Evaporador De Doble Efecto 4j6zj

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CUIDAD MADERO PROTOCOLO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

LABORATORIO INTEGRAL III EVAPORADOR DE DOBLE EFECTO INTEGRANTES

GONZÁLEZ PÉREZ JESSICA LIZZET 15070041 ALEXIS LEONEL VELAZQUEZ FLORES 15071915 CARLOS EDUARDO LUCIO ROJAS 14070027 BANDA CRUZ LUIS FERNANDO 15070084 MORENO GALVÁN CARLA EDITH 15071799 MENESES ARAN DULCE ABIGAIL 13071910 ROQUE FLORES GILBERTO URIEL 15071849 MOISÉS JONATHAN MARTÍNEZ MELÉNDEZ 15070204 ROQUE FLORES GILBERTO URIEL 15071849 BOLAÑOS JERONIMO JUAN MANUEL 14071505

Índice EVAPORADOR DE DOBLE EFECTO ............................................ Objetivo.................................................................................... Introducción............................................................................... Equipo utilizado.......................................................................... Procedimiento experimental ....................................................

Objetivo El objetivo de esta práctica es la evaluación experimental de los coeficientes globales de transferencia de calor, eficiencia térmica, capacidad de evaporación y factores de economía tanto en el primer como en el segundo efecto.

Introducción EVAPORACION Y EVAPORADORES DE MULTIPLE EFECTO Evaporación en múltiple efecto indica que el evaporado de un efecto se utiliza como medio de calentamiento en el siguiente efecto, siempre se inicia por el cuerpo que recibe vapor de La caldera. Los cuerpos que reciben vapor de una misma fuente solo forman un efecto independientemente de la forma en que circule la solución. El efecto múltiple puede operarse en paralelo o contracorriente. En el arreglo en paralelo el vapor externo y la solución diluida entran en el primer efecto y de ahí ambos siguen al segundo efecto. El circuito en paralelo es muy ventajoso, pues no requiere bombas para pasar la solución de efecto a efecto, pero tiene como inconveniente principal que la solución más concentrada está en el efecto más frío y esto puede ser un gran inconveniente cuando se trate de soluciones que al concentrarse aumenten gravemente en viscosidad. Para poder proyectar en múltiple efecto se requiere disponer de una amplia diferencia de temperatura entre el vapor de calentamiento y agua de enfriamiento a usar en el condensador, para poder así asignar gradientes de temperatura razonablemente grandes a cada efecto. Sin embargo, la decisión de usar simple efecto o múltiple efecto solo es regida por los costos. Al aumentar el número de efectos disminuye el costo de vapor de calentamiento requerido, pero aumenta la evaporación inicial, el costo de mantenimiento y la amortización. La mayoría de los evaporadores se calientan con vapor de agua que condensa sobre tubos metálicos. Generalmente el vapor es de baja presión, inferior a 3 atm absolutas, y con frecuencia el líquido que hierve se encuentra a un vacío moderado, de hasta 0,05atm absolutas. Al reducir la temperatura de ebullición del líquido aumenta la diferencia de temperatura entre el vapor condensante y el líquido de ebullición y, por tanto, aumenta la velocidad de transmisión de calor en el evaporador. El método general para aumentar la evaporación por kilogramo de vapor de agua utilizando una serie de evaporadores entre el suministro de vapor vivo y el condensador recibe el nombre de evaporación en múltiple efecto. En el cual el vapor procedente de uno de los evaporadores se introduce como alimentación en el elemento calefactor de un segundo evaporador, y el vapor

procedente de éste se envía al condensador, la operación recibe el nombre de doble efecto. El calor del vapor de agua original es reutilizado en el segundo efecto, y la evaporación obtenida por unidad de masa del vapor de agua de alimentación al primer efecto es aproximadamente el doble. El primer efecto de un evaporador de flujo múltiple es aquél en el que se introduce el vapor vivo y en el que la presión en el espacio de vapor es la más elevada. El último efecto es el que tiene la presión mínima en el espacio de vapor

La presión en cada efecto es menor que la del efecto del cual recibe el vapor de agua y superior a la del efecto al cual suministra vapor. Cada efecto, por sí solo, actúa como un evaporador de un solo efecto, y cada uno de ellos tiene una caída de temperatura a través de su superficie de calefacción Correspondiente a la caída de presión en dicho efecto. El acoplamiento de una serie de cuerpos del evaporador en un sistema de múltiple efecto es una cuestión de tuberías de interconexión y no de la estructura de las unidades individuales. La numeración de los efectos es independiente del orden en el que las disoluciones entren como alimentación de los mismos. En figura la alimentación diluida entra en el primer efecto, donde se concentra parcialmente, pasa al segundo efecto para una concentración adicional y, por último, en el tercer efecto alcanza la concentración final. La disolución concentrada se extrae del tercer efecto mediante una bomba. En la operación en estado estacionario las velocidades de flujo y las velocidades de evaporación son tales que tanto el disolvente como el soluto no se acumulan ni disminuyen en cada efecto. La concentración, temperatura y velocidad de flujo de la alimentación están ligadas, las presiones en la entrada del vapor vivo y el condensador están establecidas, y todos los niveles de las disoluciones se mantienen en cada efecto. Por tanto, todas las concentraciones internas, velocidades de flujo, presiones y temperaturas se mantienen automáticamente constantes por sí mismas durante la operación del proceso. Equipo utilizado

El evaporador de doble efecto disponible en el laboratorio para realizar la parte experimental de esta práctica está conectada en circuito de alimentación en paralelo y sus dimensiones son las de un equipo de planta piloto de esta forma los resultados obtenidos son extrapolables a escala industrial. Las partes que constituyen el múltiple efecto son las siguientes: a) Dos evaporadores b) Dos separadores c) Un tanque de alimentación de solución diluida, dotado de una bomba centrifuga d) Dos tanques de vapor, uno conectado a la calandria del primer efecto y al segundo efecto que descarga al tanque de medición de condensado e) Un tanque hermético para recibir el producto concentrado que sale del separador del segundo efecto f) Un condensador de dos cuerpos para recibir el producto concentrado que sale del separador del segundo efecto g) Una bomba de vacío La concentración de la disolución concentrada solamente se puede modificar cambiando la velocidad de flujo de la alimentación. Si la disolución concentrada es demasiado diluida, se reduce la velocidad de alimentación al primer efecto y, contrariamente, se aumenta si es demasiado concentrada. La concentración en el último efecto y de la disolución concentrada que descarga del mismo alcanzará eventualmente un nuevo estado estacionario para el nivel deseado