MX2013001969A - Ayudas de filtro compuestas que tienen caracteristicas novedosas en el tamaño de los poros. - Google Patents

Ayudas de filtro compuestas que tienen caracteristicas novedosas en el tamaño de los poros.

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Abstract

En la presente se describen materiales para ayuda de filtro, así como los procesos, sistemas y métodos que utilizan estos materiales ayuda de filtro para filtrar y separar partículas y/o constituyentes de un fluido. Además se describen en la presente materiales ayuda de filtro y los procesos, sistemas y métodos que emplean tales materiales ayuda de filtro para filtrar y separar partículas y/o constituyentes de un fluido, en donde el material ayuda de filtro comprende al menos una ayuda de filtro compuesta que tiene una distribución de tamaño de poro novedosa y que contiene al menos un componente adsorbente formado in situ sobre al menos un componente de la filtración.

Description

AYUDAS DE FILTRO COMPUESTAS QUE TIENEN CARACTERÍSTICAS NOVEDOSAS EN EL TAMAÑO DE LOS POROS RECLAMACIÓN DE PRIORIDAD E INCORPORACIÓN POR REFERENCIA Esta solicitud PCT Internacional reclama los derechos y beneficios de prioridad ante la Solicitud Provisional U.S. No. 61/374,832, presentada en Agosto 18, 2010, el tema de la cual se incorpora a la presente en su totalidad como referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN En la presente se describen materiales para ayuda de filtro compuesta que tienen nuevas características de tamaño de poro, y procesos, sistemas, y métodos utilizando esos materiales para ayuda de filtro compuesta para filtrar y separar partículas y/o constituyentes de un fluido. En una modalidad, el material para ayuda de filtro compuesta contiene al menos un componente adsorbente y al menos un componente de filtración. En otra modalidad, el material para ayuda de filtro compuesta proporciona superficies con capacidades adsorbentes .
ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN En muchas aplicaciones de filtración, un dispositivo de filtración consiste tanto en un elemento de filtro, como puede ser un septo, como en un material para ayuda de filtro. El elemento filtro puede ser cualquiera formado de modo que pueda soportar un material para ayuda de filtro, por ejemplo, un tubo cilindrico o estructura tipo galleta cubierto con un plástico o tela metálica de tejido suficientemente fino. El elemento filtro puede ser una estructura porosa con un elemento filtro hueco para permitir que el material de un cierto tamaño pase a través del dispositivo de filtración. El material para ayuda de filtro puede consistir en uno o más componentes de filtración, los cuales, por ejemplo, pueden ser polvos inorgánicos o materiales fibrosos orgánicos. Ese material para ayuda de filtro se puede utilizar en combinación con un elemento filtro para mejorar el rendimiento de la filtración. Frecuentemente, los componentes de filtración para utilizarse en un material para ayuda de filtro consisten en materiales como puede ser diatomita, perlita, y celulosa. Como un ejemplo ilustrativo del campo de la filtración, el material para ayuda de filtro inicialmente se puede aplicar al septo en un proceso conocido como "pre-recubrimiento . " El pre-recubrimiento generalmente implica mezclar una lechada de agua y material para ayuda de filtro e introducir la lechada hacia una corriente que fluye a través del septo. Durante este proceso, una capa, delgada, como puede ser desde aproximadamente 1.5 mm hasta aproximadamente 3.0 mm, de material para ayuda de filtro puede ser depositado de forma eventual sobre el septo, formando de esta manera el dispositivo de filtración.
Durante la filtración de un fluido, diversas partículas insolubles en el fluido son atrapadas por el material para ayuda de filtro. Las capas combinadas de material para ayuda de filtro y partículas y/o constituyentes que se van a separar se acumulan en la superficie del septo. Esas capas combinadas se conocen como "torta del filtro." A medida que más y más partículas y/o constituyentes se depositan en la torta del filtro, la torta del filtro se puede saturar con basura hasta el punto donde el fluido ya no puede pasar a través del septo. Para combatir ese problema, frecuentemente se utiliza un proceso conocido como "alimentación corporal". Alimentación corporal es el proceso para introducir material para ayuda de filtro adicional hacia el fluido que se va a filtrar antes de que el fluido alcance la torta del filtro. El material para ayuda de filtro seguirá la vía del fluido no filtrado y eventualmente alcanzará la torta del filtro. Tras alcanzar la torta del filtro, el material para ayuda de filtro adicionado se unirá a la torta de forma parecida al material para ayuda de filtro que se unió al septo durante el proceso de pre-recubrimiento . Esa capa adicional de material para ayuda de filtro provoca que la torta del filtro se hinche y engruese y aumente la capacidad de la torta para atrapar basura adicional. La ayuda de filtro comúnmente tiene una estructura porosa abierta que mantiene una estructura abierta en la torta del filtro, asegurando de este modo la permeabilidad continua de la torta del filtro.
Como se menciona anteriormente, en el campo de filtración de fluidos muchos métodos de separación de partículas emplean, por ejemplo, materiales elegidos de diatomita, perlita expandida, vidrios naturales, y materiales de celulosa como componentes de filtración porosos. Esos materiales tienen estructuras intrincadas y porosas que pueden ser particularmente adecuadas para el atrapamiento físico efectivo de partículas en procesos de filtración. Esas estructuras intrincadas y porosas crean redes de espacios huecos que pueden resultar en partículas flotantes de los medios de filtración que tienen densidades aparentes similares a aquellas de los fluidos en el cual están suspendidas. Es práctica común emplear componentes de filtración porosos cuando se mejora la claridad de los fluidos. El componente de filtración poroso frecuentemente se utiliza para separar las partículas o constituyentes no deseados como puede ser materia particulada de un fluido. Sin embargo, mientras son muy adecuados para las tareas de separación de materia particulada mediante el atrapamiento físico, esos componentes de filtración porosos pueden no ser muy adecuados para la tarea de separación de materia particulada de un fluido mediante el proceso de adsorción y de este modo frecuentemente se utilizan en combinación con un componente adsorbente.
Diatomita, perlita, ceniza de cascarilla de arroz, y celulosa son algunos ejemplos de materiales componentes de filtración que se pueden utilizar para la separación de partículas. Diatomita, también conocida como tierra diatomácea, es un sedimento enriquecido en sílice piogér.ico en la forma de conchas silíceas de diatomeas, una matriz diversa de algas microscópicas, unicelulares. Esas conchas son suficientemente durables para retener mucha de su estructura microscópica a través de largos periodos de tiempo geológico y a través de proceso térmico. Los productos de diatomita tienen una estructura intrínsecamente intrincada y porosa compuesta principalmente de sílice. Perlita es un vidrio volcánico natural que puede expandirse térmicamente después del procesamiento. La estructura de perlita puede no ser tan intrincada como la de la diatomita y, en consecuencia, perlita puede ser más adecuada para separar micro-particulados gruesos de líquidos con cargas solidas altas. Por último, materiales componentes de filtración de celulosa generalmente se producen mediante el procesamiento de maderas duras y/o maderas suaves con sulfito o sulfato. Como la perlita, materiales componentes de filtración de celulosa pueden poseer una estructura menos intrincada que los materiales componente de filtración de diatomita.
Como se utiliza en la presente, "turbidez" es la nebulosidad o calina de un fluido, donde la bruma puede ser provocada por partículas individual que están suspendidas en el fluido. Los materiales que pueden provocar que un fluido se enturbie incluyen, por ejemplo, arcilla, grietas, materia orgánica, materia inorgánica, y organismos microscópicos. La turbidez se puede medir utilizando un instrumento conocido como un turbidímetro nefelométrico que emite un haz de luz a través de una columna del fluido que se está probando. Un detector colocado en el mismo lado de la columna de fluido mide la cantidad de luz reflejada por el fluido. Un fluido que contiene un número relativamente grande de partículas suspendidas reflejará una mayor cantidad de luz que un fluido que contiene menos partículas. La turbidez medida de esta forma se puede cuantificar en Unidades de Turbidez Nefelométricas ("NTU"). La turbidez también se puede medir a través de métodos gravimétricos .
Comúnmente existe un convenio en la tecnología de ayuda de filtro entre la permeabilidad de los medios porosos utilizados como un componente de filtración y sus capacidades de eliminación de turbidez. Los componentes de filtración se producen en grados sobre un amplio intervalo de clasificación de permeabilidad. A medida duque la permeabilidad del componente de filtración disminuye, la habilidad del material para ayuda de filtro para separar partículas pequeñas puede aumentar, pero frecuentemente en el costo de una velocidad de flujo más lenta a través del material para ayuda de filtro. Contrariamente, a medida que aumenta la permeabilidad del componente de filtración, la habilidad del material para ayuda de filtro para filtrar partículas puede disminuir y, en consecuencia, el flujo de fluido a través del material para ayuda de filtro aumenta. La medida en la cual esto toma lugar dependerá del tipo y distribución del tamaño de partícula de las partículas suspendidas que se van a separar del fluido.
