S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T. INSTITUTO TECNOLGICO DE AGUASCALIENTESSUBDIRECCIN ACADMICA DEPTO. DE INGENIERA QUMICA Y BIOQUMICA

CARRERA INGENIERA QUMICALABORATORIO INTEGRAL III

PROFESOR: ALVARADO MONTOYA FRANCISCO JAVIER

EVAPORADORES Y DESIONIZADOR

ALUMNOS:ALVARADO BALDEZ ALMA FABIOLAARRIAGA GONZLEZ SANDRA ESTEFANIAHURTADO DVILA MARIO ALEJANDROPADILLA ESPARZA DIEGO ENRIQUE

FECHA: 21 DE FEBRERO DE 2013

EVAPORADORES Y DESIONIZADOROBJETIVO Aprender a utilizar y estabilizar el evaporador que se encuentra en el laboratorio de Qumica, con un efecto o con triple efecto. Determinar el costo de la produccin de agua desionizada producida en el desionizador que se encuentra en el cuarto de servicios del laboratorio.INTRODUCCINEVAPORADORES Se conoce porevaporadoral intercambiador de calor que genera la transferencia de energa trmica contenida en el medio ambiente hacia un gasrefrigerantea baja temperatura y en proceso deevaporacin. Este medio puede ser aire o agua. En laevaporacinse elimina el vapor formado por ebullicin de una solucin lquida de la que se obtiene una solucin ms concentrada. En la gran mayora de los casos, la operacin unitaria deevaporacinse refiere a la eliminacin de agua de una solucin acuosa. Entre los ejemplos tpicos de procesos deevaporacinestn la concentracin de soluciones acuosas de azcar, cloruro de sodio, hidrxido de sodio, glicerina,gomas, leche y jugo de naranja. En estos casos, la solucin concentrada es el producto deseado y el agua evaporada suele desecharse. En otros, el agua que contiene pequeas cantidades, de minerales se evapora para obtener agua libre de slidos que se emplea en laalimentacinde calderas, para procesos qumicos especiales, o para otros propsitos. Actualmente se estn desarrollando y usando procesos deevaporacinde agua de mar para obtener agua potable.Ocasionalmente, el principal objetivo de laevaporacinconsiste en concentrar una solucin de manera que al enfriarse sta se formen cristales que puedan separarse. Las propiedades fsicas y qumicas de la solucin que se est concentrando y del vapor que se separa tienen un efecto considerable sobre el tipo deevaporadorque debe usarse y sobre la presin y temperaturadel proceso. Laevaporacinconsiste en la adicin de calor a una solucin para evaporar el disolvente que, por lo general, es agua. Usualmente, el calor es suministrado porcondensacin de un vapor (como vapor de agua) en contacto con una superficie metlica, con el lquido del otro lado de dicha superficie. El tipo deequipo usadodepende tanto de la configuracin de la superficie para la transferencia de calor como de los medios utilizados para lograr la agitacin o circulacin del lquido.DESIONIZACINEl agua pura es indispensable para muchos procedimientos dependiendo de la aplicacin para la que se requiera. Esta purificacin es un procedimiento costoso, por consiguiente, antes de adquirir e instalar una unidad de purificacin, es preciso definir el nivel de pureza requerido para evitar gastos excesivos e innecesarios en la produccin de agua demasiado pura.La deionizacin consiste en la eliminacin de Iones inorgnicos presentes en el agua mediante el uso de resinas absorbentes de iones. Pueden utilizarse con relativa facilidad y no requieren aporte energtico, pero no eliminan impurezas orgnicas, es decir que no producen agua estril, siendo vulnerable a la contaminacin bacteriana, particularmente en un medio caluroso.Los Desionizadores contienen resinas insolubles de intercambio catinico(RESSO3H) y de intercambio Aninico (RES CH2N (CH3)3OH+). Estas resinas pueden conservarse en columnas separadas o en una columna de lecho mixto. El agua corriente pasa a travs de las columnas de resina, que intercambian los electrolitos solutos por iones H+ y OH-.Las resinas de intercambio catinico estn cargadas negativamente para captar iones cargados positivamente (Cationes) y las resinas de intercambio Aninico estn cargadas positivamente para captar los iones cargados negativamente(Aniones).Las resinas deben regenerarse o sustituirse, de acuerdo a las recomendaciones del fabricante cuando la conductividad del agua de salida es superior a 20 mS/cm, por lo tanto deben revisarse con regularidad para tener la seguridad de que no estn saturadas y de que producen el suficiente nivel de pureza requerido. Este examen se realiza midiendo la conductividad elctrica del agua tratada.La regeneracin o sustitucin de las resinas depende de la cantidad de agua tratada y de su dureza (la dureza guarda relacin con el contenido de calcio en el agua). La dureza del agua tratada por un desionizador es prcticamente nula.El flujo de agua que pasa por los desionizadores debe ser constante para evitar la formacin de colonias de bacterias y hongos. El empleo de agua clorada puede intoxicar la resina del desionizador produciendo su fallo prematuro.PROCEDIMIENTOEVAPORADOR1. La prctica consisti en hacer pasar al evaporador una solucin (agua), la cual se someter al calor provocado por el vapor de la caldera en el evaporador de un efecto y triple efecto.2. Prender la caldera, despus abrirla vlvula que alimenta devapor al evaporador 3.

3. Purgar el evaporador y mantener el proceso estable.

4. Tomar los valores de la presin del vapor y la presin de vaco en el evaporador 3.

5. Medir el flujo de los condensados.

6. Hacer lo mismo pero ahora usando los 3 evaporadores.

DESIONIZADOR1. Encender el desionizador y esperar hasta que el sistema est estabilizado2. Abrir la vlvula de agua y estabilizar el flujo de salida del desionizador.3. Tomar datos del flujo de salida, el flujo de la purga, temperatura y presin. Calcular costo del agua

RESULTADOSEvaporador efecto sencillo

Evaporador de triple efectoCLCULO DE ECONOMA DE EVAPORACIN

*EFECTO 1*EFECTO 2*EFECTO 3

B.M. BB.E. B.M. BB.E. B.M. BB.E.

Como usamos agua, suponemos:

@:

TV1=

120.82C

XP=27%Hv=545.744kcal/kg

Como.

=@:

TA=

20C

V3 =-17.76kg/hr

Con

Tref=120.82

W1=51.0364kg/hrCpA=1kcal/kgC

Con =

hA=-100.82kcal/kg

W2=41.2064

@:

=@:

Tw1=

120.82C

Ts=121.7CLa economa es: E

Ps=2.15kg/cm2

HS = 646.57kcal/kgTref=120.82C

hS=122.21kcal/kgCpA=1kcal/kgCE=45%

S = HS - hShw1=0kcal/kg

S = 524.36kcal/kg

S=43.76kg/hr

DesionizadorTi=18C@32C

Tf=50CCp=1007.8cal/Kg.C

T=32C=1000Kg/m3

Lt min

9.91 1.34

Q=6.675lt/min

0.44373m3/hr

0.11125kg/seg

Con q=mCpT

q=3588cal/seg

CFECCAPAMA

0.63$/kw13.8$/m3

Datos de placa

13kw/h

240Volts

5gal/hr

ConsumoCOSTO DE PRODUCCIN DE 1 LT DE AGUA DESTILADA

Electricidad=0.182$/hr 0.333200627$/lt

Agua=6.123$/hr

Total= 6.306$/hr