Evaporación al vacío

EVAPORACIÓN AL VACÍO.

La evaporación al vacío consiste en reducir la presión del interior de la caldera del evaporador por debajo de la presión atmosférica. Esto permite reducir la temperatura de ebullición del líquido a evaporar, lo que reduce la cantidad de calor a aportar/eliminar en el proceso de ebullición y de condensación, además de otras ventajas técnicas como la de poder destilarlíquidos con alto punto de ebullición, evitar la descomposición de sustancias sensibles a la temperatura, etc.
Teniendo en cuenta que la evaporación es un sistema de separación, se constata la presencia de tres fluidos diferenciados: Agua a tratar, Destilado y Concentrado.
Agua a tratar: Es el fluido de entrada al evaporador. Se trata de agua contaminada con diversos productos inorgánicos u orgánicos,sólidos en suspensión, etc. Se precisa en algunos casos de un pretratamiento que puede consistir en una filtración de sólidos gruesos, decantación, neutralización o ajuste del pH cuando convenga, etc.
Destilado: Es el fluido obtenido de la evaporación que ha pasado de vapor a líquido. Se trata de agua más o menos pura, exenta de salinidad. Puede estar, no obstante, contaminada por la presenciade sustancias volátiles que se han evaporado junto con el agua. Dependiendo del destino final del agua condensada, se recomendará reciclarla tal cuál, o efectuar un afino antes de verter. Este tratamiento final del agua se consigue mediante sistemas de absorción-adsorción, separación por membranas u otros, para conseguir si se precisa agua ultrapura o vertible según norma vigente.
Concentrado: Esel producto residual final, es decir el balance entre destilado y agua a tratar. Por lo general, se consiguen reducir los volúmenes de ingreso unas 10 o 15 veces; se puede llegar incluso a residuo seco con equipos especiales. En algunos casos es posible recuperar este concentrado como materia prima; en otros se cederá a un gestor. Existen gestores especializados en este tratamiento o cesión queresultan de bajo coste. También existe la posibilidad de cederlo a depósitos o vertederos especiales dado su bajo contenido en agua. En cualquier caso, la enorme reducción de volumen del residuo hace muy rentable la inversión por el ahorro que representa en gastos de cesión a los gestores tradicionales.



Sistemas de evaporación al vacío.
Evaporación al vacío por bomba de calor: disfruta delciclo frigorífico del gas freón, mediante la acción de la compresión del gas que se condensa, y cede calor al líquido a evaporar mediante intercambio térmico. Posteriormente se procede a la expansión del gas por medio de una válvula termostática y de la acción de un condensador que refrigera el líquido evaporado y extrae el destilado. El freón discurre en circuito cerrado y hermético.
Al estarsometido el reactor de evaporación al vacío, permite evaporar a temperaturas sobre los 40 ºC, por lo que no se precisa de ninguna otra fuente de calor ni refrigeración convirtiéndose en un proceso muy atractivo desde el punto de vista económico y de gestión.
La energía absorbida en este procedimiento varía según la aplicación y el fluido a tratar entre 150 y 250 W por litro de destilado.
Este sistemade baja temperatura de evaporación permite una gran diversidad de aplicaciones, incluso para líquidos muy corrosivos mediante aleaciones especiales, sistemas de evaporación hasta residuo seco, líquidos fuertemente incrustantes o que cristalizan, etc.
Evaporación al vacío por compresión mecánica del vapor: trata de recuperar el calor latente de condensación del destilado como fuente decalentamiento del líquido a evaporar. A este fin, la temperatura del vapor generado en la evaporación, se incrementa mediante compresión del propio vapor. De esta manera el vapor sobrecalentado puede ser reciclado por medio de un intercambiador del propio evaporador consiguiéndose un doble objetivo: a) ahorro de energía para la evaporación y b) evitar el medio refrigerante para la condensación (torre de...