Como se utiliza en la presente, "densidad húmeda" es un indicador de la porosidad de un material. Por ejemplo, la densidad húmeda refleja el volumen hueco disponible para atrapar materia particulada en un proceso de filtración y, en consecuencia, la densidad húmeda se puede utilizar para determinar la eficiencia de la filtración. El porcentaje de porosidad se puede expresar mediante la siguiente fórmula: Porosidad = 100 * [1 - (densidad húmeda/densidad verdadera) ] .
De este modo, los componentes de filtración con densidades húmedas inferiores puede resultar en productos con mayor porosidad, y de este modo posiblemente mayor eficiencia de filtración, considerando que la densidad verdadera permanece relativamente constante. Las densidades húmedas típicas para componentes de filtración comunes puede varias desde al menos aproximadamente 12 lb/pie3 hasta aproximadamente 30 lb/pie3 o mayores.
Como se utiliza en la presente, "adsorción" es la tendencia de moléculas de una fase líquida a temperatura ambiente para adherirse a la superficie de un sólido. Esto no se debe confundir con el término "absorción, " lo que resulta cuando las moléculas de un fluido a temperatura ambiente se difunden hacia un sólido, contrario a adherirse a la superficie del sólido.
Para obtener una capacidad adsorptiva deseada, y de este modo que sea practica para uso comercial, un componente adsorbente puede tener un área superficial relativamente grande, lo cual puede implicar una estructura porosa fina. En ciertas modalidades, los componentes adsorbentes porosos, en su forma de polvo sin reaccionar, pueden tener áreas superficiales que varían hasta varios cientos de m2/g.
Una técnica para calcular el área superficial específica de las moléculas de adsorción física es con la teoría de Brunauer, Emmett, y Teller ("BET") . La aplicación de La teoría BET a un componente adsorbente particular produce una medida de los materiales específicos del área superficial, conocida como "el área superficial BET." Hablando en general, las áreas superficiales BET de los componente adsorbentes prácticos en su forma de polvo sin reaccionar puede variar desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 1200 m2/g. Como se utiliza en la presente, "el área superficial" se refiere al área superficial BET.
Los componentes de filtración con diferentes áreas superficiales BET y/o diferentes áreas porosas totales pueden resultar en diferente capacidad de adsorción y velocidad de filtración. Comúnmente, una ayuda de filtro con un BET inferior y/o área total porosa inferior tiende a tener una capacidad de adsorción inferior y una velocidad de filtración más rápida. Las ayudas de filtro de tierras diatomáceas calcinadas y ayudas de filtro de perlita molida y expandida generalmente se utilizan como ayudas de filtro con función de adsorción mínima, debido al área superficial baja, comúnmente <10 m¿/q. Los componentes adsorbentes, como pueden ser geles de sílice, generalmente son altos en áreas superficiales BET o áreas totales porosas, pero sus velocidades de filtración generalmente son lentas, debido a una distribución de tamaño de partícula mucho más fina partícula y/o la falta de porosidad de una ayuda de filtro. Las partículas finas pueden boquear los poros en la filtración, y el área superficial alta puede crear más arrastre en el flujo, provocando con esto que la velocidad de la filtración caiga de forma importante.
Una técnica para describir las distribuciones de tamaño del poro utiliza intrusión de mercurio con presión isostática aplicada. En este método un polvo evacuado se rodea con mercurio liquido en un recipiente cerrado y la presión se aumenta gradualmente. A bajas presiones, el mercurio no se entremete en la muestra de polvo debido a la alta tensión superficial del mercurio liquido. A medida que aumenta la presión, el mercurio es forzado hacia la muestra, pero primero se entremeterá en los espacios más grandes, donde la curvatura de la superficie de mercurio será la más baja. A medida que la presión aumenta más, el mercurio es forzado a entremeterse hacia los espacios más apretados. Eventualmente todos los huecos se llenarán con mercurio. La gráfica de volumen hueco total contra presión se puede desarrollar de este modo. De este modo el método puede proporcionar no únicamente el volumen total de poros sino también distinguir una distribución de tamaños de poros. Observe que la Porosimetria de Intrusión de Mercurio no puede distinguir entre el vacio intra- e inter-particula y de este modo se puede necesitar algún conocimiento de tamañc y forma de partícula para la interpretación de la gráfica. Además, algunas formas de poros (como pueden ser poros grandes con puertos de acceso pequeños, el llamado poro tipo tintero) puede cargar a presiones altas de forma errónea, así que en efecto el método está proporcionando una estimación de la distribución de tamaño de poro y no una medición directa. Una vez que se ha estimado la distribución de poros, es posible calcular una estimación del área superficial con base en el tamaño de poros, suponiendo una forma de poro (comúnmente se supone una forma esférica) . Los estimados de tamaño de poro mediano también se pueden calcular con base en el volumen o área. El tamaño de poro mediano (volumen) es el tamaño de poro a 50 percentil en la gráfica de volumen cumulativo o, al mismo tiempo el tamaño de poro mediano (área) es el 50° percentil en la gráfica de área cumulativa. El promedio de tamaño de poro (diámetro) es 4 veces la relación del volumen del poro total al área de poro total (4V/A) .
Un método para utilizar un componente adsorbente es colocar el componente adsorbente en contacto con un fluido que contiene partículas y/o constituyentes que se van a adsorber, ya sea para purificar el fluido separando las partículas y/o constituyentes, o para aislar las partículas y/o constituyentes con el fin de purificarlas. En ciertas modalidades, el componente adsorbente que contienen las partículas o constituyentes adsorbidos se separan después del fluido, por ejemplo mediante un proceso de filtración convencional.
Un ejemplo ilustrativo de una práctica de adsorción se puede ver en el proceso de cerveza "prueba de enfriamiento." Actualmente se sabe que, a menos que se trate especialmente, la cerveza enfriada se puede someter a una reacción química que resulta en la producción de partículas insolubles. En esa reacción química, los enlaces de hidrógeno se pueden formar entre proteínas que activan la turbidez y/o polifenoles en una condición enfriada. Las proteínas y/o polifenoles reaccionados pueden entonces crecer a partículas grandes, lo cual provoca que la cerveza se vuelva turbia, una condición también conocida como "turbidez por enfriamiento." La turbidez por enfriamiento puede ser indeseable tanto para los consumidores como para las cerveceras. La turbidez puede ser más pronunciada cuando la cerveza ha sido enfriada debajo de la temperatura ambiente. En ciertos casos, como puede ser cuando las partículas son proteínas, a medida que la temperatura aumenta, los enlaces de hidrógeno que mantienen las proteínas juntas se pueden romper.
La prueba de enfriamiento puede consistir en un proceso que emplea al menos un componente de adsorción y/o al menos un componente de filtración para separar las partículas creando turbidez por enfriamiento en la cerveza. Una forma de prueba de enfriamiento implica, en un paso, adicionar componentes adsorbentes sólidos, como puede ser gel de sílice, a la cerveza antes de empacarla. Las partículas y/o constituyentes se enlazan a los componentes adsorbentes adicionados, y después, en un segundo paso, los componentes adsorbentes se filtran de forma subsiguiente de la cerveza, la cual se empaca después para su almacenamiento, venta, y/o consumo.
Los procesos de filtración que ponen en práctica un paso de adsorción y un paso de filtración pueden ser menos eficientes debido a las dificultades para filtrar los componentes adsorbentes. Por ejemplo, Los componentes adsorbentes pueden ocupar espacios huecos del material para ayuda de filtro poroso. Esa ocupación puede reducir la permeabilidad del material para ayuda de filtro, originando una velocidad de flujo de filtración inferior total, o puede necesitar la adición o más material para ayuda de filtro a costo adicional, y también puede resultar en el consumo más rápido de volumen disponible en el alojamiento del filtro.
Ha habido intentos anteriores para mejorar el proceso tradicional de la prueba de enfriamiento. Los procesos anteriores implicaban crear una mezcla simple de un componente adsorbente y un componente de filtración para combinar los pasos de filtración y adsorción en uno, eliminando de este modo la necesidad de filtrar los componentes adsorbentes. El término "mezcla simple" se utiliza en la presente para describir una composición que contiene al menos un componente adsorbente y al menos un componente de filtración donde los dos componentes no están enlazados químicamente, sinterizados térmicamente, o precipitados juntos. Las mezclas simples pueden ser algo ineficaces ya que los componentes se pueden someter a separación debido al sufrimiento físico frecuentemente experimentado al empacar y embarcar. Además, las características de la forma de la partícula del componente adsorbente puede significar que esas partículas no ayudan a la filtración en la forma que lo hacen las partículas del componente de filtración asegurando la permeabilidad continua de una torta del filtro. De este modo las partículas del componente adsorbente tomarían espacio hueco valioso en la torta del filtro, reduciendo de este modo la permeabilidad o necesitando más componente de filtración para mantener la permeabilidad.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, una ayuda de filtro compuesta puede incluir al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción, en donde la ayuda de filtro compuesta tiene un Diámetro de Poro Promedio (4V/A) que varia desde aproximadamente 0.1 micrones hasta aproximadamente 0.5 micrones y una permeabilidad que varia desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 1000 milidarcies.
