5. Evaporação_Notas de Aulas

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PR2001 Eng Quimica

O ciclo da auga

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12/05/2017

1. Introdução

• Evaporação – transferên!a "e a#or para $ #&'$!"o entrar e% e($#!ção)

• *apor "e $%a so#$ção #&'$!"a e% e($#! re%ov!"o e $%a so#$ção onentra"a + o(t!

OPERAÇÕES UNITÁRIAS III

Evaporação

NOTAS DE AULAS

NOTASDEAULAS

12/05/2017

• E,e%p#os- .onentração "e so#$çes a'$o açar açar Na.# NaO 3#!ero# 3o%a #e!te e "e #aran4a) O$tros e,e%p#os- evaporação "a "o %ar para forneer 3$a potve#) • .r!sta#!6ação)

12/05/2017

2. Fatores de processo Propriedades físico-químicas físico-químicas "a so#$ção '$e est sen"o sen"o on onen entr tra" a"aa e "o vapor '$e est est sen"o sen"o

re%o re%ov! v!"o "o !nf# !nf#$e $en n!a !a% % 3ran 3ran"e "e%e %ent ntee o t!po t!po "e evap evapor ora" a"or or $sa" $sa"o o a te%per te%perat at$r $raa e pres pressã sãoo "o



NOTASDEAULAS

2.

Sign up to vote this title Fatores de on Processo

12/05/2017

Useful  Not 1)  .one .on entr ntraç ação ão no useful #&'$! #& '$!"o "o on ontt8 an"a%ento "o proesso "e evaporação a so torna9se onentra"a e v!sosa v!sosa a$san"o

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2. Fatores de Processo 2) So#$(!#!"a"e ont8ont8- A#3$%as A#3$%as so#$(!#! so#$(!#!"a" "a"es es t&p! t&p!a ass "e sa!s sa!s e% 3$a 3$a o% o% $%a $%a f$nç f$nção ão "a te%per te%perat$ at$ra ra po"e% po"e% ser v!s$a#! v!s$a#!6a"a 6a"ass na f!3$ra f!3$ra a(a!,o-

PR2001 Eng Quimica

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12/05/2017

2. Fatores de Processo

;) Sens!(! Sens!(!#! #!"a" "a"ee a te% te%per perat$ at$ra ra "e %at %ater! er!a!s a!s pro"$tos pro"$tos espe!a#%ent espe!a#%entee a#!%entos e o$tros o$tros (!o#=3!os po"e% ser sens&ve!s a te%perat$ra e "e3 (!o#=3!os a#ta a#tass te%p te%pera erat$ t$ra ras s "epo "epo!s !s "e #on3 #on3os os per a'$e a'$e! !%e %ent nto) o) .o%o .o%o e,e% e,e%p# p#os os te%o te%ossfar%aê$t!os far%aê$t!os pro"$tos a#!%ent&!os o%o #e!te s #aran4a e e,tratos ve3eta!s) O 3ra$ "e "e3ra"ação f$nção f$nção "a te%perat$ra te%perat$ra e "o te%po "e a'$e!%ento) a'$e!%ento) >) ?or%aç ?or%ação ão "e esp esp$%a $%a-- E% aso asoss '$e % o%postos o%postos "e so#$çes so#$çes $st!as $st!as so#$çes so#$çes a#!% o%o #e!te "esnata"o e a#3$%as so#$çes "e !"os for%a% $%a esp$%a o$ esp$%a% "$rante o a'$e! Esta esp$%a ao%pan:a o vapor '$e sa! "o evapo per"as por arrasta%ento arrasta%ento oorre%)

.$rvas "e so#$(!#!"a"e para a#3$ns sa!s t&p!os e% 3$a)

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2. Fatores de Processo >) @ressão >) @ressão e te%perat$rate%perat$ra- O ponto de ebulição "a so#$ção + re#a!ona" re#a!ona"aa a pressão pressão "o s!st s!ste%a e%a)) A#ta A#tass pres press ses es "e operação aarreta% a#tas te%perat$ra "e e($#!ção) A#+% A#+% "!sso "!sso o%o o%o a one onentr ntraçã açãoo "o %ater!a %ater!a## "!sso# "!sso#v!" v!"oo e%

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. SignT!up poto s votedeon thisetitle "u!pa#ento Not usefulde e$aporaç e$aporação  Useful e#%todos 3.1. Tipos gerais de evaporadores

