Informe De Evaporacion De Doble Efecto


Evaporacion con Doble Efecto

A. Sáncheza, D. Montañoa, D.F Fandiñoa, D.A Hernándeza, J. D Morenoa, L. M Belloa
a Departamento de Ingeniería Química y Ambiental Universidad Nacional de Colombia.

RESUMEN
El presente documento recopila la información experimental observada en la evaporación con doble efecto de agua. A partir de los datos obtenidos en el laboratorio se construyen relacionesentre la masa de vapor vivo alimentado y masa de condensado de vapor producido, así como balances de energía sobre el equipo con los cuales se encontraron posteriormente los valores de economía y coeficiente global aparente de transferencia de calor para analizar el fenómeno de evaporación en el tipo de equipo utilizado.
INTRODUCCIÓN
Cuando se lleva a cabo una evaporación, el fenómeno está gobernadopor la transferencia de calor. Este fenómeno se desarrolla cuando se realiza un calentamiento (generalmente se usa vapor de agua) a una solución que se dispone concentrar. A medida que se lleva a cabo el proceso, el solvente de la solución (industrialmente es típico que sea agua), se evapora y se obtiene a una temperatura cercana al punto de ebullición de la solución, cuando se considera unsolo efecto, es decir un solo evaporador, este vapor se desecha, pero en muchas ocasiones se utiliza como medio calefactor en un segundo equipo cuando es necesario una mayor producción de concentrado o los requerimientos energéticos lo demanden.
1. OBJETIVOS
- Construir un gráfico para la evaporación realizada de la masa de vapor vivo producido en el primero y segundo efecto, en función del tiempo.
-Realizar el balance de energía para todo el sistema de evaporación cuando se trabaja en paralelo.
- Determinar la Economía de la evaporación realizada.
- Determinar el coeficiente global de transferencia de calor para cada efecto.
3. MARCO TEÓRICO
El objetivo de la evaporación es concentrar una disolución consistente en un soluto no volátil y un disolvente volátil; con frecuencia el disolventees agua. La mayoría de los evaporadores se calientan con vapor de agua que se condensa sobre los tubos, este comúnmente se encuentra a una presión inferior a 3 atm. Cuando el líquido a evaporar se encuentra a un vacío moderado la temperatura de ebullición del líquido se reduce, por lo tanto aumenta la diferencia de temperatura entre el vapor condensante y el líquido de ebullición, aumentando así lavelocidad de transmisión de calor en el evaporador. [1]
Si se utiliza el vapor generado por el producto como fuente de energía de un segundo evaporador, y el producto concentrado en el primer efecto continúa su concentración en el segundo efecto, entonces tenemos un sistema de evaporación de doble efecto. En general, cuando el número de efectos es mayor de 1 se conoce como sistema de evaporaciónde múltiple efecto o evaporación multiefecto. En cada efecto, la presión es menor que la del efecto del cual recibe el vapor y superior a la del efecto al que suministra el vapor, por lo que la temperatura disminuye en relación a la disminución de presión en dicho efecto. [2]
El balance de energía se determina través de la siguiente ecuación:

Donde:
= Entalpia especifica total del aguaalimentada.
= Entalpia especifica del vapor vivo alimentado.
=Entalpia especifica del vapor producido en el segundo efecto.
=Entalpia especifica del condensado de vapor vivo
=Entalpia especifica del condensado de vapor producido en el segundo efecto.
La Economía del proceso viene determinada por la ecuación (2)

Donde:
= Es la masa de vapor producido en el segundo efecto.
= Es la masa del vapor vivoalimentado.
Para calcular el coeficiente aparente del primer efecto, se utiliza la ecuación (3):

Donde:
=Flujo de calor entregado por el vapor vivo. (4)
=Area total de trasferencia de Calor. (5)
= Numero de tubos.
= Longitud de loas tubos.
=Diametro externo de cada tubo.
=Diferencia aparente de temperatura. (6)
Para calcular el coeficiente aparente del segundo efecto se utiliza la ecuación...