Ha de proyectarse un sistema de evaporación de doble efecto con circulación paralela de líquido y vapor para concentrar continuamente 10.000 kg/h de una disolución de una sustancia coloidal desde el 5% hasta el 25% de concentración. La temperatura de la disolución original es de 77ºC y el vapor de agua saturado de que se dispone para la calefacción del primer efecto condensa a 104 ºC. El vacío que puede alcanzarse en el segundo efecto es tal que la disolución hervirá a 49 ºC. El condensado de las cámaras de calefacción de cada efecto se extrae directamente del sistema a la temperatura de condensación.

Las superficies de calefacción son iguales en ambos efectos y son despreciables las pérdidas de calor hacia los alrededores. Asimismo se considera despreciable la elevación del punto de ebullición en cada efecto y que los coeficientes globales de transmisión de calor son 1.952 y 976 kcal/h·m²·ºC en el primero y el segundo efectos, respectivamente. El calor específico de las disoluciones puede considerarse igual a 0,95 kcal/kg·ºC.

Calcular:

a) El caudal de vapor de calefacción consumido (kg/h).

b) La temperatura de ebullición de la disolución en el primer efecto.

c) La superficie de calefacción en cada efecto (m²).

d) El caudal de agua evaporada en el primer efecto (kg/h).

Datos:

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