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Problemas Tema 10 Volver al contenido principal

Problemas Tema 10

10.1. El etilénglicol tiene un punto de ebullición normal de 197 ºC. A la temperatura de 120 ºC ejerce una presión de vapor de 39 torr. A partir de estos datos construir una línea de Dühring para el etilénglicol, empleando el agua como sustancia de referencia. A partir de esta línea calcular la presión de vapor a 160 ºC y el punto de ebullición a la presión de 100 torr.

(R: 216 torr, 140,7 ºC).

10.2. Se utiliza un evaporador de simple efecto para concentrar 7 kg/s de una disolución desde el 10% hasta el 50% de sólidos. Se dispone de vapor de agua a 205 kN/m2 efectuándose la evaporación a 13,5 kN/m2. Si el coeficiente global de transmisión de calor es de 3 kW/(m2 K), calcular la superficie de calefacción requerida y la cantidad de vapor utilizado, si la alimentación se introduce en el evaporador a 294 K y el condensado abandona el espacio de calefacción a 352,7 K. Calor específico de la alimentación : 3,76 kJ/(kg K); de la disolución concentrada : 3,14 kJ/(kg K) (R: 68,6 m2; 5,98 kg/s).

10.3. Una disolución acuosa de coloide orgánico se ha de concentrar desde el 10% hasta el 40% en un evaporador simple a razón de 15.000 kg/h. El vapor de calefacción es saturado y seco a 2 atm y abandona la cámara de condensación a la temperatura de condensación. En la cámara de evaporación se mantiene una presión absoluta de 150 torr. El calor de dilución y las pérdidas de calor al exterior son despreciables. El coeficiente global de transmisión de calor es de 2.000 kcal/(m2 h ºC) y el calor específico de la alimentación es de 0,90 kcal/(kg ºC). La disolución entra en el evaporador a 20 ºC. Calcular: a) el consumo de vapor vivo; b) la superficie de calefacción; c) la economía del proceso.

(R: 13.070 kg/h; 57,8 m2; 0,861).

10.4. Un evaporador de efecto simple está concentrando una alimentación de 9.072 kg/h de una disolución de NaOH al 10% en peso para obtener un producto con 50% de sólidos. La presión de vapor de agua que se usa es de 42 kPa (manométrica), y la presión en el espacio del vapor del evaporador es de 20 kPa (absoluta). El coeficiente global de transmisión de calor es de 1.988 W/(m2 K). Calcular el vapor de agua usado, la economía del proceso y el área de la superficie de calefacción requerida cuando la alimentación entra a 288,8 K.

(R: 8.994,5 kg/h; 0,807; 560,5 m2).

10.5. En un evaporador de doble efecto se han de tratar en corriente directa 10.000 kg/h de una disolución que no tiene aumento apreciable en el punto de ebullición, para concentrarla desde el 10% hasta el 20%. La disolución diluida entra en el primer efecto a 20 ºC, y en este efecto condensa el vapor vivo a 105 ºC, mientras que el vapor procedente del segundo efecto tiene una temperatura de condensación de 50 ºC. Los coeficientes globales de transmisión de calor para el primero y segundo efectos son 1.800 y 1.500 kcal/(m2 h ºC). La capacidad calorífica de la disolución puede tomarse igual a la unidad para todas las concentraciones. Calcular: a) la temperatura y la presión del vapor que sale de cada efecto, b) el agua evaporada en cada efecto; c) la cantidad de disolución que sale del primer efecto; d) el área requerida en cada efecto, suponiendo que son iguales; e) el consumo horario de vapor de calefacción, f) la economía del proceso.

(R: 74,82 ºC y 0,38 bar, 50 ºC y 0,1233 bar; 2.364 y 2.635 kg/h; 7.636 kg/h; 34,85 m2; 3.469 kg/h; 1,53).

Copyright 2007, Autores y Colaboradores. Cite/attribute Resource. Franco, C. A., Franco, C. A., Ojeda, E. D. (2008, April 25). pagina_17. Retrieved February 27, 2020, from ocwus Web site: http://ocwus.us.es/arquitectura-e-ingenieria/operaciones-basicas/contenidos1/tema10/pagina_17.htm. Esta obra se publica bajo una licencia Creative Commons License. Creative Commons License