En otro aspecto, una ayuda de filtro compuesta incluye al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción, en donde la ayuda de filtro compuesta tiene un Diámetro de Poro Promedio (4V/A) que varia desde aproximadamente 0.1 micrones hasta aproximadamente 0.5 micrones y un Área Total de Poro que varía desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 m2/g.
En aún otro aspecto, una ayuda de filtro compuesta puede incluir al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción, en donde la ayuda de filtro compuesta tiene una relación de diámetro de poro de al menos aproximadamente 200. Por ejemplo, la ayuda de filtro compuesta puede tener una relación de tamaño de poro de al menos aproximadamente 400 o al menos aproximadamente 500. En otro aspecto, la ayuda de filtro compuesta puede tener una relación de tamaño de poro que varia desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 2000 o desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 1000.
En aún otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta además tiene un Diámetro de Poro Promedio (4V/A) que varia desde aproximadamente 0.1 micrones hasta aproximadamente 0.3 micrones.
En aún otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta además tiene un Área Total de Poro que varia desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 80 m2/g, como puede ser desde aproximadamente 25 hasta aproximadamente 65 m2/g, aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 m2/g, o aproximadamente 30 hasta aproximadamente 40 m2/g.
En otro aspecto el material para ayuda de filtro compuesta además tiene un área superficial BET que varia desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 200 m2/g, como puede ser desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 110 m2/g. En aún otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una media de tamaño de partícula que varia desde aproximadamente 5 micrones hasta aproximadamente 40 micrones.
En otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una permeabilidad que varia desde aproximadamente 50 milidarcies hasta aproximadamente 5000 milidarcies, como puede ser desde aproximadamente¦ 50 milidarcies hasta aproximadamente 1000 milidarcies, desde aproximadamente 100 millidarcies hasta aproximadamente 500 milidarcies, o desde aproximadamente 125 milidarcies hasta aproximadamente 400 milidarcies.
En aún otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una media de diámetro de poro (volumen) que varia desde aproximadamente 1 micrón hasta aproximadamente 10 micrones, como puede ser desde aproximadamente 3 micrones hasta aproximadamente 6 micrones.
En otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una media de diámetro de poro (área) que varia desde aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 50 nm, como puede ser desde aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 10 nm.
En otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una porosidad que varia desde aproximadamente 70% hasta aproximadamente 95%, como puede ser, por ejemplo, que varia desde aproximadamente 70% hasta aproximadamente 80%.
En otro aspecto, el material para ayuda de filtro compuesta puede incluir una diatomita. En algunos aspectos la diatomita puede incluir una diatomita natural. En otros aspectos, la diatomita puede incluir una diatomita calcinada, una diatomita calcinada con fundente, o una diatomita calcinada en horno Flash. En otros aspectos, el material para ayuda de filtro compuesta puede incluir perlita. En aún otros aspectos, el material para ayuda de filtro compuesta puede incluir un sílice precipitado.
Aún en otro aspecto, el al menos un componente adsorbente contiene desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 40% en peso de la ayuda de filtro compuesta, como puede ser desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 30% en peso de la ayuda de filtro compuesta.
En otro aspecto, la ayuda de filtro compuesta se puede utilizar para la prueba de enfriamiento de cerveza.
En otro aspecto, la ayuda de filtro compuesta se puede utilizar para la separación o adsorción de metales solubles de un liquido.
Aún en otro aspecto, la ayuda de filtro compuesta incluye al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción, y tiene una permeabilidad que varia desde aproximadamente 50 milidarcies hasta aproximadamente 1000 milidarcies, un área superficial BET que varia desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 200 m2/g, y una relación de la media de diámetro de poro (volumen) a la media de diámetro de poro (área) de al menos aproximadamente 200.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A. Ayuda de Filtro Compuesta Ejemplar La presente invención puede proporcionar una ayuda de filtro compuesta con nuevas características de tamaño de poro. Como se utiliza en la presente, el término "ayuda de filtro compuesta" simplemente significa un material que contiene al menos un componente ayuda de filtro y al menos un componente adsorbente que está enlazado de forma apretada a éste. La ayuda de filtro compuesta puede tener propiedades muy diferentes de cualquier constituyente de filtración o componente adsorbente solo.
Los materiales para ayuda de filtro compuesta descritos en la presente pueden contener al menos un componente adsorbente y al menos un componente de filtración, cada uno con poros a través de de los cuales puede pasar un fluido. En ciertas modalidades, una ayuda de filtro compuesta que tiene una combinación ventajosa de características de tamaño de poro que se pueden expresar como una "relación de tamaño de poro." Las características de porosidad se pueden medir con cualquier técnica de medición adecuada conocida por los artesanos expertos o descubierta posteriormente. Ejemplos de mediciones de porosidad pueden incluir, pero no están limitada a, mediciones de volumen del poro, el diámetro de poro promedio, la media del diámetro de poro, y área total de poro. En algunas modalidades, el volumen del poro se mide con un porosímetro de mercurio AutoPore IV serie 9500 de Micromeritics Instrument Corporation (Norcross, Georgia, USA) , el cual puede medir los diámetros de poros que varían desde 0.006 hasta 600 pm, utilizando un ángulo de contacto fijado en aproximadamente 130 grados y una presión que varía desde aproximadamente 0 psi hasta aproximadamente 33000 psi.
Como se define en la presente, el término "relación de tamaño de poro " simplemente se refiere a la relación del diámetro de tamaño de poro (Volumen) al diámetro de tamaño de pero (Área) que se mide utilizando un Porosímetro Micromeritics AutoPore IV. La media del diámetro de poro (Volumen; V50) es la media del diámetro de poro calculada en el 50% del volumen de intrusión total; la media del diámetro de poro (Área; A50) es la media del diámetro de poro calculada en el 50% del área total de poro, como se reporta mediante el Porosímetro Micromeritics AutoPore IV. "Área superficial BET, " como se utiliza en la presente, se refiere a la técnica para calcular el área superficial especifica de moléculas de absorción física de acuerdo con la teoría de Brunauer, Emmett, y Teller ("BET"). El área superficial BET se puede medir con cualquier técnica de medición adecuada conocida por los artesanos expertos o descubierta posteriormente. En algunas modalidades, el área superficial BET se mide con un Analizador de Área Superficial Gemini III 2375, utilizando nitrógeno como el gas sorbente, de Micromeritics Instrument Corporation (Norcross, Georgia, USA) .
En ciertas modalidades, la relación de tamaño de poro de la ayuda de filtro compuesta puede tener un valor mayor de 200, como puede ser, por ejemplo, mayor de 250, mayor de 300, mayor de 350, mayor de 400, mayor de 450, mayor de 500, mayor de 550, mayor de 600, mayor de 650, o incluso mayor de 700. En otras modalidades, la relación de tamaño de poro de la ayuda de filtro compuesta varia desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 2000, como puede ser, por ejemplo, desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 1000, o desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 800. Incluso en otras modalidades, la relación de tamaño de poro de la ayuda de filtro compuesta varia desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 1000 , como puede ser, por ej emplo, desde aproximadamente 300 hasta aproximadamente 1000, desde aproximadamente 400 hasta aproximadamente 1000, desde aproximadamente 500 hasta apro imadamente 1000, desde aproximadamente 600 hasta 1000, o desde aproximadamente 700 hasta 1000.
Aunque no se está 1imitado por la teoría, es hipotético que las ayudas de filtro que tengan una relación de tamaño de poro más grande presentarán propiedades mejoradas en algunas aplicaciones. Por ejemplo, la media de diámetro de poro (volumen) alta del material para ayuda de filtro compuesta parece correlacionarse con la del componente de filtración y puede ayudar a aumentar el particulado que mantiene la capacidad y permeabilidad más alta. Por otro lado, la media del diámetro de poro (área) del material para ayuda de filtro compuesta parece correlacionarse con la del componente adsorbente y las propiedades adsortivas de éste, lo cual se puede considerar para la separación benéfica de las proteínas que pueden provocar la turbidez por enfriamiento. Por consiguiente, las ayudas de filtro compuestas de acuerdo con al menos algunas modalidades tienen una relación de tamaño de poro diseñadas para proporcionar una combinación ventajosa de características de tamaño de poro tanto de los componentes de filtración como de los componentes adsorbentes cuando se utilizan en aplicaciones de filtración de bebidas.
En ciertas modalidades, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una Media de Diámetro de poro (Volumen) mayor de aproximadamente 3.5 micrones, como puede ser mayor de aproximadamente 4 micrones. En otras modalidades, el material para ayuda de filtro compuesta tiene una Media del Diámetro de poro (Volumen) que varía desde aproximadamente 1 micrón hasta aproximadamente 10 micrones, como puede ser desde aproximadamente 3 micrones hasta aproximadamente 6 micrones, desde aproximadamente 4 micrones hasta aproximadamente 6 micrones, o desde aproximadamente 4 micrones hasta aproximadamente 5 micrones .
