7/25/2019 Resumen evaporados

1/6

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE

TLAXCALA

Ingeniera Qumica

Evaporacin, humidificacin y secado

EC1: Evapra!re"

Ing. Arturo Jmenez Carro

Rigoberto !ores "u#oz

$vo %A&

Fecha: 15 de enero de 2016

7/25/2019 Resumen evaporados

2/6

'e necesita ca!or

e!evar !a temperaturade! materia! a!imentado

desde su temp. inicia! a!a de ebu!!icin

(roporcionar energatermodin)mica mnima paraseparar e! diso!vente !*uido

de! materia! a!imentado

+aporizardiso!vente

para

Evapra!re"

Tran"mi"i#n !e ca$r es e! factor simp!e m)s importante en e! dise#o de

evaporadores puesto *ue !a superficie de ca!entamiento representa !a mayor parte

de! costo de! evaporador. Cuando !os dem)s factores son idnticos, e! tipo de

evaporador *ue se se!ecciona es e! *ue e! coeficiente m)s a!to de transmisin de

ca!or, en !as condiciones de operacin deseadas, en trminos de J-s/ por d!ar

de costo insta!ado.

'eparacin de vapor0!*uido. Este prob!ema de dise#o es importante por varias

razones, !a m)s importante sue!e ser evitar e! arrastre , debido a! va!or de

productos perdidos, !a contaminacin de! vapor codensado, e! ensuciamiento o !a

corrosin de !as superficies en *ue se condensa e! vapor.

E! comportamiento de! evaporador se c!asifica sobre !a base de !a economa devapor.

7/25/2019 Resumen evaporados

3/6

C!asificacin

ca!entamientoseparado de!

!*uido enevaporacin, por

superficiestubu!ares de

ca!entamiento

Ca!entamientoconfinado porserpentines ,

camisas,paredesdob!es,p!acasp!anas, etc.

contacto directocon e! !*uido de

evaporacin

ca!entamientopor radiacin

so!ar

mediante

Tip" !e evapra!re"

Evapra!re" !e circu$aci#n %r&a!a

1o sue!en ser !os m)s econmicos para muchos usos, estos son apropiados para

una gran variedad de ap!icaciones.

En e!!os se obtienen coeficientes de transmisin de ca!or m)s a!tos cuando se

permite *ue e! !*uido hierva en !os tubos.

E! tipo de cabeza! *ue se uti!iza en !os evaporadores de circu!acin forzada de de

se!eccionarse de acuerdo con !as caractersticas de! producto, puediendo

ap!icarse desde un separador centrifugo simp!e a !as c)maras de crista!izacin.

Ven'a(a" ) !e"ven'a(a" !e $" evapra!re" !e circu$aci#n %r&a!a

+enta2as

7/25/2019 Resumen evaporados

4/6

Coeficiente de transferencia de ca!or e!evados

Circu!acin positiva

3ibertad re!ativa de ensuciamiento y formacin de sa!es y escamas.

De"ven'a(a"

Costo e!evado

Energa necesara para !a bomba de circu!acin

4iempo de residencia re!ativamente a!to

Ap$icacine"

(roductos crista!inos

5iso!uciones viscosas y corrosivas

Evapra!re" ver'ica$e" !e 'u* cr'

Es e! *ue m)s se uti!iza de forma comercia!, su uso principa! en !a actua!idad, es !a

evaporacin de! 2ugo de ca#a de az6car.

3a circu!acin se induce mediante !a ebu!!icin en !os tubos

E! cuerpo esta constituido por un ci!iindro vertica!, y tubos !os cua!es se e7panden

en pane!es horizonta!es a !o !argo de todo e! di)metro de! cuerpo de !a unidad, !a

ve!ocidad de circu!acin a tr)ves de !os tubos es varias veces superior a !a

ve!ocidad de a!imentacin8 por tanto debe e7istir un paso de retorno desde !a zona

superior de! pane! de tubos hasta !a zona inferior de! mismo. 3o *ue se uti!iza a

menudo es una admisin descendente.

3a circu!acin y transmisin de ca!or, en este tipo se ven afectadas fuertemente

por e! nive! de !*uido.

Ven'a(a"

Coeficente de transmicin de ca!or e!evados con diferencias a!tas de

temperaturas.

