Descripción de Equipos Usados: Evaporador
Éste proceso se da en evaporadores de múltiples efectos, que consisten en una solución de varios efectos puestos en serie.
En la industria azucarera, el azúcar contenido en la materia prima es extraído con agua. Posteriormente el agua es eliminada en evaporadores que permiten obtener el azúcar.
Estos tipos de evaporadores son los más difundidos en la industria alimenticia, por las ventajas operacionales y económicas que los mismos poseen. Estas ventajas se pueden resumir de la siguiente forma:
- Alta eficiencia, economía y rendimiento.
- Alta flexibilidad operativa.
- Altos coeficientes de transferencias térmicos.
- Capacidad de trabajar con productos termosensibles o que puedan sufrir deterioro parcial o total de sus propiedades.
- Limpieza rápida y sencilla (CIP)
En estos evaporadores la alimentación es introducida por la parte superior del equipo, la cual ha sido normalmente pre-calentada a la temperatura de ebullición del primer efecto, mediante intercambiadores de calor adecuados al producto
Se produce una distribución homogénea del producto dentro de los tubos en la parte superior del evaporador, generando una película descendente de iguales características en la totalidad de los tubos. Este punto es de suma importancia, ya que una insuficiente mojabilidad de los tubos trae aparejado posibles sitios en donde el proceso no se desarrolla correctamente, lo cual lleva a bajos rendimientos de evaporación, ensuciamiento prematuro de los tubos, o eventualmente al taponamiento de los mismos.
Dentro de los tubos se produce la evaporación parcial, y el producto que esta siendo concentrado, permanece en íntimo contacto con el vapor que se genera. Los dos fluidos, tanto el producto como su vapor, tienen igual sentido de flujo, por lo que la salida de ambos es por la parte inferior de los tubos.
En la parte inferior del evaporador se produce la separación de estas dos fases. El concentrado es tomado por bombas y el vapor se envía al condensador (simple efecto), mientras que los sistemas múlti-efecto utilizan como medio calefactor, el vapor generado en el efecto anterior, y por lo tanto el vapor generado en el último cuerpo es el que se envía al condensador.
A modo de ejemplo, si alimentamos con 1 kilogramo de vapor vivo un evaporador simple efecto, obtendremos aproximadamente 1 kilogramo de agua evaporada, mientras que si alimentamos un evaporador doble efecto con la misma cantidad de vapor, o sea 1 kilogramo, obtendremos 2 kilogramos de agua evaporada, uno por cada efecto.
Se concluye entonces, que a mayor cantidad de efectos, mayor será el rendimiento de evaporación.