Operações Unitárias II

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
Operações Unitárias II
Evaporação
Professor Paul Fernand Milcent
Monitora Patrícia Carrano Moreira Pereira
2013
Sumário
1. Introdução .......................................................................................................................................... 2
2.
3.
1.1.
Fontes de energia .................................................................................................................... 2
1.2.
Evaporação ≠ Secagem .......................................................................................................... 2
1.3.
Evaporação ≠ Destilação ........................................................................................................ 2
1.4.
Evaporação ≠ Cristalização .................................................................................................... 3
Evaporadores .................................................................................................................................... 3
2.1.
Simples Efeito ........................................................................................................................... 4
2.2.
Múltiplo efeito ............................................................................................................................ 4
2.3.
Compressão mecânica ............................................................................................................ 8
2.4.
Compressão térmica ................................................................................................................ 8
2.5.
Múltiplos efeitos de expansão ................................................................................................ 9
2.6.
Bomba de calor ...................................................................................................................... 10
Evaporação ...................................................................................................................................... 11
3.1.
Pressão na câmara de evaporação..................................................................................... 11
3.2.
Pressão na câmara de condensação .................................................................................. 12
3.3.
Projeto do Equipamento ........................................................................................................ 13
3.4.
Perfil da temperatura ............................................................................................................. 14
3.5.
Influência da perda de carga no projeto ............................................................................. 15
3.6.
Tipo de Solução ...................................................................................................................... 16
3.6.1.
Regra de Duhring .......................................................................................................... 17
3.6.2.
Ábaco do Perry .............................................................................................................. 18
3.7.
4.
Cálculo do evaporador ................................................................................................................... 20
3.7.
4.
Calor de dissolução ............................................................................................................... 19
Equipamentos ......................................................................................................................... 31
3.7.1.
Evaporador de uma passagem ................................................................................... 31
3.7.2.
Recirculação ................................................................................................................... 31
3.7.3.
Evaporação solar ........................................................................................................... 32
3.7.4.
Combustão Submersa .................................................................................................. 32
3.7.5.
Circulação natural.......................................................................................................... 32
3.7.6.
Circulação Forçada ....................................................................................................... 33
3.7.7.
Evaporador de Filme Ascendente ............................................................................... 33
3.7.8.
Evaporador de Filme Descendente ............................................................................ 34
3.7.9.
Filme Agitado ................................................................................................................. 34
Exercícios propostos ...................................................................................................................... 35
1
1. Introdução
A evaporação é uma operação unitária que tem por finalidade concentrar
soluções constituídas de solventes voláteis e solutos considerados não-voláteis
através da evaporação parcial do solvente.
Como os solutos são considerados não voláteis, no equilíbrio a fase
gasosa ou o evaporado só contém solvente, ou seja, a fração de solvente no
evaporado é de 100% ( ysolvente=1; ysoluto=0). Porém, na fase líquida, que é a
solução a ser concentrada, há frações tanto de soluto quanto de solvente
(xsolvente e xsoluto).
1.1. Fontes de energia
Vapor d’agua
Combustão
-Eólica
Energia elétrica (resistências) -Hidroelétrica
-Solar
-Nuclear
1.2. Evaporação ≠ Secagem
Na evaporação, ao término da operação, é obtido um produto líquido
concentrado, já na secagem tem-se um produto sólido.
1.3. Evaporação ≠ Destilação
Diferente da evaporação, na destilação o soluto pode ser volátil, assim a
fração de solvente na corrente gasosa não é de 100%.
2
1.4. Evaporação ≠ Cristalização
A cristalização pode ser feita de duas maneiras, uma delas é alterando a
temperatura da solução para diminuir a solubilidade do sólido dissolvido, a
outra é evaporando o solvente até que a solução chegue ao ponto de
saturação e os cristais comecem a se formar.
Quando se utiliza o segundo método, a evaporação e a cristalização são
basicamente o mesmo processo, mas diferem na finalidade da operação. Na
cristalização, evapora-se o solvente até que a solução fique saturada e,
consequentemente, o soluto cristalize, enquanto na evaporação ocorre apenas
a concentração da solução sem que se atinja o ponto de saturação.
