Qual a finalidade da evaporação? Cite tipos de evaporadores quanto a passagem de vapor e de solução.
Passo 1
O enunciado pergunta qual é a finalidade da evaporação em processos industriais e pede para citar os tipos de evaporadores classificados segundo a disposição relativa entre o vapor de aquecimento e a solução a ser concentrada. Vamos recorrer aos princípios de transferência de massa e calor em unidades de evaporação.
Passo 2
A evaporação é a operação unitária em que se remove parte do solvente (geralmente água) de uma solução líquida, sob ação de calor, para
- concentrar solutos (ex.: açúcares, sais, polímeros),
- facilitar a cristalização ou secagem subsequente,
- recuperar solventes valiosos,
- reduzir volume e custos de manuseio/transporte,
- controlar qualidade de produto em indústrias químicas, alimentícias e farmacêuticas.
Passo 3
Quanto à passagem relativa entre o vapor de aquecimento e a solução (também chamado de “líquido” ou “mosto”), os evaporadores giram em três arranjos básicos:
• Evaporador de fluxo cocorrente
– O vapor e a solução entram no mesmo sentido;
– Usado quando se deseja minimizar o gradiente térmico inicial, mas gera temperatura final relativamente alta no líquido.
– O vapor e a solução entram no mesmo sentido;
– Usado quando se deseja minimizar o gradiente térmico inicial, mas gera temperatura final relativamente alta no líquido.
• Evaporador de fluxo contracorrente
– O vapor entra no lado oposto ao da solução;
– Maximiza o aproveitamento do gradiente de temperatura, permitindo maior eficiência térmica.
– O vapor entra no lado oposto ao da solução;
– Maximiza o aproveitamento do gradiente de temperatura, permitindo maior eficiência térmica.
• Evaporador de fluxo cruzado
– Vapor e solução cruzam-se perpendicularmente;
– Empregado em casos de projetos compactos ou quando se empilha múltiplos feixes de tubos em um mesmo casco.
– Vapor e solução cruzam-se perpendicularmente;
– Empregado em casos de projetos compactos ou quando se empilha múltiplos feixes de tubos em um mesmo casco.
Resposta
- Finalidade da evaporação: remoção de solvente por vaporização para concentração de soluções, cristalização ou recuperação de produtos e solventes, além de redução de volume de evaporação e custos operacionais.
- Tipos de evaporadores quanto à passagem de vapor e solução:
- Evaporador de fluxo cocorrente
- Evaporador de fluxo contracorrente
- Evaporador de fluxo cruzado