Se desea concentrar 20.000 kg/h de una disolución acuosa de sal desde el 5% hasta el 30% en peso utilizando un evaporador de doble efecto en el que la alimentación se realiza de forma independiente en cada efecto. Se dispone para ello de vapor de calefacción que condensa a 120ºC y el vacío que se realiza en el condensador determina que la temperatura de condensación del agua en el segundo efecto sea de 40 ºC.

La elevación del punto de ebullición correspondiente a una disolución al 30% en peso de sal es de 10 ºC y los coeficientes globales de transmisión de calor se estiman en 1.500 y 1.000 kcal/h·m²·ºC para el primero y el segundo efecto, respectivamente. En principio puede aceptarse que en cada efecto se intercambia la misma cantidad de calor. La disolución entra en los dos efectos a 50 ºC y su calor específico puede considerarse numéricamente igual al de su fracción másica de agua, es decir, de 0,95 kcal/kg·ºC.

Si los dos efectos tienen igual área de transmisión de calor, calcular:

a) El área de transmisión de calor.

b) El caudal de alimentación que ha de introducirse en cada efecto.

c) La relación entre el vapor total producido y el vapor vivo utilizado.

Datos:

El calor latente de vaporización del agua puede obtenerse aplicando la ecuación de Regnault.