Secuencia de calculos Operaciones Difusionales

SECUENCIA DE CÁLCULO. EVAPORADOR DE TRIPLE EFECTO

Datos necesarios para  realizar los cálculos:

1.- Tabla de datos de condiciones de operación

2.- Tabla de datos experimentales

3.- Con los datos necesarios verificar el balance de materia

V.- Revisión de cálculos e interpretación de los resultados obtenidos

Actividades recomendables para esta sesión:

1. Al inicio de ésta, el profesor representa el diagrama simplificado del equipo en el pizarrón.
2. Los alumnos anotan en el diagrama las condiciones de operación a las que realizaron el experimento y los datos experimentales, ubicándolos correctamente en el diagrama.
3. Anotar los resultados de los cálculos en cada una de las partes del diagrama.

Secuencia de cálculos

A.- En el evaporador:

1.-Balance global de materiales de todo el sistema, en (kg/h).

    Lo usual en la industria es realmente un balance de circuito de solución, es     decir, comprobar que los gastos  de solución concentrada mas evaporado total     equivalen al gasto de solución alimentada, esto deberá  aclararse durante la   operación lo cual nos da seguridad de estar en régimen permanente.

MA = Mp3 + Etotal                 Etotal = E1+E2+E3

[pic 1] [Kg/h]

Donde:

Área transversal del tanque receptor= [pic 2] ; [ m2]

Diferencias de alturas =[pic 3][m]

Densidad del fluido a la temperatura de recepción = [pic 4] [ Kg./m2]

Tiempo de medición =[pic 5] [h]

2.- Balance global de sólidos de todo el sistema:  [pic 6], en (kg de soluto/h).

Implica, cantidad de sólidos que entran al evaporador igual a la cantidad de sólidos que salen. Si la operación del equipo es correcta, no debe haber arrastre de sólidos con el evaporado, y por tanto el balance se reduce a establecer: sólidos en solución diluida deben igualar a los sólidos en solución concentrada que sale, en la practica del laboratorio este cálculo solo sirve para corroborar las mediciones de evaporado y concentrado:

3.-Balance de materiales en cada efecto, en (kg/h).  

    Primer efecto: MA = Mp1 +E1;  Segundo efecto: Mp1 = Mp2 +E2;

    tercer efecto: Mp2 = Mp3 +E3

4.-Balance de sólidos en cada efecto.

    Primer efecto:[pic 7]; Segundo efecto: [pic 8] ;  

    Tercer efecto: [pic 9]

5.-Balance de Calor en cada efecto. Evalúe: el calor suministrado, el calor absorbido y el calor no absorbido, en  (Kcal/hora).

Antes de hacer este balance hay que efectuar el balance de materiales (en el momento de realizar la practica), pues si este no es correcto hay que repetir la experimentación y no puede hacerse ningún calculo correcto sin esta premisa. El balance de calor en la industria  se hace generalmente con el circuito de solución, y se establece se la siguiente manera:

Calor total que sale con los productos (sensible + latente) menos calor que ya traía la solución diluida es el calor que recibe la solución al pasar por el evaporador.

  Primer efecto: Calor absorbido: QA1 = Mp1Hp1@tp + E1HE1@tE - MAHA@tA

                    Calor suministrado Qs1 = Mvc●λv@tv

Segundo efecto: Calor absorbido: QA2 = Mp2Hp2@tp2 + E2HE2@tE2 – Mp1Hp1@tp1  

                    Calor suministrado: Qs2 = E1●λE@tE1

    Tercer efecto: Calor absorbido: QA3 = Mp3Hp3@tp3 + E3HE3@tE3 – Mp2Hp2@tp2  

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