EVAPORACIÓN
"Evaporación es una operación de la Ingeniería Química, que consiste en separar parcialmente el solvente de un la solución formada por un soluto no volátil, calentando la solución hasta su temperatura de ebullición".
La evaporación se realiza vaporizando una parte del disolvente para producir una disolución concentrada.
Difiere de los generadores de vapor porque la fuente de energía es un vapor y lo que se evapora no necesariamente tiene que ser agua.
Aplicación.
Son utilizados para la obtención de agua des mineralizada para calderas u otros procesos, en las industrias de alimentos y farmacología
Factores considerar en el diseño
Concentración en el liquido.
A medida que se verifica la evaporación, la solución se concentra y su viscosidad puede elevarse notablemente, causando una marcada disminución del coeficiente de transferencia de calor.
Solubilidad.
aumenta la concentración del soluto o sal, puede excederse el límite de solubilidad del material en solución y se formaran cristales.
Sensibilidad térmica de los materiales.
son sensibles a la temperatura y se degradan cuando ésta sube o el calentamiento es muy prolongado
Formación de espumas.
Esta espuma es arrastrada por el vapor que sale del evaporador y puede producir pérdidas de material.
Presión y temperatura.
Cuanto más elevada sea la presión de operación del evaporador, mayor será la temperatura de ebullición.
Formación de incrustaciones y materiales de construcción.
productos de descomposición o por disminución de la solubilidad
Componentes Principales.
Clasificación.
Los evaporadores se clasifican en:
Evaporadores de Plantas de Energía.
Son evaporadores que se utilizan en plantas de generación de potencia eléctrica para obtener agua desmineralizada aprovechando extracciones de vapor en turbinas.
Evaporadores Químicos.
Evaporador de Circulación Natural
En un evaporador de circulación natural se distribuyen una serie de tubos verticales de longitudes muy variables (calandria de tubos) dentro de una carcasa por donde circula vapor (u otro fluido caloportador)
Evaporador de Circulación Natural con Calandria Exterior
La calandria y su carcasa se sustituyen frecuentemente por un cambiador de calor de placas, que resulta particularmente útil cuando es previsible la formación de costras o la degradación del producto.
Uso:
Se usan para la concentración de productos alimenticios sensibles al calor, como la leche, los extractos cárnicos y los zumos de fruta.
Tubos verticales largos
Formado por un elemento calefactor tubular para el paso de líquidos a través de los tubos solo una vez, por circulación natural, el vapor entra a través del cinturón del evaporador. Es excelente para líquidos espumosos o que formen natas.
Evaporador de Película Descendente
Es aplicado a la producción de jugos concentrados, sueros y líquidos farmacéuticos sensibles al calor de alta calidad. Trabaja en condiciones de vacío y a bajas temperaturas por eso preserva las propiedades organolépticas del producto
Permite mayor ahorro de energía y disminuye costos de producción.
Evaporador de Película Ascendente
Uso:
Es usado para concentrar productos termosensibles es muy usado en la industria láctea.
Evaporador de Película Fina
Está formado por conos de evaporación giratorios equipo apropiado para procesos en donde la calidad del producto sea lo más importante
Uso:
Se usan finalizadores o evaporadores de acabado en los que hay que afrontar capacidades pequeñas y viscosidades elevadas, debido a su alto costo.
Se usan mucho para la concentración de la pasta de tomate, café, leche, suero, malta y productos azucarados.
Circulación forzada
Estas unidades son capaces de concentrar líquidos viscosos, si los líquidos son poco viscosos, se usan bombas centrífugas y, si lo son más, se emplean bombas de desplazamiento positivo.
Uso:
· Se utiliza para la elaboración de mérmelas y en la industria láctea.
· Líquidos muy viscosos
· Escalar líquidos que tienden a producir escamas
· Materiales sensibles al calor
· Líquidos que producen cristales
Evaporador de Placas
El líquido se bombea por él espacio comprendido entre dos placas con el medio de calefacción circulando por las placas adyacentes.
Uso:
Tienen excelente respuesta en aplicaciones especiales para la industria láctea.
Además de ser óptimo para la concentración de jaleas
Evaporador de Tripe Efecto
Es útil para la concentración de materiales fluidos como el azúcar de uvas, almidón y productos lácteos.
Uso:
En la industria química es usado para materiales sensibles al tratamiento de concentración al vacío en bajas temperaturas.