En ciertas modalidades, el material para ayuda de filtro compuesta puede tener una Media del diámetro de poro (Área) de menos de aproximadamente 100 nm, como puede ser, por ejemplo, menos de aproximadamente 50 nm o menos de aproximadamente 10 nm. En otras modalidades, el material para ayuda de filtro compuesta puede tener una Media del diámetro de poro (Área) que varia desde aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 50 nm, como puede ser, por ejemplo, desde aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 10 nm o desde aproximadamente 5 nm hasta aproximadamente 10 nm.
Incluso en otras modalidades, el material para ayuda de filtro compuesta puede tener un Área Total de Poro que varia desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 m2/g, como puede ser, por ejemplo, desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 80 m2/g, desde aproximadamente 25 hasta aproximadamente 65 m2/g, desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 m2/g, o desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 40 m2/g.
En algunas modalidades, el material para ayuda de filtro compuesta contiene al menos un componente adsorbente que ha sido precipitado in-situ en la superficie de al menos un componente de filtración. Un elemento filtro se puede utilizar para soportar el material para ayuda de filtro compuesta. En algunas modalidades, el elemento filtro contiene huecos en el elemento filtro a través de los cuales puede fluir el fluido. El material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta puede retener tanto las propiedades adsortivas de al menos un componente adsorbente como la estructura porosa de al menos un componente de filtración, mejorando de este modo la utilidad del material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta.
En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente se precipita in-situ sobre la superficie de al menos un componente de filtración. Como resultado, aunque mezclas simples pueden segregar sobre la suspensión (por e . , en fluido, acarreo, o transporte), el material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta puede retener como su componente adsortivo como sus propiedades de filtración. La precipitación in-situ de al menos un componente adsorbente en al menos un componente de filtración también puede tener propiedades adsortivas y de filtración superiores que un compuesto sinterizado térmicamente o compuesto enlazado químicamente, debido a que el proceso de precipitación in-situ puede produce un material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta, en donde los componentes adsorbentes están distribuidos uniformemente en el componente de filtración y, en consecuencia, presenta un área superficial más grande para la adsorción. El área superficial más grande puede permitir que el material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta para adsorber un mayor número de partículas y/o constituyentes lo cual, a su vez, puede resultar en un nivel de turbidez inferior para el fluido filtrado.
En ciertas modalidades, el área superficial BET de al menos un componente de filtración es mayor de aproximadamente 2 m2/g. En algunas modalidades, el área superficial BET de al menos un componente de filtración varía desde aproximadamente 2 m2/g hasta aproximadamente 10 m2/g.
En otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente es mayor de aproximadamente 2 m2/g. En otra modalidad, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente es mayor de aproximadamente 10 m2/g. Incluso en otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente es mayor de aproximadamente 25 m2/g. Incluso en otras modalidades, el área superficial BET es mayor de aproximadamente 50 m2/g. En incluso otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente es mayor de aproximadamente 85 m2/g. En incluso otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente es mayor de aproximadamente 125 m /g. En otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente es mayor de aproximadamente 250 m2/g. En otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente varia desde aproximadamente 30 m2/g hasta aproximadamente 200 m /g. Incluso en otras modalidades, el área superficial BET de al menos un componente adsorbente varia desde aproximadamente 50 m2/g hasta aproximadamente 100 m2/g.
En algunas modalidades, el área superficial BET del material para ayuda de filtro compuesta Es mayor de aproximadamente 10 m2/g, mayor de aproximadamente 25 m2/g, o mayor de aproximadamente 50 m /g. En otra modalidad, el área superficial BET del material para ayuda de filtro compuesta varia desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 200 m2/g, como puede ser, por ejemplo, desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 110 m2/g o desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 75 m2/g.
El área superficial BET grande de al menos un componente adsorbente puede permitir que el material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta reduzca el número de partículas y/o constituyentes que contribuyen a la turbidez del fluido. El material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta puede atrapar partículas y/o constituyentes desde el fluido no filtrado, resultando en el fluido filtrado que tiene menos partículas y/o constituyentes. Además, la turbidez de un fluido filtrado a través del material para ayuda de filtros que contiene .al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente puede ser menos que la turbidez de un fluido filtrado a través de una mezcla simple de al menos un componente adsorbente y al menos un componente de filtración, donde la proporción de componente adsorbente a componente de filtración en la mezcla simple es similar a, o incluso mayor de, la proporción de componente adsorbente a componente de filtración del material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente. Además, la turbidez de un fluido filtrado a través del material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente puedes ser menos que la turbidez de un fluido filtrado a través de un compuesto sinterizado térmicamente o un compuesto enlazado químicamente de un componente adsorbente y un componente de filtración, donde la proporción de componente adsorbente a componente de filtración en el compuesto sinterizado térmicamente o enlazado químicamente es similar a, o incluso mayor que, la proporción de componente adsorbente a componente de filtración del material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente.
Los materiales para ayuda de filtros que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente se pueden procesar para proporcionar un intervalo amplio de velocidades de flujo, las cuales se relacionan directamente con la permeabilidad. La permeabilidad se puede reportar en unidades de darcies o milidarcies ("md") . Un darcy corresponde a la permeabilidad a través de un medio de filtrado de 1 cm de espesor que permite 1 cm2 de fluido con una viscosidad de 1 centipoise pase a través de un área de 1 cm2 en 1 segundo a una presión diferencial de 1 atm (es decir, 101.325 kPa) . La permeabilidad se puede determinar utilizando un dispositivo diseñado para formar una torta del filtro en un septo desde una suspensión de material para ayuda de filtro en agua, y después midiendo el tiempo requerido para un volumen específico de agua que fluya a través de un grosor medido de la torta del filtro del área transversal conocida. Muchos medios de filtración adecuados para la micro filtración, como pueden ser productos de diatomita y perlita, están disponibles comercialmente y abarcan un amplio intervalo de permeabilidad, que varía desde aproximadamente 0.001 darcy hasta más de 30 darcies, como puede ser desde aproximadamente 0.05 darcies hasta más de 10 darcies. El material para ayuda de filtro para filtración gruesa, como puede ser arena, pueden tener permeabilidades más grandes, como puede ser al menos aproximadamente 1000 darcies .
La selección de la permeabilidad de filtración para un proceso de filtración especifico depende en parte de la velocidad de flujo y grado de clarificación de fluid requerido para la aplicación particular. En muchos casos, el flujo de fluido a través de un material para ayuda de filtro puede estar estrechamente relacionado con la naturaleza de la porosidad del componente de filtración. Dentro de una familia de componentes de filtración determinada, aquellos de baja permeabilidad pueden tener poros más pequeños capaces de proporcionar mayor claridad debido a que las partículas más pequeñas pueden ser retenidas durante el proceso de filtración, considerando que aquellos de alta permeabilidad pueden tener poros más grandes capaces de proporcionar mayor flujo de fluido, pero generalmente en el costo de la habilidad para separar partículas tan pequeñas como aquellas separadas por sus contrapartes de baja permeabilidad.
El componente adsorbente se puede seleccionar de cualquier adsorbente adecuado conocido por los artesanos con experiencia o descubierto posteriormente. En ciertas modalidades, el adsorbente puede ser una forma de sílice. En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente se puede elegir de los diversos polimorfos de sílice. Los geles de sílice, por ejemplo, son una forma de dióxido de silicio (S102), el cual se puede encontrar en la naturaleza como arena. En general, sin embargo, la arena comúnmente es cristalina y no porosa mientras que los geles de sílice son no cristalinos y pueden ser porosos. En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente puede ser un sílice precipitado. En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente puede ser un sílice coloidal. En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente puede ser un sílice ahumado. En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente puede ser un sílice ahumado. En algunas modalidades, el al menos un componente adsorbente se elige de silicatos. Ejemplos no limitantes de silicatos adecuados incluyen aluminosilicatos , silicato de calcio, y silicato de magnesio. Incluso en otras modalidades, el al menos un componente adsorbente se elige de una alúmina. En algunas modalidades, el componente adsorbente de alúmina es un aluminosilicato . En algunas modalidades, el componente adsorbente de alúmina es una alúmina porosa.
Los componentes de filtración adecuados para utilizarse en la preparación del material para ayuda de filtros que contiene al menos un adsorbente compuesto que se puede filtrar descrita en la presente pueden poseer una variedad de tamaño de poros. En una modalidad, el tamaño de poro del componente de filtración es un tamaño de poro relativamente grande, por ejemplo, una media de diámetro de poro desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 micrones, como puede ser, por ejemplo, desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 10 micrones, de modo que es particularmente muy adecuado para atrapar las partículas, permitiendo con esto la filtración y/o clarificación mecánicas por medio de la separación de partículas y/o constituyentes. En otras modalidades, el tamaño de poro del componente de filtración es un tamaño de poro relativamente pequeño, por ejemplo, una media de diámetro de poro desde aproximadamente 2 micrones.
