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    Problema de Evaporacion Con Epe Grupal

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    Gaby Huamani
    Este documento presenta un problema de evaporación en un evaporador de doble efecto. Se debe concentrar una corriente de 8000 kg/h de una solución acuosa del 18% al 52%. La solución se calienta a 80°C y se evapora parcialmente en dos efectos. El balance de materia y entalpico se utilizan para determinar la evaporación en cada efecto, que son 2501,5 kg/h y 2729,3 kg/h. El área de calefacción requerida para el primer efecto es 36,32 m2.

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    Problema de Evaporacion Con Epe Grupal

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    Gaby Huamani
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    Este documento presenta un problema de evaporación en un evaporador de doble efecto. Se debe concentrar una corriente de 8000 kg/h de una solución acuosa del 18% al 52%. La solución se calienta a 80°C y se evapora parcialmente en dos efectos. El balance de materia y entalpico se utilizan para determinar la evaporación en cada efecto, que son 2501,5 kg/h y 2729,3 kg/h. El área de calefacción requerida para el primer efecto es 36,32 m2.

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    PROBLEMA DE EVAPORACION CON EPE GRUPAL

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    Este documento presenta un problema de evaporación en un evaporador de doble efecto. Se debe concentrar una corriente de 8000 kg/h de una solución acuosa del 18% al 52%. La solución se calienta a 80°C y se evapora parcialmente en dos efectos. El balance de materia y entalpico se utilizan para determinar la evaporación en cada efecto, que son 2501,5 kg/h y 2729,3 kg/h. El área de calefacción requerida para el primer efecto es 36,32 m2.

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    Este documento presenta un problema de evaporación en un evaporador de doble efecto. Se debe concentrar una corriente de 8000 kg/h de una solución acuosa del 18% al 52%. La solución se calienta a 80°C y se evapora parcialmente en dos efectos. El balance de materia y entalpico se utilizan para determinar la evaporación en cada efecto, que son 2501,5 kg/h y 2729,3 kg/h. El área de calefacción requerida para el primer efecto es 36,32 m2.

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    UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN

    AGUSTIN
    FACULTAD DE INGENIERÍA DE
    PROCESOS
    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
    QUIMICA

    CURSO: OPERACIONES UNITARIAS 3


    DOCENTE: ING. GONZALES IQUIRA MARLENI
    ANGELA
    Tema: Problema de Evaporación con EPE
    INTEGRANTES
    Coaguila Coaguila Nathali
    Huamani Huamani Gabriela
    Pilco Chavez, Ruth Angelica

    Arequipa-2021
    PROBLEMA 3.20 (Libro Ocontojo)

    3.20. En un evaporador de doble efecto entran una corriente directa 8000kg/h de una disolución
    acuosa que ha de concentrarse desde el 18% hasta el 52% en peso.La temperatura de entrada
    de la alimentación es 80℃ y su calor específico es 0.90 Kcal/kg℃; la elevación en el punto de
    ebullición de la disolución concentrada es 10℃ y puede suponerse que tanto esta elevación
    como el calor específico varían linealmente con la concentración.El vapor de calefacción al
    primer efecto es vapor saturado a 2,4 at de presión absoluta, y en el segundo efecto se mantiene
    un vacío de 700 mmHg referido a 760 mmHg. Determínese la superficie de calefacción de cada
    efecto, suponiendo que son iguales, si los coeficientes integrales de transmisión del calor para
    el primero y segundo efecto son 1800 y 900 Kcal/m2h℃.

