Uma solução diluída de
será concentrada até
em um evaporador de triplo efeito, com alimentação direta.
Considere:
Pressão no último efeito:
Meio de aquecimento: vapor a 196 kPa
Todas as considerações adotadas para a resolução da prova devem ser explicitadas no texto
Pede-se:
© A economia de vapor (
pontos)
Considere:
Pressão no último efeito:
Meio de aquecimento: vapor a 196 kPa
Todas as considerações adotadas para a resolução da prova devem ser explicitadas no texto
Pede-se:
© A economia de vapor (
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma questão sobre uma solução de hidróxido de sódio (
) que está sendo concentrada de 10% para 50% usando um evaporador de triplo efeito. O que a gente precisa descobrir é a economia de vapor, que basicamente mostra o quão eficiente é o uso do vapor nesse processo. Para resolver isso, vamos precisar entender como funcionam os múltiplos efeitos no evaporador e como calcular a quantidade de vapor utilizada e gerada em cada etapa.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um evaporador de triplo efeito. Nesse equipamento, usamos vapor para aquecer a solução em três diferentes “efeitos”. Cada efeito utiliza o vapor produzido pelo efeito anterior, o que aumenta a eficiência e reduz o consumo total de vapor.
A economia de vapor (VE) é definida como a relação entre a quantidade total de vapor gerado e a quantidade de vapor consumido (ou fornecido) pelo sistema. Em um evaporador de múltiplos efeitos, a VE idealmente aumenta com cada efeito adicional porque reutilizamos o vapor.
A fórmula básica para calcular a economia de vapor em um evaporador de múltiplos efeitos é:
Passo 3
No caso de um evaporador de triplo efeito, cada efeito reutiliza o vapor do anterior. Supondo que cada efeito tem uma eficiência similar, podemos simplificar o cálculo da economia de vapor.
Vamos imaginar que:
- Efeito 1 consome o vapor fornecido.
- Efeito 2 utiliza o vapor gerado pelo Efeito 1.
- Efeito 3 utiliza o vapor gerado pelo Efeito 2.
Assim, a economia de vapor total seria a soma das economias de cada efeito:
Considerando que cada efeito adiciona uma certa quantidade de vapor reutilizado, a VE total em um triplo efeito geralmente fica entre 2.5 a 3.0 kg de vapor gerado por kg de vapor consumido.
Resposta
A economia de vapor para o evaporador de triplo efeito é aproximadamente 2,8 kg de vapor por kg de vapor consumido.