Na evapora evaporação ção a#or a#or + a"!!ona a"!!ona"o "o a so#$çã so#$çã

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. T!pos de e"u!pa#entos de e$aporação e #%todos de e$aporação 3.1. Tipos gerais de evaporadores

a8 .:a#e!ra o$ pane#a- + o evapora"or %a!s s!%p#es e ons!ste n$%a pane#a a(erta e% '$e o #&'$!"o + a'$e!"o) O a#or + forne!"o por on"ensação "e vapor por $%a 4a'$eta o$ serpent!nas !%ersas no #&'$!"o) E% a#3$ns asos a pane#a + "!reta%ente a'$e!"a) Esses evapora"ores são (aratos e s!%p#es para operar %as a eono%!a "e ener3!a + (a!,a) E% a#3$ns asos ps e raspa"ores são $t!#!6a"os para a3!tação)

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. T!pos de e"u!pa#ento e$aporação e #%todos de e$aporaç NOTASDEAULAS

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3.1. Tipos gerais de evaporadores

(8 Evapora"or t!po !r$#ação nat$ra# o% :or!6onta!s- Este t!po "e evapora"or + %ostra"o a se fe!,e "e t$(os :or!6onta!s "e a'$e!%ento + s!%!#ar a "e t$(os e% $% troa"or "e a#or) O vapor entra nos on"e on"ensa) O on"ensa"o sa! pe#o o$tro so#$ção #&'$!"a e% e($#!ção est so(re os t$(os) O "e!,a a s$perf&!e #&'$!"a por %e!o "e "ef#et preven!r a passa3e% "e 3ot&$#as e sa! pe#o topo) E "e evapora"or + re#at!va%ente (arato e + $sa" #&'$!"os não v!sosos o% a#tos oef!!entes #&'$!"os '$e não te% "epos!ção "e !nr$staçes) Es "e evapora"or são opera"os ont!n$a%ente A#!%en ta,a onstante e onentra"o a ta,a onstante8)

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. T!pos de e"u!pa#entos de e$aporação e #%todos de e$aporação NOTASDEAULAS

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 . T!pos e"u!pa#entos Sign upde to vote on this title de e$aporação Not usefulde e$aporaç  Useful e#%todos NOTASDEAULAS

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8 Evaporador tipo circuaç!o natura com

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. T!pos de e"u!pa#entos de e$aporação e #%todos de e$aporação

. T!pos de e"u!pa#ento e$aporação e #%todos de e$aporaç



Evapora"or t!po !r$#ação Nat$ra# o% tubos verticais

"8 Evapora"or t!po vert!a# t$(os #on3os- U%a v o oef!!ente "e transferên!a "e a#or no #a"o "o + %$!to e#eva"a o%para"a o% a "o evaporação "e #&'$!"o a#tas ve#o!"a"es "e #&' são "ese4ve!s) E% $% evapora"or vert!a# " #on3o o #&'$!"o est no !nter!or "os t$(os) Os são "e ; a 10 % "e o%pr!%ento e a for%aç (o#:as "e vapor no !nter!or "os t$(os provo ação "e (o%(ea%ento o '$e oas!ona ve#o!"a"es "e #&'$!"os)




 . T!pos e"u!pa#entos Sign upde to vote on this title de e$aporação Not usefulde e$aporaç  Useful e#%todos



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e8 Evapora"or "e !r$#ação força"a- o oef!!e tr sferê !a "e #o f!# #&'$!"o

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. T!pos de e"u!pa#entos de e$aporação e #%todos de e$aporação 3.1. Tipos gerais de evaporadores

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. T!pos de e"u!pa#ento e$aporação e #%todos de e$aporaç 3.1. Tipos gerais de evaporadores

Evapora"or t!po !r$#ação força"a

f8 Evapora"or t!po f!#%e "esen"ente 38 Evapora"or f!#%e a3!ta"o :8 Evapora"or so#ar pane#a a(erta




 . SignT!pos up to votede on thise"u!pa#ento title e$aporação Not usefulde e$aporaç  Useful e#%todos

3.". #$todos de operaç!o de evaporadores 1. Evaporadores de simpes efeito

A a#!%entação entra a

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 8 e vapor sat$ra"o a  8 e

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3.". #$todos de operaç!o de evaporado 1. Evaporadores de simpes efeito

sto !r %anter se a entra"a "e a#!%entação te% $%a te%perat$ra  perto "o ponto "e e($#!ção) O one!to "e oef!!ente 3#o(a# "e transferên!a "e a#or + $sa"o no #$#o "a ta,a "e transferên!a "e a#or e% $% evapora"or) A e'$ação 3era# po"e ser esr!ta