Los componentes de filtración adecuados para utilizarse en la preparación del adsorbente compuesto que se puede filtrar descrita en la presente pueden poseer una variedad de áreas superficiales. En algunas modalidades, el componente de filtración puede tener un área superficial relativamente grande. En algunas modalidades, el componente de filtración puede tener un área superficial relativamente pequeña.
Aunque no se está limitado por la teoría, se cree que un componente de filtración con un área superficial grande puede permitir la reducción en el espesor de un recubrimiento de componente adsorbente que se puede formar de ésta, por ejemplo, un sílice precipitado.
Se cree que el espesor reducido del recubrimiento adsorbente proporciona más sitios para adsorción de las partículas y/o constituyentes que se van a separar. En algunas modalidades, el área superficial del componente de filtración es al menos aproximadamente 1 m2/g. En algunas modalidades, el área superficial es al menos aproximadamente 3 m2/g. En algunas modalidades, el área superficial es al menos aproximadamente 15 m2/g. En algunas modalidades, el área superficial es al menos aproximadamente 30 m2/g. En algunas modalidades, el área superficial es al menos aproximadamente 50 m/g. En algunas modalidades, el área superficial varía desde aproximadamente 1 m2/g hasta aproximadamente 100 m2/g. En algunas modalidades, el área superficial es menos de aproximadamente 500 m2/g.
En aspectos adicionales, el material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente también puede presentar diversas densidades húmedas. Por ejemplo, el material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta puede tener una densidad húmeda que varía desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 25 lb/pie3. Debido a que la densidad húmeda refleja el volumen hueco del componente adsorbente para conocer del asunto en el proceso de filtración, una densidad húmeda inferior puede indicar que el componente adsorbente tiene un volumen hueco alto y de este modo puede adsorber más partículas y/o constituyentes del fluido.
En algunas modalidades, el al menos un componente de filtración y/o el al menos un componente de filtración adicional incluye diatomita (un sílice piogénico) . En algunas modalidades, el al menos un componente de filtración incluye perlita (un vidrio natural) . En algunas modalidades, los componentes de filtración se eligen de sílice piogénico, incluyendo pero no limitado a diatomita, ceniza de cascarilla de arroz, y espículas esponjosas. En algunas modalidades, los componentes de filtración se eligen de vidrios flotantes. Un ejemplo de vidrios flotantes son los vidrios naturales, incluyendo pero no limitado a piedra pómez, piedra pómez expandida, pumicita, obsidiana expandida, ceniza volcánica expandida, y arena. En algunas modalidades, los componentes de filtración se eligen de vidrios sintéticos. Ejemplos de vidrios sintéticos incluyen pero no se limitan a fibra de vidrio, vidrio de poro controlado, y vidrio espumado. En algunas modalidades, los componentes de filtración se eligen de polímeros flotantes. Los polímeros flotantes incluyen pero no se limitan a polímeros fibrosos (como puede ser nailon fibroso y poliéster fibroso) y polímeros en polvo (como puede ser polvo de copolímero policloruro de vinilo/acrílico) . En algunas modalidades, los componentes de filtración se eligen de' celulosa. El al menos un componente de filtración y el al menos un componente de filtración adicional (si se utiliza) puede ser el mismo o diferente. En algunas modalidades, los componentes de filtración son los mismos. En algunas modalidades, los componentes de filtración son diferentes.
El término "sílice biogénico" como se utiliza en la presente se refiere a sílice producido u obtener por organismos vivos. Un ejemplo de sílice biogénico es diatomita, obtenida de la tierra diatomácea (también conocido como kieselguhr (tierra de infusorios)), el cual es un sedimento enriquecido en sílice biogénico en la forma de conchas silíceas (es decir, caparazones o esqueletos) de diatomeas . Las diatomáceas son una matriz algas unicelulares, microscópicas, diversas de la clase Bacillariophyceae , las cuales poseen un esqueleto silíceo de ornato (es decir, concha) de estructura intrincadas y variada que contiene dos válvulas que, en las diatomeas vivas, ajustan juntas como un pastillero. La morfología de las conchas puede variar ampliamente entre especies y sirve como la base para la clasificación taxonómica; se conocen al menos 2,000 especies distintas. La superficie de cada válvula está marcada por una serie de aberturas que contiene la estructura fina compleja de la concha e imparte un diseño que es distintivo para especies individuales. El tamaño de los conchas comunes puede variar desde aproximadamente 0.75 µ?? hasta aproximadamente 1,000 µ??. En una modalidad, el tamaño varia desde aproximadamente 10 pm hasta aproximadamente 150 pm. Esos conchas son suficientemente durables para retener mucha de su estructura porosa e intrincada virtualmente intacta a través de largos periodos de tiempo geológico cuando se preservan en condiciones que mantienen el equilibrio químico. Se conocen otras fuentes de sílice biogénico, como muchas plantas, animales, y microorganismos proporcionan fuentes de sílice concentrado con características únicas. Por ejemplo, la cascarilla de arroz contiene suficiente sílice que es comercialmente incinerado por su residuo silíceo, un producto conocido familiarmente como "ceniza de cascarilla de arroz." Ciertas esponjas también son fuentes de sílice concentradas, los remanentes generalmente se encuentran en depósitos geológicos como espículas aciculares.
El término "vidrio natural" como se utiliza en la presente se refiere a vidrios naturales, comúnmente mencionados como vidrios volcánicos, que se forman por el rápido enfriamiento de magma o lava silícea. Se conocen diversos tipos de vidrios naturales, incluyendo, por ejemplo, perlita, piedra pómez, pumicita, obsidiana, y retinita. Antes del procesamiento, la perlita puede ser en color gris a verde con abundantes grietas esféricas que provocan que se rompa en pequeñas masas tipo perla. Piedra pómez es una roca muy porosa, vitrea, de peso ligero. La obsidiana puede ser de color oscuro con un brillo vitreo y una fractura concoidea característica. La retinita tiene un brillo resinoso ceroso y puede ser café, verde, o gris. Los vidrios volcánicos como puede ser perlita y piedra pómez se encuentran en depósitos masivos y encuentran amplio uso comercial. La ceniza volcánica, f ecuentemente mencionada como toba cuando se encuentra en forma consolidada, contiene partículas o fragmentos pequeños que pueden estar en forma vitrea. Como se utiliza en la presente, el término vidrio natural abarca la ceniza volcánica.
Los vidrios naturales pueden ser químicamente equivalentes a rhiolita. Los vidrios naturales que son químicamente equivalentes a traquita, dacita, andesita, latita, y basalto se conocen pero pueden ser menos comunes. El término obsidiana generalmente se aplica a gran número de vidrios naturales que son ricos en sílice. Los vidrios de obsidiana se pueden clasificar en subcategorias de acuerdo con su contenido de sílice, siendo las más comunes las obsidianas rhiolíticas (que contienen comúnmente aproximadamente 73% de S1O2 en peso) .
La perlita es un vidrio natural hidratado que puede contener, por ejemplo, aproximadamente desde 72 hasta aproximadamente 75% de Si02, aproximadamente desde 12 hasta aproximadamente 14% de AI2O3, aproximadamente desde 0.5 hasta aproximadamente 2% de Fe203, aproximadamente desde 3 hasta aproximadamente 5% de Na20, aproximadamente desde 4 hasta aproximadamente 5% de K20, aproximadamente desde 0.4 hasta aproximadamente 1.5% de CaO (en peso), y pequeñas cantidades de otros elementos metálicos. La perlita se puede distinguir de otros vidrios naturales por un contenido más alto (como puede ser desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 5% en peso) de agua enlazada químicamente, la presencia de un brillo nacarado vitreo, brillo aperlado, y fracturas tipo piel de cebolla, concéntricas o arqueadas, características (es decir, perlíticas) .
Los productos de perlita se pueden preparar moliendo y por expansión térmica, y pueden poseer propiedades físicas únicas como puede ser porosidad alta, baja densidad volúmica, e inercia química.
La piedra pómez es un vidrio natural caracterizado por una estructura mesoporosa (por ej . , con poros o vesículas con un tamaño de hasta aproximadamente 1 mm) . La naturaleza porosa de la piedra pómez le da una densidad aparente muy baja, en muchos casos permitiendo que flote en la superficie del agua. La mayor parte de piedra pómez comercial contiene desde aproximadamente 60% hasta aproximadamente 70% de Si02 en peso. Piedra pómez se puede procesar mediante el molido y clasificación, y los productos se pueden utilizar como agregados de peso ligero y también como abrasivos, adsorbentes, y cargadores. La piedra pómez no expandida y piedra pómez térmicamente expandida también se pueden utilizar como componentes de filtración en algunos casos como puede la ceniza volcánica.
