Evaporador simple teoria

EVAPORADOR

Esquema d’un evaporador simple:

[pic]

F: flux màssic kg/h d’alimentació
C: flux màssic kg/h de solució concentrada
E: flux màssic kg/h de dissolvent evaporat
W: flux màssic devapor de calefacció en kg/h

Variables:

W = WC
F
C
E
XF, XC % pes

Equacions:

Balanços de matèria a la càmara d’ebullició:

F = E + CF · XF = C · XC
X: concentració percentual de solut

Balanç entàlpic a l’evaporador:

F · hF + W · HW = C · hC + E · HE + W · hW

H: entalpies vapor. El subíndex indica procedènciah: entalpies líquid. El subíndex indica procedència
Transmissió de calor:

q = W · (HW – hW) = U · A · (TW - TS)

U: coeficient integral de transmissió del calor =aquest valor s’obté experimentalment.
TW: temperatura de condensació del vapor de calefacció
TS: temperatura de ebullició de la solució concentrada

Graus de llibertat del sistema:G. LL. = Nº VARIABLES – Nº D’EQUACIONS LINEALMENT INDEPENDENTS

Tenim: 6 variables i 3 equacions linealment independents → 3 Graus Llibertat

Especificacions habituals:

Alimentació: F, XFi TF
Vapor: TS(PS)
Tipus de canviador: U

Dades adicionals:

Equilibri T = f (P, X)
Entalpies de les corrents

Relacions d’equilibris:

Increment ebulloscòpicDissolucions diluïdes → Llei de Raoult
Correlacions gràfiques basades en la regla de Dühring

Entalpies de les corrents:

HW : vapor saturat
HW : líquid saturat

[pic]

Entalpiesde dissolucions: hF i hC

[pic]

[pic]
Evaporador de múltiple efecte. Alimentació en paral·lel:
3 efectes

[pic]

A continuació l’esquema de la figura anterior:

Alimentació en paral·lel[pic]

Balanços Evaporador Corrents Paral·leles

Disolució:

Cn-1 = Cn + En

Solut:

Cn-1·xCn-1 = Cn·xCn
Entalpia a cada efecte:

En-1·HEn-1 +...