Evaporación


E V A P O R A C I O N
El caso de la transferencia de calor a un líquido en ebullición. Un ejemplo muy importante de este tipo de transferencia de calor, bastante frecuente en las industrias de proceso, es el que recibe el nombre general de evaporación.
En la evaporación se elimina el vapor formado por ebullición de una solución líquida de la que se obtiene una solución más concentrada. Enla gran mayoría de los casos, la operación unitaria de evaporación se refiere a la eliminación de agua de una solución acuosa.
Entre los ejemplos típicos de procesos de evaporación están la concentración de soluciones acuosas de azúcar, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, glicerina, gomas, leche y jugo de naranja. En estos casos, la solución concentrada es el producto deseado y el agua evaporadasuele desecharse.
El objetivo de la evaporación es concentrar una disolución consistente en un soluto no volátil y un disolvente volátil. En la mayor parte de las evaporaciones el disolvente es agua. La evaporación se realiza vaporizando una parte del disolvente para producir una disolución concentrada.
La evaporación difiere del secado en que el residuo es un líquido -a veces altamenteviscoso- en vez de un sólido; difiere de la destilación en que el vapor es generalmente un solo componente y, aun cuando el vapor sea una mezcla, en la evaporación no se intenta separar el vapor en fracciones; difiere de la cristalización en que su interés reside en concentrar una disolución y no en formar y obtener cristales.
Normalmente, en evaporación el producto valioso es el líquido concentradomientras que el vapor se condensa y se desecha. Sin embargo, en algún caso concreto puede ocurrir lo contrario. El agua salubre se evapora con frecuencia para obtener un producto exento de sólido para la alimentación de calderas, para procesos con requerimientos especiales o para el consumo humano.
Esta técnica se conoce con frecuencia con el nombre de destilación de agua, pero se trata en realidadde evaporación. Se han desarrollado procesos de evaporación a gran escala utilizándose para la recuperación de agua potable a partir de agua de mar. En este caso el agua condensada es el producto deseado.
En una operación de evaporación se concentra una solución al eliminar disolvente por ebullición. Por lo general, el producto deseado es la solución concentrada, pero en algunas ocasiones, elproducto principal es el disolvente evaporado, por ejemplo, en la evaporación del agua de mar para obtener agua potable. Es posible continuar la concentración hasta la saturación de la solución y más aun, hasta que el soluto precipita como un sólido cristalino.
En realidad, el proceso de evaporación es equivalente a una separación en una sola etapa. Sin embargo, los componentes se separan en formatan definida que con frecuencia se olvida la composición de Equilibrio. En aquellas aplicaciones en las que la fase vapor constituye el producto valioso, este equilibrio puede ser importante.
Un evaporador debe consistir básicamente de un intercambiador de calor capaz de hervir la solución y un dispositivo para separar la fase vapor del líquido en ebullición. En su forma más simple, puede ser unacharola de líquido colocada sobre una placa caliente.
En la operación industrial, por lo general el equipo se construye para una operación continua, la superficie de intercambio de calor se incrementa de un modo notable, la ebullición es sensiblemente más violenta y la evolución del vapor es rápida. Se encuentran problemas tales como formación de espuma, incrustación, sensibilidad al calor,corrosión y limitaciones de espacio. Estos problemas han resultado en variaciones y refinamientos del diseño de evaporadores para lograr diferentes combinaciones de propiedades de la solución y condiciones económicas.
T I P O S D E E Q U I P O S D E E V A P O R A C I O N
La evaporación consiste en la adicion de calor a una solución para evaporar el disolvente que, por lo general es agua.
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