2. Evaporadores
Os evaporadores podem operar de várias maneiras, são elas:
-Simples Efeito
-Múltiplo Efeito
Operação
-Por Compressão - Mecânica
- Térmica
-Múltiplos Efeitos de Expansão
-Bomba de Calor
3
2.1. Simples Efeito
Figura 1 - Esquema de evaporador de simples efeito
A evaporação por simples efeito é um processo em que se utiliza apenas
um evaporador. É importante no entendimento dos equipamentos de
evaporação, mas na prática não é muito usado por gastar muita energia.
2.2. Múltiplo efeito
A evaporação por múltiplos efeitos é um processo em que há a
associação de vários evaporadores, neste sistema o evaporado de um efeito é
utilizado como fluido de aquecimento no próximo efeito, como mostrado na
Figura 2. Esta configuração não resulta em uma produção maior que o simples
efeito, sua vantagem é a economia de energia.
Figura 2 - Esquema de evaporador de múltiplo efeito
4
As pressões são diferentes em cada efeito (P1>P2>PN), pois é
necessário que a solução entre em ebulição a temperaturas cada vez menores,
já que o fluido de aquecimento será o evaporado proveniente do efeito anterior,
ou seja, se a pressão for a mesma, o vapor estará a mesma temperatura de
ebulição da solução e não haverá troca de calor. Com essa diferença de
pressão T1>T2>TN.
O sistema de alimentação dos efeitos poder ter quatro configurações
diferentes:
 Cocorrente
Figura 3 - Esquema de evaporador de múltiplo efeito em cocorrente
Dessa maneira, o evaporado e a solução concentrada seguem no
mesmo sentido (Figura 3). Assim, no efeito em que a temperatura é maior, a
concentração da solução será a menor, sendo uma boa forma de alimentar
soluções termosensíveis. Da mesma forma, no efeito em que a temperatura é a
menor, a concentração é a maior, sendo uma forma ruim de alimentar soluções
viscosas.
5
 Contracorrente
Figura 4 - Esquema de evaporador de múltiplo efeito em contracorrente
Ao contrário da alimentação em cocorrente, a alimentação em
contracorrente é feita de forma que o evaporado segue em um sentido e a
solução segue no sentido contrário (Figura 4). Assim, essa forma de
alimentação é ruim para soluções termosensíveis e boa para soluções
viscosas.
Porém, esse arranjo traz outro problema, a solução segue no sentido da
menor para a maior pressão, ou seja, o escoamento não ocorrerá
naturalmente, sendo necessário utilizar muitas bombas para que ele aconteça.
 Misto
Figura 5 - Esquema de evaporador de múltiplo efeito misto
6
Essa configuração corrige o problema da alimentação em contracorrente.
Nela a alimentação da solução diluída é feita em um estágio do meio da linha e
a solução segue para os efeitos posteriores e depois volta para os iniciais.
Dessa forma é necessário um menor numero de bombas, mas o arranjo
continua atendendo bem a soluções de alta viscosidade.
 Cruzado
Figura 6 - Esquema de evaporador de múltiplo efeito cruzado
Na alimentação cruzada, a solução diluída é alimentada em todos os
estágios e a solução concentrada também é retirada de todos eles, já o
evaporado segue para os estágios sequenciais.
As grandes vantagens dessa configuração são: é possível concentrar
varias soluções diferentes ao mesmo tempo ou, se utilizada para a
cristalização, evita a quebra dos cristais que ocorreria caso a solução ficasse
passando de um estagio para outro.
7
2.3. Compressão mecânica
Figura 7 - Esquema de evaporador por compressão mecânica
Nesse tipo de evaporador, o evaporado é aproveitado no trocador de
calor, mas como a entalpia do evaporado é um pouco menor que a do vapor
vivo, é utilizado um compressor. Esse compressor fornece a energia
necessária para ajustar a entalpia do evaporado.
2.4. Compressão térmica
Figura 8 - Esquema de evaporador por compressão térmica
Segue o mesmo princípio do evaporador por compressão mecânica,
mas ao invés de um compressor, utiliza-se um ejetor a jato de vapor d’água.
Um ejetor a jato de vapor d’água funciona da seguinte maneira:
8
Figura 9 - Esquema de ejetor a jato de vapor d'água
No bocal do fluido motriz: como há estrangulamento do fluido motriz
(vapor), a velocidade aumenta e, pela equação de Bernoulli, a pressão vai
diminuir.
Na caixa de mistura: evaporado é aspirado pela baixa pressão e é
misturado com o vapor.
No difusor: há uma abertura e então a velocidade diminui e a pressão
aumenta, fornecendo então ao evaporado a energia necessária.
