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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)
Fuente: NN. Tecnologa de Alimentos I, unidad_02_2010
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Evaporadores de circulacin natural
(de calandria exterior)
Fuente: NN. Tecnologa de Alimentos I, unidad_02_2010
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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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Unit Operations in Food Engineering - A. Ibarz, G. Barbosa-Canovas (CRC, 2003)
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Unit Operations in Food Engineering - A. Ibarz, G. Barbosa-Canovas (CRC, 2003)
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Unit Operations in Food Engineering - A. Ibarz, G. Barbosa-Canovas (CRC, 2003)
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Unit Operations in Food Engineering - A. Ibarz, G. Barbosa-Canovas (CRC, 2003)
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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.xlsx7/25/2019 Operaciones Unitarias 2. Evaporacion
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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.
Unit Operations in Food Engineering - A. Ibarz, G. Barbosa-Canovas (CRC, 2003)
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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