 = ∆ =   − 





On"e + a ta,a "e transferên!a "e a#or e% F Gt$/:8 + o oef!!ente 3#o(a# "e transferên!a "e a#or e% F/% 2 Gt$/:)ft2)o?8 + a rea "e transferên!a "e a#or e% % 2 ft28  + a te%perat$ra "o vapor '$e on"ensa e%   o?8 e  + o ponto "e e($#!ção "o #&'$!"o e%   o?8)







Evapora"ores "e s!%p#es efe!t fre'$ente%ente $sa"os '$an"o a a re'$er!"a "e operação + re#at!va%ente pe e/o$ o $sto "o vapor + re#at!va%ent o%para"o ao $sto "o evapora"or) Entr para operação e% #ar3a esa#a $san"o %a!s " efe!to re"$6 "rast!a%ente o $sto "o vapor)




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3.". #$todos de operaç!o de evaporadores ". Evaporadores de m%tipo efeito aimentaç!o co-corrente

com

U% evapora"or "e s!%p#es efe!to te% "esper"&!o "e

 . SignT!pos up to votede on thise"u!pa#ento title e$aporação Not usefulde e$aporaç  Useful e#%todos NOTASDEAULAS

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3.". #$todos de operaç!o de evaporado ". Evaporadores de m%tipo efei aimentaç!o co-corrente

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3.". #$todos de operaç!o de evaporadores ". Evaporadores de m%tipo efeito com aimentaç!o co-corrente

3.". #$todos de operaç!o de evaporado 3. Evaporadores de m%tipo efei aimentaç!o contracorrente

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Neste t!po "e operação a a#!%entação a"!!ona"a no #t!%o efe!to e %a!s fr!o e ont!n$ pro"$to onentra"o "e!,ar no pr!%e!ro efe!to %+to"o "e a#!%entação reversa + vanta4osa '$a a#!%entação fresa est fr!a "es"e '$e $%a pe '$ant!"a"e "e #&'$!"o "eva ser a'$e!"a te%perat$ras no se3$n"o e tere!ro Entretanto #&'$!"o (o%(ea"os "eve% ser $t!# e% a"a efe!to on"e o f#$,o + (a!,o para a#ta pre




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3.". #$todos de operaç!o de evaporadores 3. Evaporadores de m%tipo efeito com aimentaç!o contracorrente

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3.". #$todos de operaç!o de evaporado 3. Evaporadores de m%tipo efei aimentaç!o contracorrente

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3.". #$todos de operaç!o de evaporadores &. Evaporadores de m%tipo efeito com aimentaç!o paraea

3.3. 'oeficientes gobais de transfer(nc caor em evaporadores

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A a#!%entação e% para#e#o e% evapora"ores "e efe!to %#t!p#os !%p#!a na a"!ção "e a#!%entação nova e a e,tração "e pro"$to onentra"o e% a"a $% "os efe!tos) O vapor "e a"a efe!to se $sa para a'$eer o se3$!nte) Este %+to"o "e operação se $t!#!6a '$an"o a a#!%entação est '$ase sat$ra"a e o pro"$to são r!sta!s s=#!"os ta# o%o aontee na evaporação "e sa#%o$ras para a pro"$ção "e sa#)

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O oef!!ente 3#o(a# "e transferên!a "e a#or $% evapora"or + onst!t$&"o pe#o oef!!en #a"o "o vapor '$e se on"ensa $ apro,!%a"o + "e 5700 F/%2B para %et#!a '$e te% $%a on"$t!v!"a"e a#ta e se%pre $%a res!stên!a "espre6&ve res!stên!a as !nr$staçes no #a"o "o #&'$ pe#o oef!!ente "e pe#&$#a #&'$!"o '$e e% 3e se for%a no !nter!or "os t$(os)




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3.". #$todos de operaç!o de evaporadores &. Evaporadores de m%tipo efeito com aimentaç!o paraea

 &. Sign'%todos de title c()cu)o up to vote on this e$aporadores e*e!to useful s!#p)es  Useful deNot NOTASDEAULAS

&.1. *aanço evaporadores

de

A e,pressão (s!a

caor

e

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mass

"eter%!nar

apa

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&. '%todos de c()cu)o e$aporadores de e*e!to s!#p)es NOTASDEAULAS


de

caor

e

12/05/2017

massa

para para

PR2001 Eng Quimica

O ciclo da auga

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de

caor

e

12/05/2017

mass

@ara o (a#anço "e %assa a ve#o!"a"e "e entr !3$a# a ve#o!"a"e "e sa&"a "e %a evapora"or) Então para $% (a#anço tota#

