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Evaporación al vacío

Evaporación al vacío

PRINCIPIO FÍSICO

Si bajamos la presión del sistema hasta condiciones de vacío, casi absoluto (33 mbares), reducimos la temperatura de ebullición de la muestra acuosa que queremos evaporar.

Gracias a este principio físico, la cantidad de calorías de aporte en el proceso de evaporación y de eliminación en el proceso de condensación, serán mucho menores comparadas con las necesarias a presión atmosférica.

FUNCIONAMIENTO GLOBAL

Como el sistema se mantiene en vacío, aspira automáticamente el agua contaminada que queremos evaporar. En el interior de la caldera principal se realiza el aporte de calor a las aguas producto, a través del intercambiador inferior (por donde pasa un fluido caliente a alta presión). Los vapores que se generan en este primer intercambio, llegan a la parte superior de la caldera, donde ceden su calor a un segundo intercambiador (por donde pasa un fluido frio a baja presión) y condensan como agua limpia.

La evaporación al vacio separa la contaminación del agua con la aportación de energía térmica. Por ello, a partir de un agua contaminada inicial, obtendremos dos corrientes bien diferenciadas:

Destilado: agua evaporada y recondensada. Esta es la corriente de agua limpia y suele suponer más del 95 % del agua tratada. Se trata de un agua incolora, completamente transparente, con una conductividad eléctrica muy baja (ausencia de sales) y sin sólidos en suspensión. Por lo general, puede ser vertida cumpliendo la normativa vigente o reaprovechada en procesos industriales. Los únicos elementos contaminantes que puede contener son los compuestos volátiles, que tengan un punto de ebullición inferior al agua, todas las sustancias con un punto de ebullición superior, quedaran en el concentrado.

Concentrado: se trata de la corriente de fango donde se acumula toda la contaminación.

En función del modelo de evaporador, podremos obtener un grado de concentración más elevado, hasta llegar a seco con el modelo DRY. Cuando el objetivo de la evaporación es el de minimizar residuos, esta corriente se ha de enviar a un gestor externo. Muchas veces es interesante llegar a eliminar toda el agua del residuo para que la calificación del mismo como inerte economice su gestión.

La finalidad de este sistema puede ser dispar, pero podemos destacar dos aplicaciones generales:

  • Concentración de aguas residuales: con la intención de minimizar al máximo el residuo obtenido de un proceso industrial.
  • Recuperación de materias primas: aumentando la concentración de una materia prima valorizable dentro de una disolución. De ese modo, aguas consideradas como residuales pueden convertirse en subproducto de proceso.

evaporadores al vacío