace pasar a una localización deseada o regresado a la suspensión (ninguno de estos pasajes son mostrados) .

Con referencia a las figuras 1-3, la aplicación de una diferencia de la presión en el bloque 14, después de que la suspensión llena el bloque 13 conduce a una primera cantidad de líquidos libres, los líquidos libres son extraídos como el efluente o el filtrado, y la cámara de filtración está diseñada para que pasen estos líquidos libres extraídos a través de la placa inferior 42 del medio filtrante hasta la abertura de salida 44 del filtrado. La extracción de la primera cantidad del líquido libre desde que la suspensión forma, o empieza a formar, la torta 47 de sólidos dentro de la cámara 40. En algunas modalidades de la presente invención, la diferencia de la presión aplicada a la suspensión 43 resulta del bombeo de la suspensión en la abertura de entrada de la cámara. En algunas modalidades de la presente invención, la diferencia de la presión aplicada a la suspensión 43 resulta de la aplicación a la cámara 40 y la suspensión 43 de un fluido bajo presión, por ejemplo un gas inerte, aire o vapor, o un gas de acondicionamiento, aire o vapor o una combinación de los mismos. En algunas modalidades de la presente invención, la diferencia de la presión aplicada a la suspensión 43 resulta de la expresión dentro de la cámara 40 por un fuelle o diafragma elastomérico (no mostrado) . En algunas modalidades de la presente invención, la diferencia de la presión aplicada a la suspensión 43 resulta de las combinaciones de la presión de entrada de la suspensión, el fluido o la presión del gas y la extracción.

En una modalidad preferida adicional de la presente invención, cuando una cantidad substancial del líquido de la suspensión ha sido extraído por el gas para la depuración del líquido o para la formación de la torta, el vapor sobrecalentado y/o el gas de la purga, la válvula 62 y la válvula de derivación 62a están cerradas o parcialmente cerradas y el vapor saturado a temperatura y presión elevadas (como se muestra por el bloque 16) desde la fuente 52 es introducido en la cámara 40 a través de la válvula 56 y la cámara es sometida a la temperatura y la presión de este vapor sobrecalentado. El vapor sobrecalentado penetra a través de los poros de la torta del filtro 47 formada inicialmente y, a causa de que el vapor está sobrecalentado, puede acondicionar la torta para la extracción de un líquido adicional por el calentamiento y/o por el incremento de la permeabilidad de la torta, el vapor provoca así que una cantidad adicional de los líquidos sea forzada desde la torta formada inicialmente y/o luego el secado adicional de la torta 47. Se espera que el fluido del vapor reduzca la tensión superficial dentro de las interfases del sólido/líquido dentro de los intersticios de la torta, y/o crea tales intersticios. El vapor sobrecalentado está en un estado de vapor y a una temperatura elevada que conduce a la separación óptima o máxima, deseada, de los líquidos y sólidos de la suspensión. En esta modalidad preferida del sistema, el aparato y los métodos de la presente invención, el vapor es introducido en la cámara 40 para continuar la extracción del líquido desde la torta formada. El vapor, especialmente el vapor sobrecalentado, puede absorber y extraer los líquidos desde la torta formada dentro de la cámara 40 y estos líquidos podrían salir entonces a través de la abertura de salida 44 del filtrado. La presión de los fluidos introducidos a la cámara puede ser utilizada entonces para precipitar, y/o vaporizar, los líquidos desde la torta cuando la presión en la cámara es reducida, y los cambios repentinos de la presión pueden ser utilizados para crear intersticios deseables en la torta formada, y/o para tener un impacto favorable en la reología de los fluidos en estos intersticios, cuando los gases se expanden. El cambio en la presión dentro de la cámara 40 es efectuado por la programación o al menos el control de la temporización de la estructura de la válvula haciendo que los fluidos fluyan en una dirección indeseable desde la cámara. A este respecto, la abertura de la válvula 56 y la válvula 62 funciona para ventilar la cámara y para permitir que el vapor precipitado dentro de la cámara se expanda rápidamente y se evapore y para llevar los líquidos desde la torta con el gas expandido rápidamente y la reducción en la presión puede provocar que los intersticios de la torta se expandan. Esta expansión de los intersticios forma de manera frecuente e indeseable una torta del filtro fracturable y friable.

Después de que la presión de la cámara ha sido reducida, opcionalmente , el gas de la purga 54 o el gas 50 para la depuración del líquido pueden ser introducidos en la cámara 40 a través de la válvula 56 para forzar al líquido y al gas expandido súbitamente desde la cámara a través de la cámara de salida 44.

