Evaporacion

PRACTICA No. 2
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN ACUOSA DE COLORANTE

OBJETIVO.-

Aprender a operar el equipo de evaporación de película ascendente y aplicar las ecuaciones de balances de materia y energía, y la de velocidad de transferencia de calor en un evaporador para calcular algunas de las variables importantes de la operación de evaporación.

EQUIPO UTILIZADO.-

▪ Evaporador depelícula ascendente
▪ Bomba de vacio
▪ Caldera
▪ Cisterna y bomba de circulación de agua potable
▪ Báscula
▪ Recipiente de 10 a 20 litros de capacidad
▪ Pala o barra mezcladora
▪ Termómetro simple de mercurio de 0 – 100 °C

SUBSTANCIAS.-

▪ Agua potable
▪ Colorante en polvo (sobre para preparar bebidas con sabor a fruta)

PROCEDIMIENTO.-

1.Preparar la solución que desea concentrarse disolviendo el polvo colorante en 8 litros de agua potable, utilizando el recipiente disponible y la pala mezcladora. Se determina y registra el valor de su masa en la báscula y el de la temperatura con el termómetro.
2. Se hace funcionar la bomba de vacío, cuidando el suministro de agua de refrigerante que requiere, y después de abrir la válvula delvacío al evaporador, se le carga la solución que se preparó succionándola por medio de una manguera desde el recipiente a través del tubo de alimentación y su válvula correspondiente.
3. Manteniendo cerrada la válvula de descarga o de salida de solución concentrada, abierta la válvula de recirculación, y parcialmente abierta la válvula de alimentación para logar que la solución circuledentro del evaporador, se manipula la válvula del vacío para establecer una presión manométrica de 30 cm de Hg de vacío en el equipo.
4. Verificando que las válvulas de condensador y de gases incondensables estén abiertas, se inicia lentamente el suministro de vapor calefactor abriendo las dos válvulas provistas para ello: la primera o de paso se abre una vuelta y la segunda que regula la presiónse abre lo suficiente hasta observar que el vapor llena el espacio de calefacción del evaporador.
5. Cuando se observe que sale el vapor a través del tubo de gases incondensables, se cierra su válvula y se opera la que regula la presión de vapor hasta lograr una presión manométrica de 1.0 Kgf/cm2
6. Se suministra agua refrigerante a los condensadores, abriendo totalmente la primer válvulade tal fluido y la segunda lo que sea necesario para mantener una temperatura de aproximadamente 50 °C en el agua de salida.
7. El proceso de la evaporación se mantendrá sin suministro de solución diluida y sin salida de solución concentrada hasta lograr separar 2 litros de agua de aquella, los cuales se medirán en el matraz balón receptor de condensados.
Antes de lograr tal objetivodeben medirse y registrarse las siguientes variables de la operación: presión de vapor calefactor, presión en el evaporador, y temperaturas de entrada y salida del agua en los condensadores.
Con lo realizado hasta aquí se concluye la primera etapa de la práctica, y enseguida se hace la segunda.
8. Abriendo la válvula del vapor calefactor, se establece una nueva presión manométrica de1.5 Kgf/cm2
9. Se abre lo suficiente la válvula del vacío del evaporador para ajustar la presión dentro de él a 40 cm de Hg de vacío. Verificar que la solución circule adecuadamente en el equipo, y de ser necesario se ajusta la apertura de la válvula de alimentación.
10. También debe de supervisarse que la temperatura del agua a la salida de los condensadores se mantenga en los 50 °Caproximadamente, abriendo o cerrando la válvula correspondiente
11. Repetir el procedimiento descrito en el paso numero 7, y con ello concluye la práctica.
12. Para finalizar por completo, primer se cierran las válvulas del vapor calefactor, luego se cierra la de vacío, enseguida se apaga la bomba de vacío, y transcurrido unos 3 minutos se cierran las válvulas del agua de los condensadores. A...