Triple Efecto de Circulacion Natural

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENÍERIA QUIMÍCA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

**LABORATORIO DE INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS DE SEPARACIÓN**

NOMBRE DEL PROFESOR:

Sergio Padilla Lezama

GRUPO: 3IM99

NOMBRE:

Reyes Riverón Diana Sarahí

FECHA: 21/ Mayo/ 2014. EVAPORADOR DE TRIPLE EFECTO DEL TIPO CIRCULACIÓN NATURAL

1.- TABLA DE DATOS DE CONDICIONES DE OPERACIÓN:

Presión manométrica del vapor (Kg/Cm )

1.0322

 Kgf   cm2

Temperatura de alimentación (°C)

56 ºC

Vacío en el condensador (mmHg.)

200 mmHg

2.- TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES:

Diámetro del tanque (m)

Temperaturas (ºC)

Tiempo de operación (min)

Diferencias de altura de nivel (cm)

MA (Kg./h) Solución diluida

0.596

56

1

M p (Kg./h) Solución concentrada  (Kg./h) Solvente evaporado

0.345

60

15

19.3



0.345

 (Kg./h)

0.345

 (Kg./h)

0.345

Mv (Kg./h) Vapor de agua de caldera MH2O (Kg./h)





15

8.7





15

8.2





15

8.3

0.40

Mv 112

Mvc 39

15

10.8

0.56

tentrada

tsalida

1

14.1

92

Solvente evaporado

79

Solvente evaporado

60

40

Agua de condensación

24

38

3.- SECUENCIA DE CÁLCULOS:

PARA PRODUCTO

=983.38 Δh=19.3cm Ө=15min φ=34.5cm                               PARA E1

=963.893 Δh=8.7cm Ө=15min φ=34.5cm                             

T=92°C

PARA E2

=972.419 Δh=8.2cm Ө=15min φ=34.5cm                              PARA E3

T=79°C

=983.383 Δh=8.3cm Ө=15min φ=34.5cm                               PARA Mv

=949.633   =992.809                               

Δh=10.8cm

Ө=15min

φ=40cm

PARA Mv

=997.396   =993.175                                  MA=(70.9689+31.357+29.8164+30.5203)kg=162.662kg Mp1=162.662-31.3571=131.305kg Mp2=131.305-29.8164=101.489kg

Δh=14.1cm

Ө=1min

φ=56cm

Mp3=101.489-30.5203=70.9689kg Cpa=0.999910J/g°C Cp1=1.00479 Cp2=1.00200 Cp3=0.99947

·: HA=56°C*0.99910=55.95 kcal/kg HE1=636.008 HE2=630.895 HE3=623.194 Hp1=92.4411 Qsum1=ƛGm=531.314*53.8963=17057.3kcal/hr

Qsum2=543.968*31.3571=17057.3kcal/hr Qsum3=551.909*29.8164=16455.96kcal/hr Qsumtotal=Qsum1+Qsum2+Qsum3=62149.1855kcal/hr PARA EL CALCULO DE CALOR ADSORBIDO Q1=E1HE+MpHp-MAHA=31.357*636.008+131.303*92.4411-162.222*5595=22980.49kcal/hr ·: ƞ=

     

Q2=ME2*HE2+Mp2Hp2-Mp1Hp1=29.8164*630.895+101.489*79.1585131.305*92.4411=14706.73 kcal/hr ·: ƞ=

     =86.2195%

Q3=ME3*HE3+Mp3*Hp3-Mp2*Hp2=30.5203*623.194+70.9689*59.9684-101.489*79.7585 =15242.2 kcal/hr ·: ƞ=

   =92.6244%  

Qadstotal=Q1+Q2+Q3=52929.47kcal/hr

·: ƞ=

     =85.1651 %

PARA EL CALCULO DE E1 ΔT1=Tv-Tx1=112-92=20°C



A=N∏DL=4*3.1416*0.03m*2.54m=0.95756

                         CQ1=  =     Cálculo de velocidades

   

  )  (    ( )                         PARA EL EFECTO 2 ΔT2= 92-79=13°C

                        CQ2=  =    

Cálculo de velocidades

                            PARA EL EFECTO 3 ΔT3= 79-60=19°C

                     =      

CQ3=

Cálculo de velocidades

                            PARA EL TOTAL ΔTt= 112-79=33°C

       

                CQT=  =    CÁLCULOS PARA EL CONDENSADOR

 

Qs=E3ƛ3+E3CpΔT=30.5203*563.152+30.5203*1*(60-60)=17187.5

 

Qa=w(hL@38-hL@24)=2069.48*(38-24)=28972.2

     

Ƞ=

ΔT1=60-24 ΔT2=40-38

     

          A=2*4*∏*0.03*2.54=1.91511   (  )                    

  (  )       

               

NOTA: Para el cálculo de las velocidades, las densidades que se usaron fueron calculadas a partir de gas ideal donde:

   Dónde: P=se obtiene de tablas a partir de la temperatura R=0.082 T=temperatura

OBSERVACIONES

El día que se iba a experimentar, ocurrió un problema con el equipo ya que no funcionaba la caldera por lo que se pospuso; y ya cuando se logró poder operar, todo se llevó a cabo de manera ordenada y cada integrante del equipo así como en las demás experimentaciones tuvo una función específica con el fin de tener un buen resultado. Antes de empezar la práctica ya se había investigado las condiciones de operación. El equipo funcionó de manera adecuada y nos dejó trabajar bien; las tomas del tiempo y de diferencias de alturas se hicieron de manera apropiada, solo que en los cálculos se demostró que había incrustaciones en el equipo y por lo tanto hubo incongruencias en los resultados.

CONCLUSIONES

Durante la realización de la práctica de nombre “Evaporador  de triple efecto del tipo circulación natural” se concluye que:

Se trabajó fuera del rango de operación (se estuvo trabajando entre 45°C68°C) debido a la acumulación de gases no condensables y por lo tanto hubo incrustaciones. El sistema de vacío no eliminaba todos los gases no condensables generaba resistencia de transferencia de calor y aumentaba la presión. No se precalentó porque a mayor evaporación mayor desprendimiento de aire y mayor serían los gases no condensables, por lo tanto mayor problemática se generaría en el sistema. El delta T va aumentando de efecto a efecto por lo que el 3 efecto está fuertemente soportado por el condensado. Al controlar la presión del efecto 3, hubiésemos controlado el proceso y así delta T tenía que haber disminuido de efecto a efecto, nos correspondía haber tenido un termómetro en ME3 para tomar la temperatura ya que solo se tomó al tanteo y así poseeríamos una temperatura de líquido saturado para que se bajara el gasto.