Evaporacion

Contenido

Introducción 3
Objetivos: 4
Marco Teórico 5
Balance de calor y de materia para evaporadores 5
Balance de calor 6
Elevación del punto de ebullición 7
Resultados y discusión 8
Cuestionario 11
Conclusión 13
Bibliografía 14
Anexos 16

Introducción

El agua es el ingrediente fundamental en la mayoría de los alimentos. En productos tales como la leche y jugos defruta ella excede de 85%. Esta agua puede ser reducida ventajosamente de modo de ahorrar en envasado, almacenaje y transporte. Uno de los métodos más comunes para reducir el contenido de agua en alimentos líquidos es la evaporación. (Instituto interamericano de Ciencias Agrícolas, 1980)
La evaporación es una operación unitaria que consiste en la eliminación de agua de un alimento fluido mediantevaporización o ebullición. Son varios los alimentos que se obtienen en forma de soluciones acuosas, y que para facilitar su conservación y transporte se concentran en una etapa de eliminación de agua. Los dispositivos para realizar esta eliminación de agua se denominan evaporadores. (Ibarz et al, 2005)

La evaporación ocurre cuando existen las condiciones de presión y temperaturas óptimas paraobtener la concentración buscada gracias a la transferencia de calor producida, además, esta operación requiere de un evaporador o varios evaporadores disponibles en un arreglo específico, el cual está limitado por las características fisicoquímicas de la materia prima y del producto terminado requerido (McCabe, 1985).

Los principales objetivos de la evaporación son los siguientes:
*Concentración de los alimentos antes de su deshidratación, congelación u otra operación reduciendo de esta forma su peso y volumen, permitiendo así un ahorro energético en las operaciones subsiguientes.
* Aumento del contenido en sólidos totales y mejora de la conservación del producto por reducción de su actividad de agua.
* Suministro de un producto de uso más cómodo para el consumidor ofabricante.
* Cambio de aroma y/o el color de los alimentos. (Sánchez Pineda, 2003)

Un evaporador consta, esencialmente, de dos cámaras, una de condensación y otra de evaporación. En la condensación un vapor de agua se transforma en líquido, con lo que cede su calor latente de condensación, el cual es captado en la cámara de evaporación por el alimento, del que se desea eliminar agua. El aguaevaporada abandona la cámara de evaporación a la temperatura de ebullición, al mismo tiempo que se obtiene una corriente de solución concentrada. (Ibarz et al, 2005)

Objetivos:

* Calcular el calor transferido durante una evaporación a presión atmosférica.
* Verificar la elevación del punto de ebullición de una solución.
* Monitorear la evaporación.

Marco Teórico
En la figura 1se muestra un diagrama simplificado del evaporador de una sola etapa o de efecto simple. La alimentación entra a TF y en la sección de intercambio de calor entra vapor saturado a TS. El vapor condensado sale en forma de pequeños chorros. Puesto que se supone que la solución del evaporador está completamente mezclada, el producto concentrado y la solución del evaporador tienen la misma composicióny temperatura T1, que corresponde al punto de ebullición de la solución. La temperatura del vapor también es T1, pues está en equilibrio con la solución en ebullición. La presión es P1, que es la presión de vapor de la solución a T1.
En el cálculo de la velocidad de transferencia de calor en un evaporador se emplea el concepto de un coeficiente total de transferencia de calor. Se establece laecuación
q=U*A* ΔT=U*A*TS- T1 (1)
Donde q es la velocidad de la transferencia de calor en W, U es el coeficiente total de transferencia de calor en W/m2, A es el área de transferencia de calor en m2, Ts es la temperatura del vapor que se condensa en K y T1 es el punto de ebullición del liquido en K.

Balance...