Evaporador de película ascendente

UN I VE R S I D AD A UT O N O M A M E T R O P O LI T AN A
U N I D A D I ZT A P A L A P A
DIVISIÓN DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

I NG E NI E R I A Q UÍ M I C A I NG E NI E R I A Q UÍ M I C A

Laboratori o d e Op eraci ones U nitarias

Autor: Dr. Jaime Vernon Carter

PRACTI CA 3 EVAPORADOR DE PELÍ CULA AS CENDENTE OBJETIVO: Co mp re nder e l func io na mie nto de un e vapo rador depe líc ula asce nde nte a nive l p la nta p ilo to para lle var a cabo la operac ió n

TEORÍA La evaporación es la operación de concentrar una solución mediante la eliminación de disolvente por ebullición. Por lo general, el producto deseado es la solución concentrada, pero en algunas ocasiones, el producto principal es el disolvente evaporado, por ejemplo, en la evaporación del agua de mar paraobtener agua potable. Hay tres tipos principales de equipo de evaporación utilizados en la industria: A) Calderas B) Evaporadores *Plantas de fuerza *Químicos C) Intercambiadores – Vaporizadores *Rehervidores *Vaporizadores Los procesos de evaporación en plantas de fuerza se clasifican en cuatro ent idades: 1. 2. 3. 4. Evaporadores de agua de compensación para alimentar a la caldera Evaporadoresde proceso para la producción de agua purificada Evaporadores – transformadores de calor Destiladores de salmuera

El propósito principal de la mayoría de los evaporadores en las plantas de fuerza, es la separación de agua pura a partir de agua cruda o tratada. Las impurezas se retiran continuamente del sistema mediante la purga. Los evaporadores químicos se clasifican en dos grupos: decirculación natural y de circulación forzada. Los evaporadores de circulación natural se usan unitariamente o en efecto múltiple para los requerimientos más simples de evaporación. Los evaporadores de circulación forzada se usan para líquidos viscosos, para los que forman sales, y las soluciones que tienden a incrustarse. Los evaporadores de circulación natural se clasifican en cuatro clases principales:1. 2. 3. 4.

Tubos horizontales Calandria con tubos verticales Tubos verticales con canasta Tubos verticales largos

En el caso del laboratorio el equipo es un evaporador de tubo vertical de película ascendente, en el que el medio calefactor está separado del líquido por una superficie de vidrio consistente en un tubo vertical largo. En estos equipos la alimentación entra por el fondo de lostubos, y de inmediato alcanza una alta velocidad de ascenso y salida hacia el separador, debido a la expansión del vapor que se genera por el calentamiento con las superficies internas del tubo. Un evaporador puede ser operado de forma intermitente (las operaciones de llenado, evaporación y vaciado se ejecutan en pasos sucesivos), semi- intermitente (la alimentación se lleva a cabo en formacontinua, pero la descarga se efectúa hasta que alcanza la concentración final), de forma continua- intermitente (la alimentación es continua y, en ciertas partes del ciclo, la descarga también es continua) y, finalmente, también se pueden operar en continuo, en cuyo caso la alimentación y la descarga son continuas, permaneciendo la concentración de la alimentación y del producto prácticamenteconstante. Con objeto de ahorrar energía se tienen diferentes arreglos de evaporadores: A) Recompresión de vapor *Mecánica *Por eyección de vapor B) Bomba calorimétrica con fluido auxiliar C) Efecto múltiple *Alimentación hacia adelante *Alimentación hacia atrás *Alimentación en paralelo *Alimentación mixta En los evaporadores de tubos verticales largos de película ascendente, hay por lo común una zonaque no está en ebullición en la sección del fondo y una zona en ebullición en la parte superior. Es en este tipo de equipos donde se alcanza una mayor evaporación que en los demás. Están diseñados para trabajar en forma continua y se adaptan muy bien a la operación en múltiple efecto; aunque por lo general, se operan en un solo paso, llevando a cabo la concentración del líquido en el tiempo que...