Cuando la presión dentro de la cámara se ha aproximado a la presión atmosférica o la presión ambiental, el proceso de descarga de los sólidos 19 es iniciado y el aparato 46 para el movimiento de la placa puede ser accionado para abrir la cámara para separar los placas 36 y 38. Cuando las placas están totalmente separadas, el aparato 48 para el movimiento del medio filtrante puede ser accionado para hacer pasar el medio filtrante fuera de la cámara 40 con la torta del filtro 43 formada sobre el medio para el transporte a una localización deseada (no mostrada) . El medio filtrante es limpiado y transportado a una posición para la reintroducción a la cámara de filtración para el inicio de otra operación por lotes de la separación de la suspensión. El controlador 45 determina entonces si la cámara de filtración a presión necesita recalentamiento para la siguiente operación y la serie de etapas ya descritas son iniciadas para procesar el siguiente lote de la suspensión para la separación.

Ahora se ha descubierto que el proceso del baño de la torta con el vapor sobrecalentado y posteriormente expandir rápidamente este vapor por la reducción de la presión dentro de la cámara puede reducir materialmente el contenido líquido de una torta descargada así como provocar frecuentemente que la torta llegue a ser más friable y fracturada. La expansión súbita provoca que el agua residual en la torta cambie de fase desde líquido hasta vapor y llegue a ser vapor sobrecalentado y pueda moverse de modo que el agua de la torta con la fase cambiada, con el vapor introducido sea aquel vapor que es extraído de la cámara.

La figura 2 ilustra un método preferido de operación de la presente invención en donde el controlador 43 inicia un ciclo del filtro prensa. Inicialmente las placas 36 y 38 son abiertas con un medio filtrante 41 entre las placas y colocado por marcas detectables de verificación o semejantes sobre el medio de la banda como se describe en la patente US 5573667 del mismo autor que la presente invención. Cuando el medio filtrante está colocado apropiadamente, una señal para el controlador acciona el aparato 46 para el movimiento de la placa, para cerrar las placas creando una cámara de filtración 40 por el acoplamiento de las placas 36 y 38 y sus cavidades internas 37 y 39 con el medio filtrante poroso sellado dentro de la cámara de filtración como es descrito. La cámara es sellada por la compresión de las placas junto con el medio filtrante entre las superficies de acoplamiento de las placas. El controlador inicia entonces un precalentamiento de la cámara 40 por la introducción del vapor sobrecalentado desde la fuente de vapor sobrecalentado 52. El controlador abre entonces parcialmente la válvula de derivación 62a y por medios adecuados verifica el efluente que sale de la cámara 40 y que pasa a través de la válvula; (a) si el efluente es el líquido del vapor condensado indicando que la cámara no ha llegado a ser calentada a la temperatura del vapor, el calentamiento de la cámara con el vapor sobrecalentado debe ser continuado, o b) el efluente que sale de la cámara es un vapor sobrecalentado que indica que la cámara ha sido calentada a la temperatura del vapor, el calentamiento de la cámara con el vapor sobrecalentado puede ser detenido. La temperatura deseada de calentamiento para la cámara 40 es predeterminada para la suspensión que es tratada .

