Evaporacion

Evaporación
1. Objetivos
A continuación se definirán los objetivos que se persiguen con la práctica:
1.1. Objetivo general
* Determinar la cantidad de agua evaporada y la cantidad de sal obtenida en un cierto tiempo de calentamiento y evaporación, utilizando un flujo constante de GLP.
1.2. Objetivos Específicos
* Aplicar las ecuaciones de cálculo paraevaporadores en un proceso de concentración de un producto en un evaporador de simple efecto y discontinuo por lotes.
* Calcular el balance de masa en el proceso.
* Calcular en balance de energía en el proceso.
* Extrapolar con los datos de la práctica a condiciones industriales.
2. Justificación
La realización de la práctica, que consiste en la evaporación de un líquido,es bastante frecuente en las industrias de proceso; en la evaporación se elimina el vapor formado por ebullición de una solución liquida de la que se obtiene una solución más concentrada.
Entre los ejemplos típicos de procesos de evaporación están la concentración de soluciones acuosas de azúcar, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, glicerina, leche y jugo de naranja. En estos casos, lasolución concentrada es el producto deseado y el agua evaporada suele desecharse.
En otros el agua que contiene pequeñas cantidades de minerales se evapora para obtener agua libre de sólidos que se emplea en la alimentación de calderas, para procesos químicos especiales, o para otros propósitos. Actualmente se están desarrollando y usando procesos de evaporación de agua de mar para obtener aguapotable. El principal objetivo de la evaporación consiste en concentrar una solución de manera que al enfriarse esta se formen cristales que puedan separarse.
3. Fundamento teórico
En Ingeniería Química, la evaporación es una operación en la que se separa, mediante ebullición, un disolvente volátil de uno o varios solutos no volátiles, con los que se encuentra mezclado formando unadisolución o suspensión. En la inmensa mayoría de las evaporaciones el disolvente es el agua.
Hay otras Operaciones Básicas similares en cuanto a la transferencia de materia y energía, pero en las que se persigue un fin distinto. Así, la evaporación se diferencia del Secado en que el residuo es un líquido en vez de un sólido; de la destilación, en que el vapor es generalmente de un solo componente, yaunque fuese una mezcla, en la evaporación no se pretende separar en fracciones; de la cristalización, en que el interés se centra en concentrar una disolución, pero no en la obtención y crecimiento de los cristales. En algunos casos, como en la evaporación de salmuera para obtener sal común, no hay una separación muy marcada entre evaporación y cristalización.
La resolución práctica de un problema deevaporación, (elección del tipo de evaporador), está profundamente afectado por el carácter del líquido que se concentra, lo que hace que esta operación sea distinta de la simple transmisión de calor.

Algunas de las propiedades más importantes de las disoluciones, a tener en cuenta en un proceso de evaporación, son las siguientes:
* Concentración de la disolución: Aunque el líquido queentra en un evaporador puede ser suficientemente diluido y poseer las propiedades del agua, a medida que aumenta la concentración, la densidad y viscosidad de la disolución aumentan, disminuyendo, por tanto, el coeficiente global de transmisión del calor. Si la ebullición es continuada, se puede alcanzar el estado de saturación, en cuyo caso habrá que retirar los cristales formados. Así mismo, esfrecuente que con el aumento de concentración aumente también la temperatura de ebullición de la disolución, dificultando el proceso, incluso impidiéndolo, si no se prevé, ya que podría resultar mayor la temperatura de ebullición que la del propio vapor de calefacción.
* Formación de espumas: Algunas sustancias, principalmente las orgánicas, forman una capa de espuma estable durante la...