Evaporación Laboratorio de Bioseparaciones
Enviado por Jorge Morales • 30 de Noviembre de 2017 • Trabajos • 717 Palabras (3 Páginas) • 1.020 Visitas
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
EVAPORACIÓN
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Práctica No.
Laboratorio de Bioseparaciones
GRUPO: 6LV2
PROFESORES:
Rivera Hernández Agustín
Mario Hernandes Alejandro
Carlos Escobar Meza
EQUIPO 2
INTEGRANTES:
Cánovas Rodríguez Dalia Karina
Martínez López Alma Ivonne
Morales González Jorge Humberto
Vera Flores Janeth
Fecha de entrega: de Junio del 2017
PRÁCTICA No. “EVAPORACIÓN”
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL.
Desarrollar habilidades en el manejo del equipo de evaporación de simple efecto, así como evaluar la economía del proceso de una solución diluida de sacarosa-agua, sal-agua.
OBJETIVO PARTICULAR.
- Operar un evaporador simple efecto y calcular los parámetros de desempeño del evaporador para el sistema sacarosa-agua, sal-agua.
- Elaborar un protocolo de funcionamiento del equipo de evaporación de simple efecto del laboratorio de bioseparaciones.
FUNDAMENTOS
En la evaporación se elimina el vapor formado por ebullición de una solución líquida de la que se obtiene una solución más concentrada. En la mayoría de los casos, la operación unitaria de evaporación se refiere a la eliminación de agua de una solución acuosa (Geankoplis, 1998).
El objetivo de la evaporación es concentrar una solución consistente en un soluto no volátil y un solvente volátil (McCabe, 2007).
Los ejemplos aplicados de procesos de evaporación son la concentración de soluciones acuosas de azúcar, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, glicerina, gomas, leche y jugo de naranja. En estos casos, la solución concentrada es el producto deseado y el agua evaporada suele desecharse.
Algunas propiedades que afectan al proceso de evaporación son:
- Concentración en el líquido. Conforme la solución se concentra su viscosidad puede elevarse notablemente, provocando una disminución del coeficiente de transferencia de calor. Se requiere entonces una circulación o turbulencia adecuada para evitar que el coeficiente se reduzca demasiado.
- Solubilidad. A medida que se calienta la solución y aumenta la concentración del soluto o sal, puede excederse el límite de solubilidad del material en solución y se formaran cristales. Esto limita la concentración máxima que puede obtenerse por evaporación de la solución. En la figura 1 se muestran algunas solubilidades en agua de ciertas sales en función de la temperatura.
- Sensibilidad térmica de los materiales. Muchos productos, son sensibles a la temperatura y se degradan cuando ésta sube o el calentamiento es muy prolongado. La cantidad de degradación está en función de la temperatura y del tiempo.
- Formación de espumas. En algunos casos, soluciones de alimentos como leche desnatada y algunas soluciones de ácidos grasos, forman espuma durante la ebullición. Esta espuma es arrastrada por el vapor que sale del evaporador y puede producir pérdidas de material.
- Presión y temperatura. El punto de ebullición de la solución está relacionado con la presión del sistema. Cuanto más elevada sea la presión de operación del evaporador, mayor será la temperatura de ebullición.
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Figura 1. Curvas de solubilidad en agua de algunas sales típicas.
Operación de simple efecto
La mayoría de los evaporadores se calientan con vapor de agua que condensa sobre tubos metálicos. El vapor es de baja presión, inferior a 3 atm absolutas, y con frecuencia el líquido que hierve se encuentra a un vacío moderado, con presión tan baja hasta de 0.05 atm absolutas. Al reducir la temperatura de ebullición del líquido, aumenta la diferencia de temperatura entre el vapor y el líquido en ebullición y, por lo tanto, aumenta la velocidad de transferencia de calor en el evaporador.[pic 4]
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