Diseño integral a escala piloto, de una unidad didáctica de evaporación de doble efecto de tubos verticales cortos, para el laboratorío de operaciones unitarias del instituto de ciencias químicas y ambientales

Abstract

La evaporación consiste en la separación de una sustancia líquida contenida en una solución sólido-líquido. Es una operación unitaria multidisciplinaria que involucra varios equipos como: intercambiadores de calor, bombas de proceso y sistemas de vacío. Dado a su importancia y utilidad en la industria, el presente proyecto de graduación tuvo como fin llevar a cabo el dimensionamiento y diseño de una unidad de didáctica de evaporación a escala piloto para el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la carrera de Ingeniería Química en la ESPOL. Para determinar la capacidad nominal de la unidad de evaporación fue necesario llevar a cabo un análisis del espacio físico y disponibilidad de recursos in situ para su operación, con lo cual, bajo dichos parámetros se realizó el diseño térmico, mecánico e hidráulico. Dado a que la unidad de evaporación debe ser didáctica y versátil, se escogieron para su diseño tres sustancias de trabajo: azúcar, hidróxido de sodio y cloruro de sodio, al igual que la posibilidad de trabajar a diversas configuraciones: con las siguientes características generales: Capacidad de evaporación nominal de 300 kg/h; consumo de vapor de caldera a 20 psig: 165 kg/h, Consumo de agua de enfriamiento a 30C: 9 m3/h; modelo seleccionado: tipo tubos verticales cortos, doble efecto; materiales: ASTM A240 grado 304 para todos los recipientes a presión e intercambiadores de calor, ASTM A53 para tuberías de interconexión y servicios generales, ASTM A105 para accesorios en tuberías.