Evaporação douglas e pedro augusto

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Evaporação douglas e pedro augusto

  1. 1. Douglas Pul de Sousa Pedro Augusto Lopes
  2. 2.   A evaporação é um fenômeno no qual átomos ou moléculas no estado líquido (ou sólido, se a substância sublima) ganham energia suficiente para passar ao estado gasoso.  A evaporação é a operação de se concentrar uma solução mediante a eliminação do solvente por ebulição (McCabe, 1982). Assim se reduz o volume e o peso do produto.  A grande maioria dos processos de evaporação utilizam água como solvente. Evaporação
  3. 3.   Qualquer sistema que permita fornecer calor ao líquido a evaporar pode ser usado para realizar a evaporação.  O fornecimento de calor para se realizar a evaporação pode ser fornecido por um gás quente que é introduzido sobre a superfície livre do líquido, ou através das paredes de contato com o líquido do próprio recipiente ou de tubagem de aquecimento.  Em qualquer dos casos, há vantagem em que a superfície de contato seja tão grande quanto possível. Evaporação
  4. 4.   OBJETIVOS:  Concentrar uma solução consistente de um soluto não volátil e um solvente volátil, ou seja, concentrar pela evaporação do solvente.  Produção de vapor para produção de energia.  Provocar arrefecimento através da vaporização (resfriamento)  Aumentar a estabilidade do produto reduzindo a atividade provocada pela água, caso ela seja o solvente.  APLICAÇÔES: concentração de sucos de frutas, do caldo de cana para posterior obtenção do açúcar, obtenção de água potável a partir da água do mar. Evaporação
  5. 5.  Basicamente um evaporador consiste num trocador de calor para aquecer a solução à ebulição e um separador do vapor formado pela fase líquida em ebulição. O produto de um evaporador é geralmente uma solução concentrada. Esquema simplificado de um evaporador Evaporadores
  6. 6.   Simples efeito  Múltiplos efeitos  Circulação natural  Circulação forçada  Película agitada  Serpentina rotativa  Película ascendente  Película descendente Tipos de evaporadores
  7. 7.   Evaporadores de circulação natural de tubos horizontais: Tipo de evaporadores
  8. 8.   Evaporadores de circulação natural de tubos verticais: Tipo de evaporadores
  9. 9.  Evaporador
  10. 10.   A evaporação por simples efeito é um processo em que se utiliza apenas um evaporador. É importante no entendimento dos equipamentos de evaporação, mas na prática não é muito usado por gastar muita energia.  o vapor procedente do líquido em ebulição é condensado e descartado. Simples efeito
  11. 11.   O calor do vapor liberado no primeiro evaporador é usado para o aquecimento da alimentação do segundo evaporador. E o calor do segundo é utilizado no terceiro e assim sucessivamente. As temperaturas e as pressões vão diminuindo de um para outro.  Vantagem em relação ao de simples efeito: os efeitos adicionais do evaporador removem mais água por unidade de vapor fornecida e melhoram a eficiência do sistema.  Vantagem: a economia de vapor gasto por quilo de água evaporada. Múltiplos efeitos
  12. 12.  Múltiplos efeitos
  13. 13.   Café solúvel  Leite em pó  Açúcar  Celulose e papel  Extrato de tomate Aplicações
  14. 14.   Consta de um trocador de calor com aquecimento indireto, onde o líquido circula em elevadas velocidades, devido à presença de bombas de fluxo axial. Devido à elevada carga hidrostática da parte superior dos tubos, qualquer possibilidade de ebulição do líquido é desprezada. O líquido que entra no evaporador se evapora instantâneamente, devido à diferença de pressão entre a parte interior e exterior do tubo. Possui os menores custos de fabricação e operação. Circulação forçada
  15. 15.  Circulação forçada
  16. 16.   Períodos longos de operação – a bulição/evaporação não pode acontecer na superfície de aquecimento e sim no separador. Sujeiras devidas incrustação e precipitação na calandria são então minimizadas.  Evaporadores de circulação forçada são ótimos para serem usados com evaporadores de cristalização para soluções salinas. Circulação forçada
  17. 17.   Líquidos com elevado teor de impurezas.  Líquidos viscosos ou muito concentrados.  Cristalização de soluções salinas. Aplicações
  18. 18.   O líquido a ser concentrado é alimentado pelo fundo ou centro.  Sobe para o topo pelos tubos de aquecimento devido a correntes de convecção.  Devido ao aquecimento externo dos tubos, o filme líquido dentro das paredes do tubo inicia a ebulição libertando o vapor.  O líquido é separado do vapor pelo separador.  Inicio rápido e grande capacidade especifica – o conteúdo de liquido no evaporador é baixo devido aos tubos de aquecimento serem curtos e de pequenos diâmetros. Circulação natural
  19. 19.  Circulação natural
  20. 20.   Aplicações:  Produtos insensíveis a altas temperaturas.  Produtos que tem alta tendência para sujar.  Produtos viscosos onde a viscosidade aparente pode ser reduzida a altas velocidades.  Evaporar água de glicerina Circulação natural
  21. 21.   A configuração cilíndrica do sistema produz menores áreas de transmissão de calor por unidade de volume de produto, sendo necessária a utilização de vapor à alta pressão, como meio de aquecimento com o objetivo de conseguir elevadas temperaturas na parede e velocidades de evaporação razoáveis. A grande desvantagem deste sistema são os custos de fabricação e manutenção, assim como a baixa capacidade de processamento. Película agitada
  22. 22.  Além de ser necessário uma boa transferência de calor, a seleção do melhor tipo de evaporador para uma determinada situação deve levar em consideração:  Característica da alimentação e do produto.  Ocorrência de cristalização.  Qualidade do produto a obter.  Formação de depósito.  Corrosão.  Formação de espuma. Conclusões
  23. 23.  Obrigado!

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