Instalație de concentrare cu triplu efect și termocompresie

Temă Proiect

Să se dimensioneze o instalație de concentrare cu triplu efect și termocompresie destinață obținerii sucului de mere concentrat care lucrează la o capacitate S_0=1700+50×n[kg⁄h] □(- ┴(:3600) [Kg⁄s] ), suc de mere preconcentrat cu un conținut de substanță uscată inițială 〖s.u〗_0=15%.

Sucul concentrat va avea un extract refractomentric R=〖s.u〗_f=〖s.u〗_3=55%.

Se cunosc următoarele elemente inițiale de proiectare:

Temperatura inițială a sucului de mere preconcentrat: t_0=40℃.

Temperatura de autoevaporare în efectul I este: t_1=75+ (0,25×n)℃.

Temperatura de evaporare în efectul II este: t_2=60+(0,25×n)℃.

Temperatura de autoevaporare în efectul III este: t_3=40+(0,25×n)℃.

Presiunea aburului în motor P_Ab=9at.

Randamentul injectorului: - η_inj=98%.

Randamentul instalației: - η_i=95%.

Temperatura aburului primar: t_wo=115℃.

Temperatura apei la intrarea în condensator: t_ai=15℃.

Variabila independentă: n=1.

Capitolul I. Documentare

Concentrarea

Noțiuni Introductive

Evaporarea sau vaporizarea este operația prin care un lichid este transformat în vapori. De obicei operația de transformare se realizează cu aport de căldură din exterior.

Transformarea unei părți din lichid în vapori se poate realiza și pe seama căldurii interne prin destinderea lichidului la o presiune la care temperatura lui să fie superioară temperaturii de fierbere. Fenomenul acesta, deoarece se face pe seama căldurii interne, a fost numit autoevaporare.

În tehnică operația de evaporare se folosește pentru concentrarea soluțiilor în substanțe nevolatile, prin vaporizare eliminându-se o parte din lichidul volatil. Pentru separarea totală trebuie în final să se mai realizeze și o altă operație: cristalizare, uscare sau distilare după caz.

Procesul de concentrare prin evaporare intervine în aproape toare subramurile industriei alimentare, lichidul volatil eliminat în mod curent fiind apa. Eliminarea apei dintr-o serie de produse în industria alimentară asigură condiții mai bune de camservare și în același timp reduce volumul de depozitare și transport. În industria alimentară însă se întâlnesc și cazuri când prin concentrare trebuie să se elimine un alt lichid volatil, de exemplu înlăturarea parțială a dizolvantului (de obicei benzină) din mișcelă în industria uleiului.

Evaporarea se deosebește de distilare prin faptul că, unul din componenți fiind nevolatil, vaporii rezultați sunt formați dintr-un singur component.

Soluția concentrată, obținută prin evaporarea parțială a dizolvantului, formează produsul valoros, iar vaporii, produsul secundar, care se aruncă. Trecerea în stare de vapori se poate face atât prin evaporarea superficială cât și prin fierbere.

Evaporarea superficială, are loc numai la suprafața lichidului și la temperaturi mai mici decât temperatura de fierbere corespunzătoare presiunii din spațiul de deasupra soluției, în timp ce evaporarea prin fierbere se petrece în întreaga masă a lichidului.

Fierberea, fiind mult mai intensă decât evaporarea superficială, formează pentru industria chimică metoda cea mai răspândită de concentrare a solițiilor.