2.5. Múltiplos efeitos de expansão
F
1
2
N
W
Sn
Figura 10 - Esquema de evaporador de múltiplos efeitos de expansão
Nesse tipo de evaporador, a alimentação é pré aquecida em trocadores
de calor em que o fluido de aquecimento é o evaporado de cada estágio,
depois ela passa por outro trocador de calor onde é aquecida por vapor vivo.
9
Após aquecida, a alimentação passa antes de cada efeito por uma válvula de
expansão que causa o flasheamento da solução, cada efeito então separa um
pouco de evaporado.
2.6. Bomba de calor
Figura 11 - Esquema de bomba de calor
Em uma bomba de calor existem basicamente quatro componentes:
Compressor, condensador, dispositivo de expansão e evaporador.
O fluido refrigerante na forma de líquido saturado passa pela válvula de
expansão, onde é submetido a uma queda de pressão brusca e passa a ter
dois estados, o líquido e o gasoso. O fluido refrigerante, nesse ponto, é
denominado de flash gás. Então o fluido é conduzido pelo evaporador, onde
absorverá calor do ar do evaporador, vaporizando-se.
Na saída do evaporador, na forma de gás ele é succionado pelo
compressor, que eleva sua pressão e sua temperatura para que possa ser
conduzido através do condensador, que cederá calor ao ambiente externo,
condensando o fluido e completando o ciclo.
10
3. Evaporação
Pode-se representar um equipamento de evaporação, de maneira
simplificada, como uma câmara de condensação e uma câmara de
evaporação. Assim, como há duas câmaras separadas, a pressão em cada
uma das câmaras pode ser diferente (Figura 12).
Figura 12- Representação simplificada de um evaporador
A Equação 1 é a equação que relaciona a área de troca do evaporador
com o coeficiente global de troca térmica e a diferença de temperatura.
(1)
Em que ΔT é a diferença entre a temperatura de condensação e a
temperatura de evaporação e é função de
 Pressão na câmara de evaporação
 Pressão na câmara de condensação
 Tipo de solução
 Projeto do equipamento
3.1. Pressão na câmara de evaporação
Em geral, é comum que a pressão na câmara de evaporação seja menor
que a pressão atmosférica (vácuo), pois quanto maior a pressão, menor a
temperatura de evaporação e, consequentemente, maior a diferença de
temperatura ΔT.
11
Então, analisando a Equação 1, temos que
Ou
Se a área diminui, o custo com o equipamento também diminui e se a
taxa de transferência de calor aumenta, a capacidade (vazão de evaporado)
também aumenta.
3.2. Pressão na câmara de condensação
Da mesma forma, a fim de se ter um ΔT maior, geralmente a pressão na
câmara de condensação é mais elevada. Porém, a medida que essa pressão
aumenta, a entalpia do vapor saturado diminui e é necessário mais vapor para
o aquecimento, além disso as paredes do equipamento precisam ter uma
espessura maior, aumentando os custos. Dessa forma não é viável operar com
uma pressão muito elevada, deve-se encontrar um ponto de equilíbrio
(normalmente utiliza-se vapor saturado a 4 ata).
12
3.3. Projeto do Equipamento
 Ex: Evaporador padrão de tubos verticais
Figura 13 - Esquema de evaporador padrão de tubos verticais
Figura 14 - Esquema de trocador de calor do evaporador
A parte do trocador de calor funciona como um trocador de calor de
casco e tubos em que o vapor vivo passa pelo casco e a solução passa pelos
tubos.
13
É considerado de circulação natural, pois a circulação da solução
acontece exclusivamente devido à convecção natural.
A solução que vai sendo aquecida, sobe pelos tubos de menor
diâmetro, enquanto no tubo central de maior diâmetro (50-100% maior que os
outros), como o fluido está mais distante da parede e portanto com temperatura
menor, a solução desce.
3.4. Perfil da temperatura
Figura 15 - Representação da variação da temperatura com a
profundidade no trocador de calor do evaporador
Pode-se dizer que enquanto a solução está descendo a temperatura não
muda, mas a pressão vai aumentando e a ebulição não vai mais ocorrendo. A
solução sobe pelos tubos de menor diâmetro e vai se aquecendo e enquanto
ela sobe a pressão vai diminuindo e começa a ebulição.
Para cálculos de transferência a temperatura do topo não é utilizada,
mas sim a do sistema, que é uma temperatura média ( ).
