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Evaporación y cristalización

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maria fernanda suarez sierra

on 4 September 2012

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Transcript of Evaporación y cristalización

Evaporación y Cristalización El objetivo de la evaporación es concentrar una solución consistente en un soluto no volátil y un solvente volátil. Esta se realiza vaporizando una parte del solvente para producir una solución concentrada de licor espeso, donde el producto valioso es el liquido concentrado.
La evaporación difiere de la destilación ya que no se intenta separar el vapor en fracciones, y con la cristalización ya que su interés reside en concertar una solución y no en formar cristales. Que es la evaporación industria de alimentos:
Azúcar
Leche
Zumo de fruta
Cloruro de sodio
Industria farmacéutica y química:
Glicerina
Gomas
Producción de agua potable Aplicaciones industriales Tipos de evaporadores Industrial medioambiental:
Aguas residuales
Fangos, lodos El liquido que se bombea a través del intercambiador de calor, en donde el medio de calentamiento rodea los tubos.
La variación de la presión y la carga hidrostática son grandes para evitar que la solución hierva en los tubos. El vapor se genera en la zona de separación, donde se separa el liquido.
Debido a las altas velocidades son importantes desviaciones para minimizar el arrastre. Circulación forzada Es una variación de los evaporadores de tubos largos.
El producto es uniformemente distribuido dentro de los tubos de calentamiento en el cabezal. una película fina entra en los tubos de calentamiento fluyendo hacia abajo, donde es calentada a temperatura de ebullición y así, es parcialmente evaporada.
Se emplea para concentraciones de materiales sensibles al calor como los jugos de frutas. Evaporador de película descendente Maneja líquidos viscosos
Tubo vertical calentado en las dos terceras partes inferiores con chaqueta de vapor, que contiene un rotor central.
En el tercio superior, no hay calentamiento y existe una zona de separación con desviadores horizontales.
La alimentación entra por la parte superior de la zona de calentamiento. Evaporador de película turbulenta Propiedades importantes de los líquidos que se evaporan Concentración:La solución de alimentación que entra como licor a un evaporador puede estar suficientemente diluida teniendo muchas de las propiedades físicas del agua, a medida que aumenta la concentración la solución adquiere cada vez un carácter mas individualista.
Formación de espuma:Las sustancias orgánicas, forman espuma durante la evaporación.
Sensibilidad a la temperatura:Muchos productos farmacéuticos y alimentos se deterioran cuando se calientan a temperaturas moderadas durante tiempos relativamente cortos.
Incrustaciones:Algunas soluciones depositan costras sobre la superficie de calentamiento.
Materiales de construcción:Los evaporadores se construyen de algún tipo de acero, aunque muchas soluciones atacan a los metales ferrosos y se produce contaminación. Un intercambiador de calor tubular con vapor de agua en el lado de la coraza y el liquido que se desea concentrar en el interior de los tubos.
Un separador o espacio de vapor para separar el liquido arrastrado por el vapor.
Cuando opera como una unidad de circulación, existe un brazo de recirculación para el liquido desde el separador hasta el fondo del intercambiador. Evaporadores de tubos largos con flujo ascendente Una fase es una porción homogénea de un sistema, se define como una parte de dicho sistema que puede tener la misma temperatura y presión que las demás partes, pero tiene otras variables intensivas que son diferentes, si no hay conversión neta de una fase a otra, se dice que las dos fases están en equilibrio mutuo, un sistema formado por dos o mas fases se dice que es heterogéneo.

Los equilibrios de fase pueden ser liquido-vapor,
Liquido-liquido, liquido-solido, liquido-solido, solido- vapor, solido-liquido. Para que un liquido se evapore debe realizarse un trabajo contra las fuerzas atractiva intermoleculares, esto requiere que desde el entorno se suministre energía en forma de calor.
Equilibrio de fases GEA Wiegand diseña y construye los sistemas complejos de la plata para el tratamiento del efluente y la recuperación de solvente. Los conceptos del diverso funcionamiento procesan principalmente el foco en altos niveles de pureza, de la situación energía y de cantidades bajas del producto residual. Para el tratamiento del efluente industrial, nuestros ingenieros de proceso desarrollan los conceptos para los sistemas de la planta que se diseñan especialmente para el problema efluente relevante en base de un análisis detallado de la situación actual. Unidad de evaporación para aguas negras con contenido de productos alimentarios Para la producción de productos de conversión del almidón , las moléculas del almidón son analizadas enteramente o parcialmente en sus componentes básicos por la hidrólisis, es decir por la acción catalítica de ácidos y de enzimas en una suspensión acuosa.
Dextrosa D-glucosa pura, un producto final que no se puede hidrolitico descomponer mas lejos.
Jarabe de la glucosa (jarabe de almidón) contiene la D-glucosa, maltosa, isomaltose y el azúcar de molecularidad elevada y ella es producido por hidrólisis prematuramente parada. El grado de la descomposición de estos productos de gama a partir del 20 a 65 DE.