 = + 

@ara $% (a#anço par!a# o% respe!to ao s s=#!"os8 te%os

 =  You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.




de

caor

e

12/05/2017

massa

para para

@ara o (a#anço "e ener3!a e sa(en"o9se '$e o a#or

 &. Sign'%todos de title c()cu)o up to vote on this e$aporadores e*e!to useful s!#p)es  Useful deNot NOTASDEAULAS


de

caor

e

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ℎ +  = ℎ + ! + ℎ

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Eempo 1 U% evapora"or ont&n$o "e efe!to

s!%p#es onentra M072 3/: "e $%a so#$ção "e sa# a 10  e% peso '$e entra a ;11  ;7H .8 at+ $%a onentração "e 15  e% peso) O vapor no evapora"or est a 101;25@a 10 at% a(s8 e o vapor "e 3$a '$e + !ntro"$6!"o est sat$ra"o a 1>;; @a) O oef!!ente 3#o(a# "e transferên!a "e * ) .a#$#e as '$ant!"a"es a#or + "e vapor e pro"$to #&'$!"o ass!% o%o a rea "e transferên!a "e a#or re'$er!"a) S$pon"o '$e se trata "e $%a so#$ção "!#$&"a s$pon:a '$e se$ ponto "e e($#!ção + !3$a# ao "a 3$a)

 = #$%& (,) 

PR2001 Eng Quimica

O ciclo da auga

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12/05/2017

Eempo 1 +souç!o, Para o baanço materia /0*20 temo

 = + -%$. =  +  Ga#anço par!a# para o so#$to te%os  =  -%$. %/%# =  %/%#0  = 1%&2 34,ℎ e  = 5%.&34,ℎ




Eempo 1 +souç!o,

Ga#anço "e ener3!a

ℎ + " = ℎ + 

12/05/2017

para

 &. Sign'%todos de title c()cu)o up to vote on this e$aporadores e*e!to useful s!#p)es  Useful deNot ℎ + " = ℎ + ! -%$. −.0$/0# + ..5% = 1%&2 % +5%.& ..0$ I4J NOTASDEAULAS

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Ta+e)a de $apor saturado

12/05/2017

Ta+e)a de $apor saturado

! = .1$1/#−&#-/%& =

2257 P/3



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-a)anços de to #assa Sign up vote eonener!a this title

12/05/2017

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E,e#p)o 2 ?

@ara onentrar >5;I 3/: "e $%a so#$ção "e NaO a 10 e% peso para $%a so#$ção a 20 e%

f ) Tf  ,f



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12/05/2017

*  *  T1

Useful

@1 K 517 @a T1 K Q

 Not useful  – "eter%!na9se

por f p K f,8B S – "eter%!na9se pe#as ta(e sat$ra"o a TS vapor sat$ra

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EPE

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12/05/2017

/* e /0 O(ter por %e!os "as artas Enta#p!a R .onentração o$ por p K f,8

Deter%!nação "o ponto "e e($#!ção "a %!st$ra a @1)



/S TS3 4S TS e /5 T1

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12/05/2017

 6. Sign'%todos de title c()cu)o up to vote on this e$aporadores e*e!to useful #7)t!p)o  Useful deNot NOTASDEAULAS

12/05/2017

5)1) 4ntroduç!o Na evaporação "e so#$çes e% $% evapora" st f !t ! # "

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6. '%todos de c()cu)o e$aporadores de e*e!to #7)t!p)o NOTASDEAULAS

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12/05/2017

Neste s!ste%a a"a efe!to a3e o%o $% evapora efe!to s!%p#es) No pr!%e!ro efe!to se $sa o va 3$a o%o %e!o "e a'$e!%ento te%pera e($#!ção  a pressão  ) O vapor e,tra&"o "o pr efe!to '$e se $sa o%o %e!o "e a'$e!%e on"ensa no se3$n"o efe!to e se vapor!6 te%perat$ra * e pressão * neste efe!to transfer!r o a#or "o vapor '$e se on"ensa e% # e% e($#!ção neste se3$n"o efe!to a te%perat e($#!ção * "eve ser !nfer!or a "e on"ensaçã s!3n!f!a '$e a pressão * "o se3$n"o efe!to "e %enor '$e a pressão  "o pr!%e!ro efe!to) De % s!%!#ar o vapor "e se3$n"o efe!to se on"en a'$eer o tere!ro efe!toB por onse3$!nte a pres + !nfer!or a * )









