Evaporarea ca Metodă de Conservare

Evaporarea ca metoda de concentrare

Concentrarea consta în vaporizarea unei parti din lichidul unei solutii, în vederea obtinerii solutiei respective în stare mai concentrata. Procesul de concentrare joaca un rol deosebit pentru industria alimentara. Eliminarea apei din sucurile de fructe sau legume cum si din alte produse alimentare în stare lichida asigura conditii mai bune de conservare si în acelasi timp reduce volumul de depozitare si transport.

Cel mai simplu mod de eliminare a unei cantitati de dizolvant dintr-o solutie este evaporarea în aparate deschise la presiunea atmosferica. Aparatele de concentrare industriale însa sunt aparate închise, care asigura îmbunatatirea conditiilor sanitare si ofera posibilitatea functionarii sub presiune sau sub depresiune. Utilizarea pentru concentrare a unui singur aparat realizeaza procesul prin asa-numita evaporare simpla.

Instalatiile închise permit însa si utilizarea aburului secundar obtinut în procesul de concentrare prin functionarea ca instalatii cu dublu sau multiplu efect, care au avantajul reducerii consumului de caldura necesar pentru 1 kg dizolvant evaporat.

Un mijloc eficace de concentrare, care da în acelasi timp si economie de abur de încalzire, este concentrarea în instalatii de concentrare cu pompa de caldura. Principiul concentrarii în aceste instalatii consta în ridicarea temperaturii aburului secundar prin comprimare adiabatica într-un compresor sau injector ti folosirea acestui abur la încalzirea aparatului în care s-a format aburul secundar.

Tipurile de evaporatoare, în functie de constructia si functionarea lor, se clasifica în:

- evaporatoare cu camera de încalzire interioara;

- evaporatoare cu camera de încalzire exterioara;

- evaporatoare cu concentrare în film (sau pelicula);

- evaporatoare de constructie speciala.

Indiferent de tipul de constructie, aparatele pot functiona cu simplu efect, cu multiplu efect sau cu pompa de caldura. Utilizarea unui tip sau a altuia este determinata de instalatiile anexe si legaturile dintre aparate si nu de aparatul în sine.

Evaporarea cu concentrare în pelicula. Principiul evaporatorului cu pelicula este destul de simplu. La partea superioara a aparatului lichidul de concentrat este lasat sa se scurga prin gravitate de-a lungul peretilor evaporatorului. Pelicula care se scurge ar putea avea grosimea rezultata prin fenomenul de curgere sau ar putea avea o grosime determinata, realizata prin intermediul unor stergatoare mecanizate. Evaporatoarele cu concentrare în pelicula sunt caracterizate prin functionare cu coeficienti de transfer de caldura ridicati, ceea ce face ca acestea sa fie aparatele de evaporare ideale pentru concentrarea produselor cu conductivitate termica redusa, sau a produselor termosensibile. În majoritatea cazurilor durata de contact între produsul supus concentrarii si suprafata calda variaza de la 1 la 5 s, depinzând de vâscozitatea produsului.

Vâscozitatea produsului este unul din parametrii care determina functionarea aparatului în bune conditii. Cu cât vâscozitatea este mai mare cu atât apar dificultati mai mari în realizarea peliculei. Evaporatoarele cu dispozitive mecanice, probabil sunt cele mai eficiente pentru concentrarea produselor vâscoase.

Dimensiunea peliculei este un factor limitativ la toate constructiile de evaporare cu pelicula. Grosimea initiala a peliculei, când lichidul nu este concentrat, trebuie astfel aleasa ca în final, dupa concentrare, sa se mentina o pelicula continua care sa asigure udarea suprafetei în totalitate. Aceasta limiteaza debitul minim de lichid de alimentare. Instalatia în functionarea ei este limitata si de un debit maxim de alimentare, deoarece marind grosimea peliculei peste o anumita limita scade viteza de evaporare.

Evaporatoarele care realizeaza concentrarea în pelicula pot fi grupate în doua clase: cu pelicula formata natural sau cu pelicula realizata mecanic. La rândul lor cele cu pelicula naturala pot avea pelicula ascendenta sau descendenta.

1.Evaporatorul cu film ascendent are corpul de încalzire multitubular vertical, care are montata la partea superioara camera de separare lichid-vapori. Lichidul supus concentrarii patrunde în evaporator pe la partea inferioara, este adus la temperatura de fierbere foarte repede si datorita depresiunii si a bulelor de vapori formate este antrenat de suprafata interioara a tevilor. Vaporii parasesc tevile la partea superioara si antreneaza picaturile de lichid care sunt separate în separator.

Cel mai cunoscut evaporator care functioneaza pe acest principiu este evaporatorul Kestner, dupa numele inventatorului sau. Acest tip de aparat este întrebuintat în instalatii de concentrare cu efect multiplu în special în fabricile de zahar.

2.Evaporatoarele cu film descendent natural au , pentru realizarea transferului de caldura, tot o camera multitubulara, la care însa se realizeaza alimentarea cu lichid supus concentrarii la partea superioara.

Pelicula se realizeaza prin curgere peste prag, grosimea ei fiind determinata de înaltimea lichidului peste prag, care la rândul sau determina debitul de alimentare pe unitatea de lungime de prag.

Tipurile constructive de evaporatoare cu film descendent pot fi reprezentate prin doua aparate.