Evaporador Cloreto de Sodio

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Colocar os valores de cada T

Como é uma solução de água e sal, é necessário calcular a elevação do ponto de ebulição (EPE) para cada temperatura, desta forma a partir do diagrama Fig.11-124” do Perry (anexo), esses valores são encontrados

Valores de EPEs..

A elevação do ponto de ebulição aumenta de efeito para efeito no evaporador pois a concentração de soluto aumenta em cada efeito.

Depois de descobrir os valores das correntes do processo, e de suas concentrações, a partir dos balanços de massa, e as temperaturas, é necessário realizar os balanços de energia, para assim encontrar as variáveis que ainda estão faltando.

É necessário encontrar os valores das entalpias para o processo, estes valores podem ser encontrados em tabelas ou equações adequadas para o tipo de solução.

Para as entalpias dos vapores V1 e V2, e os valores de valor latente em cada um dos estágios, utiliza-se a Tabela 1, para suas respectivas temperaturas,

Colocar os valores de HV1 HV2, calor latente 1,2,3 e 4

Já para obter os valores das entalpias dos concentrados, utiliza-se a equação

Eq do cp

Assim,

Colocar hL1 e hL2

Finalmente, após a obtenção das variáveis que ainda faltavam, é possível realizar o balanço de energia, para achar o valor de L1, e assim poder confirmar a consideração feita sobre as correntes de vapor.

Colocar eq que acha L1 d a eq que ta riscada

Depois do V1...V4

Observando os valores das correntes V1, V2, V3 e V4 é possível, pela proximidade dos resultados, confirmar a consideração feita anteriormente.

Voltando a equação (riscada), com esses novos valores é possível calcular a quantidade de vapor de aquecimento necessário no primeiro efeito (Vs).

Após todos os cálculos, é possível assim, determinar a economia, a capacidade e as respectivas áreas dos evaporadores.

Assim, pela equação (x),

E economia é

E a capacidade

Para o cálculos das áreas, é necessário utilizar a equação (x). Para a área do primeiro efeito:

Colocar a eq q1

Da mesma forma para os outros efeitos,

Q2 q3 q4

Diante disto, é necessário ainda, saber o valor de q1 e q2, que são determinados pelas equações (x) e (x)

Q1 a que tem o calor latente

Q2

Considerando o uso de evaporadores de tubos curtos e circulação natural, observa-se na tabela de tipos de evaporadores do Geankoplis uma faixa de coeficiente global de transferência de calor de 1100 – 2800 W/m²K. Estimando um valor médio nessa faixa, utiliza-se para o primeiro efeito:

U1

Como há uma diferença no valor do coeficiente global de efeito para efeito, os valores seguintes são,

U2 U3 e U4

Por fim, pode-se calcular as áreas, pelas equações seguintes

Eq das areas

Calculando-se, então

Cálculos das áreas

Essa diferença entre as quatro áreas, pode ser percebida pela diferença entre os ΔT das quatro equações, como o ΔT do segundo efeito é maior que o primeiro, é necessário uma área de troca de calor um pouco menor, o ΔT do terceiro efeito também é maior que o do primeiro, isso se deve pelo mesmo motivo que o anterior. Já o ΔT do quarto efeito é menor que os outros, isso indica que é necessário uma área de troca maior que os outros.

- Anexos

Tabela 1

[pic 16]

[pic 17]

Fonte: Geankoplis (2003)

[pic 18]

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Referências Bibliográficas