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AP 14 -EVAPORADORES 2

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE 
INGENIERIA INDUSTRIAL ASIGNACIÓN 
PROCESUAL 14 
 
 
Asignatura: Operaciones Unitarias 
Unidad de Aprendizaje: Resolución de balances utilizando Matlab y Excel. 
Preparado por: Ing. Harry Reyes V 
 
 
EVAPORADORES 6 
CRUZ CRUZ JOSUE MANUEL 
GONZALEZ GOMEZ HERNAN DARIO 
MUÑOZ LOOR WILMER MANUEL 
VERA VERA JONATHAN JOEL 
VERGARA SANCAN GENESSIS DAYANA 
 
 
 
OBJETIVO 
Al final de la clase el estudiante será capaz evaluar los requerimientos de energía 
para para determinación del área de un tipo de intercambiador y de un evaporador 
del proceso de elaboración de jugo de naranja utilizando el SOFTWARE Aspen 
Hysys. 
 
 
TALLER 
1.- Ver el siguiente video: Un proceso industrial de elaboración de jugo de naranja. 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=FGCVpB9bkSo 
 
2.- Realizar el balance de materia/energía del proceso de calentamiento que se 
muestra en el video (8 puntos) 
 
 
 
https://campusvirtual2.ug.edu.ec/user/view.php?id=22743&course=3898
https://campusvirtual2.ug.edu.ec/user/view.php?id=24883&course=3898
https://campusvirtual2.ug.edu.ec/user/view.php?id=22877&course=3898
https://campusvirtual2.ug.edu.ec/user/view.php?id=23013&course=3898
https://campusvirtual2.ug.edu.ec/user/view.php?id=24867&course=3898
http://www.youtube.com/watch?v=FGCVpB9bkSo
BRYAN BLACIO CALLE 
JENNIFFER RUEDA APONTE 
JESUS ASENCIO ESPINOZA 
ALICIA BURGOS FLORES 
VICTOR VARGAS QUEVEDO 
 kg 
V 
A=10000 kg 
h 
SS=1 % 
T =40 ° C 
c =4,0 KJ ° C 
U= 1.700 w/m2 
 kg 
P=143 kpa 
2.a. - Siga los siguientes pasos mostrados por el docente 
(Felder/Valiente/Geankapolis/Acosta): 
 
- Iniciar software Aspen Hysys 
- Trazar en diagrama con sus entradas y salidas 
- Ingresar las condiciones de operación (usted la fija de acuerdo con 
el video) 
- Calcular los valores del balance de materia y energía. 
- Generar cuadro de resultados. 
- Simule las entradas y las salidas con otros valores 
- Verifique el algoritmo sea válido. 
- Genere pantallas (fotos) del diagrama y los resultados. 
- Guarde su trabajo en sus documentos con el nombre del proceso y 
su nombre-apellido. 
 
Se desea concentrar una disolución salina desde el 1% hasta el 1,5% en peso. La 
disolución inicial un caudal de 10.000 kg/h y se encuentra a 40°C. Para realizar esta 
operación se piensa utilizar un evaporador de un solo efecto, empleando vapor de agua 
saturado a 143 kPa. La presión en la cámara de ebullición es la atmosférica y se estima 
que el coeficiente global de transmisión de calor es U= 1.700 w/ m2. Calcular el área de 
transmisión de calor necesaria en el evaporador, así como los caudales másicos de 
disolución concentrada y vapor saturado. El calor específico de la disolución puede 
tomarse como c =4,0 
KJ ° C . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.257 KJ 
KG 
)= ( − ) =− 
ENTALPÍA Hv , Hg=2230 Kj 
kg 
BALANCE GENERAL 
B . G E=S 
A=V + L 
10000=V + L 
 
 
L= 10000 x 0,01 
0,15 
 
 
 
 
 
 
 
 
S . S 10000 ( 0,01)=V +0,15 L 
 
 
L=6,667 kg 
h 
V =10000−6,667 kg =3,333 kg / h 
h 
 
 
 
BALANCE DE ENERGÍA 
Tabla de vapor: A=L+V BALANCE DE MATERIA 
Hv 
Hg hA =hL+hv BALANCE DE ENERGÍA 
 
 
 
 
hA =C PA (T ∆−T 4 
KJ ° C 40 100 °C 240 kj 
vet kg kg 
 
 
h =2257 kJ 
 
hL=C 
 
PL ( T 
 
L−T 
 
 
ve
f 
=4 KJ ° C ( 100−100) ° C=0 
kg 
v kg 
 
 
ENTALPÍA DE LA SOLUCIÓN SALINA = ENTALPÍA DEL VAPOR 
 
 
H ∆SS =H ∆V 
H ∆=Kcal / …. QTC K K cal/kg 
 
 
 
) 
(
 
 
BALANCE DE ENERGÍA 
hA +W =hL+ hv Entalpía del producto terminado. 
 