La selección adecuada de el al menos un componente adsorbente y el al menos un componente de filtración del material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta, así como cualquiera de al menos un componente de filtración adicional, descrito en la presente se puede determinar mediante la aplicación especifica propuesta. Por ejemplo, en un proceso de filtración que demanda alta . claridad pero tolera velocidades de flujo más lentos, se puede utilizar un material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta de baja permeabilidad, considerando que en un proceso de filtración que demanda velocidad de flujo alto pero no requiere alta claridad, se puede utilizar un material para ayuda de filtros que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta de alta permeabilidad. Razones similares aplican a la elección del al menos un componente adsorbente, y al menos una ayuda de filtro compuesta cuando se utiliza con otros materiales, o cuando se preparan mezclas que contienen los productos.
En algunas modalidades, el sílice se puede precipitar in-situ sobre la diatomita, un sílice biogénico. El compuesto resultante tiene las capacidades de adsorción, por ejemplo, capacidad de prueba de enfriamiento de cerveza, obtenida del adsorbente de sílice precipitado, así como las propiedades de filtración del componente de filtración de diatomita. En algunas modalidades, el resultante sílice precipitado/ayuda de filtro compuesta de diatomita además se puede mezclar con al menos un componente de filtración adicional. En algunas modalidades, el al menos un componente de filtración adicional también puede contener diatomita. En algunas modalidades, el al menos un componente de filtración adicional puede contener un componente de filtración que es diferente a la diatomita.
B . Métodos Ejemplares para Preparar Ayuda de filtro compuestas Ejemplares En la presente se utiliza silicato de sodio para referirse a cualquiera de los diversos compuestos que contienen óxido de sodio (Na20) y sílice (Si02) . Esas combinaciones pueden incluir, por ejemplo, silicato ortosódico (Na4Si04), silicato metasódico (Na2Si03) , y disilicato sódico (Na2Si205) . En algunas modalidades, el silicato de sodio es un silicato de sodio a base de diatomita. En algunas modalidades, silicato de sodio se substituye todo o en parte por al menos un silicato de amonio y/o al menos un silicato de metales alcalinos, como pueden ser silicatos de litio, sodio, potasio, rubidio, y cesio. El silicato de sodio con una relación Si02/ a2Ü de -3.2:1 y una concentración de 20% se pueden comprar, por ejemplo, de World Minerals Inc. El silicato de sodio con una relación de Si02/Na20 de ~3:1 y una concentración de 34.6% se puede comprar, por ejemplo, de PQ Corp.
Un componente de filtración, elegido de entre cualquier componente de filtración adecuado anteriormente conocido o descubierto después de esto, se puede mezclar con agua para formar una suspensión que fluye libre. En algunas modalidades, el componente de filtración puede ser un componente de filtración Celite Standard Super Cel®, disponible comercialmente fabricado por World Minerals, Inc. En algunas modalidades, el componente de filtración puede ser un componente de filtración comercialmente disponible seleccionado del grupo que incluye Celite 3Z®, Celite 577®, Celite 289®, Celite 512®, Celite Filter-Cel®, y Celite Hyflo Super-Cel®, todos fabricados por World Minerals, Inc.
La solución de silicato de sodio se adiciona después a la suspensión del componente de filtración, elevando el pH. La relación de masa de silicato de sodio al componente de filtración puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 1:3, pero es posible cualquier relación.
Un ácido, o una sal de éste, se puede adicionar entonces a la lechada en una cantidad suficiente para aumentar la acidez (es decir, reduce el pH) de la lechada a un intervalo de pH adecuado para la precipitación de gel de sílice. Se puede seleccionar cualquier ácido, esa selección estando dentro del conocimiento de un experto en la técnica. En algunas modalidades, el ácido puede ser ácido sulfúrico. En otras modalidades, el ácido puede ser ácido fosfórico. Incluso en otras modalidades, el ácido puede ser ácido clorhídrico. Incluso en otras modalidades, el ácido puede ser ácido nítrico. Incluso en otras modalidades, el ácido puede ser ácido acético.
A medida que el pH baja, la lechada se agita periódicamente hasta que ocurre la gelificación . Esto puede tomar aproximadamente desde 25 hasta aproximadamente 60 minutos dependiendo de la acidez de la solución y la concentración de silicato de sodio en la lechada. La lechada se filtra después. Se puede adicionar agua a la suspensión para ayudar a la filtración. La torta resultante se puede lavar con agua. La torta resultante se seca hasta que el exceso de fluido en la torta se evapora. Por ejemplo, La torta se puede secar a una temperatura que varía desde aproximadamente 110 °C hasta aproximadamente 200°C.
La cantidad de silicato de sodio adicionado se puede elegir para controlar la distribución del tamaño de poro en la ayuda de filtro compuesta y/o material para ayuda de filtro final. Aunque aumentar el porcentaje de gel de sílice generalmente actúa para aumentar la habilidad del material para ayuda de filtro para actuar como un adsorbente, generalmente actúa para disminuir su habilidad para actuar como un material para filtrar. Contrariamente, disminuir el porcentaje de sílice gel generalmente actúa para disminuir la habilidad del material para ayuda de filtro para actuar como un adsorbente al mismo tiempo que aumenta su habilidad para actuar como un material para filtrar.
Por consiguiente, la cantidad del componente adsorbente en la ayuda de filtro compuesta puede contener desde entre aproximadamente mayor de 0 hasta aproximadamente 100% en peso de la ayuda de filtro compuesta. En algunas modalidades, el componente adsorbente puede contener aproximadamente mayor de 5% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener aproximadamente más de 15% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener más de aproximadamente 25% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener menos de aproximadamente 40% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener menos de aproximadamente 50% en peso de la ayuda total de filtro compuesta. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener desde aproximadamente 5% y aproximadamente 40% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener desde aproximadamente 15% y 25% en peso de la ayuda de filtro compuesta total.
La cantidad del componente de filtración en la ayuda de filtro compuesta puede contener desde entre aproximadamente más de 0 hasta aproximadamente 100% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En algunas modalidades, el componente de filtración puede contener más de aproximadamente 25% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente de filtración puede contener más de aproximadamente 50% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente de filtración puede contener más de aproximadamente 70% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente de filtración puede contener menos de aproximadamente 80% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente de filtración puede contener menos de aproximadamente 90% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente de filtración puede contener desde aproximadamente 60% hasta aproximadamente 95% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente de filtración puede contener desde aproximadamente 75% hasta aproximadamente 85% en peso de la ayuda de filtro compuesta total.
En algunas modalidades, el componente adsorbente puede contener desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 40% en peso de la ayuda de filtro compuesta total y el componente de filtración puede contener desde aproximadamente 60% hasta aproximadamente 95% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, el componente adsorbente puede contener desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 25% en peso de la ayuda de filtro compuesta total y el componente de filtración puede contener desde aproximadamente 75% hasta aproximadamente 85% en peso de la ayuda de filtro compuesta total. En otras modalidades, la ayuda de filtro compuesta contiene una cantidad mayor en peso del componente adsorbente que el componente de filtración.
Después de la formación del adsorbente compuesto que se puede filtrar, el adsorbente compuesto que se puede filtrar se puede mezclar después con al menos un componente de filtración adicional. El al menos un componente de filtración adicional se puede elegir de cualquier componente de filtración adecuado conocido anteriormente o descubierto después y puede ser el mismo o diferente de al menos un componente de filtración en el adsorbente compuesto que se puede filtrar. En algunas modalidades, el componente de filtración adicional es el componente de filtración Celite Standard Super-Cel® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals, Inc. En otras modalidades, el componente de filtración adicional es el componente de filtración Celite 3Z® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals Inc. En otras modalidades, el componente de filtración adicional es el componente de filtración Celite Hyflo Super-Cel® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals, Inc. En otras modalidades, el componente de filtración adicional es el componente de filtración Celite 512® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals, Inc. En otras modalidades, el componente de filtración es el componente de filtración Celite 512Z® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals, Inc. Incluso en otras modalidades, el componente de filtración adicional es el componente de filtración Celite 289® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals, Inc. Incluso en otra modalidad más, el componente de filtración adicional es el componente de filtración Filter-Cel® disponible comercialmente, fabricado por World Minerals, Inc.
En las modalidades en las cuales el material para ayuda de filtro contiene al menos una ayuda de filtro compuesta además contiene al menos un componente de filtración adicional, el componente de filtración adicional puede contener desde más de aproximadamente 0% hasta aproximadamente 100% del peso total del material para ayuda de filtro. En algunas modalidades, el componente de filtración adicional puede contener más de aproximadamente 5% en peso del material para ayuda de filtro total. En otras modalidades, el componente de filtración adicional puede contener más de aproximadamente 30% en peso del material para ayuda de filtro total. En otras modalidades, el adicional componente de filtración puede contener más de aproximadamente 50% en peso del material para ayuda de filtro total. Incluso en otras modalidades, el componente de filtración adicional puede contener más de aproximadamente 65% en peso del material para ayuda de filtro total. Incluso en otras modalidades, el componente de filtración adicional puede contener más de aproximadamente 80% en peso del material para ayuda de filtro total.