El controlador activa entonces la entrada de la suspensión desde la fuente 43 a través de la válvula 60 y la abertura de entrada 34. El controlador 45 verifica que la suspensión entre y se distribuya dentro de la cámara 40 para controlar el llenado de la cámara. La válvula 62 puede ser abierta para aceptar los líquidos separados para la entrada de la suspensión a causa de la diferencia en la presión de la suspensión de entrada y la presión dentro de la cámara. Opcionalmente el controlador puede iniciar una entrada del gas para la formación de la torta o para la depuración del líquido en la cámara desde la fuente 50 (si es necesario o deseable) para iniciar la formación de una torta del filtro 47 dentro de la cámara- 40 sobre el medio filtrante 41. Después de que la formación de la torta inicial ha sido complementada como es detectado dentro de la cámara, el controlador inicia la introducción del vapor saturado desde la fuente de vapor 52 a alta presión y a alta temperatura en la cámara para forzar adicionalmente a los líquidos de la suspensión desde la . torta formada inicialmente 47. El controlador puede cerrar entonces, o cerrar parcialmente, la válvula 62 con la válvula 62a abierta, o parcialmente abierta o estrangulada o restringida, para presurizar la cámara 40 a la presión del vapor sobrecalentado y el vapor a alta temperatura y a alta presión penetra los poros de la torta 47 para mover el líquido libre residual en la torta y para calentar cualesquiera líquidos intersticiales en los poros de la torta y para absorber estos líquidos en el vapor sobrecalentado de penetración. Después de que el controlador detecta que el vapor ha penetrado los poros de la torta y/o ha transcurrido un período de tiempo adecuado, las válvulas 62 y 56 son abiertas en una secuencia programada de la válvula 56 en primer lugar luego la válvula 62 en segundo lugar, reduciendo así la presión de la cámara 40. La reducción en la presión dentro de la cámara 40 provoca que el vapor sobrecalentado dentro de la cámara y dentro de la torta formada se expanda tanto el vapor sobrecalentado libre como cualquier vapor sobrecalentado en los poros de la torta. Deseablemente, esta expansión del vapor en los poros de la torta ocasiona dos cosas; en primer lugar, el mismo libera cualesquiera líquidos adicionales dentro de la torta, combinando estos líquidos liberados para la unión con cualquier líquido condensado desde el vapor sobrecalentado expandido súbitamente para hacer a los líquidos móviles a través de la torta, y en segundo lugar, provoca que los poros y los intersticios de la torta se expandan después de la fabricación de la torta friable y fracturada.

Opcionalmente , después de que la. cámara ha sido ventilada, el controlador puede iniciar la introducción de un gas de la purga desde la fuente 54 a través de la válvula 55 y la válvula 56 para forzar cualesquiera líquidos adicionales fuera de la torta formada y expandida 47 a través de la abertura 44 y la válvula 62.

Cuando los elementos detectores del control de la presión determinan que la presión dentro de la cámara 40 ha logrado la presión atmosférica o ambiental, el controlador acciona el aparato 46 para el movimiento de la placa, para separar las placas 36 y 38 para abrir la cámara 40. Cuando las placas están totalmente abiertas, el controlador acciona el aparato 48 para el movimiento del medio filtrante y la banda 41 es movida fuera de la cámara 40 hasta una área de limpieza de la banda y preparada para la reentrada en la cámara en preparación para el siguiente ciclo del lote. La torta del filtro tratada 47 es llevada sobre la banda 41 (no mostrada) y descargada hasta una localización deseada cuando la banda es reciclada.

En la operación, el aparato mostrado en las figuras 1, 2 y 3 puede reciclarse en aproximadamente xxx segundos y puede producir una torta del filtro que tiene menos del 10 % de humedad y, dependiendo del material de la suspensión, puede ser tan bajo como 1 % de contenido de la humedad.

La figura 4 ilustra la secuencia de operaciones ya descritas y muestra la abertura y el cierre de las válvulas respectivas. Como se muestra en la figura 4, el gas para la limpieza del líquido y para la formación de la torta desde la fuente 50 es opcional porque la presión de la suspensión introducida puede provocar una eliminación inicial de los líquidos de la suspensión y puede iniciar la formación de una torta 47 del filtro de los sólidos de la suspensión. También, el espacio arriba de la suspensión introducida dentro de la cámara está caliente debido al precalentamiento con el vapor sobrecalentado y esta temperatura elevada puede crear además una diferencia de la presión para provocar que el líquido móvil sea separado de la suspensión.

El uso del gas de la purga desde la fuente 54 también es opcional y se utiliza para impulsar a los líquidos que han sido forzados desde la torta 47 por la penetración del vapor o por la expansión súbita en el líquido móvil y absorbido en el vapor cuando el mismo se expande y se condensa en los poros e intersticios de la torta.

La figuras 5 y la Tabla 1 son fotografías de una torta del filtro real producida en la operación de un filtro como se ilustra en la figura 3. La figura 5 ilustra una torta formada desde una suspensión con las etapas de precalentamiento, la introducción de la suspensión, la depuración del líquido o la formación de la torta con el gas o el vapor sobrecalentado y el gas de la purga pero sin la etapa de penetración de los poros de una torta bajo la presión de un vapor de alta temperatura y alta presión y la liberación repentina de presión para provocar la expansión súbita del vapor sobrecalentado. La Tabla 1 que se da a continuación ilustra una torta formada a partir de la misma suspensión y tratada de acuerdo con la presente invención en las etapas descritas anteriormente con el baño del vapor sobrecalentado de los intersticios de la torta con la penetración del vapor en los poros e interst icios de la torta , seguido por la expansión súbita del vapor sobrecalentado y la expansión dentro de los poros e intersticios para provocar que la torta l ibere adicionalmente los l íquidos y llegue a ser f racturada , f riable y de un contenido de humedad inferior .

