Reingeniería del evaporador de simple efecto del laboratorio de operaciones unitarias de la carrera Ingeniería Química de la ESPOL

Abstract

La evaporación es una operación unitaria de transferencia de calor fundamentada en la separación de una sustancia líquida que se encuentra en una disolución sólido-líquido, mediante su ebullición, siendo la solución concentrada el producto de interés. Para llevar a cabo esta operación unitaria se utiliza un equipo llamado evaporador. La evaporación tiene un amplio campo de aplicación en la Ingeniería Química, y ha sido mayormente utilizada en la industria azucarera, por lo que el estudio de la misma es necesario para reforzar los conocimientos de los estudiantes de dicha carrera. El presente proyecto tiene como objetivo principal realizar una reingeniería conceptual del evaporador de simple efecto que se encuentra en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la carrera Ingeniería Química de la ESPOL, y dotarlo de los equipos de proceso e instrumentos de medición y control apropiados que permitan una correcta enseñanza e investigación de esta importante operación unitaria de Ingeniería Química. Para lograr el objetivo, se llevaron a cabo pruebas en el equipo original con una solución azucarada, y se realizaron los cálculos necesarios de flujos, eficiencia, calor transferido y concentración final de la solución previos a las modificaciones realizadas en el evaporador. Con estos datos se decidieron los cambios que se debían realizar para maximizar la eficiencia del equipo. El evaporador de simple efecto se encuentra en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la carrera Ingeniería Química de la ESPOL, ya hechas las modificaciones de su reingeniería. Se realizaron pruebas posteriores a las modificaciones, con el propósito de perfeccionar la operación unitaria y conseguir una mayor evaporación de la solución mediante el uso de un equipo didáctico. Para las pruebas en el evaporador, se utiliza una solución de azúcar y agua. Adicionalmente a la solución de agua con azúcar, se realizó una prueba con leche para evaluar si en el equipo se pueden trabajar otros sistemas. El evaporador de simple efecto cuenta con un manual de operación, que detalla su correcta operación durante las pruebas de laboratorio y las condiciones de operación del equipo.