EXTRACCION DE CAFEINA

OBJETIVOS

 Explicar el funcionamiento del evaporador de múltiple efecto de Circulación Natural del tipo Película Ascendente.

 Operar el equipo realizando cambios en las variables que puedan ser controladas a voluntad del operador.

 Analizar los efectos de los cambios de las variables y como lograr un aumento en la capacidad de producción.

INTRODUCCIÓN

En un evaporador de efecto simple, la entalpía del vapor producido no es aprovechada, ya que este vapor no es utilizado como elemento o agente de calefacción. Sin embargo, sí puede usarse en un segundo evaporador si la disolución contenida en este último tiene un punto de ebullición suficientemente bajo para que la diferencia de temperatura entre el vapor de calefacción y la disolución hirviente proporcione un flujo de calor adecuado.

Esta es la idea básica de los evaporadores de múltiple efecto, introducidos por Rillieux, en 1830. El vapor producido en el primer efecto es utilizado como agente de calefacción en el segundo, en el cual se condensa a una temperatura superior a la de ebullición de la disolución que se evapora en el mismo. El vapor producido en este segundo evaporador se lleva a un tercero en el que se condensa a una temperatura superior a la de ebullición de la disolución que se encuentra en el mismo; el vapor de agua producido en este último efecto se recoge en un condensador conectado a su vez con un sistema de vacío.

El estudio de un sistema de evaporación de efecto múltiple se puede realizar tomando como base las siguientes suposiciones:

a) El sistema opera en condiciones de flujo y estado estacionarios. Las velocidades de flujo de masa son tales que en ningún evaporador hay acumulación o disminución de disolvente o soluto. Las concentraciones, las presiones y las temperaturas en cada evaporador se mantienen constantes.

b) Las disoluciones no presentan elevación del punto de ebullición, y los efectos de la carga hidrostática son despreciables.

c) La cantidad de calor necesaria para llevar la alimentación desde su temperatura inicial, TF, hasta la temperatura de ebullición, T1, también se considera despreciable, de tal forma que la cantidad de calor proporcionada por el vapor de calefacción en el primer efecto se encuentra como calor latente en el vapor que sale del mismo.

d) Las entalpías de dilución no se toman en consideración.

e) También se desprecia el calor que lleva el líquido, como consecuencia de estar a una temperatura por encima de la de ebullición, cuando pasa de un efecto a otro.

Se obtienen utilizando tres unidades base de circulación de flujo forzado ascendente. Este tipo de evaporadores están pensados para industrias de transformación que desean plantas de elevada capacidad, aunando máximo ahorro energético posible con la mínima cantidad de mano de obra necesaria. El principio de funcionamiento es el mismo que los anteriores: el producto a concentrar entra por el tercer efecto a una temperatura más baja, de ahí pasa al segundo efecto donde se aumenta el nivel de concentración y por último la concentración deseada se alcanza en el primer efecto. Cabe la posibilidad de anular algún efecto, y de ésta manera fraccionar la planta y poder trabajar con una producción menor.

Los métodos de alimentación

...