Tabla 1 NUMERO DE VALVULA. 56 62 62a 60 59 DURACIÓN TIPICA (EN SEGUNDOS PRECALENTAMIENTO 0 X 0 X X 15 RELLENO DE LA X 0 0 0 X 10 SUSPENSIÓN (OPCIONAL) GAS DE 0 0 X X X 90 (OPCIONAL) DEPURACIÓN DE LIQUIDO 0 FORMADOR DE LA TORTA VAPOR SOBRECLALENTADO 0 X 0 X X 25 VENTILACION 1 X 0 X X X 1 VENTILACION 2 X 0 X X 0 5 A 10 (OPCIONAL) GAS DE PURGA 0 0 X X X 20 (OPCIONAL) PARA ABRIR LA PLACA X X X X X 10 PARA MOVER LA BANDA X X X X X 10 A 15 TIEMPO TOTAL DE X X X X X 180 A 300 RECICLAJE (APROXIMADAMENTE) 0 = VALVULA ABIERTA X = VALVULA CERRADA El método y aparato de la presente invención son particularmente útiles para mejorar la eficiencia total de un proceso de separación de la suspensión a causa del contenido reducido de humedad y la estructura friable de la torta resultante. El contenido más bajo de la humedad puede eliminar la necesidad del secado adicional y la naturaleza friable de la torta puede hacer que el procesamiento adicional de la torta sea más facilitado y más eficiente.

Los medios de detección para detectar el sellado de las placas que forman la cámara de filtración, la temperatura y la presión dentro de la cámara, la temperatura y la presión del efluente, la abertura y el cierre de las válvulas, la posición del medio filtrante y otras condiciones comunicadas al controlador 45, aunque no son descritas específicamente aquí, son dispositivos bien conocidos en las artes del equipo de operación automático.

La duración de la introducción del vapor de calentamiento, la entrada de la suspensión, el gas de depuración del líquido o de formación de la torta, el baño con el vapor, el gas de la purga, puede ser variable y controlada independientemente; algunas de tales duraciones están basadas en el tiempo, basadas en la temperatura, basadas en el peso, basadas en la presión o basadas en el volumen y pueden ser predeterminadas y programadas con el controlador o controladas por el operador. La Tabla 1 ilustra secuencias posibles del tiempo para las diversas etapas de la presente invención y muestran un tiempo de reciclaje total posible de aproximadamente 180 a 300 segundos. Como se describió previamente, el aparato de filtración opera en un modo por lotes de modo que un ciclo cuando es complementado con la descarga de la torta del filtro formada desde la cámara y la banda filtrante limpiada, la serie de etapas en la operación de filtración son repetidas con la entrada de la suspensión y la separación para formar una torta del filtro. Cada ciclo toma entre 180 a 300 segundos dependiendo de la suspensión que es tratada.

