lista de exercicio de evaporadore_20200311-1733

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UNIVERSIDADE VILA VELHA
Exercícios: Evaporação
Exercícios para sala:
Exemplo 1: Um evaporador de simples efeito, operando continuamente, concentra 9072 kg/h de uma solução salina a 37,8 °C de 1 a 1,5 % em massa. A pressão no evaporador é de 101,325 kPa e vapor saturado é alimentado a 143,3 kPa. O coeficiente global de transferência de calor é 1704 W/m2K. Calcule as vazões de líquido e evaporado produzidos e a área requerida para o trocador de calor.
Exemplo 2: Utilize a carta de Duhring para determinar a temperatura de ebulição de uma solução de NaOH a 30 %. A pressão do evaporador é 25,6 kPa.
Exemplo 3: Um evaporador é usado para concentrar 4536 kg/h de uma solução de NaOH, a 60 °C, de 20 a 50 %. A pressão do vapor saturado utilizado é 172,4 kPa e a pressão no evaporador é 11,7 kPa. O coeficiente global de transferência de calor é 1560 W/m2K. Calcule a quantidade de vapor utilizada e a área do trocador de calor.
Lista de Exercícios:
1. Uma alimentação contínua de 4.535 kg/h de solução de sal de 2,0 % em massa a 311 K, entra em um evaporador de simples efeito para que a solução seja concentrada a 3,0 %. A evaporação ocorre em pressão atmosférica e a área do evaporador é de 69,7 m2. O aquecimento é feito com vapor de água saturado a 383,2 K. Dado que a solução está diluída, a suposição de que a solução tem o mesmo ponto de ebulição da água é válida. Calcule as vazões mássicas de evaporado e de produto e o coeficiente total de transferência de calor.
2. Com os mesmos valores de área, U, pressão do vapor de aquecimento, pressão do evaporador e temperatura da alimentação do exercício anterior, calcule a composição do produto e as vazões mássicas de evaporado e de produto considerando a alimentação como 6.804 kg/h.
3. Determine a temperatura de ebulição e a elevação do ponto de ebulição das seguintes soluções nas seguintes condições:
a) Solução de NaOH 30% à pressão de 172,4 kPa;
b) Solução de NaOH 60% à pressão de 0,5 psia.
4. Um evaporador está concentrando uma corrente F de NaOH a 311 K de 20 para 50 %. O vapor utilizado para o aquecimento está a 399,3 K. A pressão no evaporador é 13,3 kPa. O coeficiente global de transferência de calor é 1420 W/m2K e a área do evaporador é 86,4 m2. Calcule a vazão mássica da corrente de entrada.
5. Em um evaporador simples processamos 15000kg/h de uma solução de NaOH de 10% a 50% em peso. O vapor empregado é vapor saturado a 3,5ata e uma vez condensado sai na temperatura de condensação. A pressão no evaporador é de 140mmHg. O coeficiente integral de transmissão de calor vale 1600kcal/h.m²°C. Se a alimentação entra a 40°C e não se perde calor ao sistema, determinar o consumo horário de vapor de aquecimento, a superfície de aquecimento e a economia
Carta de Duhring para soluções aquosas de hidróxido de sódio
Gráfico concentração – entalpia para o sistema NaOH – água