Evaporador Simple Efecto

Informe N°1
Operaciones Unitarias II
“Evaporador simple efecto”








Resumen
La experiencia realizada en el Laboratorio de Operaciones Unitarias (LOPU), perteneciente al Departamento de Ingeniería Química en la Universidad de Santiago de Chile, permite entregar el presente informe sobre el proceso deevaporación, a través de un Evaporador de simple Efecto.
Para ello se estudiará el comportamiento del solvente universal, agua dentro del evaporador, cuando se realizan distintas variaciones en la presión de vapor mientras el flujo de alimentación de agua y vacío se mantengan constantes; se observará como estas condiciones de trabajo influirán en el calor cedido, absorbido y perdido, a su vez seráposible determinar el coeficiente global de transferencia del evaporador, su capacidad y economía.
Para cumplir con los objetivos se vario la presión de vapor, la cual fue fijada en 5; 10; 16,5 [psig], con estas condiciones una vez alcanzado el estado estacionario se inicio la toma de datos dejando que el equipo funcionara durante 5 minutos, en donde se obtuvieron distintos datos de masa decondensado de vapor de calefacción, masa condensado del estanque, altura del estanque pulmón.
Se realizó un balance de energía al evaporador, para así estimar como se relacionaron las propiedades físicas tales como la temperatura, presión y altura del estanque pulmón en el desarrollo de la experiencia, lo que entrego como resultado un valor de calor cedido de 51.89 [KJ/s] y un calor absorbido de 51.18[KJ/s], junto con el valor de coeficiente global de transferencia que tuvo un valor de 0.65 [W/m^2*K] todo esto para la presión de 10[psig] en la cual se obtuvieron los resultados mas optimos a lo largo de la experiencia. Estos resultados son corroborados con la capacidad, economía y eficiencia obtenidos en estas condiciones los cuales fueron 72,00; 0,86 y 98.63 respectivamente.

1. Objetivos1.1 Objetico general

1.1.1 Caracterizar el equipo
1.2 Objetivos específicos

1.2.1 Realizar balance de energía al evaporador en estudio

1.2.2 Determinar el calor Q perdido al ambiente

1.2.3 Determinar la eficiencia del evaporador

1.2.4 Determinar el coeficiente global de transferencia de calor

1.2.5 Determinar los parámetros característicos del evaporador2. Marco teórico
Evaporación:
La evaporación es considerada la operación unitaria que tiene como principal objetivo concentrar una disolución consistente en soluto no volátil y un disolvente volátil, siendo este ultimo generalmente agua. Para llevar a cabo esta operación se vaporiza una parte del disolvente para de esta forma concentrar el soluto, el que es el producto de interés generalmente.Un ejemplo común de esta operación es la evaporación de salmuera para producir sal común.
Las variables y características que se deben tener en cuenta en un proceso de evaporación son:
2.1 Características del líquido: La operación y el diseño de evaporadores está altamente influenciada por las características del soluto a concentrar, ya que las propiedades de este afectan las propiedadesdel solvente como la transferencia de calor entre otras.
Las características más relevantes a considerar de los líquidos son:
2.2.1 concentración: Aunque la disolución en un comienzo puede ingresar lo suficientemente diluida, esta concentración disminuye a medida que transcurre el proceso, adquiriendo un carácter individualista (propiedades del líquido concentrado). La densidad yviscosidad aumentan a medida que aumenta el contenido del sólido, llegando a una condición de saturación con formación de cristales de por medio, lo cual es perjudicial para el equipo, pues genera obstrucciones que interfieren en la transferencia de calor.

2.2.2 Formación de Espuma: la formación de espumas es característica de compuestos orgánicos cuando son vaporizados, lo que acarrea...