Evaporadores e Caldeiras

Sumário

Índice de figuras

1. Evaporadores

O evaporador é um tipo de trocador de calor projetado especificamente para fornecer a um fluido o seu calor latente de vaporização. Vale ressaltar, que quando o vapor formado é de água, esse equipamento também pode ser chamado de vaporizador. Além disso, os evaporadores transferem o calor latente para um fluido em ebulição e a carga térmica envolvida no processo pode ser facilmente calculada. (FOUST, 1982). Sendo então, evaporação a operação unitária que rege os evaporadores.
Segundo McCabe (2005) o objetivo da evaporação é realizar a concentração de uma solução, onde há um soluto não volátil e um solvente volátil. Realiza-se esse processo, pela aplicação de calor e, consequente, ebulição do solvente. Nos casos mais simples, a suspenção do processo é feita antes da precipitação do soluto. (FOUST, 1982). A fonte de calor é sempre indireta, ou seja, não há contato direto entre o fluido de aquecimento e a solução sendo concentrada, e o meio de aquecimento mais encontrado nas indústrias de processos químicos é o vapor saturado proveniente de caldeiras. (WESTPHALEN, 1999).
A título de curiosidade, ressalta-se que a operação unitária em questão não deve ser confundida com a secagem, onde também deseja-se aumentar a concentração de um sólido, pois o mecanismo no qual ocorre esta concentração é completamente diferente. Enquanto na secagem o produto final é uma pasta ou sólido, na evaporação tem-se um fluido. Por si só, tal diferença acarreta em geometrias de equipamentos completamente diversas. Além disto, na secagem a principal fonte de calor é direta, através do contato de ar quente com o sólido. Com relação ao mecanismo, na secagem a resistência que limita a velocidade do processo de concentração é a difusão da umidade pelo sólido até a interface com o ar insaturado. (WESTPHALEN, 1999).
Na sua forma mais simples, de acordo com Foust (1982), um evaporador é um equipamento