Aunque ciertas modalidades preferidas de la presente invención han sido descritas específicamente, se debe entender que la invención no está limitada a las mismas porque muchas variaciones serán fácilmente evidentes para aquellos expertos en el arte y la invención va a ser provista con la interpretación más amplia posible dentro de los términos de las siguientes reivindicaciones.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un aparato de filtración a presión para separar una suspensión en el líquido de la suspensión y los sólidos de la suspensión y para formar una torta de los sólidos filtrados empacada frecuentemente de manera floja y substancialmente seca a partir de la suspensión, caracterizado porque comprende: al menos una cámara de filtración que se puede sellar a presión, medios para abrir y cerrar la cámara de filtración, un medio filtrante, el medio es sellado dentro de la cámara de filtración cuando la cámara es cerrada y se puede mover a través de la cámara cuando la cámara es abierta, medios para abrir y cerrar la cámara de filtración para formar al menos una cámara de filtración sellada que incluye los medios para la colocación y el sellado del medio filtrante dentro de la cámara de filtración cuando la cámara está cerrada y para controlar el movimiento del medio filtrante cuando la cámara de filtración está abierta, una fuente de la suspensión acoplada con al menos una cámara de filtración, al menos una fuente de fluido presurizable acoplada con al menos una cámara de filtración, medios de válvulas de entrada conectadas a la cámara de filtración para controlar la entrada de la suspensión y el fluido presurizable , acopladas con al menos una cámara de filtración, medios de abertura de salida conectados a la cámara de filtración para controlar la salida de los fluidos desde la cámara de filtración, medios para controlar a los medios de la válvula de entrada para introducir la suspensión en la cámara de filtración y para distribuir uniformemente la suspensión en la cámara de filtración y para introducir el fluido presurizable en la cámara de filtración para separar el líquido de la suspensión, y para formar la torta de los sólidos filtrados sobre el medio filtrante, medios para controlar a los medios de la abertura de salida para controlar la salida del fluido desde la cámara de filtración, medios para verificar las condiciones de la temperatura y la presión dentro de la cámara de filtración y para la entrada y salida de los fluidos hacia y desde la cámara de filtración, al menos una fuente del fluido presurizable incluye un generador de vapor para producir un fluido de vapor a una temperatura controlada y a una presión controlada, medios para introducir el fluido de vapor a través de los medios de las válvulas de entrada hacia la cámara de filtración para calentar y presurizar uniformemente la cámara de filtración, medios para abrir al menos parcialmente los medios de abertura de salida y medios para controlar y verificar la temperatura y la presión de los fluidos que salen de la cámara de filtración en los medios de la abertura de salida para detectar la temperatura del interior de la cámara de filtración, medios para cerrar al menos parcialmente los medios de la abertura de salida cuando una presión y una temperatura deseadas han sido alcanzadas dentro de la cámara de filtración, medios para abrir los medios de las válvulas de entrada para introducir los materiales de la suspensión en la cámara de filtración calentada, y, cuando la cámara de filtración ha sido llenada con los materiales de la suspensión a un nivel predeterminado, cerrar los medios de las válvulas de entrada y abrir parcialmente los medios de la abertura de salida para iniciar la extracción del fluido desde la suspensión y para iniciar la formación de la torta de los sólidos filtrados dentro de la cámara de filtración y para extraer los fluidos desde la suspensión a través de los medios de la abertura de salida, medios para cerrar los medios de la abertura de salida que incluyen medios para abrir los medios de las válvulas de entrada, para la entrada del vapor en la cámara de filtración y para el establecimiento de una cámara de filtración presurizada, medios para detectar cuando los líquidos de la suspensión han sido forzados desde la torta de los sólidos filtrados, formada, los medios para la detección incluyen medios para introducir el vapor a alta temperatura y a alta presión en la cámara de filtración para forzar el vapor sobrecalentado dentro de los intersticios de la torta de los sólidos filtrados, formada, medios para detectar cuando los líquidos de la suspensión han sido forzados desde la torta de los sólidos filtrados, formada, que incluye medios para la detección de cuando el vapor a presión elevada y temperatura elevada ha penetrado los intersticios de la torta de los sólidos filtrados, formada, medios para la detección que incluyen además medios para cerrar los medios de la abertura de salida en respuesta a los medios para la detección cuando los líquidos de la suspensión han sido forzados desde la torta de los sólidos filtrados, formada, y el vapor a alta temperatura y a alta presión ha calentado el líquido intersticial en los intersticios de la torta formada de los sólidos filtrados y para presurizar la cámara de filtración, los medios para la detección incluyen medios para abrir los medios de las válvulas de entrada y los medios de las válvulas de salida para despresurizar la cámara de filtración y para provocar que el vapor a alta temperatura y a alta presión y el líquido intersticial calentado en los intersticios de la torta formada de los sólidos filtrados se expandan para provocar que la torta de los sólidos filtrados llegue a ser secada substancialmente y frecuentemente sea empacada de manera floja, y para desechar el líquido intersticial calentado de la cámara de filtración despresurizada a través de la abertura de salida, medios para la detección que incluyen además medios para detectar cuando la presión dentro de la cámara de filtración se ha reducido aproximadamente hasta la presión ambiental y para accionar los medios para abrir la cámara de filtración, y medios para detectar cuando la cámara de filtración está abierta para la activación de los medios para el movimiento del medio filtrante desde adentro de la cámara de filtración y para llevar la torta formada de los sólidos filtrados frecuentemente empacada de manera floja y substancialmente seca, fuera de la cámara de filtración.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una cámara de filtración que se puede sellar a presión es una pluralidad de cámaras de filtración alineadas, duplicadas, cada cámara compuesta de placas superiores e inferiores alineadas que se acoplan para formar cámaras de filtración individuales con el medio filtrante colocado para que se pueda mover a través de cada cámara de filtración.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios para la detección incluyen : a) medios para detectar cuando la cámara de filtración está cerrada por la detección de una presión en las superficies de acoplamiento que cierran la cámara de filtración, b) medios para operar los medios de las válvulas de entrada para la introducción del vapor para calentar y presurizar uniformemente la cámara de filtración, c) medios para restringir los medios de la abertura de salida para restringir la salida del fluido desde la cámara de filtración, d) y medios para controlar la entrada del vapor sobrecalentado y la salida del fluido basado en el tiempo, o basado en la temperatura detectada, o en la presión, o una combinación del tiempo, la temperatura, o la presión dentro de la cámara de filtración.