(2)
14
Então, na prática, o ΔT é menor que o teórico, pois o T evap ( ) é menor
que o esperado Ttopo.
3.5. Influência da perda de carga no projeto
Ex: Múltiplo efeito
Figura 16 - Representação simplificada de evaporador de múltiplo efeito
P1
é a pressão na câmara do efeito anterior
P2
é a pressão no condensador do efeito posterior
Se não houver perda de carga P1 é igual a P2, mas se houver P2 é
maior que P1. Se P2 for menor, a temperatura de saturação também será e,
consequentemente, o vapor usado no efeito posterior estará a uma
temperatura menor, diminuindo o ΔT do sistema. Por isso, são usados tubos de
maior diâmetro para conduzir o evaporado a fim de evitar ao máximo a perda
de carga.
15
Figura 17 - Diagrama de Pressão versus Temperatura do vapor
3.6. Tipo de Solução
A mudança da fase líquida para a fase vapor ocorre na pressão de vapor
(Pv). A água pura na temperatura de 100°C apresenta Pv=760mmHg, já uma
solução aquosa de NaOH 60% na temperatura de 100°C apresenta
Pv=30,1mmHg. Então, é possível perceber que a água, em presença de um
soluto, apresenta um abaixamento da pressão de vapor.
Para que a solução aquosa de NaOH tenha a mesma pressão de vapor
da agua pura (Pv= 760mmHg), esta deve estar a uma temperatura de 167°C. A
esse aumento na temperatura, dá-se o nome de elevação do ponto de ebulição
(e.p.e.) e ele pode ser determinado pela regra de Duhring.
Os maiores e.p.e. são observados quando o soluto é composto de
moléculas pequenas e iônicas, podendo chegar a 80°C, quando a molécula é
muito grande e/ou orgânica o e.p.e. é muito baixo chegando a ser desprezível.
Quando a solução apresenta e.p.e., o evaporado retirado do equipamento é um
vapor superaquecido.
16
3.6.1. Regra de Duhring
Consiste em traçar um gráfico representando a variação da temperatura
de ebulição do solvente puro com a temperatura de ebulição da solução,
obtendo retas com dois pontos experimentais para cada concentração da
solução.
Figura 18 - Diagrama de Duhring
17
Exemplo: Qual o e.p.e. de uma solução de NaOH 60% quando a
temperatura de ebulição do solvente puro é de 95°C? Utilizar o Diagrama de
Duhring da Figura 18. (Resposta: TEsolução=160°C; e.p.e.=65°C)
3.6.2. Ábaco do Perry
Além desse diagrama, o PERRY também traz um ábaco no qual é
possível encontrar o e.p.e. para diversas substâncias.
Figura 19 - Ábaco do Perry para determinação do e.p.e de soluções
18
O ábaco da Figura 19 é lido da seguinte forma:
 Encontrar na escala à direita a temperatura da solução em °F
 Traçar uma reta deste ponto até o ponto correspondente à
substância
 Prolongar esta reta até o anteparo no lado esquerdo do ábaco
 A partir do ponto marcado no anteparo, traçar uma reta até a
porcentagem correspondente
 Prolongar esta reta até a escala à direita, a reta tocará no ponto
correspondente ao ponto de ebulição da solução.
3.7. Calor de dissolução
Se o calor de dissolução for apreciável, é necessário considerá-lo no
balanço de energia. Estes valores de entalpia podem ser encontrados em
diagramas de Entalpia x Concentração, em que cada curva representa uma
temperatura diferente, e eles são específicos para cada solução.
A Figura 20 apresenta um diagrama Entalpia x Concentração para
soluções aquosas de NaOH.
