pres evapor

Introducción al Introducción al diseño de diseño de EvaporadoresEvaporadores

Consiste en la separación de un disolvente volátil de un soluto no volátil por vaporización del

disolvente. Generalmente se usa vapor que se condensa

fácilmente.

Desalinización del agua de mar

Consideraciones sobre el proceso:

• Concentración en el líquido.• Solubilidad.• Sensibilidad térmica de los materiales.• Formación de espumas.• Presión y temperatura.• Formación de incrustaciones y materiales

de construcción.

Al inicio es baja, pero luego:

Sube y con el baja U

Entonces se requiere circulación o turbulencia en el

equipo.

Hay limitaciones en la concentración máxima que se obtiene por llegarse a la Cristalización, dependiendo de la naturaleza de la sustancias.

Degradación de algunos materiales por sensibilidad a la temperatura

moderadamente alta y/o al calentamiento prolongado, por ejemplo: alimento, productos

farmacéuticos, entre otros.

Formación de espumas

Arrastre

Pérdida de Material

T ebull = f( P sist )• Si P operación es alta, es alta la

temperatura de ebullición,• La T ebullición aumenta a medida que

aumenta la concentración por efecto de la evaporación, por lo tanto,

• Para mantener una temperatura aceptable de los materiales termosensibles se necesita operar a P de vacío.

La deposición de materiales e

incrustaciones en las superficies de

calentamiento producen una reducción del

coeficiente de transferencia de calor, lo

que obliga a limpiar el evaporador.

Equipos más Usuales :• Marmita abierta o artesa.• De tubos horizontales con circulación

natural.• Vertical con circulación natural.• Vertical de tubos largos.• De caída de película.• De circulación forzada.• De película agitada.• Solar de artesa abierta.

De tubos horizontales y verticales

De tubos largos verticales y de circulación forzada

Evaporador de circulación forzada con elemento de calefacción

Evaporador de tubos largos de película ascendente

Salina o Salar, es un evaporador solar natural

Modos de operación más comunes en

sistemas de evaporación

Evaporador de simple efecto

Evaporador de triple efecto con alimentación directa

Evaporador de triple efecto con alimentación inversa

Evaporador de triple efecto con alimentación mixta

Evaporador de triple efecto con alimentación en paralelo.

Evaporador de Doble Efecto

Características de funcionamiento de un evaporador:

• Capacidad: se define como el número de kilogramos de agua vaporizada por hora.

• Economía: se define como el número de kilogramos vaporizados por kilogramo de vapor de calentamiento que entra a la unidad. En un simple efecto es generalmente menor que 1, y un múltiple efecto se considera mayor.

Si la alimentación entra a la temperatura de

ebullición correspondiente a la presión de la cámara,

todo el calor transferido por el área de

calentamiento se aprovechará, y la capacidad será

proporcional a la correspondiente a q

Si la alimentación entra fría el calor que se

requiere para calentarla no estará disponible para

la evaporación, por lo tanto se reduce la

capacidad para un valor dado de q

Si la alimentación entra a una temperatura superior

a la de ebullición en el espacio de vapor,una parte de la

alimentación se evapora instantáneamente en forma adiabática y la

capacidad será superior a la correspondiente a q

Presión de vapor de las soluciones acuosas es menor que la del agua a

la misma temperatura

A una presión dada la

temperatura de ebullición de las

soluciones es mayor que la del

agua pura

Este aumento del punto de

ebullición sobre el del agua se

conoce con el nombre de:

Elevación del punto de

ebullición, (EPE), o (BPE), Boiling

Point Elevation.

Es pequeño para soluciones diluidas y para soluciones de

coloides orgánicos, pero puede alcanzar valores hasta de 80º C

para soluciones concentradas de sales inorgánicas.

Debe restarse de la caída de temperatura que predicen las

tablas vapor de agua.

La EPE se obtiene a partir de la Regla de Düring para soluciones

concentradas, según la cual:

dadaua_pura)@P(Tebull_agFnTebullició lineal

Diagrama de Düring para el NaOH

Otras importantes consideraciones:

• Coeficientes de transferencia de calor: Globales e Individuales.

• La economía del sistema de evaporadores es dependiente del número de efectos y de la temperatura de la alimentación.

Bueno, y ahora a Estudiar…!