Problemas

Problemas de Evaporación
1. Se desea concentrar zumo de fruta a 25°C y con un 5% de sólidos en un evaporador de simple efecto. El evaporador opera a vacío de tal manera que el producto se evapora a 58°C, utilizándose vapor con una presión de 211.45 kPa. La concentración final que se desea obtener en el producto es de 35% de sólidos. La alimentación es de 11200 kg/h. El calor específico dela alimentación líquida y del producto concentrado es 4.12 kJ/kg.°C  y 3.00 kJ/kg.°C respectivamente. Coeficiente total de transmisión de calor es 9600 kj/m2.g.h.°C
Calcular: Vapor necesario, Economía del vapor, Área del evaporador.
2. En un evaporador de simple efecto se desea concentrar 10500 kg/h de un zumo cuya temperatura es de 30°C y tiene una concentración de 10% de sólidos. Lacámara de evaporación tiene un presión de 60.14 kPa. Se utiliza como vapor de calefacción vapor saturado a 450.85 kPa. La concentración final que se desea obtener en el producto es de 45% de sólidos. El calor específico esta en función de la concentración en la relación siguiente: Cp (kJ/kg.°C) = 4.17 – 1.25X; El Coeficiente total de transmisión de calor es 9750  kj/m2.h.°C
Calcular: Vapornecesario, Economía del vapor, Área del evaporador.
3. Para concentrar un zumo de Naranja  se utiliza un evaporador de simple efecto con circulación natural. En estado estacionario, el zumo diluido se alimenta a una velocidad de 23500 kg/h, concentrándose desde un 8 % de contenido en sólidos totales hasta alcanzar una concentración del 62%. Los calores específicos del zumo de manzana están en lasiguiente relación Cp =  4.25- 1.2 X (kJ/kg °C) y el aumento de punto de ebullición EPE = 2.0 + 3.0X (°C):   La presión del vapor vivo es 313.03 kPa, y la temperatura de entrada de la alimentación de 45 °C. El vapor que se genera en  la cámara de evaporación se condensa  a 60 °C, siendo el coeficiente global de transmisión de calor 12500 KJ/h.m2.°C,
Calcular: Caudal másico del producto concentrado,Vapor requerido, la economía del vapor, Área de transmisión de calor
4. Se desea concentrar 8500 kg/h de una solución azucarada de  20°C y con una concentración de sólidos de 7% de sólidos en un evaporador de doble efecto. El evaporador del segundo efecto opera a vacío con una presión de  25.03 kPa, utilizándose como vapor de calefacción un vapor cuya presión es de 169.06 kPa. Laconcentración final que se desea obtener en el producto es de 32% de sólidos. El calor específico de la alimentación líquida y del producto concentrado es 4.25 kJ/kg°C y 2.70 kJ/kg°C respectivamente Considerar que la capacidad cal varia de manera lineal. Coeficiente total de transmisión de Calor es de 8500 KJ/h.m2.°C. y 5200 KJ/h.m2.°C.  Para el primer y el segundo efecto. El aumento de temperatura deEbullición es despreciable. Calcular: Vapor necesario, Cantidad de vapor Generado, Temperatura en cada efecto, Economía del vapor para el proceso, Área de los evaporadores sin estas son iguales

Respuesta: Area : 45.26 m2: Vapor Necesario: 3829.287 kg/h: Vapor Generado: 5859.37: Temperatura en cada efecto: 92.94°C, 65°C
5. Se requiere concentrar 6500 kg/h de una solución azucarada de  21°Cy con una concentración de sólidos de 4% de sólidos en un evaporador de doble efecto. El evaporador del segundo efecto opera a vacío con una presión de  25.03 kPa, utilizándose como vapor de calefacción un vapor cuya presión es de 169.06 kPa. La concentración final que se desea obtener en el producto es de 35% de sólidos. El calor específico de la alimentación líquida y del producto concentradoes 4.25 kJ/kg°C y 2.70 kJ/kg°C respectivamente Considerar que la capacidad calorica varia de manera lineal. Coeficiente total de transmisión de Calor es de 8500 KJ/h.m2.°C. y 5200 KJ/h.m2.°C.  para el primer y el segundo efecto. El aumento de temperatura de Ebullición esta en la siguiente relación. EPE (°C) = 2.2 + 6.4X
Calcular: Vapor necesario, Cantidad de vapor Generado, Temperatura en...