Evapora"or "e Efe!to Tr!p#o












12/05/2017

para

No pr!%e!ro efe!to se !ntro"$6 a#!%entação nova '$e onentra par!a#%ente) Depo!s o #&'$!"o %a!s onentra"o f#$! ao se3$n"o evapora"or e% s+r!e on"e


12/05/2017

5)2) 5uedas de temperatura e capacidad evaporadores de efeito m%tipo) a) $e"a "e te%perat$ra nos evapora"or %#t!p#o) A '$ant!"a"e "e a#or transfer!"o por :

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5)2) 5uedas de temperatura e capacidade dos evaporadores de efeito m%tipo) Então este vapor se on"ensa no se3$n"o efe!to e"en"o apro,!%a"a%ente a %es%a '$ant!"a"e "e a#or)

[ = [ [ ∆[ Então este ra!o&n!o se ap#!a para Y ) Então  Z = [ = \  se o(t+% a se3$!nte e,pressão apro,!%a"a Z Z∆Z=  [ [ ∆[ = \ \ ∆\

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5)2) 5uedas de temperatura e capacidad evaporadores de efeito m%tipo) E% 3era# os e'$!pa%entos o%er!a!s se ons o% reas !3$a!s e% to"os os efe!tos

 = Z∆Z=  [∆[=  \∆\ 

∆

@or onse3$!nte as '$e"as "e te%perat$ra evapora"or "e efe!to %#t!p#o são "e apro,!%a"a !nversa%ente propor!ona# aos va#o ) Esta(e#een"o o va#or "e o%o se3$e ' não : e#evação "o ponto "e e($#!ção-

] ∆



^∆ = ∆Z + ∆[ + ∆\=   − \




12/05/2017

para

5)2) 5uedas de temperatura e capacidade dos evaporadores de efeito m%tipo ) Nota9se '$e   * *  et) U%a ve6 + propor!ona# a  então

∆

∆ _ = ∆ /, ∆ _ = ∆  # 


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5)2) 5uedas de temperatura e capacidad evaporadores de efeito m%tipo) () 'apacidade dos evaporadores de

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5)2) 5uedas de temperatura e capacidade dos evaporadores de efeito m%tipo) () 'apacidade dos evaporadores de efeito m%tipo

Se $% evapora"or "e efe!to s!%p#es o% a %es%a rea A o %es%o va#or "e U e a %es%a '$e"a "e te%perat$ra tota# + $sa"o então

∆  = ∆

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5);) '6cuos para evaporadores de efeito m% @ara efet$ar os #$#os para $% s!ste%a "e evapora efe!to %#t!p#o os va#ores neessr!os são a s$perf&!e "e a'$e!%ento "e a"a efe!to os 3 "e va 3$a por :ora '$e "eve% ser forne!"os e a '$ant!" vapor '$e sa! "e a"a efe!to e% espe!a# "o #t!% va#ores on:e!"os são '$ase se%pre os se3$!ntes pressão "e vapor no pr!%e!ro efe!to +", pressão f vapor no #t!%o efe!to +3, on"!çes "e a#!%en f#$,o no pr!%e!ro efe!to +&, onentração f!na# "o '$e sa! "o #t!%o efe!to +7, propr!e"a"es f&s!as ta! enta#p!as o$ apa!"a"es a#or&f!as "o #&'$!" vapores e +8, os oef!!entes tota!s "e transferên a#or e% a"a efe!to) E% 3era# s$pe9se '$e as efe!tos são !3$a!s)




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para

5)>) #$todos de '6cuo passo a passo para evaporadores de efeito m%tipo)


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5)>) #$todos de '6cuo passo a passo evaporadores de efeito m%tipo)

, `

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5)>) #$todos de '6cuo passo a passo para evaporadores de efeito m%tipo) >) E%pre3an"o os (a#anços %ater!a!s e "e ener3!a "e a"a efe!to se a#$#a% a '$ant!"a"e vapor!6a"a e os f#$,os "e #&'$!"o "e a"a efe!to) Se as '$ant!"a"es vapor!6a"as "!fere% "e %ane!ra apre!ve# "os va#ores propostos no passo 2 então se repete os passos 2 ; e > o% as '$ant!"a"es "e evaporação '$e aa(a% "e se a#$#ar)

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5)>) #$todos de '6cuo passo a pas evaporadores de efeito m%tipo) 5) .a#$#ar o va#or "e transfer!"o e% a"a


  = ∆    f = Z + \[ + \

Se estas reas são ra6oave#%ente pr=,!%os $% o$tras os #$#os estão o%p#etos e $%a tentat!va não + neessr!a) Se as s$perf&!es n apro,!%a"a%ente !3$a!s + neessr!a a rea#!6a $%a se3$n"a tentat!va o%o se se3$e)




