EVAPORACIÓN

EVAPORACIÓN

La evaporación es la operación de concentrar una solución mediante la eliminación de disolvente por ebullición. 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 altamente viscoso- 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.

Ejemplo

FACTORES DE PROCESO IMPORTANTES A CONSIDERAR

1. Sensibilidad térmica de los materiales

2. Presión

3. Formación de incrustación

4. Concentración en el liquido

5. Temperatura

6. Solubilidad

FUNCIONAMIENTO DEL EVAPORADOR

Un evaporador consiste 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 una charola de líquido colocada sobre una placa caliente.

La superficie de la placa caliente es un intercambiador de calor simple y el vapor se desprende en la gran área para flujo de vapor y su consecuente de baja velocidad de flujo.

EVAPORADOR DE PELÍCULA AGITADA

La principal resistencia a la transmisión global de calor desde el vapor condensante hasta el liquido que hierve en un evaporador en el lado del liquido. Por consiguiente, cualquier método que disminuya esta resistencia, dará lugar a un considerable aumento del coeficiente transmisión de calor.

La alimentación entra por la parte superior de la sección encamisada y se dispersa en forma de una película altamente turbulenta mediante las placas verticales del agitador. El concentrado sale por la parte inferior de la sección encamisada, mientras que el vapor asciende desde la zona de vaporización hasta un separador no encamisado cuyo diámetro es algo mayor que el tubo de evaporación. En el separador las palas del agitador proyectan hacia fuera el líquido arrastrado que choca contra unas placas verticales estacionarias. Las gotas chocan sobre estas placas y retornan a la sección de vaporación. El vapor exento de líquido sale a través de los orificios situados en la parte superior de la unidad.

EVAPORADORES DE CIRCULACIÓN FORZADA

Los evaporadores con calandrias externas con frecuencia operan como unidades de circulación forzada. Tales unidades son capaces de concentrar líquidos viscosos con lo que se consigue mantener velocidades de circulación adecuadas mediante centrifugas y cuando son más viscosos se usan bombas centrifugas y cuando son más viscosos se usan bombas de desplazamiento positivo.

EVAPORADOR VERTICAL DE TUBOS LARGOS

Puesto que el coeficiente de transferencia de calor del lado del vapor es muy alto en comparación con el del lado del líquido que se evapora, es conveniente contar con velocidades altas para el líquido. En un evaporador de tipo vertical con tubos largos como el de la figura, el líquido esta en el interior de los tubos. Estos miden de 3 a 10 m de alto, lo que ayuda a obtener velocidades de líquido muy altas. Por lo general, el líquido pasa por los tubos una sola vez y no se recircula. Los tiempos de contacto suelen ser bastante breves en este modelo.

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