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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA

Facultad de ciencias Químicas

“ Evaporación de Materiales Biológicos y Condensadores de superficie”

Prof. Dr.

Operaciones Unitarias II

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA

Facultad de ciencias Químicas

“ Evaporación de Materiales Biológicos y Condensadores de superficie”

Prof. Dr. Iván Salmerón Ochoa

Gladis Patricia Mendoza Matricula:

Fecha de entrega:

Operaciones Unitarias II

“ Evaporación de Materiales Biológicos y Condensadores de superficie”

Mendoza Aragón Matricula: 245562

Grupo: 7 º EFecha de entrega: 18/09/2013

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Evaporación de materiales biológicos

Dentro de los materiales biológicos se encuentran los productos

farmacéuticos, la leche, los jugos cítricos y los extractos vegetales, dichos materiales

difieren de los materiales inorgánicos y orgánicos en el proceso de evaporación, a

causa de que suelen ser muy sensibles al calor y contienen partículas muy finas

suspendidas en la solución. Además, en el diseño de los equipos se debe tomar en

cuenta un diseño donde la limpieza sea fácil de llevarse a cabo, ya que al ser

material biológico es susceptible al crecimiento microbiano.

Los sólidos disueltos en forma de partículas muy finas y los solutos disueltos

de alto peso molecular en muchos materiales biológicos contribuyen muy poco a la

elevación del punto de ebullición (EPE) al aumentar su concentración.

Dos factores importantes dentro de la degradación de los materiales

biológicos durante la evaporación son la temperatura y el tiempo de procesamiento.

Para ello se debe mantener una temperatura baja, lo cual se logra generando un

vacio, lo que reduce el punto de ebullición de la disolución. Para que el tiempo de

contacto sea corto, el equipo debe tener un tiempo bajo de retención del material

que se está evaporando. En la tabla 1.0 se citan diversos tipos de evaporadores

empleados para material biológico:

Tabla1.0.- Tipos de evaporadores para materiales biológicos.

Tipo de evaporador Material Biológico Evaporador

Evaporador Vertical de

tubos largos Leche

condensada

Evaporador de Caída de

película Jugos de frutas

Evaporador de película

agitada

Látex de caucho Gelatina Antibióticos Jugos de frutas

Evaporador de ciclo con

bomba de calor

Jugos de frutas Leche Productos

farmacéuticos

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Jugos de Frutas

La evaporación de jugos de frutas difiere de la evaporación de una sal típica,

debido a que son sensibles al calor y su viscosidad tiende a aumenta conforme se

concentra la solución. Además, la materia solida tiende a adherirse a la superficie de

calentamiento causando carbonizaciones y deterioro de material.

A manera de reducir lo anterior se debe operar a una temperatura baja y un

tiempo mínimo, por ello en las plantas de jugos de frutas concentrados casi siempre

se opera con evaporadores de efecto simple, así como se trabaja al vacio, con

velocidades de circulación altas en la superficie de transferencia de calor. También

se emplean evaporadores múltiples de caída de película.

Soluciones de Azúcar

El azúcar se obtiene principalmente de la caña de azúcar y de la remolacha.

El azúcar tiende a formar caramelo cuando se mantiene a altas temperaturas por

prolongados lapsos de tiempo, por lo que se tiende a emplear evaporadores de

circulación natural de tubos cortos.

En el proceso de evaporación de soluciones de azúcar, la solución

transparente a concentración de 10-13% en peso se evapora hasta 40-60%.

Licores de desperdicio de la

En la fabricación de la pulpa de papel con el proceso de sulfato, los trozos de

madera se digieren o cocinan quedando un licor negro después de lavar la pulpa.

Esta solución contiene principalmente carbonato de sodio y compuestos orgánicos

de azufre.

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Condensarodes para

evaporadores

• De superficie

• Contacto directo

Condensadores de Superficie

Por lo general, los vapores del

múltiple salen al vacio, por lo que deben condensarse y descargarse como

presión atmosférica. Esto se logra condensándolos con agua de enfr

ello se emplean diferentes tipos de condensadores:

Los evaporadores de superficie se emplean cuando no se

desea que el condensado y el agua de enfriamiento se

mezclen. En general son condensadores de tubos y coraza

con vapor en la coraza q

condensables (Ej. Aire) o bien que provienen de

descomposiciones

con flujo de pasos múltiples. Los gases no condensables salen por un tubo de

ventilación o con bombas de vacío

de la presión atmosférica puede ser

más costosos y utilizan mayor cantidad de agua de enfriamiento, por lo que no se

emplean cuando se puede emplear un cond

imagen 1.0 se muestra un condensador de superficie.

Imagen 1.0.- Condensador de superficie.

Condensadores de Superficie

Por lo general, los vapores del último efecto de los evaporadores de efecto

salen al vacio, por lo que deben condensarse y descargarse como

presión atmosférica. Esto se logra condensándolos con agua de enfriamiento. Para

ello se emplean diferentes tipos de condensadores:

Los evaporadores de superficie se emplean cuando no se

desea que el condensado y el agua de enfriamiento se

mezclen. En general son condensadores de tubos y coraza

con vapor en la coraza que por lo general son gases no

condensables (Ej. Aire) o bien que provienen de

descomposiciones en la solución, y agua de enfriamiento en los tubos

. Los gases no condensables salen por un tubo de

vacío, mientras que si el vapor se condensa por debajo

de la presión atmosférica puede ser extraído con bombas. Estos condensadores son

costosos y utilizan mayor cantidad de agua de enfriamiento, por lo que no se

emplean cuando se puede emplear un condensador de contacto directo

imagen 1.0 se muestra un condensador de superficie.

Condensador de superficie.

efecto de los evaporadores de efecto

salen al vacio, por lo que deben condensarse y descargarse como líquidos a

iamiento. Para

Los evaporadores de superficie se emplean cuando no se

desea que el condensado y el agua de enfriamiento se

mezclen. En general son condensadores de tubos y coraza

ue por lo general son gases no

condensables (Ej. Aire) o bien que provienen de

en la solución, y agua de enfriamiento en los tubos

. Los gases no condensables salen por un tubo de

, mientras que si el vapor se condensa por debajo

con bombas. Estos condensadores son

costosos y utilizan mayor cantidad de agua de enfriamiento, por lo que no se

ensador de contacto directo. En la

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Bibliografía

Geankoplis, Ch. (1998), Evaporación, Procesos de transporte y operaciones

unitarias, 3ra Edición, Compañía editorial Continental, México pp. (569-572)