Evaporador de Flujo Expandido

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA OPERACIONES UNITARIAS II

EVAPORADOR DE FLUJO EXPANDIDO

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INTEGRANTES: Guerrero Javier Vega Miguel Villamarín Katherine Grupo 6

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1. INTRODUCCION

• Los evaporadores de flujo expandido son evaporadores con amplia aplicación a nivel industrial usualmente son usados para concentrar soluciones como aromas mediante evaporación del agua, además de concentrar soluciones elimina agentes patógenos. • La evaporación se realiza a baja temperatura y posee un tiempo de residencia óptimo muy corto para los productos de calidad sensibles al calor Además tiene un gran coeficiente global de transferencia de calor. Figura 1: Evaporador Centri-Therm Fuente: Rescatado de Flavourtech - Centritherm® Grupo 6

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2. FUNDAMENTO DEL EVAPORADOR

3 •

El evaporador de flujo expandido consta principalmente por conos invertidos que forma el intercambiador de calor.

•

El líquido de alimentación. Esta forma de alimentación es una de las más característica que lo deferencia de los otros evaporadores.

•

El líquido forma películas turbulentas en las paredes de los conos.

•

Presión a la que opera es al vacío

•

La residencia en corta.

•

El material utilizado para esta tipo de intercambiador es acero inoxidable, ya que lo utiliza en la industria de alimentos.

Figura 2: Esquema de funcionamiento de un Evaporador Centri-Therm Fuente: Rescatado de Flavourtech - Centritherm® Grupo 6

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El líquido de alimentación penetra por el eje de giro central situado en la base de la pila de conos y entra a través de boquillas de alimentación en los espacios de los conos calentados, fluyendo hacia arriba y fuera sobre las superficies calentadas por el vapor.

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Puesto que se opera a vacío, el líquido alcanza rápidamente el punto de ebullición. Del sistema de conos sale tangencialmente, pasando el vapor separado hacia la parte superior por donde sale de la cámara interna a la externa.

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5 VENTAJAS • Su principal ventaja es que permite realizar la limpieza sin necesidad de desarmar la pieza o sistema. Para una limpieza efectiva el agente limpiador debe circular a través de las piezas. Generalmente, el agente de limpieza se hace circular lentamente por al menos una hora y media, aunque este proceso puede tomar varias horas en caso de sistemas de grandes dimensiones. • Su eficiencia es alta ya que el líquido alcanza rápidamente el punto de ebullición por que operan a presiones de vacío. • La alta velocidad que adquiere el líquido en los conos determina la formación de delgadas películas turbulentas en evaporación que permiten que la transferencia de calor sea eficiente y cortos tiempos de residencia.

DESVENTAJAS • Al ser la alimentación por la parte superior y el líquido fluya ascendentemente se necesita una presión mayor a la atmosférica, para lo cual se requiere de un equipo extra para lograr el movimiento, por efecto de esto se obtiene un gasto energético extra. • Se presenta problemas cuando se deposita solido en la superficie.

APLICACIONES • En este aparto diseñado para la concentración de productos lácteos zumos de frutas, etc., el liquido y el vapor fluyen por espacios alternados de forma similar a como ocurre en el evaporador de placas. • Solución de proteína y caldo de fermentación • Extracto de hierbas chinas

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Parámetros de Diseño Figura 3: Evaporador Centri-Therm CT9-90FA Fuente: Rescatado de Flavourtech - Centritherm®

Resistencia a la corrosión Fácil limpieza Facilidad de operación Alta eficiencia La economía de vapor es alta con respecto a otros sistemas.  Diseño compacto     

Figura 4: Sellos dinámicos en el cuerpo del evaporador Centri-Therm CT-1B Fuente: Rescatado de Flavourtech - Centritherm® Grupo 6

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Condiciones de operación 

Baja temperatura de funcionamiento Temperatura de evaporación: 30 – 70 °C Temperatura de Vapor: 80 – 120 °C

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Película delgada de producto Espesor de la película: 0.1mm

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Impacto térmico Mínimo

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Corto tiempo de residencia Dispersión rápida Alrededor de 1 segundo de residencia

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Bajo volumen de atraco Pérdidas mínimas en la interrupción de operación Grupo 6

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Condiciones de operación 

Altas concentraciones en una sola pasada Mayor razón de evaporación

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Capacidad para manejar productos viscosos Útil en líquidos pseudoplasticos

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Facilidad de limpieza Función de autolimpieza

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Flexibilidad Ahorro de consumo de energía Tiempo de residencia mayor



La eliminación del disolvente Diseño adecuado para eliminar todo tipo de solventes Grupo 6

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Capacidad de evaporación Tabla 3: Capacidad de evaporación

Fuente: Rescatado de CTSUR tecnology * Capacidad basada a una temperatura de evaporación de 50 °C, una temperatura de vapor de 120 °C y la viscosidad del producto < 50 cP. , 50 °C

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Capacidad de evaporación El evaporador Centritherm se fabrica actualmente en un número de tamaños y configuraciones de la entrega de capacidades de evaporación de agua de 25 litros por hora hasta 5.000 litros por hora (más alto para algunos otros disolventes). La siguiente tabla muestra la capacidad de evaporación para cada modelo de evaporador Centritherm: Tabla 2: Capacidad de evaporación Centritherm Modelo

La evaporación de la capacidad

Flavourtech

Alfa Laval

Solución de azúcar  (De 12 a 65 Brix)

Agua

CT1-09RM

CT-1B

50

63

CT2-40FT

¡Modelo nuevo!

266

450

CT6-40FA

CT-6

800

1350

CT9-90FA

CT-9

2400

3600

CT12-130FA

CT-12

4800

6600

Fuente: Rescatado de Flavourtech - Centritherm® Grupo 6

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Figura: Modelos de evaporadores centrífugos Centritherm Fuente: http://www.flavourtech.com/Technologies/Centritherm/ct-models.html Grupo 6

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Aplicaciones industriales del evaporador de flujo expandido

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Tabla 3: Aplicaciones de evaporadores centrífugos Centritherm Fuente: http://www.flavourtech.com/Technologies/Centritherm/ct-models.html Grupo 6

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Tabla 4: Especificaciones de evaporadores centrífugos Centritherm Fuente: http://www.flavourtech.com/Technologies/Centritherm/ct-models.html Grupo 6

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