Figura 20 - Diagrama de entalpia versus concentração
19
4. Cálculo do evaporador
Tópicos gerais para cálculo de um equipamento
 Balanço material
 Balanço energético (Entálpico)
 Condições de equilíbrio
 Propriedades termodinâmicas
 Velocidades de transferência
 Dimensionamento
- Trocador de calor
Para qualquer x, y é sempre igual a 1
- Câmara de separação
P = Psat = f (T, x)
E, he
F, hF, xf
W
hg
hf
S, hs, xs
Figura 21 - Esquema de evaporador de simples efeito
F, E, W, S
hF, he, hs
Vazões mássicas [kg/h]
Entalpias [kcal/kg]
hg
Entalpia do vapor saturado [kcal/kg]
hf
Entalpia do liquido saturado [kcal/kg]
q
Fluxo de calor [kcal/h]
A
Área de troca térmica [m²]
U
Coeficiente global de troca térmica [kcal/h.m².°C]
x
Concentração de sólidos (base úmida) [kgsoluto/kgsolução]
20
 Balanço material
Global:
(3)
Soluto:
(4)
 Balanço Entálpico
(5)
(6)
(7)
OU
(8)
(9)
 U
Pode ser fornecido ou estimado
(10)
 Considerações termodinâmicas
Sem mudança de fase:
(11)
A pressão constante:
(12)
21
Na referência
:
(13)
 Para misturas
o Pode-se desprezar o calor de mistura quando há pouca interação
entre as moléculas
 Moléculas grandes (orgânicas) interagem pouco
 Moléculas pequenas (inorgânicas e iônicas) interagem
muito
função linear por não ter efeito
de mistura
22
Conhecendo-se Cp para uma concentração, interpola-se para encontrar
Cp em outras concentrações.
Interpolando:
(14)

Atenção! Se houver elevação
do ponto de ebulição, o vapor de água que sai na corrente de evaporado
sairá superaquecido, então haverá um incremento na entalpia da
corrente E que antes era considerada como a entalpia do vapor saturado
retirada da tabela de vapor. Essa diferença na entalpia pode ser
observada no gráfico da Figura 22.
Figura 22 - Diagrama de Temperatura versus entalpia da água
Na Figura 22, observa-se os pontos B, C e D marcados sobre a curva
que representa uma pressão constante e igual para todos, em que B
representa a entalpia do líquido saturado (hf), C representa a entalpia do vapor
saturado (hg) e D representa a entalpia do vapor superaquecido que, para os
23
casos em que há elevação do ponto de ebulição, é a entalpia da corrente E
(hE).
Assim, para calcular o valor de hE utiliza-se:
Ou
(15)
Uma boa simplificação, que traz bons resultados, é considerar:

Economia
(16)
o Economia do múltiplo efeito
1ª Hipótese
(17)
(18)
(19)
2ª Hipótese
(20)
(21)
(22)
24
Então,
Como
(23)
À medida que o número de estágios aumenta a economia também
aumenta o que justifica a associação de evaporadores.
Exemplo Resolvido 1
Uma solução aquosa de um colóide orgânico deve ser concentrada de
10% até 40% em um evaporador simples na vazão de 15000kg/h. O vapor de
aquecimento é vapor de água saturado a 2ata e abandona a câmara de
condensação na temperatura de condensação. Na câmara de evaporação
mantém-se uma pressão absoluta de 150mmHg. O calor de dissolução, de
diluição e as perdas de calor ao exterior são desprezadas. O coeficiente
integral de transmissão de calor vale 2000kcal/h.m².°C e a capacidade
calorífica a pressão constante da alimentação é 0,9kcal/kg.°C. A solução pode
entrar no evaporador a 20°C, 50°C ou 80°C. Determine para cada uma das
condições de entrada o consumo de vapor vivo, a superfície necessária de
troca térmica e a economia do processo.
F=15000kg/h; xF=0,10; xS=0,40
T = 119,6°C
Vapor saturado P= 2ata
Tabela de vapor
hf = 120,3kcal/kg
hg = 645,9kcal/kg
Pcâmara= 150mmHg = 0,197ata
Tabela de vapor
TE = 60°C
hE = 623,2kcal/kg
25
Balanço material:
Balanço entálpico:
Para alimentação a 20°C
26
Para alimentação a 50°C
Para alimentação a 80°C
27
Economia do processo:
Exemplo Resolvido 2
Em um evaporador simples processamos 15000kg/h de uma solução de
NaOH de 10% a 50% em peso. O vapor empregado é vapor saturado a 3,5ata
e uma vez condensado sai na temperatura de condensação. O vácuo mantido
na câmara de evaporação é de 620mmHg referido a pressão atmosférica
normal. O coeficiente integral de transmissão de calor vale 1600kcal/h.m²°C.
Se a alimentação entra a 40°C e não se perde calor ao sistema, determinar o
consumo horário de vapor de aquecimento, a superfície de aquecimento e a
economia.