 
BALANCE DE MATERIA + ENERGÍA 
 
 
λ W =h fg 
 
Kcal / kg x kg A . hA +W λ W =LhL+ V hv 
10000 (−240) +w 2230 kcal =3334 (2257) 
kg 
W =4450 Kg / h 
 
 
¿Qué cantidad de vapor se necesita la evaporadora? 
 
 
A =? 
Qsalino=Q vapor 
 
 
 
 Fórmula calor latente 
Q=w x λ W 
Q=4450 Kg x 2230 KJ 
h kg 
 
 
Q=9,9 x 106 KJ 
h 
 
 
CONVERTIR KJ/h a W 
Qtermodinámica=Qtransferencia de calor Q=9,9 
x 106 KJ x 0,278 
h 1 KJ 
 2,756 x 103 W 
 
CONVERSIÓN DE W A KW 
 
2,756 x 103 W x 1 kw 
1000 w = 2,756 Kw 
 
∆T FACTOR IMPORTANTE PARA HALLAR EL ÁREA 
 
 
∆T = 
∆Tmáximo−∆ Tmínimo 
ln 
∆Tmáximo 
∆Tmínimo 
 
∆T =Tmáximo −Tmínimo 
∆T =110 ° C−100° C 
∆T =10 °C 
FÓRMULA GENERAL 
 
QTC=UA x ∆T ln 
2,756 x 103 W =1700 W 
m2 
 
x A x 10 
 
A=162 m2 
 
 
INDICADORES 
 
Energía Necesaria = 
Producción 
 
2,756 x 103W 
6,667 kg / h 
=0,41
 
 
 
1 kg de producto terminado necesita 0,41 w 
 
 
Energía Necesaria = 
Área 
2,756 x 103W 
162 m2 
=17,01 
 
 
1 m2 está consumiendo 17 W 
 
 Kg Vapor 
Producción 
= 4450 kg / h =0,66 
6,667 kg / h 
 
1 Kg de producción necesita 0,66 kg de vapor
 2.b.- Pensamiento crítico al perfil de la carrera, competencias claves. (3 puntos) 
- ¿Cuáles son los beneficios de la simulación de los procesos en la ingeniería industrial? 
A través de la simulación se puede medir o esquematizar un proceso mediante la 
creación de un modelo que recoja el sistema de producción de la planta, en un entorno 
virtual. Al trabajar con un proceso virtual, todo error o ineficiencia puede ser solventada 
sin que haya una afección real en la planta productiva, además de ello, también nos 
permite anticiparnos a su resultado. 
Mediante la simulación podemos analizar cualquier tipo, cambio o propuesta, antes de 
que esta se lleve a cabo sin que ello conlleve ningún coste extra, de manera rápida, 
precisa y libre de riesgos. 
- ¿Para qué sirve el termino? “¿Qué pasaría si……? 
Este término nos proporciona saber en que unidades estamos ejerciendo, para saber si 
hay que seguir aumentando dicha producción o si solo estaría regulado. También 
adquirimos los términos de todas estas enseñanzas por lo que cada unidad 
correspondiente a su forma logística puede diferenciar con que estamos tratando. 
 