En modalidades en las cuales el material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta además contiene al menos un componente de filtración adicional, la ayuda de filtro compuesta puede contener desde más de aproximadamente 0% hasta aproximadamente 100% del peso total del material para ayuda de filtro. En algunas modalidades, la ayuda de filtro compuesta puede contener más de aproximadamente 5% en peso del material para ayuda de filtro total. En otras modalidades, la ayuda de filtro compuesta puede contener más de aproximadamente 30% en peso del material para ayuda de filtro total. En otras modalidades, la ayuda de filtro compuesta puede contener más de aproximadamente 50% en peso del material para ayuda de filtro total. Incluso en otras modalidades, la ayuda de filtro compuesta puede contener más de aproximadamente 65% en peso del material para ayuda de filtro total. Incluso en otras modalidades, la ayuda de filtro compuesta puede contener más de aproximadamente 80% en peso del material para ayuda de filtro total.
En algunas modalidades, el al menos un componente de filtración adicional puede contener desde aproximadamente 60% hasta aproximadamente 70% en peso del material para ayuda de filtro total, y el adsorbente compuesto que se puede filtrar puede contener desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% en peso del material para ayuda de filtro total. Las propiedades específicas del material para ayuda de filtro que contiene al menos un adsorbente compuesto que se puede filtrar se puede modificar mediante otra reacción físico o química del material después de que el material para ayuda de filtro inicial que contiene al menos un adsorbente compuesto que se puede filtrar se ha preparado, por ejemplo, para mejorar al menos una propiedad (por ejemplo, las características de solubilidad y/o superficie) y/o para producir un nuevo producto con un uso especializado. Ejemplos de esas otras modificaciones incluyen, por ejemplo, hidratación, lavado ácido, tratamiento de la superficie, y derivación orgánica, como se describe, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 6,712,974 de Palm et al.
C. Métodos Ejemplares para Utilizar una Ayuda de Filtro Compuesta Los materiales para ayuda de filtro que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente se puede utilizar en muchas de las mismas aplicaciones que los adsorbentes actualmente disponibles, pero pueden ofrecer propiedades adicionadas, como puede ser, por ejemplo, permeabilidad mejorada, baja densidad húmeda centrifugada, y partículas en forma única (por ej . , fibras), así como eficiencia mejorada, y/o economía.
Los materiales para ayuda de filtro que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta y sus otras modificaciones optativas, se pueden utilizar en aplicaciones de filtración en una manera análoga a la de los medios de filtración porosos. Los materiales para ayuda de filtro que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta se puede aplicar a un septo para mejorar la claridad y aumentar la velocidad de en los procesos de filtración o adicionar directamente al fluido. Dependiendo de la separación particular implicada, los materiales para ayuda de filtro que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta se pueden utilizar en pre-recubrimiento, alimentación corporal, o ambos.
En algunas modalidades, el método de adsorción y filtración consiste en (i) proporcionar un material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta, (ii) el pre-recubrimiento de un elemento de filtro con la ayuda de filtro compuesta, y (iii) suspender el material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta en un fluido que contiene partículas y/o constituyentes que se van a separar del fluido, en donde la ayuda de filtro compuesta se puede soportar en un elemento filtro.
En otras modalidades, el método de adsorción y filtración consiste en (i) proporcionar una ayuda de filtro compuesta, (ii) además mezclar la ayuda de filtro compuesta con al menos un segundo componente de filtración para formar un material para ayuda de filtro (iii) el pre-recubrimiento de un elemento filtro con el material para ayuda de filtro, y (iv) suspender el material para ayuda de filtro en un fluido que contiene partículas y/o constituyentes que se van a separar del fluido, en donde el material para ayuda de filtro se puede soportar en un elemento filtro.
Para aumentar o maximizar la adsorción de partículas y/o constituyentes, como puede ser, por ejemplo, proteínas, que contribuyen a la turbidez durante el enfriamiento, algunas modalidades descritas en la presente contienen una combinación de pre-recubrimiento y alimentación corporal .
En otras modalidades, el método de adsorción y filtración contiene el paso para pasar un fluido que contiene partículas o constituyentes no deseadas que se van a adsorber a través de un material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta, en la forma de una forma rígida soportada en un septo.
Los materiales para ayuda de filtro que^ contienen al menos una ayuda de filtro compuesta se pueden configurar, moldear, extrudir, sinterizar, o de otro modo formar en hojas permeables, placas, discos, poliedros, o otras configuraciones formadas que tengan propiedades adsorbentes. Los fluidos pueden pasarse después a través del material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta para obtener la filtración y adsorción, ambos.
El material para ayuda de filtro que contiene al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente se puede utilizar junto con otros medios (por ej . , diferentes materiales componentes de filtración, porosos) para formar un material para ayuda de filtro para utilizarse en aplicaciones de filtración y/o para modificar posteriormente un proceso de filtración. Por ejemplo, mezclas de la ayuda de filtro compuesta con, por ejemplo, diatomita, perlita expandida, pumicita, vidrio natural, celulosa, carbón activado, arcilla, u otros materiales, pueden ser componentes de filtración adicionales útiles. Algunas veces, estas mezclas son más elaboradas y permiten que la mezcla se forme en hojas, almohadillas, cartuchos, o medios monolíticos o agregados que pueden ser utilizados como soportes o sustratos.
Los materiales para ayuda de filtro que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta descrita en la presente también pueden ser útiles en aplicaciones diferentes a la filtración, debido a que los medios adsorbentes o de filtración pueden ser útiles en aplicaciones que no necesariamente dependen explícitamente en adsorción o filtración convencionales. Por ejemplo, las sustancias como pueden ser gel de sílice, sílice ahumado, arcilla neutra, arcilla alcalina, zeolitas, catalizadores, polímeros, e hidratos de silicato de tierras alcalinas se pueden utilizar como cargas, y el sílice biogénico, vidrio natural, perlita expandida, piedra pómez, piedra pómez expandida, pumicita, obsidiana expandida, ceniza volcánica expandida, vidrio flotante, polímero flotante, y celulosa también se pueden utilizar como cargas.
Muchas otras modificaciones y variaciones de las modalidades de la invención como se exponen en la presente se pueden hacer sin salir del espíritu y alcance de ésta. Diferentes a los ejemplos, o donde se indica de otro modo, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de la reacción, y demás utilizados en la especificación y reivindicaciones se entienden como estando modificados en todos los casos por el término "aproximadamente." Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos expuestos en la siguiente especificación y reivindicaciones anexas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se busca obtener en la presente. En el menor de los casos, y no cerno un intento para limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico se debe considerar en vista del número de dígitos importantes y redondeo ordinario de aproximaciones.
No obstante que los intervalos numéricos y parámetros expuestos en el amplio alcance son aproximaciones, los valores numéricos expuestos en los ejemplos específicos se reportan tan precisos como es posible. Cualquier valor numérico, sin embargo, intrínsecamente contiene ciertos errores que necesariamente resultan de la desviación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de prueba .
Los encabezados utilizados en esta especificación se presentan para la conveniencia del lector y no pretenden ser limitantes de las invenciones descritas en la presente. Como forma de ilustración no limitante, a continuación se dan ejemplos concretos de ciertas modalidades de la presente invención.
EJEMPLOS Los materiales para ayuda de filtro que contienen al menos una ayuda de filtro compuesta como se describe en la presente, así como los métodos para prepararlas, se describe en los siguientes ejemplos, los cuales se ofrecen como ilustración y no como limitación.
Ejemplo 1 Una ayuda de filtro compuesta se preparó utilizando Celite® 3Z, silicato de sodio y ácido sulfúrico. 80 g de Celite® 3Z se adicionaron a 800 g de agua. Después, 70g de silicato de sodio solución en una concentración al 38% se adicionó a la mezcla con agitación constante. Ácido sulfúrico (98%) se adicionó después para ajustar el pH a 8.5. Cuando el pH alcanzó aproximadamente 8.5, ocurrió una reacción gelificante, y la mezcla espesó. Con la adición continua de ácido y agitación durante 30 minutos, la lechada se adelgazó y el pH alcanzó 8.0. La suspensión se filtró después utilizando un embudo Buchner . La torta del filtro se hizo lechada nuevamente con aproximadamente 1 L de agua y se filtró nuevamente, después se hizo lechada nuevamente, y se filtró nuevamente, para separar los subproductos de la reacción (por ej . , sales) . Por último, la torta se secó calentándola a 110°C durante tres horas.
La Tabla 1 proporciona la información de porosimetria para la ayuda de filtro compuesta fabricada mediante el proceso ejemplar descrito anteriormente. Los testigos incluyen tres ayudas para filtro a base de diatomita, Celite C3Z, Celite SSC (ambos disponibles de World Minerals, Inc.), Celatom FP3 (disponible de Eagle Picher Corp.), y tres productos de gel de sílice, incluyendo Lucilite® LIO, Lucilite® XLC (ambos disponibles de INEOS Silicas Ltd.), y Britesorb® D300 (disponible de PQ Corporation) .
