Evaporadores

A evaporação é uma operação básica usada para concentrar uma solução de um determinado soluto. Uma porção do solvente é vaporizado a fim de produzir uma solução concentrada e tanto o vapor quanto a corrente de concentrado, ou ambos, pode ser o produto desejado. Portanto, o evaporador deve ser concebido para proporcionar uma separação limpa dos vapores a partir do condensado e da alimentação. Há muitos tipos e variedades de evaporadores e a eficiência para uma aplicação em particular depende das características do produto e dos resultados desejados. Um evaporador, no geral, é constituído por um permutador de calor ou banho aquecido, válvulas, tubos de distribuição, comandos, bombas e um condensador. Um evaporador corretamente projetado deve, no mínimo ser projetado para transferir calor efetivamente a uma taxa elevada com superfície mínima para ser rentável para a instalação, operação e manutenção, deve separar o vapor do líquido concentrado, satisfazer as condições exigidas pelo produto que está sendo processado, produzir um produto que atenda a qualidade requerida, ser energeticamente eficiente, minimizar a contaminação de superfícies de transferência de calor e serem construídos com materiais que são adequados para minimizar a corrosão. Características, por exemplo, sensibilidade ao calor devem também serem analisadas para a seleção de um evaporador já que muitos produtos apresentam-se sensíveis a este tipo de exposição. Outra característica, a Incrustação nas superfícies de transferência de calor que é geralmente causada por sólidos na alimentação que precipitam-se e acumulam-se lentamente nas interfaces vai provocar uma redução progressiva do coeficiente de transferência de calor total. As propriedades do concentrado podem mudar à medida que aumenta-se da concentração de sólidos que podem ligar-se aos tubos, causando a perda da superfície de transferência de calor, por sua vez, resulta em redução das taxas de transferência de calor e exige tempo de inatividade para a limpeza. Um aumento em sólidos também podem aumentar a viscosidade do concentrado, o que afeta o coeficiente de transferência de calor total e a redução de eficiência do equipamento. Velocidades adequadas são necessárias para produzir coeficientes de transferência de calor suficientes, com limite superior a limitações da queda de pressão, erosão e arrastamento. Atenção especial deve ser dada às exigências do separador de vapor/líquido para uma eficiência de separação e queda de pressão. Outra consideração importante na seleção do evaporador podem ser os materiais de construção necessários. O material da superfície de transferência de calor é extremamente importante, uma vez que não só afeta o custo do material em geral, mas determina também a condutividade térmica do material.

Os Evaporadores de lote é um dos mais antigos e mais simples. É constituída por um recipiente revestido que é aquecido com um meio de aquecimento de vapor ou líquido (H). A evaporação do lote não é muito adequada para produtos de temperatura sensível. Os coeficientes de transferência de calor são geralmente baixos, e área de transferência de calor é reduzida para o volume ocupado pelo tanque. Esses coeficientes de transferência de calor podem ser melhorados e a incrustação pode ser reduzida colocando-se um agitador no tanque. Já os Evaporadores Tubulares de Circulação Natural são utilizados para aplicações

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