3.- Evaluar el proceso con el punto 2.b, comparando con una búsqueda booleana sus 
resultados. 
Con respecto a la elaboración de jugo de naranja y comparando con el 2.b con una 
búsqueda boleada es necesario obtener la información para obtener un buen 
producto de los cuales los factores que influye en el proceso son los siguientes: 
Las empresas utilizan cada vez mas el proceso de simulación como parte de su 
enfoque al proceso de innovación del negocio y mejora en su actividad. La simulación 
se emplea para comprender y analizar el balance de una empresa, asi como a 
visualizar el futuro estado del sistema replanteado y procura un medio para generar 
sugerencias para mejorar los procesos de innovación. 
Extracción del jugo: 
Esta operación se puede realizar en una maquina industrial que recibe naranjas y 
simultáneamente extrae y refina el jugo. También puede utilizar bombas domesticas 
o manuales. El jugo de naranja es el que mas se produce debido a su valor nutricional. 
Lavado: 
Es primordial por lo que se hace para eliminar bacterias superficiales, residuos de 
insecticidas y suciedad adherida a la fruta. Se debe utilizar agua clorada. 
4.- Elaborar una Síntesis del proceso productivo de 50 palabras (introducción, 
desarrollo, conclusión) (4 puntos ) 
La preparación del jugo de naranja se utiliza después de la cosecha de los frutos, se 
lava, se tamiza, se prensa, se centrifuga si se requiere el equilibrio, se filtra, se 
pasteuriza y se verifican todos los elementos importantes como la esterilización y 
almacenamiento. Finalmente, pasa a tanques de esterilización refrigerados o 
congelados. 
 
 
Bibliografía 
 
Autycom. (07 de 03 de 2021). www.autycom.com. Obtenido de 
https://www.autycom.com/simulador-de-procesos-que-es-y-cuales-son-sus- 
ventajas/#:~:text=Ventajas%20de%20la%20simulaci%C3%B3n%20de 
%20procesos&text=Mejora%20en%20los%20tiempos%20de,aver%C3%ADas%20m 
%C3%A1quinas%20y%20otros%20equipos. 
Caceres, L. (07 de 03 de 2021). prezi.com. Obtenido de 
https://prezi.com/zogkbtu_knrg/proceso-de-elaboracion-del-jugo-de-naranja- 
envasado/ 
diariodegastronomia.com. (07 de 03 de 2021). Obtenidode 
https://diariodegastronomia.com/contacto/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.autycom.com/
http://www.autycom.com/simulador-de-procesos-que-es-y-cuales-son-sus-
	UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL ASIGNACIÓN PROCESUAL 14
	EVAPORADORES 6
	CRUZ CRUZ JOSUE MANUEL
	GONZALEZ GOMEZ HERNAN DARIO
	MUÑOZ LOOR WILMER MANUEL
	VERA VERA JONATHAN JOEL
	VERGARA SANCAN GENESSIS DAYANA
	OBJETIVO
	TALLER
	2.- Realizar el balance de materia/energía del proceso de calentamiento que se muestra en el video (8 puntos)
	2.a. - Siga los siguientes pasos mostrados por el docente (Felder/Valiente/Geankapolis/Acosta):
	BALANCE GENERAL
	BALANCE DE ENERGÍA
	ENTALPÍA DE LA SOLUCIÓN SALINA = ENTALPÍA DEL VAPOR
	BALANCE DE ENERGÍA
	BALANCE DE MATERIA + ENERGÍA
	A =?
	CONVERTIR KJ/h a W
	CONVERSIÓN DE W A KW
	∆T FACTOR IMPORTANTE PARA HALLAR EL ÁREA
	INDICADORES
	2.b.- Pensamiento crítico al perfil de la carrera, competencias claves. (3 puntos)
	3.- Evaluar el proceso con el punto 2.b, comparando con una búsqueda booleana sus resultados.
	Con respecto a la elaboración de jugo de naranja y comparando con el 2.b con una búsqueda boleada es necesario obtener la información para obtener un buen producto de los cuales los factores que influye en el proceso son los siguientes:
	Las empresas utilizan cada vez mas el proceso de simulación como parte de su enfoque al proceso de innovación del negocio y mejora en su actividad. La simulación se emplea para comprender y analizar el balance de una empresa, asi como a visualizar el ...
	Extracción del jugo:
	Esta operación se puede realizar en una maquina industrial que recibe naranjas y simultáneamente extrae y refina el jugo. También puede utilizar bombas domesticas o manuales. El jugo de naranja es el que mas se produce debido a su valor nutricional.
	Lavado:
	Es primordial por lo que se hace para eliminar bacterias superficiales, residuos de insecticidas y suciedad adherida a la fruta. Se debe utilizar agua clorada.
	4.- Elaborar una Síntesis del proceso productivo de 50 palabras (introducción, desarrollo, conclusión) (4 puntos )
	La preparación del jugo de naranja se utiliza después de la cosecha de los frutos, se lava, se tamiza, se prensa, se centrifuga si se requiere el equilibrio, se filtra, se pasteuriza y se verifican todos los elementos importantes como la esterilizació...
	Bibliografía

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