Info evaporación simple

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - Sede Bogotá Marzo 16 del 2011 Joseph Zambrano Contreras. Jennifer Lizarazo Beltran. Camilo Niño. Pedro Jose Arias Monje. Francisco Javier Quintero Cortés. 244439 243937 244053 244324 244402

EVAPORACIÓN SIMPLE
INFORME ABSTRACT Con el fin de determinar el coeficiente global aparente de transferencia, las pérdidas aparentes de calor y la economía en laevaporación simple, se llevó a cabo esta operación por triplicado con una presión de vapor vivo de 12psi en todos los ensayos y presiones de 10psi y 5psi de vacío y la atmosférica de Bogotá (10,83psig) para la evaporación del líquido. Se encontró que, en ese orden, los coeficientes de transferencia son 60,8kJ/min m² K, 120,6kJ/min m² K y 205,6kJ/min m² K, mientras las pérdidas de calor fueron 826,8kJ/min,1952,9kJ/min y 3164,5kJ/min y las economías a los 12 minutos, fueron de 43,5%, 53,3% y 31,7%, respectivamente. OBJETIVOS • Calcular el coeficiente global de transferencia y las pérdidas de calor del evaporador simple contando con su balance de energía. • Determinar la economía de la evaporación. • Describir gráficamente el comportamiento de la masa de vapor condensada del vapor vivo y delproducido en función del tiempo. MARCO TEÓRICO EVAPORACIÓN. Industrialmente se refiere al proceso a través del cual una sustancia en su estado inicial, a condiciones de presión y temperatura dadas, se lleva hasta el estado vapor, por el intercambio de energía con otro fluido de trabajo, generalmente un vapor saturado, el cual transfiere su calor latente (que es más efectivo que transferir el sensible),condensándose así, para calentar el líquido frío hasta las condiciones de vaporización, de esta forma es posible retirar componentes volátiles y obtener un lícor (líquido que no se vaporiza) más puro. BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA. Para todo evaporador se reconocen cinco corrientes principales: la del alimento del fluido a evaporar m f, la de vapor generado mv, la de líquidos o licor residente ml,la del alimento del vapor saturado que cede su calor m sv y la de salida de éste, que se espera esté ya en estado líquido msl (transferencia de calor completa). Como el proceso es esencialmente físico, los balances de masa se pueden expresar de la forma:

mf =mlmv

msv =msl

Los balances de energía, en función de las entalpías son:

h F mF h sv ms=hl ml h v m v hsl msQ pérdidasCOEFICIENTE GOBAL. La expresión para determinar el calor transferido es:

Q=U A  T
Donde U equivale al coeficiente global de transferencia, es decir, el inverso de las resistencias totales del proceso de transferencia de masa, desde la creada por la suciedad del equipo. (incrustaciones en las paredes), las convectivas desde el seno de cada fluido hasta la pared de intercambio, la misma pared delintercambio, y demás). APLICACIONES INDUSTRIALES. Dependiendo del tipo de vaporizador que se use, se tienen diferentes tiempos de contacto del fluido frío o que desea vaporizarse, ya sea por completo o una fracción de éste, con la pared caliente del intercambiador; en función de ello se encuentran las aplicaciones usadas actualmente en la industria, por ejemplo, para procesos en los que semanejan compuestos deseados inestables térmicamente, como lo son el azúcar, la sal, y procesos de eliminación de salmueras y recuperación de sales, extracción de malta, levadura, concentración de efluentes de ósmosis inversa en la industria de curtidos, se requieren procesos de bajo tiempo de residencia como lo son la evaporación simple o natural. Otros procesos, en los que la economía se veincrementada por el uso de evaporadores de efecto múltiple son aquellos en los que interesan altas concentraciones en los licores y/o vapores obtenidos, como producción de soda caústica, digestado (de plantas de biogas), METODOLOGÍA El equipo en el que se lleva a cabo la experimentación también se usa para la evaporación con doble efecto y otras prácticas, de manera que el primer paso es adaptar el equipo...