    SOLUCIÓN:
    RESUMEN DE BALANCE DE MATERIA:

    COMPONENTES TOTAL SOLUTO SOLVENTE


    kg/h kg/h kg/h
    Solución Diluida F 8000 1440 6560
    Agua Evaporada V 5230.77 --- 5230.77
    Solución Concentrada L 2769.23 1440 1329
    𝐹 = 8000 𝑘𝑔/ℎ: 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 ∶ 𝐹𝑋𝐹𝐴: 8000 𝑘𝑔/ℎ ∗ 0.18: 𝟏𝟒𝟒𝟎 𝒌𝒈/𝒉
    𝑆𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 ∶ 𝐹𝑋𝐹𝐵: 8000 𝑘𝑔 /ℎ ∗ 0.82: 𝟔𝟓𝟔𝟎 𝒌𝒈/𝒉

    𝐿 = 2769.23 𝑘𝑔/ℎ: 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 ∶ 𝐿𝑋𝐿𝐴: 2769.23𝑘𝑔/ℎ ∗ 0.52: 𝟏𝟒𝟒𝟎 𝒌𝒈/𝒉

    𝑆𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 ∶ 𝐿𝑋𝐿𝐵: 2769.23𝑘𝑔 /ℎ ∗ 0.48: 𝟏𝟑𝟐𝟗. 𝟐𝟑 𝒌𝒈 /𝒉


    Primer efecto:
    Nos menciona que el vapor de calefacción al primer efecto es vapor saturado a 2,4 at de
    presión absoluta.
    2.4 𝑎𝑡𝑚 ≅ 0.2432𝑀𝑃𝑎 ≅ 2.4 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
    Se tiene que buscar la temperatura en la que se encuentra, para ello se utilizaran las tablas
    de propiedades termodinámicas de vapor de agua saturada (entrada por presiones) o el
    programa CAT en el cual nos ofrece el valor directamente.

    Segundo efecto:
    0.08𝑘𝑔
    760mmhg − 700mmhg = 60mmHg ≅
    𝑐𝑚2
    Se tiene que buscar la temperatura en la que se encuentra, para ello se utilizaran las tablas
    de propiedades termodinámicas de vapor de agua saturada (entrada por presiones) o el
    programa CAT en el cual nos ofrece el valor directamente.
    ∆𝑇𝑢𝑡𝑖𝑙 = 126.5°𝐶 − 41.51°𝐶 = 84.99°𝐶 ≅ 85 °𝐶

    La distribución de temperatura es:


    Δt1 900 Δ𝑡1 = 35 Δ𝑡1 = 39
    = 1800 ; tomamos
    Δ12
    Δ𝑡2 = 45 Δ𝑡2 = 41

    Datos para el calor latente


    ➢ A 126.5°C

    Interpolando

    120 525.9
    126.5 λ
    130 519

    120 − 126.5 525.9 − λ


    =
    120 − 130 525.9 − 519
    λ = 521.41 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔

    ➢ A 41.51°C Interpolando

    40 574.5
    41.51 λ
    50 568.9

    40 − 41.51 574.5 − λ
    =
    40 − 50 574.5 − 568.9
    λ = 573.65 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔

    Datos necesarios para el balance entalpico


    Temperatura λ ℎ𝑙𝑖𝑞 H vap
    Vapor al efecto 1 126.5 °C 521.41 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔 648.25 kcal/kg
    ∆T1 39°C
    Ebullición en 1 y 100°C 538 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔 100 638 kcal/kg
    calefacción en 2
    ∆T2 41°C
    Ebullición en 2 y 41.51°C 573.65 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔 41.51 615.2 kcal/kg
    vapor al
    condensador
    Alimentación 80°C 80
    Balance entalpico aplicado a cada efecto y el balance de materia aplicado a todo el
    Sistema:
    521.41W + 640000 = 8000 − E1 ∗ 100 + 638E1
    521.41W = 160000 + 538E1
    KJ
    W = 2887.95
    h
    538E1 + 80000 − 100E1 = 217129.26 + +615E2
    438E1 + 582870.740 = 615E2
    438(5230.77 − E2 ) + 582870.74 = 615E2
    2291077.26 − 438E2 + 582870.74 = 615E2
    2873948 = 1053E2
    E2 = 2729.3
    E1 + E2 = 5230.77
    E1 = 5230.77 − E2
    REEMPLAZANDO EL valor de E2
    E1 = 2501.5 Kg/h

    Determinando el área de calefacción


    kcal kg
    Q ∗ E1 538 ∗ 2501.5
    kg h
    A= =
    U(TS − TL ) 900 Kcal ∗ (45 )℃
    m2 h℃

    A = 36.32m2

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