12/05/2017

para

5)>) #$todos de '6cuo passo a passo para evaporadores de efeito m%tipo) I) @ara !n!!ar a se3$n"a tentat!va $sa9se novos


12/05/2017

5)>) #$todos de '6cuo passo a passo evaporadores de efeito m%tipo) g g g "eve ser !3$ A so%a "e

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E,e#p)o 1

U% evapora"or "e tr!p#o efe!to o% a#!%entação o9orrente esta evaporan"o $%a so#$ção "e açar o% E@E ne3#!3en!ve# %enos "o '$e 1 O não fora% #eva"os e% onta8 a part!r "e 5 "e s=#!"os por peso para 25 "e s=#!"os) vapor sat$ra"o 205 @a + $sa"o) A pressão no espaço "e vapor "o tere!ro efe!to + 1;I5 @a) A ta,a "e a#!%ent ação + 22IH0 3/: e a te%perat $ra "e 2 MMM ) A apa!"a"e a#or&f!a "o #&'$!"o + h  e h est e% P/3) e , + fração "e peso) Os oef!!entes "e transferên!a "e a#or são U1 K ;12; U2 K 1MH7 e U; K 1)1;I F/%)) .a#$#ar a rea "a s$perf&!e "e a"a efe!to '$an"o to"os e#es tê% a %es%a rea e a ta,a "e a#!%entação "e vapor)

6 = &/#-−./50i 6

V1

V2

T1

T2

12/05/201

F = 22680 kg/h TF = 299,9 K xF = 0,05 S kg/h 205 kPa

P1

P2

P3

Ts

L1

6h = &/#- − ./50i

39 34 i

L2

 = 5#.5( ,)*j * = #-2$j



E,e#p)o 1

@asso 1-

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12/05/2017

Y = #5/10 3 k Y = 0#/$ _ Ta(e#a "e vapor sat$ra"o8  = .%0 3 k  = #.#/#_ Ta(e#a "e vapor sat$ra"o8

E,e#p)o 1

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@asso 2-

Useful 4m?<m  Not useful lm@C? A nom>F?n

 = ..12% =  Y +  + * + Y i  =  YY + % ..12% p%/%0 = Y %/.0



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#  = ..12% =  +  = 1%&2 +  .  = #115. = * + * = 1%&2 +* 5 * = #%02& = Y + Y = 1%&2 +Y

Balanço para sólidos para cada efeito

# ..12% %/% 0 = %+ #115.   . #115. %/%12 = %+#%02& * 5 #%02& %/# %$ = %+ &051 Y

O ciclo da auga

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E,e#p)o 1

12/05/2017

@asso 2-

lm@C? 4m?<m HB 6F AqA>8?

PR2001 Eng Quimica



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12/05/2017

@asso ;-

 = #115. * = #%02& Y = &051  = %/%12 * = %/#%$ Y = %/.0%

^∆ =  − Y = #.#/# − 0#/$ = 1-/&_ ∆= ^∆ #, + ##,,* + #,Y = #5/%0_ ∆*= ^∆ #, + ##,,** + #,Y = .%/0%_ ∆Y= ^∆ #, + ##,,*Y + #,Y = 50/20_ 1-/&%

Se te%os $%a a#!%entação fr!a a$%enta%os ∆T1 e "!%!n$&%os ∆T1 K 177H . ∆T2 K 1H;; . ∆T; K ;;;; .)



E,e#p)o 1

NOTASDEAULAS

12/05/2017

E,e#p)o 1

@asso ; ont8-

@asso > ont8-

Cálculo do ponto de ebulição em cada efeito:  =  − ∆ = #.#/#−#$/$2 = #%5/55_ * =  − ∆* = #%5/5.−#2/55 = 2&/2-_ Y = * − ∆Y = 2&/--−55/55 = 0#/11_

 = .--/- −.$5/. = .1/$_  = #.#/#_ k " = .#--/039,34  = #%5/5._ k " = ..&2/#39,34

  latente: Temperaturas e calor Useful

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12/05/2017

@asso > ont8-

 / A 

S$(st!t$!n"o

Balanços materiais para  * Y:  =  − = ..12% −  * =   − * Y =  * − Y =  * − &051 Balanço de eneria para cada efeito:

 na e'$ação 18 para a#$#ar r  = 2-$. 34ℎ FA GH?B S L1 L2 L;

Usar dados da temperatura de saída do líquido de cada efeito sem !P!"