4. El aparato de detección de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque incluye: a) medios para restringir o cerrar los medios de la abertura de salida y para abrir los medios de las válvulas de entrada, b) medios para conectar la fuente de la suspensión a los medios de las válvulas de entrada para introducir la suspensión en la cámara de filtración calentada, c) y medios para controlar el paso de la suspensión a través de los medios de las válvulas de entrada basado en el tiempo, o el flujo de la suspensión, o el peso de la suspensión, o la presión de la suspensión dentro de la cámara de filtración.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una fuente del fluido presurizado incluye un generador de vapor para generar vapor a una presión y temperatura que es al menos igual a la presión y a la temperatura en la cámara de filtración presurizada después de que la cámara es calentada y la suspensión ha sido introducida en la cámara de filtración, por lo cual el vapor penetra en los intersticios en la torta de los sólidos filtrados, formada inicialmente .

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de detección incluyen: a) medios para detectar cuando el vapor ha penetrado en los intersticios de la torta de los sólidos filtrados, formada inicialmente, b) medios basados en el tiempo o en la composición de la torta de los sólidos filtrados para la abertura de los medios de las válvulas de entrada y medios de la abertura de salida para liberar la presión en la cámara de filtración, c) medios basados en el tiempo o la presión después de la liberación de la presión en la cámara de filtración para conectar una fuente del aire a los medios de las válvulas de entrada para hacer pasar el aire a través de la torta de sólidos filtrados.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de detección incluyen: a) medios basados en el tiempo, la temperatura, o la presión dentro de la cámara de filtración para accionar los medios para el movimiento del medio filtrante para transportar la torta formada de los sólidos filtrados frecuentemente empacada de manera floja y substancialmente seca, fuera de la cámara de filtración.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un controlador programado para controlar los medios de las válvulas de entrada, medios de la abertura de salida, la abertura y el cierre de la cámara de filtración y el movimiento del medio filtrante en respuesta a las condiciones detectadas de la temperatura, la presión, la altura, el peso o el tiempo en la cámara de filtración.

9. Un método para formar una torta de los sólidos filtrados, empacada frecuentemente de manera floja y substancialmente seca, a partir de una torta del filtro formada inicialmente en un aparato de filtración a presión, caracterizado porque comprende: a) introducir una suspensión en una cámara de filtración del aparato de filtración a presión para crear una torta del filtro formada inicialmente, la torta del filtro formada inicialmente tiene intersticios; b) introducir un vapor a alta temperatura y a alta presión en la cámara de filtración en una cantidad de tal modo que la temperatura y la presión dentro de la cámara de filtración sea suficiente para mantener al vapor sobrecalentado en un estado substancialmente vaporizado; c) mantener una temperatura elevada y una presión elevada en la cámara de filtración por la introducción de suficiente vapor hasta que el vapor sea forzado hacia los intersticios ; d) reducir la presión dentro de la cámara de filtración provocando que el vapor se expanda dentro de los intersticios creando una pluralidad de fracturas dentro de la torta del filtro formada inicialmente, por lo cual conduce a una torta del filtro empacada de manera floja y substancialmente seca; y e) descargar la torta filtrada empacada de manera floja y substancialmente seca, desde el aparato de filtración.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende una etapa adicional de introducir, previo a la introducción de la suspensión en la cámara de filtración, el vapor en la cámara de filtración para precalentar y presurizar la cámara de filtración.

11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un gas y/o líquido se hace pasar a través de la torta del filtro formada inicialmente en la cámara de filtración previo a la introducción del vapor para extraer los fluidos desde la torta del filtro formada inicialmente .

12. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye la etapa adicional de introducir aire caliente en la cámara de filtración después de reducir la presión dentro de la cámara de filtración para extraer cualesquiera fluidos restantes de la torta del fluido empacada de manera floja y substancialmente seca.