Balanço Soluto
28
Balanço Global
Balanço Entálpico
Tabela de
Vapor
Tabela de
Vapor
Tsat=59°C
hg =623 kcal/kg
Diagrama de
Duhring
TW=138°C
hf =139 kcal/kg
hg =652 kcal/kg
Tsat=59°C
Para o solvente puro!
hg =623 kcal/kg
TS=103°C
Como a entalpia de dissolução é apreciável
40°C
hf
Xf = 0,1
103°C
hf
Xf = 0,5
Diagrama
hx X
hF=35 kcal/kg
Diagrama
hx X
hS=134 kcal/kg
29
Como há epe, E é superaquecido
Substituindo os valores no balanço de energia
Assim
Economia
30
3.7. Equipamentos
Podem ser classificados de acordo com o tipo de aquecimento ou de
operação.
Uma passagem
Operação
Recirculação
3.7.1. Evaporador de uma passagem
F
S
E
Figura 23 - Esquema de evaporador de uma passagem
O tempo de permanência é muito pequeno, resultando em um
rendimento baixo.
Comumente usado quando se tem um material orgânico que pode sofrer
degradação se exposto a altas temperaturas por muito tempo.
3.7.2. Recirculação
F
S
E
Figura 24 - Esquema de evaporador de recirculação
O tempo de permanência da solução no evaporador é alto, não podendo
ser usado para materiais que sofram degradação a altas temperaturas
31
Evaporação Solar
Direto
Combustão Submersa
Aquecimento
Circulação Natural
Circulação Forçada
Indireto
Tipo Filme
Ascendente
Descendente
Filme agitado
3.7.3. Evaporação solar
Como o próprio nome sugere, a solução é exposta ao sol para que haja
a evaporação do solvente.
3.7.4. Combustão Submersa
Faz-se a alimentação de combustível e comburente em um tanque
submerso, então se faz uma faísca e a chama resultante dessa combustão
aquece o fluido.
3.7.5. Circulação natural
A construção do equipamento permite que a circulação ocorra
naturalmente, resultado das correntes convectivas.
32
Figura 25 - Esquema de evaporador de circulação natural
3.7.6. Circulação Forçada
Utiliza uma bomba para fazer a circulação da solução a ser concentrada,
é comumente usada para fluidos viscosos ou corrosivos.
E
W
S
F
W
Figura 26 - Esquema de evaporador de circulação forçada
3.7.7. Evaporador de Filme Ascendente
Os evaporadores de filme ascendente são do tipo casco e tubos, nos
quais o produto circula pelos tubos e o vapor pelo casco, aquecendo as
paredes externas dos mesmos. O solvente evapora no interior dos tubos e
esse vapor arrasta a solução que, desse modo, ascende.
33
Com a velocidade do vapor, as bolhas coalescem e a solução forma um
filme fino na parede dos tubos que facilita a troca térmica.
Figura 27 - Esquema de evaporador de filme ascendente
3.7.8. Evaporador de Filme Descendente
É semelhante ao evaporador de filme ascendente, mas nesse caso a
alimentação é feita no topo e a solução desce por efeito da gravidade.
3.7.9. Filme Agitado
Possui uma camisa de aquecimento por onde passa vapor vivo e pás
giratórias que auxiliam na formação do filme para fluidos muito viscosos.
34
Figura 28 - Esquema de evaporador de filme agitado
4. Exercícios propostos
1. Em um evaporador simples se concentram 20000kg/h de uma solução
de 10% a 50% em peso. O vapor de aquecimento é vapor saturado a
1,6ata e na câmara de evaporação se mantém uma pressão absoluta de
450mmHg. Para a solução de 50% o e.p.e é de 10°C e a capacidade
calorifica a pressão constante da solução diluída é 0,85kcal/kg°C.
Considerando desprezíveis os efeitos térmicos de diluição e dissolução,
determine o consumo horário de vapor e a superfície de aquecimento
necessária. A solução entra no evaporador a 25°C e U=1800kcal/m²h°C.
(Resposta: W=18620kg/h; A=326m²)
2. Uma solução de NaOH é concentrada de 8% a 25% em peso em um
evaporador simples. A alimentação é de 3000kg/h. Antes da solução
entrar no evaporador, ela é aquecida em um trocador de calor até 70°C
empregando como meio de aquecimento o condensado que sai da
câmara de condensação. Para o aquecimento do evaporador é
empregado vapor saturado a 108°C, mantendo-se a câmara de
evaporação na pressão absoluta de 90mmHg. Determine o coeficiente
integral de transmissão de calor sabendo que a superfície de
aquecimento é de 20m². (Resposta: W=2120kg/h; U=1180kcal/hm²°C)
35