Questão 585193

Deseja-se determinar o consumo de vapor vivo, a superfície de troca térmica e a economia do processo de concentração de uma solução de 7% até 45% em um evaporador de simples efeito. A vazão mássica de alimentação é 20000 kg/h e a temperatura de entrada é T_F = 20 C. O vapor utilizado no aquecimento está disponível P_W = 2 atm (TW = 120 C, h_f = 120 kcal/kg, hg = 646 kcal/kg) e abandona a câmara de troca de calor na temperatura de condensação. