Operaciones Unitarias 2. Evaporacion

7/25/2019 Operaciones Unitarias 2. Evaporacion

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OPERACIONES UNITARIAS 2

MDULO

EVAPORACIN

Determinar los parmetros y variables que determinan losprocesos de evaporacin para el anlisis y diseo de procesos.

Carlos Alberto Garca Mogolln


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Sistema de Conocimientos

Introduccin: Evaporacin y usos de los evaporadores, influencia de laspropiedades del lquido de alimentacin en la evaporacin, evaporacin en efectosimple y mltiples.

Tipos de evaporadores: Componentes bsicos de un evaporador, evaporadores deun solo paso y circulacin, evaporadores de circulacin forzada, evaporadores de

tubos largos y flujo ascendente, evaporadores de pelcula agitada, funcionamientode evaporadores tubulares.

Capacidad de evaporacin: Factores que influyen en el punto de ebullicin dellquido, coeficientes de transferencia de calor, coeficientes globales, economa deun evaporador, balance de energa de un evaporador de simple efecto, clculos enun evaporador de simple efecto, clculo en un evaporador de mltiples efectos,

capacidad y economa de evaporadores de mltiples efectos.

Prctica de laboratorio: Evaporadores de simple efecto.


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Objetivos del Proceso de

Evaporacin

La concentracin de lquidos previa a la aplicacin de otrasoperaciones (deshidratacin, congelacin, esterilizacin).

Permitiendo ahorro de energa y facilitando el proceso.

Reduccin del peso y volumen para facilitar y abaratar eltransporte, almacenamiento y distribucin.

Facilitar el empleo y facilitar la oferta del producto.


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Tipos de Evaporadores

1. Configuracin de la superficie de transferencia.

2. Circulacin del liquido

3. Tipo de liquido aplicacin.


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Evaporadores de circulacin natural

(horizontal)

Fuente: NN. Tecnologa de Alimentos I, unidad_02_2010


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Evaporadores de

circulacin natural

(Vertical)



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Evaporadores de circulacin natural

(de calandria exterior)



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Introduction to Food En ineerin , 553


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EVAPORADOR DE EFECTO SIMPLE (ES)

QT= AUT

Y los Balances de

masa y energa?

Doc: Evaporadores de EfectoSimple - Mtodos de Clculo


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El problema de la Presin en EME

P1>P2 >P3

Alimentacin

Vapor Ts

Ts T2T3

Producto

L m n

3 3 3 2 2?Recuerda que

Teb


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Elevacin del Punto de ebullicin (EPE)

El T efectivo global es igual

a la suma de los T de cada

efecto:

P1 P2 P3Alimentacin

Vapor Ts

Ts T2T3

Producto

L m

T = (T1 + T2 + T3)= Ts T3

QT= AUT

n

q = A1

U1

T1

= A2

U2

T2

= A3

U3

T3

QT = UA(T1 + T2 + T3)

q1 = A1U1T1

=

1

1 + 1 + 1


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Unit Operations in Food Engineering - A. Ibarz, G. Barbosa-Canovas (CRC, 2003)

Elevacin del Punto de ebullicin (EPE)


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El problema de la configuracin

El bl d l fi i


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El problema de la configuracin


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El problema de los Requerimientosde Vapor y la Economa de vapor

P1P2

Alimentacin

Vapor Ts

Ts T2

Producto

L m

=

=


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Aplicaciones efecto de las variables

Evaporador de efecto simple.

Un jugo se va ha concentrar de 10% a 50% en un evaporador de

simple efecto. El vapor suministrado esta a 15psig (249F) y el vaco

de 25in Hg (125F) en el espacio de vapor. La alimentacin en el

evaporador es 55000 Lb/h a 125F y el A.tranferencia es 725ft2. El

condensado deja a la T del vapor y no se considera la EPE. El calorespecifico es 0,9Btu/lbF y la del producto es 0,5BTU/hF. El U =

200BTU/hft2F

Calcular los requerimientos de vapor y la economa. Si la temperatura

de alimentacin del producto cambia, grafique como cambia la

capacidad del evaporador.

Efecto Simple
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/ejemplos.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/ejemplos.xlsx


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Aplicaciones efecto de las variables

Evaporador de efecto doble.

Se concentra un liquido desde 11% hasta

50% del total de solidos concentrados en un

evaporador de doble efecto. La alimentacin

forward es de 10000Kg/h a 20C, el liquido

dentro del segundo efecto se evapora a 70C.

El vapor es suministrado al primer efecto a

198,5kPa. El condensado es descargado a

95C y del segundo efecto a 70C, el U en el

primer efecto es 1000W/m2C y en el

segundo es U es 800W/m2C. Los Cp son

3,8; 3,0 y 2,5Kj/KgC al inicio, intermedio y

producto final. Asumir que las A y gradientesde T son iguales en cada efecto.

Calcular los requerimientos de vapor y la

economa.

Efecto Doble
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Food Process Engineering and Technology - Berk Z

Evaporation. Tipos de Evaporadores. Chapter 21.

429p.

Handbook of food engineering practice

6.2. EVAPORATOR SYSTEMS AND APPLICATIONS 221p

Introduction to Food EngineeringPaul Singh

Design of a Multiple-Eff ect Evaporator 561p

Example 8.3 Doble efecto. Mtodo calculo.


Chapter 18. Evaporacion. 640p.

Mtodo iterativo Calculo EME. Triple efecto

Solving Problems In Food Engineering, Springer (2008)

Chapter 16. Evaporation 219p.


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