 = #%5/5._ k 6h/  −  + " =  6h/  −  + " ..12% p &/%$. p .1/$− #%5/5. +  .#--/0 = % + ..12% −  ..&2/# [i * = 2&/--_ k 6h/  − * + " =  *6h/* * − * + * "*  &/%5% #%5/5. − 2&/-- + ..12% −  ..&2/# = %+   − * ..-1/% Y = 0#/11_ k  * 6h/* * − Y + *"* =  Y 6h/Y Y − Y + Y"Y * 5/- 5- 2&/- - − 0#/1 1 +  − * ..-1/% = %+  * − &051 .5$2/2 1.

'acuado

2ssumido

HM72 17050 10MM1 >5;I

1II;2 105H> >5;I

3.

#esol$endo as equaç%es &'( e &)( simultaneamente:

 = #$%0% stu

*= #%--# stu

Se os va#ores a#$#a"o e ass$ %!"o estão pr=,!%os as etapas 2 ; e pre!sa% ser repet!"as)



E,e#p)o 1

@asso 5-

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v #ℎ w  = "  = 2-$. 34ℎ .#-- 39 34 #%%% 39 51%%n = 0/&2. p #% ( v #ℎ w * = "* = ..12% − #$%0% 34ℎ ..&2/# 39 34 #%%% 39 51%%n = 5/0#1 p#% ( 34 39 v #ℎ


12/05/2017

Eempo " Evaporação "e $%a so#$ção "e açar

evapora"or "e efe!to tr!p#o)

U% evapora"or tr!p#o efe!to e "e a#!%entação o9or

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Eempo Passo 1) @ara 1;> @a a te%perat$ra "e sat$

Eempo

So#$ção

+

0#/1$ _

ta(e#as "e vapor "e 3$a8)
 = %/0 + 1/.. %/ = ./&0_ Y = 0#/1$ + ./&0 = 0&/#. _ ‡‡Y = #/$2 +1/.. * = #/$2 %/0

Passo ") Efet$ar $% (a#anço tota# e "e s=#!"o

 +  = ..12% = Y +  + * + Y

a#$#ar a '$ant!"a"e tota# vapor!6a"a Y)






12/05/2017

para


Eempo

Eempo

Passo ")

Passo ")

 = ..12% %/# =  %/0 +  +  +  %

28

= #115. = 

= 1%&2 +

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= #%02

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Eempo

Eempo

Passo 3) .#$#o "a E@E e% a"a efe!to) ;#E   *

Passo 3) .#$#o "a E@E e% a"a efe!to)

‡‡ = #/$2 + 1/.. = #/$2 %/#51 +1/.. %/#51 * = %/51 _ ;.E ‡‡* = #/$2 %/.#& +1/.. %/.#& * = %/10 _ ;5E ‡‡Y = #/$2 %/0%% +1/.. %/0%% * = ./&0 _ ^∆‰Š‹7ŒŽ‘ =  − Y − ‡‡ + ‡‡* + ‡‡Y = #.#/# − 0#/1$+ ;%/51+ %/10 + ./&0 = 10/-$ _

12/05/2017

∆ = ^ ∆ #, + ##,,* + #,Y #,5#.5 = #,5#.5 10-$ + #,#-2$ + #,##51 = #./& ∆* = #-/0% _ ∆Y = 5&/%$ _

.o% a e'$ação ∆ = ]∆ ,` b,,``ab,` e e'$açes s!%!#ares para a c d * e Y )

∆ ∆




12/05/2017

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Eempo

Eempo

Passo 3) .#$#o "a E@E e% a"a efe!to)

Passo 3)

.o%o no efe!to 1 a a#!%entação entra fr!a !sto re'$erer

12/05/2017

@ara a#$#ar o ponto "e e($#!ção rea# "a so#$ção e% 

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Eempo

Eempo

Passo 3) As te%perat$ras nos três efe!tos são as se3$! ntes-

Passo &) A apa!"a"e a#or&f!a "o #&'$!"o e% a

Efeito 1

Efeito "

 = #.#/# _  = #%0/0& _

* = #%0/#2 _ * = 21/2& _

Efeito 3

'ondensador

Y = 21/#- _ Y = 0&/#. _

67 = &/#- − ./50 r 67 = &/#-−./50 %/# = 5-00 39,34 r67 = &/#- −./50 %/#51 = 521- 39,34 *r67 = &/#-−./50 %/.#& = 512& 39 ,34 Yr67 = &/#-−./50 %/0 = 5%#0 39,34 se a#$#a o% a e'$ação

