Condensadores para evaporadores Por lo general - FCQ

Condensadores para evaporadores
Por lo general en procesos donde intervienen evaporadores múltiples (conectados
uno con otro), el vapor utilizado para el calentamiento y evaporación de un líquido
al terminar todos sus proceso sale al vacio teniendo presiones inferiores a la
atmosférica. Para tener un mejor rendimiento en el equipo es necesario
condensarlos a presión atmosférica y colocarlos en un almacén para luego
reciclarlo como agua de enfriamiento. Esto se logra al condensar los vapores con
liquido de enfriamiento por medio de intercambiadores de calor o bien llamados
condensadores, el condensador puede ser de contacto directo, o bien de
superficie. Los evaporadores de superficie son empleados en la industria cuando
no se desea mezclar el condensado con el agua de enfriamiento, con el fin de no
contaminar el agua con contaminantes volátiles , por lo general son utilizados
condensadores de tubos y coraza, conteniendo el agua de enfriamiento por dentro
de los tubos y el vapor a condensar por la coraza, la corriente de vapor por lo
general contendrá gases no condensables como lo son CO2 y N2 entre otros
gases incorporados al vapor como gases disueltos en la corriente de alimentación,
estos gases son conducidos por un tubo frio de ventilación dentro del
condensador, así los líquidos condensados a presiones atmosféricas pueden
extraerse por bombeo y los gases no condensables con una bomba de vacío.
Estos condensadores son costosos y utilizan una gran cantidad de agua de
enfriamiento por lo cual solamente se emplean cuando un condensador de
contacto directo (condensador donde el condensado y el agua de enfriamiento se
mezclan) no resulta adecuado para la industria o proceso a realizar.
Evaporación de materiales biológicos
Los procesos de evaporación no son aplicados por igual a todas las sustancias, si
no varían de la composición o la sensibilidad al calor por lo cual es necesario
clasificarlas, los materiales biológicos como los productos farmacéuticos, la leche,
los jugos cítricos y los extractos vegetales, sueles ser muy sensibles al calor ya
que este rompe los enlaces proteicos entre otros problemas, debido a los
problemas de crecimiento bacteriano es necesario diseñar un equipo de tal
manera que pueda ser desmontado fácilmente con el fin de realizar una limpieza
rápida y fácilmente. Muchos materiales biológicos en disolución presentan
elevación del punto de ebullición muy baja al concentrarse. Esto se debe a las
partículas finas y los solutos disueltos con alto peso molecular, contribuyen muy
poco a esta elevación. El grado de degradación de estos materiales durante la
evaporación está en función de la temperatura y el tiempo de duración del
proceso. Por lo cual para mantener la temperatura baja para una evaporación sin
daños a la estructura del producto es necesario colocar una bomba de vacio con el
fin de reducir el punto de ebullición de la disolución y el equipo debe tener un
tiempo bajo de retención (tiempo de contacto) del material que se está
evaporando. Los tipos de evaporadores existentes para estos productos son los
siguientes:
Evaporador vertical de tubos largos.- Leche condensada
Evaporador de caída de película.- jugos de frutas
Evaporador de película agitada.- látex de caucho, gelatina, antibióticos.
Evaporador de ciclo de bomba de calor.- jugos de fruta, leche.
En la evaporación de jugos de frutas como el zumo de naranja, se tiene un gran
problema ya que son muy sensibles al calor y su viscosidad aumenta
notablemente al concentrar la solución, además la materia solida en suspensión
del jugo tiende a adherirse a la superficie de calentamiento, causando
sobrecalentamiento causando el deterioro del material. Para reducir estos
problemas es necesario tener velocidades de circulación altas en la superficie de
transferencia de calor y utilizar evaporadores de efecto sencillo y una bomba de
vacio para reducir las temperaturas de ebullición.
Soluciones de azúcar.- El azúcar con el calentamiento tiende a formar caramelo
cuando se mantiene a temperaturas altas durante largos tiempos de periodo, se
utiliza generalmente evaporadores de circulación natural de tubos cortos. La
alimentación debe ser precalentada con el vapor de agua sobrante del
evaporador. El primer efecto opera a una presión en el vapor del evaporador de
207 kPa a 121.1C de temperatura de saturación y el último efecto opera al vacio a
unos 24 Kpa (63C).