Operaciones Unitarias 2024-1
EVAPORADORES
15 de junio del 2024
En esta ocasión, exploraremos un tema fundamental en la ingeniería: Los evaporadores. Si alguna vez te has preguntado qué son exactamente y por qué son tan importantes en la industria, ¡este blog es para ti!
Empecemos indagando un poco, si la palabra evaporador proviene de la evaporación, que por lo general es un concepto que manejamos en donde un líquido, sustancia o solución pasa de estado sólido a gas. En donde en la ingeniería e industria. Básicamente, se trata de calentar una solución para que el disolvente (generalmente agua) se evapore, dejando una solución más concentrada. Esto es útil en industrias que necesitan concentrar sustancias como azúcar, sal, jugos de frutas, ¡y mucho más!
Entonces, ¿Qué es un evaporador?
Es un dispositivo utilizado para convertir el líquido en vapor, mediante la aplicación de calor. Entre los mas relevantes tenemos:
Evaporadores de Efecto Simple
-
¿Qué son?
Son evaporadores con una sola etapa de evaporación.
-
¿Cuándo usarlos?
Cuando necesitas una capacidad de operación pequeña o el costo del vapor es bajo.
-
Ventajas:
Simples y fáciles de usar.
-
Desventajas:
Usan más vapor, lo que puede ser costoso en operaciones grandes.
Evaporadores de Efecto Múltiple
-
¿Qué son?
Son varios evaporadores conectados en serie. El primero recibe vapor directo y cada uno usa el vapor del anterior.
-
¿Cuándo usarlos?
Para grandes capacidades de operación, porque ahorran mucho en costos de vapor.
-
Ventajas:
Muy eficientes y reducen costos.
-
Desventajas:
Más complejos de diseñar y operar.
Si quieres oír datos curiosos, que reforzaran lo antes mencionado, observa los siguientes videos de YouTube:
Un dato curioso sobre los evaporadores es que se utilizan ampliamente en la industria de alimentos para concentrar productos líquidos sin dañar su calidad.
Por ejemplo, el jugo de frutas se concentra utilizando evaporadores de múltiples efectos, que pueden reducir el contenido de agua sin perder el sabor y los nutrientes esenciales. Este proceso permite el transporte y almacenamiento más eficiente del producto, además de reducir costos.
¿Cómo son los esquemas de los evaporadores?
Aquí te dejamos una explicación fácil de recordar, sobre cada tipo de evaporador.
Evaporador simple efecto
Este es el proceso donde se utiliza un solo evaporador, el vapor procede del líquido en ebullición se condensa y se desecha. Este método recibe el nombre de evaporación. La siguiente imagen lo representa:
Así mismo, se explican cada una de sus partes.
Evaporador múltiple efecto
Si el vapor procedente de uno de los evaporadores se introduce como alimentación en el elemento calefactor de un segundo evaporador, y el vapor procedente de este se envía al condensador, la operación recibe el nombre de doble efecto. Al utilizar una serie de evaporadores entre el suministro de vapor vivo y condensador, el proceso recibe el nombre de evaporación en múltiple efecto. Dicho proceso se representa así:
Algunas situaciones a presentar son:
Otro dato interesante sobre los evaporadores es que juegan un papel crucial en la producción de sal marina.
En este proceso, el agua de mar se evapora utilizando la energía solar y el viento en grandes estanques de evaporación. A medida que el agua se evapora, la concentración de sal aumenta hasta que finalmente cristaliza y puede ser recolectada. Este método milenario es una técnica sostenible y natural para obtener sal.
¿Cuál es la clasificación de los evaporadores?
Efecto simple
Efecto múltiple
Aplicación en las industrias
Aquí también te dejamos algunos videos que te podrían ayudar:
Conclusiones:
Los evaporadores son esenciales en la industria moderna, concentrando soluciones líquidas al eliminar solventes. Los evaporadores de simple efecto son ideales para operaciones pequeñas, mientras que los de múltiple efecto, al reutilizar el vapor, son más eficientes para grandes escalas. Clasificados por número de efectos, tipo de circulación, modo de operación y configuración del intercambiador de calor, los evaporadores se adaptan a las necesidades específicas de cada proceso industrial. Sus componentes están diseñados para maximizar la eficiencia.
En la industria alimentaria, los evaporadores concentran jugos, leche, jarabes y salsas, mejorando la conservación y calidad. En la industria química, son clave para concentrar soluciones y recuperar solventes. En la farmacéutica, aseguran la pureza de los medicamentos. Conocer y seleccionar correctamente los evaporadores optimiza procesos industriales, mejora la eficiencia, y reduce costos operativos, destacando su versatilidad y adaptabilidad.
Bibliografía:
-
EcuRed. (2022). Evaporador de múltiple efecto. Obtenido de https://www.ecured.cu/Evaporador_de_m%C3%BAltiple_efecto
-
Flores, P. (2022). Tipos de Evaporador. México: Instituto Politécnico Nacional.
-
Ganderton, A. J. (2010). Ingeniería de procesos farmacéuticos. Londres.
-
Hartel, D. R. (2003). EPDF. Obtenido de https://epdf.tips/extraction-optimization-in-food-engineering-food-science-and-technology.html
-
Inditer. (13 de Abril de 2022). Evaporadores: funcionamiento y tipos. Obtenido de https://inditer.es/blog/evaporadores-funcionamiento/#Que-es-un-evaporador
-
Kostaropoulos, G. D. (2002). Manueal de equipos de procesamiento de alimentos. Londres.
-
Mark M. Benjamin, D. F. (2013). Ingenieria de calidad del agua. New Jersey.
-
Meyers, R. A. (1976). Manual de procesos de refinación de petróleo. Estados Unidos.
-
Neoattack. (19 de octubre de 2023). Inditer S.A. Obtenido de Inditer S.A: https://inditer.es/blog/aplicacion-industrial-de-la-evaporacion/
-
Padilla, Beltrán, & Correa. (2021). Una mirada a la evaporación como operacion en la industria química. Revista de Investigación, 1-19.
-
Sinnott, G. P. (2008). Diseño de ingenieria química. California.
-
Warren L. McCabe, J. C. (2007). Operaciones unitarias en ingenieria química. Ciudad de México. Obtenido de librodigital: http://librodigital.sangregorio.edu.ec/librosusgp/14698.pdf