evaporacion

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EVAPORACIÓNEVAPORACIÓN
Mercedes Fernández Arévalo
Evaporación
VAPORIZACIÓN DE UN LÍQUIDO A CUALQUIER VAPORIZACIÓN DE UN LÍQUIDO A CUALQUIER 
TEMPERATURA Y SÓLO EN SUPERFICETEMPERATURA Y SÓLO EN SUPERFICE
•• Concentración de soluciones, suspensiones o emulsionesConcentración de soluciones, suspensiones o emulsiones
•• Concentración de líquidos extractivos y obtención de Concentración de líquidos extractivos y obtención de 
extractos secosextractos secos
OBJETIVOS:OBJETIVOS:
Asegurar mayor estabilidad fisicoquímica Asegurar mayor estabilidad fisicoquímica 
(almacenamiento)(almacenamiento)
Hacer más cómodo su transporte y utilización Hacer más cómodo su transporte y utilización 
(fluidez, concentración, ...)(fluidez, concentración, ...)
Factores que influyen 
•• Naturaleza del líquido a evaporarNaturaleza del líquido a evaporar
•• Cantidad de líquido a evaporarCantidad de líquido a evaporar
•• Cantidad de calor suministrada y Cantidad de calor suministrada y 
aprovechadaaprovechada
•• Factores externos: humedad, presión, Factores externos: humedad, presión, 
temperatura ambientetemperatura ambiente
•• Concentración inicialConcentración inicial
Evaporadores
CAPACIDAD DE EVAPORACIÓNCAPACIDAD DE EVAPORACIÓN::
dQdQ / / dtdt = αt • S • = αt • S • ΔΔTT
dQdQ / / dtdt = cantidad de calor capaz de transmitir el = cantidad de calor capaz de transmitir el 
evaporador en función del tiempoevaporador en función del tiempo
αt = coeficiente de transmisión calorífica del material αt = coeficiente de transmisión calorífica del material 
del evaporadordel evaporador
S = superficie de contactoS = superficie de contacto
ΔΔT = T evaporaciT = T evaporacióón n -- T inicialT inicial
Evaporadores
BALANCE TÉRMICOBALANCE TÉRMICO::
Energía aportadaEnergía aportada
Evaporación del disolventeEvaporación del disolvente
Pérdidas (radiación)Pérdidas (radiación)
PROBLEMAS EN LA EVAPORACIÓNPROBLEMAS EN LA EVAPORACIÓN::
•• Arrastre de espuma o gotas de líquido con el vaporArrastre de espuma o gotas de líquido con el vapor
•• Formación de incrustaciones Formación de incrustaciones 
DEFLECTORESDEFLECTORES
LIMPIEZAS PERIÓDICAS CON LIMPIEZAS PERIÓDICAS CON 
ÁCIDOS O BASES DILUIDASÁCIDOS O BASES DILUIDAS
Evaporadores
Disposición esquemática de un evaporadorDisposición esquemática de un evaporador
Circulación Circulación 
naturalnatural
dQdQ / / dtdt = αt • S • = αt • S • ΔΔTT
Evaporadores
Circulación naturalCirculación natural
Evaporador estándar de tubos horizontalesEvaporador estándar de tubos horizontales
Evaporadores
Circulación naturalCirculación natural
Evaporador estándar de tubos verticalesEvaporador estándar de tubos verticales
Evaporadores
Circulación Circulación 
forzadaforzada
Evaporador estándar de tubos horizontales (tipo Evaporador estándar de tubos horizontales (tipo YaryanYaryan))
dQdQ / / dtdt = αt • S • = αt • S • ΔΔTT
Evaporadores
Circulación Circulación 
forzadaforzada
Evaporador estándar de tubos verticales (tipo Evaporador estándar de tubos verticales (tipo KestnerKestner))
dQdQ / / dtdt = αt • S • = αt • S • ΔΔTT
Evaporadores de múltiple efecto
UTILIDAD: concentrar líquidos con UTILIDAD: concentrar líquidos con 
viscosidad baja.viscosidad baja.
