Operaciones Unitarias guía ejercicios

UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA
DE LOS ALIMENTOS (ICYTAL)
/
CURSO
PROF.

:
:

Operaciones Unitarias (ITCL 238).
Elton F. Morales Blancas
UNIDAD: EVAPORACION- GUIA DE PROBLEMAS

1.

Una alimentación de 4535 kg/hr de una solución de sal al 2.0% en peso y 311 K, entra continuamente a un evaporador de efecto
simple para concentrarla a 3.0%. Laevaporación se lleva a cabo a presión atmosférica y el área del evaporador es 69.7 m2. El
calentamiento se logra con vapor de agua saturado a 383.2 K. Puesto que la solución es diluida, se puede suponer quetiene el
mismo punto de ebullición del agua. Se estima que la capacidad calorífica de la alimentación es Cp = 4.10 KJ/Kg-K.
Calcúlense las cantidades de vapor y de líquido producidos y elcoeficiente total de transferencia de calor U.
Rpta. U = 1283 W/m2 K.

2.

Con los mismos valores del área, U, presión del vapor de agua, presión del evaporador y temperatura de la alimentación del
Prob.(1), calcúlense las cantidades de líquido y vapor producidos y la concentración del líquido de salida cuando la velocidad
de alimentación se aumenta a 6804 kg/hr.
Rpta. V = 1256 kg/hr; P = 5548kg/hr; xp = 2.45%.

3.

Un evaporador de efecto simple está concentrando una alimentación de 9072 kg/hr de una solución de NaOH al 10% en peso en
agua para obtener un producto con 50% de sólidos. Lapresión del vapor de agua saturado que se usa es 42kPa (man) y la
presión en el espacio del vapor del evaporador es 20 kPa (abs). El coeficiente total de transferencia de calor es 1988 W/m2K.Calcúlense el vapor de agua usado, la economía de vapor en kg vaporizados/kg vapor consumido y el área para las siguientes
condiciones de alimentación:
(a)
(b)

Temperatura de alimentación de 288.8 K(15.6°C).
Temperatura de alimentación de 322.1 K (48.9°C)

Rpta. (a) S = 8959 kg/hr de vapor de agua; A = 295.4 m2.
4.

Un evaporador está concentrando F kg/hr a 311 K de una solución de NaOH...