REPORTE EVAPORACION CONTINUA - SIMULACION

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA

INGENIERIA QUIMICA

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II

REPORTE

EVAPORACION CONTINUA - SIMULACION

LAURA PUELLO

SARAY QUINTANA

ANDRES LLORENTE

ELDER CARRIAZO

DAVID MORELOS

RODRIGO RICARDO

12 DE MAYO DEL 2022

1. Resumen

A partir de la guayaba es posible producir concentrado de pulpa realizando una evaporación al producto que se obtiene a la salida de la despulpadora. En este proceso se requiere un sistema de evaporación continua de doble efecto en el que se retira la cantidad de agua suficiente para que la pulpa alcance una concentración de sólidos de 62º Brix, aproximadamente.

1. Índice

1        Resumen        2

2        Índice        2

3        Objetivos        3

3.1        Objetivo General        3

3.2        Objetivo Específico        3

4        Fundamentos Teóricos        3

4.1        Equipo        3

4.1.1        Procesos termodinámicos        3

4.2        Modelo Físico Simplificado        4

4.3        Hipótesis        5

4.4        Modelo Matemático        5

5        Diseño de la Práctica        5

5.1        Variables y Parámetros        5

5.2        Elección del sistema        5

5.3        Hoja de Datos        5

5.4        Equipo y Materiales        5

5.5        Desarrollo de la práctica        5

6        Realización de la Práctica        5

6.1        Mediciones        5

6.2        Observaciones        5

7        Análisis de Datos y Resultados        5

7.1        Cálculos        5

7.2        Análisis estadístico y resultados        5

7.3        Gráficas        5

7.4        Discusión y Conclusiones        5

7.5        Sugerencias y recomendaciones        5

8        Referencias        5

9        Apéndices        5

1. Objetivos

1. Objetivo General

• Estudiar el comportamiento de un evaporador continuo de doble efecto.

1. Objetivo Específico

• Estudiar el efecto que tiene el caudal de alimento, sobre la cantidad de vapor vivo requerido, y la cantidad de fluido evaporado en el primer y segundo efecto.

1. Fundamentos Teóricos

La evaporación es una operación industrial fundamental en gran variedad de industrias; químicas, agroquímicas y de alimentos. Esta consiste en concentrar una disolución mediante la eliminación del líquido a través de condiciones termodinámicas que lo lleven a la fase vapor. Es usual que el agua sea el componente que se desea separar de la disolución. Es necesario tener en cuenta que las condiciones de operación deben ser apropiadas y características para cada proceso, por lo que es útil el estudio de la operación básica para trasladarlo a estas potenciales necesidades industriales (Rodrigo & Realpe, 2021).

1. Equipo

Los equipos de evaporación se ven determinados por diferentes necesidades; propiedades químicas y físicas en la operación y también las necesidades de producción de la planta. En este segmento se estudia los procesos alrededor de esta operación y cómo estos afectan el sistema de evaporación.

1. Procesos termodinámicos

El proceso puede verse determinado por el método de operación del evaporador, el cual puede ser entre: evaporadores de efecto simple o de efecto múltiple.

1. Evaporador de efecto simple

Es un evaporador de una sola etapa en donde la disolución de rica concentración entra a la capacidad del equipo mientras que el vapor saturado es alimentado por un haz de tubos por los que se compone este. El vapor condensado sale como chorros de agua. Debido a que se considera que la disolución entrante se encuentra en equilibrio con el vapor al ser calentada hasta evaporar el líquido a través de transferencia de calor entonces, ambos, la temperatura del líquido concentrado saliente y la temperatura del vapor es igual. Estos son utilizados con frecuencia cuando la capacidad de operación es pequeña y los costos por el uso de vapor también son pequeños (Geankoplis, 1998). De manera ilustrativa observe la siguiente figura:

Figura #. Evaporador de Efecto Simple. Fuente: Universidad Politécnica de Cataluña

[pic 1]

1. Evaporador de efecto múltiple

Debido a que en los evaporadores de efecto simple no es aprovechada mucha de la energía del vapor, por lo que aparecen los evaporadores de múltiple efecto, donde si se alimenta la disolución al primer efecto a una temperatura similar a la temperatura de ebullición entonces la relación másica entre cantidad de vapor usada contra la cantidad de agua evaporada será casi igual a la unidad, es decir, la eficiencia será casi de uno (1). Así, el vapor de agua evaporado en el primer efecto puede volver a ser utilizado como medio de calentamiento para el segundo efecto y este fenómeno se presenta una vez más en caso de haber un tercer efecto o más. Cabe resaltar que estos vapores de alimentación al segundo y demás efectos tienen una temperatura menor conforme avanza por cada efecto, por lo que es necesario disminuir la presión de operación en cada equipo para llevar a cabo eficazmente la evaporación y concentración rica de producto. Véase la siguiente figura:

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