Capítulo 15
EVAPORACIÓN
Es la operación en la cual se concentra la solución de un producto sólido no volátil. En ocasiones el grado de concentración lleva la solución a cristalizar, pero este fenómeno es estudiado separadamente. En la evaporación se considera que la fase gaseosa está formada por un sólo componente. El calor es suministrado normalmente por medio de vapor saturado proveniente de la caldera, o vapor vivo, que se condensa sobre o dentro de tubos cediendo el calor latente al líquido que se encuentra en la cámara interior en la cual se aplica vacío que puede ser tan grande como 70 cm de Hg; esto es con el objeto de abatir el punto de ebullición y aumentar la diferencia de temperatura. Cuando el calor proveniente de la condensación del vapor vivo se utiliza una sola vez se dice que es un "simple efecto". En el "múltiple efecto" en cambio el vapor producido en un efecto es usado como medio de calentamiento en el siguiente efecto. 15.1. EVAPORADORES TUBULARES Los tipos principales son los siguientes: Evaporadores de tubos cortos verticales. Estos evaporadores fueron los primeros en aparecer y en una época los más comunes. El vapor vivo se encuentra en un espacio o chaqueta dentro del cual están los tubos por los cuales fluye por convección natural el líquido que se está evaporando (Fig. 15.1); afuera de los tubos se condensa el vapor vivo. Los tubos son aproximadamente de un metro de largo; poseen un retorno central que ocupa un 25-40% del área seccional total. Por encima de los tubos está colocada la cámara de vapor en la cual se separa éste último del líquido y es llevado mediante vacío fuera del evaporador. El interior de los tubos es fácil de limpiar, de manera que estos evaporadores son recomendables para líquidos incrustantes. Su coeficiente global de transferencia de calor es razonablemente alto aunque disminuye con líquidos viscosos. Actualmente se usan principalmente en la industria azucarera. Evaporadores de tubo largo vertical. Están constituidos básicamente por un cambiador de carcasa y tubos calentado con vapor, cuya corriente de descarga pasa al separador de vapor colocado arriba. Existe un tubo de retorno de líquido del separador a la entrada del intercambiador. Los tubos son típicamente de 4-10 m de largo. El flujo dentro de los tubos del cambiador puede ser ascendente por convección natural o descendente. Los primeros son especialmente recomendables para líquidos que espumean, pues la espuma se rompe al emerger el líquido del cambiador a alta velocidad y chocar contra una mampara colocada en la cámara de vapor. En los segundos llamados "de película descendente" el líquido es distribuido en la parte