Unidad de evaporación para derivado del almidón los sistemas de evaporación del API, los evaporadores de la placa de la subir-película de SIGMASTAR, se utilizan en la industria alimentaria, en la industria orgánica, química y para el tratamiento de aguas residuales.

La construcción única de las placas de vaporizador de SIGMASTAR, permite aplicar en un numero de diversos procesos de vaporizador. Con los productos del problema que no se puede procesar con los evaporadores en capa delgada. Unidad de evaporación para la industria agroalimentaria Es la formación de partículas solidas a partir de una base homogénea. La formación de partículas solidas pueden tener lugar a partir de un vapor, como la nieve, mediante la solidificación de un liquido fundido, como ocurre en la formación de grandes monocristales, o bien como la cristalización de una solución liquida.
La cristalizaciones de soluciones es importante en la industria debido a la gran variedad de materiales que se comercializan en forma cristalina. su amplia utilidad se debe a dos razones: 1. Un cristal formado a partir de una solución impura es esencialmente puro, 2. La cristalización proporciona un método practico para la obtención de sustancias químicas puras en una condición adecuada para su envasado y su almacenamiento. Que es la cristalización Un cristal es el tipo de materia no viva mas altamente organizada. Se caracterizan por el hecho de que sus partículas constituyentes, que pueden ser átomos, moléculas o iones, están dispuestas en formaciones ordenadas de forma tridimensional llamadas redes espaciales.
Sistemas cristalográficos: Todos los cristales de una determinada sustancia tienen los mismos ángulos entre las superficies de contacto, a pesar de que existan grandes diferencias en lo que respecta al desarrollo de las caras individuales, es posible clasificar las formas de los cristales con base en estos ángulos. las siete clases son cubico, hexagonal, trigonal, tetragonal, ortorrombico, monoclínico y triclínico.
Cristales invariantes: En condiciones ideales, un cristal en crecimiento, mantiene la semejanza geométrica durante el crecimiento. Tal cristal recibe el nombre de invariante. Geometría de los cristales Tipos de cristalizadores El principio consiste en hacer pasar las aguas madres sobre saturadas a través de un lecho de cristales en condiciones tales que se produzca la fluidizacion del lecho. se produce así una clasificación, al mismo tiempo que crecen los cristales del lecho, quedando ordenadas por tamaño decrecientes, de mas gruesas a mas finos. Cristalizador oslo Los cristalizadores mas modernos corresponden a las unidades de vacío que utilizan el enfriamiento por evaporaciones adiabática para generar la sobresaturacion. En su forma original y mas sencilla, un cristalizador de este tipo es un recipiente cerrado en el que se mantiene el vacío por medio de un condensador, por lo general con la ayuda de una bomba de vacío tipo eyector de vapor, o acelerador, colocado entre el cristalizador y el condensador. Cristalizadores de vacío Un equipo mas versátil y eficaz es el cristalizador de tubo de aspiración-deflector(DTB). El cuerpo del cristalizador esta equipado con un tubo de aspiración, que también actúa como una placa deflectora para controlar la circulación del magma y un agitador de turbina dirigido hacia abajo para proporcionar una circulación controlable dentro del cristalizador. Un sistema adicional de circulación, exterior al cuerpo del cristalizador y accionado por medio de bomba de circulación, contiene el calentador y la entrada de alimentación. La suspensión de producto se retira a través de una salida situada cerca del fondo de la sección cónica inferior del cuerpo del cristalizador. Cristalizadores de tubo de aspiración-deflector La velocidad de nucleacion es el numero de nuevas partículas formadas por unidad de tiempo y unidad de volumen de magma o de líquidos madres exentos de solidos.
Nucleacion primaria: Esta restringida a la formación de nuevas partículas dentro de una fase no influenciada en absoluto por ningún tipo de solidos, incluyendo las paredes del recipiente y también las partículas submicroscopicas de sustancias extrañas.
Nucleacion homogénea: Es la menor agrupación de partículas que no se redisuelve y que, por lo tanto, crece para formar un cristal.
Nucleacion heterogénea: El efecto de partículas solidas sobre la velocidad consiste en la reducción de la energía que se requiere para la nucleacion. El trabajo de la formación de un núcleo se reduce por un factor que es función del ángulo formado entre el núcleo y el catalizador.
Teoría de la nucleacion Nucleacion secundaria: Se conocen dos tipos, uno de ellos atribuible al esfuerzo cortante del fluido y el otro a las colisiones entre los cristales existentes o bien de los cristales con las paredes del cristalizador y los rebotes giratorios o con las palas de agitadores.
Nucleacion de contacto: Es el tipo mas frecuente de nucleacion en los cristalizadores industriales, ya que ocurre a bajas sobresaturaciones donde la velocidad de crecimiento de los cristales es optima para una buena calidad.
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