Evaporación al vacío
Evaporación al vacío
PRINCIPIO FÍSICO DE LA EVAPORACIÓN AL VACÍO
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.
¿QUÉ ES LA EVAPORACIÓN AL VACÍO?
Los evaporadores de vacío reciben diferentes nombres según el uso o los criterios geográficos: por ejemplo, destiladores de vacío, concentradores de vacío, evaporadores de agua o evaporadores industriales.
La evaporación al vacío es un sistema de concentración de disoluciones acuosas procedentes de diferentes procesos industriales. La función principal del evaporador es concentrar un residuo hasta prácticamente el punto de saturación incluso en algunos casos llegar hasta un residuo seco (5% de agua). La evaporación es un método de minimización de residuo.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.
BENEFICIOS DE LA EVAPORACIÓN AL VACÍO
La principal de la evaporación al vacío es que el agua evaporada en un altísimo porcentaje de los casos se puede reutilizar en diferentes usos. Destacamos el uso industrial:Industrial (inicio de proceso), sanitario, riego, lavado de suelos, en sustitución de agua desmineralizada u osmotizada, gracias a la gran calidad de agua que obtendremos de la evaporación, que suele rondar una conductividad inferior a 200 S/cm, una DQO inferior a 1000 ppm (en ausencia de volátiles), un pH entre 6-9, y ausencia total de sólidos en sus- pensión, metales pesados, dureza y turbidez.
Otras ventajas que nos ofrece esta tecnología son:
- Total automatización y mantenimiento mínimo;
- Ausencia de reactivos (a excepción del antiespumante en algunos casos);
- Compacidad, robustez y tamaño reducido;
- Muy práctico para tratar bajas cantidades de agua residual (hasta 100 l/día);
- Representa un ahorro energético muy importante con respecto a la evaporación atmosférica.
- Ahorro en gestión de residuos líquidos.
- Reutilización del agua recuperada.
- Implementación de sistemas de vertido cero.
Aplicaciones de la evaporación al vacío:
Alimentación:
Existen numerosas aplicaciones en la industria alimentaria que dependen del vacío. La evaporación al vacío se aplica en el transporte, procesamiento, llenado y envasado de alimentos, en operaciones de limpieza y en la creación de condiciones higiénicas adecuadas.
Laboratorios químicos:
Para el aislamiento o síntesis de sustancias naturales, toxicología y medicina forense, entre otros.
Medioambiente:
Para analizar sustancias residuas.
C&G Ibérica: Líder en e vaporación al vacío
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