Evaporación

Se conoce por evaporador al intercambiador de calor que genera la transferencia de energía térmica contenida en el medio ambiente hacia un gas refrigerante a baja temperatura y en proceso de evaporación. Este medio puede ser aire o agua.

En la evaporación se elimina el vapor formado por ebullición de una solución líquida de la que se obtiene una solución más concentrada. En la gran mayoría de los casos la operación unitaria de evaporación se refiere a la eliminación de agua de una solución acuosa. (C.J. Geankoplis, 1998)

Puesto que la evaporización implica una ebullición, la subcapa gaseosa en contacto con la fase liquida en la interfase liquido-vapor, estará constituida por vapor generado y por consiguiente no habrá resistencia a la transferencia de materia en la fase gaseosa, de ahí que esta operación está controlada por la velocidad de transferencia de calor y no por la correspondiente transferencia de materia. (Martínez de la Cuesta, 2004).

Como esta separación se realiza por medio de la adición de calor a la solución, para llevarla a la temperatura de ebullición, la forma más usual, en la cual se adiciona calor a un sistema de evaporación, es la condensación de vapor de agua de un lado de alguna superficie de contacto, de modo que el calor de la condensación o latente, que es mucho mayor que el calor requerido para el aumento de temperatura de la solución, o calor sensible, se transfiera por medio de la conducción a través de la pared y la convección en el seno del líquido. (Franco, J.A.).

El aparato más simple para este proceso consiste en una caldera o recipiente abierto; un aparato algo más complicado es el evaporador de tubos horizontales (Bennett & Myers, 1979).

Cuando se utiliza un solo evaporador, el vapor procedente del liquido en ebullición se condensa y desecha. Este método recibe el nombre de evaporación simple efecto, y aunque es sencillo, utiliza ineficazmente el vapor (McCabe., 2002).

Cuando dos evaporadores se conectan en serie se denomina al conjunto evaporación en doble efecto. (Ibarz et al., 2000). En este caso el vapor procedente de uno de los evaporadores se introduce como alimentación en el elemento calefactor de un segundo evaporador, y el vapor procedente de este se envía al condensador. (McCabe., 2002).

Entre los ejemplos típicos de procesos de evaporación están la concentración de soluciones acuosas de azúcar, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, glicerina, gomas, leche y jugo de naranja. En estos casos, la solución concentrada es el producto deseado y el agua evaporada suele desecharse. (C.J. Geankoplis, 1998)

...