Ampliamente usado en todo tipo de Ampliamente usado en todo tipo de 
industrias.industrias.
FUNDAMENTOFUNDAMENTO: se crea una película del : se crea una película del 
líquido a concentrar en la superficie interna líquido a concentrar en la superficie interna 
de los tubos. de los tubos. 
La película desciende por gravedad La película desciende por gravedad 
adquiriendo velocidad. Se crea una gran adquiriendo velocidad. Se crea una gran 
turbulencia que aumenta la transferencia de turbulencia que aumenta la transferencia de 
calor. calor. 
FALLING FILM EVAPORATORS
VENTAJAS:VENTAJAS:
Construcción simpleConstrucción simple
Operaciones de limpieza fácilesOperaciones de limpieza fáciles
Coeficientes de transferencia de calor Coeficientes de transferencia de calor 
elevadoselevados
Opera a diferencias pequeñas de temperaturaOpera a diferencias pequeñas de temperatura
Tiempos de residencia cortos Tiempos de residencia cortos ((adecuadoadecuado parapara
productosproductos termosensiblestermosensibles))
Circulación natural
RISING FILM EVAPORATION
Circulación natural
Cuando comienza el proceso de evaporación, el vapor que se produCuando comienza el proceso de evaporación, el vapor que se produce en ce en 
el interior de los tubos dirige el líquido que se va concentrandel interior de los tubos dirige el líquido que se va concentrando hacia o hacia 
arriba, en un régimen turbulento, aumentando el rendimiento del arriba, en un régimen turbulento, aumentando el rendimiento del proceso.proceso.
VENTAJAS: 
•Se reducen los 
requerimientos de 
instrumentalización
•La construcción es 
simple
LIMITACIONES: 
•Los coeficientes de 
transferencia de calor 
son menores que en los 
falling evaportors. 
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FORCED CIRCULATION EVAPORATORS
VENTAJAS: 
•Válido para aplicaiones
de escalado
•Adecuados para 
líquidos de alta 
viscosidad
LIMITACIONES: 
•Requerimiento 
energético elevado
•Ciclos largos de 
producción
Utilizan una bomba para forzar el flujo del líquido a concentrarUtilizan una bomba para forzar el flujo del líquido a concentrar a través del a través del 
intercambiador de calor. Esto permite alcanzar antes la temperatintercambiador de calor. Esto permite alcanzar antes la temperatura, la ura, la 
velocidad y la turbulencia adecuadas para aumentar la velocidad velocidad y la turbulencia adecuadas para aumentar la velocidad del del 
proceso y disminuir el depósito de residuos en el interior de loproceso y disminuir el depósito de residuos en el interior de los tubos.s tubos.
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Evaporadores tradicionales
Cuando se trabaja en régimen de lote, Cuando se trabaja en régimen de lote, 
se va produciendo una disminución en se va produciendo una disminución en 
la velocidad de evaporación la velocidad de evaporación 
proporcional a la bajada del nivel del proporcional a la bajada del nivel del 
líquido dentro del tanque.líquido dentro del tanque.
PROBLEMA
¿EXISTE ALGUNA SOLUCIÓN?¿EXISTE ALGUNA SOLUCIÓN?
WALL WETTER
•• Se introduce el Se introduce el líquidolíquido a a evaporarevaporar en el en el tanquetanque y se y se lanzalanza
haciahacia la pared la pared internainterna calefactadacalefactada..
•• EstoEsto implicaimplica el el usouso del del áreaárea completacompleta de de transferenciatransferencia de de 
calorcalor mientrasmientras duredure todotodo el el procesoproceso..
•• La La duraciónduración de la de la evaporaciónevaporación se se acortaacorta..
http://www.kce.co.jp/English/wweng.htm
WALL WETTER
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Escala laboratorio
Escala industrial
WALL WETTER
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REACCION REACCION
EVAPORACION EVAPORACION