T=71 °C

F=20<−5.9<¿14.1<¿ = 9.4 kg/h V exp=8.8<¿

ρ f=1.038gr

cm3V teórico=¿?

Fm=1.5hrs P= 1 atm T v=T 1=100 °C T=26 ° C T f=24.2° C V exp=5.87 kg/hx f=0.094 T=23 °C

T 1=100 °C

S= 17 lts1.5hr

=11.33 kghr

T s=¿?Ps=18 psi

L=4.540<+0.760<¿5.3<¿ = 3.53 kg/h

ρL=1.0781gr

cm3

xLexp=23° Brix=0.23xL teórico=¿¿?xL=50%…¿?

Para calcular T s

Ps=18 psi x1atm

14.696 psix101.325KPa1atm

Ps=1.22atm=124.1051KPa

Recurriendo a las tablas de vapor (Tabla A-5, Pág. 916, Transferencia de Masa y Calor, Yunus A. Cengel) para líquido saturado y realizando interpolación, puesto que la Presión se encuentra entre los valores de 101.325 KPa y 125 KPa, se obtiene T s.

T s=[ (124.1052−101.325 )KPa(125−101.325 )KPa ] (105.97−99.97 )° C+99.97 °C ¿

Por lo tanto: T s=105.74 ° C

Realizando un balance globalF=L+V

9.41kgh

=3.53 kgh

+5.87 kgh

Y un balance para sólidosF x f=Lx L(9.41 ) (0.094 )=(3.53 ) (0.23 )0.8845≠0.8119

Como se puede observar, la concentración experimental, no corresponde en la igualdad. Por lo tanto se debe obtener la concentración teórica de xL: F x f=Lx L(9.41 ) (0.094 )=(3.53 ) (xL )

xL=0.25

Para el caso de que en el líquido concentrado se obtuviera un xL=0.5, podemos obtener un volumen teórico a partir del mismo análisis.

F x f=Lx L(9.41 ) (0.094 )=(L ) (0.5 )

L=1.76908 kgh

F=L+V

V teórico=9.41−1.76908=7.6409kgh

Para el calor transferido en el evaporador, tenemos que q=SλPuesto que ya conocemos el valor de S a la entrada, y podemos determinar λ a partir de T so Ps

λ@124.1051 KPa=[ (124.1051−101.325 )125−101.325 ] (2240.6−2256.5 )+2256.5

λ=2241.20 KJKg

Por lo tanto:q=Sλ

q=(11.33 kgh

)( 2241.20KJKg

)

q=25400.26 KJhx1000J1KJ

x1h3600 s

q=7055.62 Js

= W q=7.055KW

Intercambiador de calor

Vapor T1=100°C T2=26°C mc = V = 5.87 Kg/h = 1.6305 g/s Cp=1.888 JgK

Agua t1=23°C t2=71°C mf = ? Cp=4.183 Jg K

Realizando un balance de energía de la corriente fría (agua suministrada) y la corriente caliente (vapor ) Qc=A U ∆T Qc=mc Cp ∆TQf=A U∆t Qf=mf Cp ∆t

Qc=Qf = Q Igualando los flujos de calor y despejando la masa fría que entra

mf Cp ∆t =mc Cp ∆T

mf=mcCp∆Tmf Cp∆ t

mf=(5.87 kgh )(1.888 J

KgK )(100−26 ) K

(4.183 JKg K ) (71−23 )K

mf=4.067 Kg/h = 1.129 g/s

Se comprueba la igualdad de la transferencia de calor en la corriente fría y caliente

Qc=((1.6305 g/ s)(1.888 Jg K ) (100−26 )K ¿)

Qc= 226.835 W

Q f=( (1.129 g/ s )(1.888 Jg K ) (71−23 ) K ¿)

Qf = 226.685 W