La Tabla 1 abajo muestra la porosimetría y el área superficial BET para cinco lotes diferentes de ayudas de filtro compuestas a base de diatomita, comparadas con las ayudas para filtro de geles de sílice y diatomita calcinada regular. Como se muestra en la Tabla 1, el material para ayuda de filtro compuesta, ejemplar en las muestras A-E presenta un Diámetro de poro promedio (4V/A), Área Total de Poro, y área superficial BET en intervalos entre aquellos de los testigos a base de sílice precipitado o diatomita. Por el contrario, la Media De tamaño de poro (Volumen) del material para ayuda de filtro compuesta en las muestras A-E parece correlacionarse más con las de las muestras testigos de diatomita, mientras que la Media De tamaño de poro (Área) del material para ayuda de filtro compuesta en las muestras A-E parece correlacionarse más con las muestras testigos de sílice precipitado.
Una explicación posible para la diferencia entre los dos métodos de estimación de la media de diámetro de poro es que la ayuda de filtro compuesta puede tener una distribución de tamaño de poro multimodal. Cuando se estima un diámetro de poro de la media del volumen, el compuesto presenta poros en el intervalo de tamaño usual para las ayudas para filtro a base de diatomita. Sin embargo, cuando se calcula un diámetro de la media del área, el resultado es muy inferior al encontrado para una ayuda de filtro de diatomita regular, y es incluso inferior que el común para un sílice precipitado. En la relación de estos diámetros se puede ver una indicación de la presencia de un gran número de poros muy finos además del gran volumen de poros grandes que es único para esta nueva ayuda de filtro compuesta.
La Figura 1 muestra la distribución de tamaño de poro de la ayuda de filtro compuesta ejemplar en contraste con una ayuda de filtro de diatomita común. Los poros finos (abajo de lOnm en tamaño) son claramente evidentes en la ayuda de filtro compuesta, medida utilizando Porosimetría de Intrusión de Mercurio.
TABLA 1 Lucilit Lucil.t Brite- ^ ^ Ce!ato Mues Mues Mues Mues Mues e e sorb _ Q(;r m tra tra tra tra tra L10 XLC D300 ^ ¾?> FP-3 A B C D E 24 µ 27 µ 22 µ 24 µ 24 µ Volumen Intrusión total 3.01 1 .90 1 .96 1 .79 2.02 2,05 (m g) Área Total Poro 322 lg34 2?g 2jg 5 Q5 g 2Q 357 33 g 33 Q ?12 53 Q (n'3) tedia Diámetro Poro 1 ^ g ^3 ^ 3 ^ 4 ^ 4 ^ ^ 4 ^ 4 ^ 4 Q2 (Volumen) (µG?) Media Diámetro Poro 0 0081 0.0095 0.0078 1 ,53 1 .14 1.04 0.O07O 0.0070 0.0068 0.0070 0.0067 (Area) { m) ?« Tw C OCO Veomdio 0.0360 0.0507 0.0385 2.82 2.05 2.32 0.2128 0 2397 0.2237 0 1322 0.1572 (4V/A) (µ ?) Densidad Volumétrica a 0.28 psia 0.2818 0 2838 0.2701 0.2985 0.2847 0.2905 0.3838 0.3824 0.4158 0.3807 0.3752 (g/mL) Aparente (esqueleto) De sidad 1 .53 0.93 0.97 1.49 1.93 2.30 1 .42 1 .5 1.63 1.65 1.61 (g/mL) Porosidad 81.6 69.6 72.3 79.9 85.2 87 4 73.0 75.1 74 4 76.9 76.7 (%) Área Superficial BET ^ ^ ^ 34Q 4 ^ 3 Q4 65 ?1 gg 57 Q2 (m*/g) Relación Tamaño Poro = 155 322 235 3.15 2.94 4.36 707 733 656 635 689 Ejemplo 2 Las cantidades más útiles para pruebas en cerveceras se prepararon como sigue: 12,500 galones de agua limpia se colocaron en un recipiente cerrado en la parte superior, agitado. 10,500 lbs de Celite Super-Cel® se adicionaron para producir una lechada bien mezclada. 795 galones de silicato de sodio (con una pureza de 38%) se adicionaron después. Aproximadamente 83 galones de 94% de ácido sulfúrico puro se adicionaron para ajustar el pH a 8.0. La lechada se filtró después tres veces para separar los subproductos de la reacción.
Para mostrar la eficacia de la ayuda de filtro compuesta a base de diatomita producida en este ejemplo, es necesario poner en contacto el material con la cerveza, después de envejecer por calor y enfriar la cerveza para forzar que cualquier precursor de turbidez remanente se precipite. 300 mi de lager sin filtrar se puso en contacto con 1.8g ayuda de filtro a base de diatomita regular durante 10 minutes y después se filtró a través de un embudo Buchner para separar todos los sólidos suspendidos incluyendo la ayuda de filtro. Este experimentos repitió progresivamente reemplazando la ayuda de filtro a base de diatomita regular (Celite 3Z®) con la ayuda de filtro compuesta a base de diatomita antes producida. La muestra de cerveza producida en cada caso se embotelló, dejándola a 40°C durante 5 días, después se refrigeró a 0°C durante 24 horas antes de que la turbidez se midiera utilizando un turbidimetro nefelométrico (modelo 2100N producido por Hach Company de Colorado) . La Tabla 2 abajo muestra los datos de turbidez por enfriamiento para la cerveza que se puso en contacto con las mezclas de una ayuda de filtro de diatomita (Celite 3Z®) y la ayuda de filtro compuesta a base de diatomita. Se puede ver que disminuyó la turbidez aumentando la dosis de la ayuda de filtro compuesta a base de diatomita, con poco beneficio más allá de las dosis de alrededor de 3 g/L. La Figura 2 muestra datos de turbidez por enfriamiento para la cerveza que se puso en contacto con mezclas de una ayuda de filtro de diatomita (Celite 3Z®) y ayuda de filtro compuesta a base de diatomita .

Claims (21)

REIVINDICACIONES
1. Una ayuda de filtro compuesta que contiene: al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción; en donde la ayuda de filtro compuesta tiene un Diámetro de Poro Promedio (4V A) que varia desde aproximadamente 0.1 micrón hasta aproximadamente 0.5 micrón y una permeabilidad que varia desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 800 millidarcies .
2. Una ayuda de filtro compuesta que contiene: al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción; en donde la ayuda de filtro compuesta tiene un Diámetro de Poro Promedio (4V/A) que varia desde aproximadamente 0.1 micrón hasta aproximadamente 0.5 micrón y un Área Total de Poro que varia desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100.
3. Una ayuda de filtro compuesta que contiene: al menos un componente de filtración y al menos un componente de adsorción; en donde la ayuda de filtro compuesta tiene una relación de diámetro de poro de al menos aproximadamente 200.
4. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta además tiene una relación de tamaño de poro de al menos aproximadamente 400, o más preferiblemente al menos aproximadamente 500.
5. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta además tiene una relación de tamaño de poro desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 2000 o más preferiblemente desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 1000.
6. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene una permeabilidad que varia desde aproximadamente 50 millidarcies hasta aproximadamente 800 millidarcies, más preferiblemente desde aproximadamente 150 millidarcies hasta aproximadamente 400 millidarcies.
7. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta además tiene un área superficial BET que varia desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 200 m2/g, más preferiblemente desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 110 m2/g.
8. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene una Media del tamaño de partícula que varia desde aproximadamente 5 micrones hasta aproximadamente 40 micrones.
9. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene una Media del diámetro de poro (volumen) que varia desde aproximadamente 1 micrón hasta aproximadamente 10 micrones, más preferiblemente desde aproximadamente 3 micrones hasta aproximadamente 6 micrones.
10. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene una Media del diámetro de poro (área) que varia desde aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 50 nm.
11. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene una Media del diámetro de poro (área) que varia desde aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 10 nm.
12. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene un Área Total de Poro que varia desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 m2/g, más preferiblemente desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 80 m2/g, más preferiblemente desde aproximadamente 25 hasta aproximadamente 65 m¿/g, más preferiblemente desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 m2/g.
13. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para ayuda de filtro compuesta tiene una porosidad que varia desde aproximadamente 70% hasta aproximadamente 80%.
14. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente de filtración es diatomita.
15. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente de filtración es una diatomita natural.
16. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente de filtración es una diatomita calcinada o una diatomita calcinada con fundente.
17. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente de filtración es perlita.
18. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente adsorbente es un sílice precipitado .
19. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente adsorbente contiene desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 40% en peso de la ayuda de filtro compuesta.
20. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un componente adsorbente contiene desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 30% en peso de la ayuda de filtro compuesta.
21. El material para ayuda de filtro compuesta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la ayuda de filtro compuesta se utiliza para la prueba de enfriamiento de cerveza
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