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EVAPORACIÓN
A CONTRACORRIENTE
CIRCULACIÓN DIRECTA O EN PARALELO
EVAPORADORES
MÚLTIPLE EFECTO
Muchas soluciones no son
ideales y presentan una
elevación en su punto de
ebullición y un calor de
disolución. Para encontrar la
elevación en el punto de
ebullición en la práctica se
hace uso de la regla de
Dühring, según la cual si se
grafica el punto de ebullición
de una solución frente a la
temperatura de ebullición
del disolvente, los puntos
correspondientes a la misma
concentración caerán sobre
una recta.
La mayoría de las soluciones no presentan mucho calor de disolución, esto es cierto con las soluciones
orgánicas tales como el azúcar, papel y sal. Sin embargo, el ácido sulfúrico o la sosa caustica y el cloruro de
calcio tienen mucho calor de disolución.
Cuando se quieren encontrar las entalpías de esas disoluciones se necesita adicionar el calor de disolución
al calor sensible y al latente. Estas disoluciones como se indicó anteriormente presentan además una gran
elevación en su punto de ebullición. Si al mezclarse dos líquidos o dos disoluciones se desprende o absorbe
calor, se dice que hay un calor de disolución.
El cambio de entalpía que se produce al mezclar dos líquidos a la misma temperatura se denomina calor de
disolución. El calor integral estándar de disolución se define como el cambio en la entalpía de un sistema
cuando un mol de un soluto se disuelve en n moles de disolvente manteniendo la temperatura a 25 ° C y 1
atm de presión. El valor numérico del calor integral de disolución depende del número de moles de
disolvente.
El calor integral de disolución se acerca a un máximo a dilución infinita, este valor límite se conoce como
calor integral de disolución a dilución infinita. Los calores de disolución se obtienen experimentalmente, y
por lo general se presentan en forma de gráficas.
CALORES DE DISOLUCIÓN DE
SOLUCIONES REALES
❑ KNO3
❑ NH4NO2
❑ NaNO2
CAPACIDADES CALORÍFICAS DE SOLUCIONES REALES
Para este tipo de soluciones no es recomendable utilizar las ecuaciones las ecuaciones anteriores, ya que
algunas de las condiciones de temperatura y presión pueden ser variable (cambiar).
Para disoluciones en las que un sólido inorgánico está disuelto en agua, los calores específicos de la mezcla
se pueden obtener a partir de gráficas.
Capacidades caloríficas de
soluciones reales.
COEFICIENTES TÍPICOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
EVAPORACIÓN EN MÚLTIPLES EFECTOS
Se desea concentrar 50000 lb/h de una solución química a 100 °F y con 10 % de sólidos hasta un producto
que contenga 50 % de sólidos. Se dispone de vapor a 12 lb/in2 de presión y el último efecto de la batería
que tiene iguales superficies de transferencia de calor en cada efecto, se supondrá que opera a un vacío
de 26 pulgadas de mercurio con referencia a un barómetro de 30 in. Para el condensador barométrico se
dispone de agua a 85 °F. Suponga que no hay elevación del punto de ebullición. Suponga también un calor
específico promedio igual a 1 en todos los efectos. El condensado de cada efecto sale a su temperatura de
saturación. Calcular:
▪ El consumo de vapor
▪ Área de transferencia de vapor para cada eveaporador.
Coeficiente total de transferencia calor para cada efecto:
U1 = 600 Btu /h.ft2.°F
U2 = 250 Btu /h.ft2.°F
U3 = 125 Btu /h.ft2.°F
Cp H2O = 1 Btu / lb.°F
EJERCICIO PARA RESOLVER EN PAREJAS O INDIVIDUAL
FECHA DE ENTREGA: VIERNES 03 DE ABRIL A LAS 23:55 HORAS COMO MÁXIMO.
FORMATO: PDF (EL DOCUMENTO DEBE INCLUIR PORTADA)
ASEGURAR SEA LEGIBLE EN SU TOTALIDAD, INCLUIR REFERENCIA DE TABLAS, FIGURAS O
APÉNDICES, DE DONDE SE TOMEN DATOS O VALORES DE CONSTANTES PARA RESOLVER EL
EJERCICIO.
Un triple efecto se usa para concentrar sosa desde 5 al 50 %.Se usa un arreglo directo, la
alimentación entra a 15 ° C. Los coeficientes serán de 3900, 2500,1500 kcal /h m2°C. Se usa
vapor de 8.5 kg / cm2 absolutas y eyectores para dar una presión de 52 mm de Hg absolutos.
Las áreas serán iguales y lo suficientemente grandes para dar 10 toneladas /h de
concentrado. ¿Cuáles serán las áreas? ¿Cuál será la economía
BIBLIOGRAFÍA
▪ Christie J. Geankoplis, (2003). Transport Processes and Separation Process Principles
(Includes Unit Operations), 4th Edition, Prentice Hall.
▪ Mc.Cabe, J. C. Smith, J. C. y Harriot, P. (2000) Operaciones Unitarias en Ingeniería Química.
Mc.Graw – Hill.
▪ Green Don, Robert Perry (2007), Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, McGraw – Hill.
▪ Antonio Valiente Barderas. (1988). Problemas de Transferencia de Calor. México D.F.: UNAM.