“ = 0#/1$ _

“ = Y − ‡‡Y = 0&/#. − ./&0 = 0#/1$ _

Os va#ores "a enta#p!a + "as "!versas orrentes o% respe!to a 3$a a  o%o (ase se o(t+% " "e vapor-

% _




12/05/2017

para

Eempo Passo &)

Os va#ores "a enta#p!a + "as "!versas orrentes "e vapor


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Os va#ores "a enta#p!a + "as "!versas orrentes

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Eempo

Eempo

Passo &) Efeito 3-

e#açes "e f#$,o '$e se $sa% no (a#anço "e ener3!a são-

Passo& )

Y = 0&/#. _/“ = 0#/1$ _/‡‡Y = ./&0 _ Y = “ ”‘7Š ‰ ‹”–—CDŒ  ˜™d + #/22& ./&0 _ = .1%% 39:34 "Y = * ;”‘7Š ‰ ‹”–—CDŒ ‰Œ 7Œ—E − ℎY ”‘7Š ‰Œ ‘Žš–Š‰Œ ˜™a = .100 − 51# = ..-& ›œ:›U

 = ..12% − /* =   − */Y =  * − &051/Y 6  −% +" =  6  − % +  ..12% 5/-00 .1/$ − % +  ...% =  5/21- #%0/0&− % + ..12% −   .120 . 67  − % + "* =  *67 * − % +**  5/21- #%0/0&−% + ..12%−  ..&& =  * 5/12& 21/2&−% +   − * .100 ;8 * 67 * − % + * "Y = Y 67 Y − % + Y Y * 5/12& 21/2&−% +   − * ..-& = &051 5/%#0 0&/#. − % +  * − &051 .1%% Ga#anço "e a#or para a"a efe!to te%os18 7    7  





eso#ven"o s!%$#tanea%ente te%os-

12/05/2017

para


12/05/2017

Eempo Passo 7) .a#$#a9se os va#ores "e ' e a rea para a"a efe!to-

= "

2-51

=0

w

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8. 9ondensadores para e$aporador

Eempo

8.1. 4ntroduç!o

Passo 8)

@or re3ra 3era# os vapores "o #t!%o evapora"ores "e %#t!p#o efe!to) Estes vap on"ensar9se o%o #&'$!"o a pressão at%osf+r!a)

.o%o te% $% "esv!o "e 10 nas reas te% '$e se rea#!6ar $% (a#anço "e s=#!"os para a"a s efe!to) Passo ;- .#$#o para o novo E@E e% a"a efe!to Ts e ponto "e e($#!ção rea# para a"a efe!to T 1 T2 e T;8) Passo <- .#$#o "os ps novas  e fa6er novo (a#anço "e ener3!a para #$#o "e L 1 L2 L; S * 1 * 2 e * ;) Novos '1 '2 e '; e s$as respet!vas reas)

8.". '6cuo para o consumo de 6gua

O ons$%o "e 3$a se est!%a por %e!o "e $% s!%p#es "e a#or "o on"ensa"or) Se o f#$,o "e st on"ensa"or + u a te%perat$ra  e o f#$,o "e 3 .o% te%perat$ra "e entra"a  e te%perat$ra "e s "e"$ção +-









NOTASDEAULAS

12/05/2017

8. 9ondensadores para e$aporadores 8.". '6cuo para o consumo de 6gua

 + (67  −.$5/. =  + ( 67 * − .$5/. ( 34 I4J  6  .$5/.

 :. E)e$ação doonponto Sign up to vote this titlede e+u)!çã so)uç;es  Useful  Not useful NOTASDEAULAS

12/05/2017

A %a!or!a "os asos "e evaporação as so#$çes n tão "!#$&"as o%o "o e,e%p#o anter!or) @ortan propr!e"a"es t+r%!as "as so#$çes '$e se eva

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8. E)e$ação do ponto de e+u)!ção de so)uç;es NOTASDEAULAS

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8. E)e$ação do ponto de e+u)!çã so)uç;es NOTASDEAULAS

E,e%p#o- .ons!"ere $%a pressão "e 25I @a ;72 ps!a8 para a evaporação "e $%a so#$ção "e NaO a ;0) Deter%!ne a te%perat$ra "e e($#!ção "a so#$ção "e NaO ass!% o%o a e#evação "o ponto "e e($#!ção E@E "a so#$ção o% re#ação a e($#!ção "a 3$a "e %es%a pressão)



8. E)e$ação do ponto de e+u)!ção de so)uç;es NOTASDEAULAS

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E,e%p#oSo#$çãoDe aor"o o% as ta(e#as "e vapor o ponto "e

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