Upload
trinhnguyet
View
633
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA
Facultad de ciencias Químicas
“ Evaporación de Materiales Biológicos y Condensadores de superficie”
Prof. Dr.
Operaciones Unitarias II
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA
Facultad de ciencias Químicas
“ Evaporación de Materiales Biológicos y Condensadores de superficie”
Prof. Dr. Iván Salmerón Ochoa
Gladis Patricia Mendoza Matricula:
Fecha de entrega:
Operaciones Unitarias II
“ Evaporación de Materiales Biológicos y Condensadores de superficie”
Mendoza Aragón Matricula: 245562
Grupo: 7 º EFecha de entrega: 18/09/2013
Evaporación de materiales biológicos
Dentro de los materiales biológicos se encuentran los productos
farmacéuticos, la leche, los jugos cítricos y los extractos vegetales, dichos materiales
difieren de los materiales inorgánicos y orgánicos en el proceso de evaporación, a
causa de que suelen ser muy sensibles al calor y contienen partículas muy finas
suspendidas en la solución. Además, en el diseño de los equipos se debe tomar en
cuenta un diseño donde la limpieza sea fácil de llevarse a cabo, ya que al ser
material biológico es susceptible al crecimiento microbiano.
Los sólidos disueltos en forma de partículas muy finas y los solutos disueltos
de alto peso molecular en muchos materiales biológicos contribuyen muy poco a la
elevación del punto de ebullición (EPE) al aumentar su concentración.
Dos factores importantes dentro de la degradación de los materiales
biológicos durante la evaporación son la temperatura y el tiempo de procesamiento.
Para ello se debe mantener una temperatura baja, lo cual se logra generando un
vacio, lo que reduce el punto de ebullición de la disolución. Para que el tiempo de
contacto sea corto, el equipo debe tener un tiempo bajo de retención del material
que se está evaporando. En la tabla 1.0 se citan diversos tipos de evaporadores
empleados para material biológico:
Tabla1.0.- Tipos de evaporadores para materiales biológicos.
Tipo de evaporador Material Biológico Evaporador
Evaporador Vertical de
tubos largos Leche
condensada
Evaporador de Caída de
película Jugos de frutas
Evaporador de película
agitada
Látex de caucho Gelatina Antibióticos Jugos de frutas
Evaporador de ciclo con
bomba de calor
Jugos de frutas Leche Productos
farmacéuticos
Jugos de Frutas
La evaporación de jugos de frutas difiere de la evaporación de una sal típica,
debido a que son sensibles al calor y su viscosidad tiende a aumenta conforme se
concentra la solución. Además, la materia solida tiende a adherirse a la superficie de
calentamiento causando carbonizaciones y deterioro de material.
A manera de reducir lo anterior se debe operar a una temperatura baja y un
tiempo mínimo, por ello en las plantas de jugos de frutas concentrados casi siempre
se opera con evaporadores de efecto simple, así como se trabaja al vacio, con
velocidades de circulación altas en la superficie de transferencia de calor. También
se emplean evaporadores múltiples de caída de película.
Soluciones de Azúcar
El azúcar se obtiene principalmente de la caña de azúcar y de la remolacha.
El azúcar tiende a formar caramelo cuando se mantiene a altas temperaturas por
prolongados lapsos de tiempo, por lo que se tiende a emplear evaporadores de
circulación natural de tubos cortos.
En el proceso de evaporación de soluciones de azúcar, la solución
transparente a concentración de 10-13% en peso se evapora hasta 40-60%.
Licores de desperdicio de la
En la fabricación de la pulpa de papel con el proceso de sulfato, los trozos de
madera se digieren o cocinan quedando un licor negro después de lavar la pulpa.
Esta solución contiene principalmente carbonato de sodio y compuestos orgánicos
de azufre.
Condensarodes para
evaporadores
• De superficie
• Contacto directo
Condensadores de Superficie
Por lo general, los vapores del
múltiple salen al vacio, por lo que deben condensarse y descargarse como
presión atmosférica. Esto se logra condensándolos con agua de enfr
ello se emplean diferentes tipos de condensadores:
Los evaporadores de superficie se emplean cuando no se
desea que el condensado y el agua de enfriamiento se
mezclen. En general son condensadores de tubos y coraza
con vapor en la coraza q
condensables (Ej. Aire) o bien que provienen de
descomposiciones
con flujo de pasos múltiples. Los gases no condensables salen por un tubo de
ventilación o con bombas de vacío
de la presión atmosférica puede ser
más costosos y utilizan mayor cantidad de agua de enfriamiento, por lo que no se
emplean cuando se puede emplear un cond
imagen 1.0 se muestra un condensador de superficie.
Imagen 1.0.- Condensador de superficie.
Condensadores de Superficie
Por lo general, los vapores del último efecto de los evaporadores de efecto
salen al vacio, por lo que deben condensarse y descargarse como
presión atmosférica. Esto se logra condensándolos con agua de enfriamiento. Para
ello se emplean diferentes tipos de condensadores:
Los evaporadores de superficie se emplean cuando no se
desea que el condensado y el agua de enfriamiento se
mezclen. En general son condensadores de tubos y coraza
con vapor en la coraza que por lo general son gases no
condensables (Ej. Aire) o bien que provienen de
descomposiciones en la solución, y agua de enfriamiento en los tubos
. Los gases no condensables salen por un tubo de
vacío, mientras que si el vapor se condensa por debajo
de la presión atmosférica puede ser extraído con bombas. Estos condensadores son
costosos y utilizan mayor cantidad de agua de enfriamiento, por lo que no se
emplean cuando se puede emplear un condensador de contacto directo
imagen 1.0 se muestra un condensador de superficie.
Condensador de superficie.
efecto de los evaporadores de efecto
salen al vacio, por lo que deben condensarse y descargarse como líquidos a
iamiento. Para
Los evaporadores de superficie se emplean cuando no se
desea que el condensado y el agua de enfriamiento se
mezclen. En general son condensadores de tubos y coraza
ue por lo general son gases no
condensables (Ej. Aire) o bien que provienen de
en la solución, y agua de enfriamiento en los tubos
. Los gases no condensables salen por un tubo de
, mientras que si el vapor se condensa por debajo
con bombas. Estos condensadores son
costosos y utilizan mayor cantidad de agua de enfriamiento, por lo que no se
ensador de contacto directo. En la
Bibliografía
Geankoplis, Ch. (1998), Evaporación, Procesos de transporte y operaciones
unitarias, 3ra Edición, Compañía editorial Continental, México pp. (569-572)