Evaporación 2011
-
Upload
priscilahernandezdebrito -
Category
Documents
-
view
63 -
download
2
description
Transcript of Evaporación 2011
Operaciones en Ingeniería de Alimentos
Evaporación
1.- Para concentrar jugo de naranja se parte de un extracto que contiene 12,5 % de sólidos.
El 89,5% del caudal de jugo se pasa a evaporadores que trabajan al vacío y salen del
evaporador con 58% de sólidos. El resto de jugo se utiliza luego para diluir el jugo
concentrado que sale del evaporador hasta una concentración final de 42% de sólidos. La
finalidad es mejorar el sabor del jugo, ya que durante la evaporación se pierden ciertos
saborizantes volátiles.
Calcule el peso de agua evaporada por cada 100 kg/s de jugo diluido que entra al proceso.
Calcule también la cantidad de jugo que se utiliza para diluir el concentrado.
2.- Un jugo de naranja con un 11% de sólidos totales debe ser concentrado en un
evaporador de simple efecto. El jugo es alimentado a razón de 15000 kg/ h a 20°C. El
equipo es operado que la operación se realiza a 70°C. El vapor es provisto a 198.5 kPa. Si
se desea una concentración final del 50% de sólidos totales, calcular:
a) Los requerimientos de vapor y su economía.
b) El área de intercambio necesaria si se admite que el sistema opera con un U = 1500
watt/ m2 K.
Para calcular el cp del alimento utilizar la ecuación:
cp = 0.837 + 0.034 . (contenido de agua, %)
Agua evaporada
Jugo concentrado58% sólidos
Jugo Diluído12.5 % sólidos
Jugo con 42%sólidos
EVAPORADOR
Operaciones en Ingeniería de Alimentos
3.- Se concentra jugo de fruta a 20°C, con un 5% de sólidos totales en un evaporador de
simple efecto. El evaporador opera a vacío de tal manera que el producto se evapora a
80°C, utilizándose vapor con una calidad del 85% a 169.09 kPa. La concentración final de
sólidos que se desea obtener es de 40% de sólidos. El producto concentrado sale del
evaporador a una velocidad de 3000 kg /h. Calcular: a) el vapor necesario y b) la economía
de vapor para el proceso, cuando el condensado sale a 80°C. El calor específico de a
alimentación es de 4.05 kj/ kg °C.
4.- Se utiliza un evaporador de doble efecto para concentrar jugo de fruta a una velocidad
de 25000 kg/ h. El jugo contiene 10% de sólidos totales a 80°C, y debe concentrarse hasta
50% de sólidos. Se dispone de vapor saturado a 1.668 atm y la temperatura de
condensación de vapor en el segundo efecto es 40°C. El coeficiente global de transmisión
del vapor en el primer efecto es de 1000 watt/ m2 °C y de 800 watt/ m2 °C en el segundo.
Calcular la economía del vapor y la superficie necesaria en cada efecto. El cp es de 3.8 kj/
kg.
5.- El jugo del problema 2 debe ser concentrado en un evaporador de triple efecto. El vapor
vivo es alimentado al primer efecto a una presión de 198.5 kPa. La temperatura de
ebullición en el último efecto es de 70°C. Los coeficientes globales de transferencia de
calor en cada efecto son: U1 = 1420 watt/ m2 °C, U2 = 1050 watt/ m2 °C y U3 = 650 watt/ m2
°C. Se deben determinar los requerimientos y la economía del vapor en cada efecto, así
como también la economía global con que opera el sistema. Calcular el área de intercambio
de cada efecto. El calor específico promedio puede considerarse igual a 1 cal/ g°C a todas
las concentraciones.