Evaporadores

UNIVERSIDAD DE LAS AMERICAS
SEDE SANTIAGO CENTRO
INGENIERIA DE EJECUCION INDUSTRIAL

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“EVAPORADORES”
Resumen Ejecutivo

INTEGRANTES:

PROFESOR:

1. INTRODUCCION

En general se entiende por evaporación, a aquella operación unitaria que tiene por objeto concentrar una solución evaporando parte del solvente. Hasta llegar a su forma actual, pasando por lacaldera de sal calentada a fuego directo en la Edad Media, el evaporador ha sufrido una lenta y continua evolución en pos de optimizar su funcionamiento. En gran parte, los distintos equipos se han desarrollado como un arte, ya que debido al gran número de variables que intervienen, resulta, a menudo, difícil predecir el comportamiento térmico de los mismos.

La evaporación como operaciónunitaria esta involucrada en procesos como la deshumidificación, en la cual sin la presencia de ningún soluto se evaporan pequeñas cantidades de agua, hasta el secado donde se evapora la mayor parte del solvente (en general agua) para generar una masa predominantemente sólida. No obstante, se retiene el nombre de evaporación sólo para la concentración de soluciones líquidas.

Como fuente de calorpara producir la evaporación se emplea, generalmente, vapor de agua que condensa (vapor de baja-presión inferior a 3 atm) o algún fluido con alta capacidad calorífica que no cambie de fase (agua o aceite).

2. DEFINICION

Un evaporador, es un intercambiador de calor en el que se producen cambios de fase y pueden darse otros fenómenos asociados a la concentración de una disolución, comola formación de sólidos, la descomposición de sustancias, etc.

Los evaporadores se fabrican en muy diversos tamaños y con distintas disposiciones.

Los evaporadores, deben funcionar siempre al vacío parcial, pues esto reduce la temperatura de ebullición en la cámara de evaporación.

Cuando se procede a la instalación de cascadas de etapas en serie, estas deben de ir en vaciosucesivo, es decir en la cámara de cada evaporador debe haber siempre menos presión que en el anterior, y en el primero de ellos siempre menos de la atmosférica. De no ser así la evaporación no tendría efecto.

A continuación en la figura N° 1 se presenta el principio básico de la operación de un evaporador:

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Figura N°1. Esquema del funcionamiento de un Evaporador

3. AREADE UTILIZACION

Entre las numerosas aplicaciones de los evaporadores pueden mencionarse la concentración de soluciones, cristalización de soluciones, revaporización de un gas licuado para su transporte y almacenamiento, su empleo en procesos de separación primaria de compuestos con puntos de ebullición muy distintos y la remoción de solventes orgánicos volátiles. En tal sentido, estos equipospueden ser encontrados en las siguientes industrias de procesos, entre otras:

• Alimenticia (sal, jarabe de maíz, gelatina, jugos o zumos de frutas, azúcar, café, dulce de leche, leche entera y descremada, aceite de soja, caldos)

• Pulpa y papel

• Farmacéutica

• Fertilizantes (nitrato de amonio, ácido fosfórico, carbonato de potasio, úrea)

• Polímeros (estireno monómero, nylon,acrilatos, polímero sintético de etileno-propileno, EPDM)

• Química inorgánica (soda cáustica, carbonato de potasio, carbonato de sodio, dicromato de sodio, nitrato de sodio, sulfato de sodio)

• Química orgánica (recuperación de isocianatos, ácido acético, glicerina, etanolaminas y solventes orgánicos varios)

• Química fina y especialidades (aromatizantes)

4. UBICACIÓN DENTRODEL PROCESO

En la figura N° 2 se muestra un esquema simplificado de un evaporador y un conjunto de equipos auxiliares. La solución es ingresada al sistema desde un tanque de almacenamiento. A continuación del mismo se ubica el precalentador, cuyo empleo es necesario cuando la solución a concentrar se encuentra a una temperatura significativamente menor que la temperatura de operación del...