Ingeniería Química
Evaporación
Método de cálculo para evaporadores de múltiple efecto
Al efectuar los cálculos para un sistema de evaporador de efecto múltiple, los
valores necesarios son:
El área de la superficie de calentamiento en cada efecto,
los kilogramos de vapor de agua por hora que deben suministrarse
y la cantidad de vapor que sale de cada efecto, en especial del último.
Los valores conocidos son casi siempre los siguientes:
(1) presión del vapor de agua en el primer efecto,
(2) presión final del espacio del vapor en el último efecto,
(3) condiciones de alimentación y flujo en el primer efecto,
(4) concentración final del líquido que sale del último efecto,
(5) propiedades físicas tales como entalpías o capacidades caloríficas del
líquido y de los vapores, y
(6) los coeficientes totales de transferencia de calor en cada efecto.
En general, se supone que las áreas de los efectos son iguales.
Los cálculos se llevan a cabo por medio de balances de materia, balances de
calor y ecuaciones de capacidad q = UA T para cada efecto.
Un método conveniente para resolver estas ecuaciones es el de
aproximaciones sucesivas. A continuación se describen los pasos básicos a
seguir para un evaporador de efecto triple.
Método de cálculo paso a paso para evaporadores de efecto triple
1. Con base en los valores conocidos de la concentración de salida y la presión
en el último efecto, se determina el punto de ebullición en este último efecto. (Si
existe una EPE, ésta se estima con la gráfica de Dühring).
2. Por medio de un balance total de material, se determina la cantidad total de
vapor que se evapora. Para esta primera aproximación este total se prorratea
entre los tres efectos y se calcula la concentración en cada uno de ellos por
medio de un balance de materia. (Por lo general, en la primera aproximación se
suponen cantidades iguales de vapor producidas en los tres efectos de modo
que E1 = E2 = E3.
3. Con la ecuación 8.5-6, se estiman las caídas de temperatura T1, T2 y T3
en los tres efectos.
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