E!iminacin mec)nica de senci!!a de !as escamas

9a2o costos

De"ven'a(a"

Retencin a!ta

7/25/2019 Resumen evaporados

5/6

"a!a transmisin de ca!or con !*uidos viscosos

(eso e!evado

Evapra!re" ver'ica$e" !e 'u* $arg

En este tipo se consigue una mayor evaporacin tota! *ue en todos !os dem)s

combinados, ya *ue norma!mente es e! m)s barato por unidad de capacidad,

uti!iza una pe!cu!a descendente de! vapor vertica! e! cua! e!imina !os prob!emas de

carga hidrost)tica . 'e a!imenta a!imenta !*uido por !a parte superior de !os tubos

y f!uye hacia aba2o por !as paredes. :enera!mente !a separacin de! vapor y e!

!*uido tienen !ugar en e! fondo. Este evaporador se emp!ea mucho para !a

concetracin de frutas puesto *ue e! tiempo de retencin es muy pe*ue#o.

Evapra!re" !e !i"c en ca"ca!a se emp!ean en !a industria pape!era y de

pu!pa de madera para recuperar ca!or y productos *umicos arrastrados de !os

gases de! *uemador para !ograr una concentracin fina! de! !icor negro antes de

*uemar!o en un ca!entador.

U'i$i&aci#n !e $a !i%erencia !e 'empera'ura"

e! gradiente de temperratura constituye !a fuerza impu!sora para !a operacin de

evaporacin y, genera!mente se encuentra !imitada, ya sea por !a re!acin de

compresin en evaporadores de tipo de vapor comprimido o por !a preson de

vapor y !a temperatura de! vertedero en !os evaporadores de efecto senci!!o ym6!tip!e. ;n ob2etivo fundamenta! en e! dise#o de !os evaporadores es hacer *ue

e! gradiente de temperaturas disponib!e para !a transmisin de ca!or tenga

2ustificacin econmica.

3a prdida principa! en de!ta 4 es debido a !a friccin y a !as prdidas de vapor a !a

entrada y sa!ida de !a tubera y en !os separadores de arrastre. 3as prdidas de

caida de presin corresponden a una reduccin en !a temperatura de

condensacin de! vapory, por e!!o, a una prdida en !a de!ta 4 disponib!e.

Separaci#n vapr+$,ui!

3as prdidas de producto en e! evaporador pueden deberse a !a formacin de

espuma, e! sa!picado de producto y a! arrastre. 3a separacin primaria de !*uido y

vapor se !!eva a cabo en e! cabeza! de vapor, haciendo e! )rea de !a superficie

horizonta! suficientemente grande para *ue !a mayor parte de !as gotas

arrastradas puedan precipitarse en e! f!u2o ascendente de vapor. 1orma!mente, !as

prdidas por formacin de espumas se deben a !a presencia en e! !*uido en

7/25/2019 Resumen evaporados

6/6

evaporacin de co!oides o depresores de !a tensin superficia! y s!idos finamente

divididos.

Cn%iguraci#n !e evapra!re"

Evapra!re" !e e%ec' "imp$e se uti!izan cuando !a capacidad re*uerida es

pe*ue#a, e! vapor es barato, e! a!imento es tan corrosivo *ue se re*uieren

materia!es de construccin muy caros, o cuando e! vapor est) tan contaminado

*ue no se puede reuti!izar.

Termcmpre"i#n e! medio m)s simp!e para reducir !as necesidades de energa

de evaporacin consiste en comprimir e! vapor de un evaporador de efecto simp!e

para poder uti!izar!o como medio de ca!entamiento en e! mismo evaporador.

Evapraci#n !e e%ec' mu$'ip$e es e! mtodo principa! *ue se uti!iza para

economizar energa, !a mayor parte de estos evaporadores funcionan en continuo,

aun*ue para a!gunos materia!es difci!es de tratar puede uti!izarse un cic!o de

cargas continuas.

Op'imi&aci#n

3a fina!idad primordia! de! dise#o de un evaporador consiste en permitir !a

produccin de !a cantidad necesaria de un producto satisfactorio, con un costo

tota! m)s ba2o. Esto re*uiere !a rea!izacin de c)!cu!os de ba!ance econmico *ue

pueden depender de un gran n6mero de variab!es ta!es como< presin inicia!,n6mero de efectos, distribucin de !a superficie , tipo de evaporador, materia!es de

construccin , corrosin mano de obra operaciona! y necesidades de

mantenimiento.