Equipamento tubular de evaporação e concentração

Princípio de funcionamento 

Os equipamentos de evaporação e concentração tubular realizam a evaporação e a concentração de soluções principalmente por meio da troca de calor entre feixes de tubos e um fluido refrigerante. Dependendo do projeto específico, os evaporadores tubulares podem ser classificados em vários tipos, como evaporadores de efeito simples, evaporadores de múltiplos efeitos e evaporadores de circulação forçada. Tomando como exemplo um evaporador de circulação forçada, seu princípio de funcionamento é o seguinte: o material troca calor com o vapor externo aos tubos do evaporador, fazendo com que sua temperatura aumente.

A solução, após sua temperatura aumentar, separa-se em duas fases: vapor e solução. O vapor sobe até o separador, é separado por um desembaçador e, em seguida, enviado ao compressor.

O compressor comprime o vapor e o envia para o lado do casco do evaporador como vapor de aquecimento, conseguindo a reciclagem do vapor secundário para evaporação contínua.

O vapor secundário gerado durante a evaporação transborda do material, que então se concentra em um material supersaturado, cristalizando. A suspensão cristalina é descarregada da tubulação de circulação por uma bomba de descarga; a solução-mãe entra na bomba de circulação forçada e, sob a ação desta, entra no evaporador para evaporação adicional. Este ciclo de evaporação, concentração e cristalização continua.

Vantagens 

Estrutura compacta: Os evaporadores tubulares normalmente possuem uma estrutura compacta, ocupando uma área pequena e facilitando a instalação e a manutenção.

Alta eficiência de troca de calor: A troca de calor entre o feixe de tubos e o refrigerante permite uma evaporação rápida. Alguns evaporadores tubulares avançados também empregam tecnologia aprimorada de transferência de calor, melhorando ainda mais a eficiência da troca de calor.

Ampla gama de aplicações: Adequado para diversas necessidades de evaporação, como concentração de alimentos, extração farmacêutica e processamento químico.

Adequado para materiais de alta viscosidade: Evaporadores tubulares, como os evaporadores de circulação forçada, podem processar materiais de alta viscosidade que contenham partículas.

Desvantagens:

Requisitos rigorosos de qualidade da água: O refrigerante em evaporadores tubulares geralmente é água ou salmoura, exigindo um controle rigoroso da qualidade da água para evitar o acúmulo de incrustações e a corrosão que afetam o desempenho do evaporador.

Altos custos de manutenção: O uso prolongado pode levar à degradação do desempenho devido ao acúmulo de incrustações e corrosão, exigindo limpeza e manutenção regulares, o que aumenta os custos e o tempo de manutenção.

Carga de refrigerante maior: Comparados a outros tipos de evaporadores, os evaporadores tubulares normalmente requerem uma carga de refrigerante maior, aumentando o risco de vazamento de refrigerante e potencialmente causando poluição ambiental.

Cenários de aplicação

Os equipamentos de evaporação e concentração do tipo tubo são amplamente utilizados em diversos setores industriais, incluindo, entre outros, os seguintes:

Indústria Alimentícia: Utilizado para concentração de suco de frutas, concentração de leite, concentração de xarope, etc.

Indústria farmacêutica: Utilizado para a concentração de extratos de medicamentos, extratos da medicina tradicional chinesa, etc.

Indústria Química: Utilizado para a evaporação e concentração de diversas soluções químicas, como a evaporação e concentração de efluentes de sulfato de magnésio.

Os equipamentos de evaporação e concentração do tipo tubo são amplamente utilizados na produção industrial devido à sua rapidez e ampla aplicabilidade, sendo especialmente adequados para aplicações com altos requisitos de eficiência de evaporação e qualidade do produto.