UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAUCentro de Ciências Tecnológicas

Departamento de Engenharia Química

Operações Unitárias II Evaporadores

Profa. Dra. Marcela Kotsuka da Silva

Blumenau, 2015-2

Aplicações – café solúvel

Aplicações – açúcar

Aplicações – Suco de Laranja

Aplicações – Leite Condensado

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Tipos de Evaporadores ü Filme descendente

•  Líquido e vapor em escoamento paralelo. Um filme fino entra nos tubos de aquecimento através de um dispositivo de distribuição na cabeça do evaporador, escoa para baixo na tempera tu ra de ebu l i ção e é parcialmente evaporado.

•  Podem operar com diferenças de temperatura muito baixas entre o meio de aquecimento e o líquido em ebulição e também possui tempo de contato do produto bastante curto, adequado para produtos sensíveis ao calor e é o tipo de evaporador usado com mais frequência

Tipos de Evaporadores ü Filme descendente

Tipos de Evaporadores ü Filme ascendente

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•  Alimentação entra pelo fundo dos tubos de aquecimento. A força de ascensão do vapor produzido durante a ebulição faz com que o líquido e vapor escoem para cima em fluxos paralelos.

•  Este movimento ascendente de líquido e vapor tem o efeito benéfico de criar uma grande turbulência no líquido, o que é uma grande vantagem no caso de líquidos muito viscosos e que tendem a incrustar.

•  Normalmente é necessária uma grande d i f e r e n ç a d e t e m p e r a t u r a . É frequentemente usado com recirculação de produto.

Tipos de Evaporadores ü Circulação forçada

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•  Usados quando não se deseja que o produto entre em ebulição na superfície de troca térmica devido à incrustações ou para evitar cristalização.

•  O líquido que circula é aquecido quando escoa através do trocador de calor (calandria) e então parcialmente evaporado quando a pressão é reduzida no separador, resfriando o líquido para a temperatura de ebulição na pressão do separador.

•  É mais cara devido à bomba, mas pode-se manipular líquidos de elevada viscosidade e aumentar os coeficientes de transferência de calor.

Tipos de Evaporadores ü Circulação forçada

Tipos de Evaporadores ü Evaporador de placas

A: produto B: vapor C: concentrado D: sistema de aquecimento E: condensado

1: calandria 2: separador flash

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•  Ao invés de feixes de tubos, a superfície de troca de evaporadores pode ser const i tu ída de placas. Estas são semelhantes às dos trocadores de placas paralelas, mas com passagens mais largas para o escoamento de vapor. Nestas unidades, alterna-se o escoamento de produto e vapor entre as placas, da mesma forma que nos trocadores de placas alternam-se os fluidos frio e quente em placas adjacentes.

Tipos de Evaporadores ü Evaporador de placas

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•  São compactos, o separador é diretamente conectado ao p a c o t e d e p l a c a s c o m tubu lações de conexão curtas, de forma que o requerimento de espaço é bem baixo.

•  As placas de vapor e produto são separadas por gaxetas. São projetados para operação em passo único de filme ascendente.

•  Pode-se alterar o número de placas

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Diagrama de Dühr ing : r e l a c i o n a o p o n t o d e ebulição de uma solução com o ponto de ebulição do solvente puro

Simples efeito

Vapor de aquecimento

Solução diluída

Solução concentrada

Condensado

Vapor (Solução

evaporada)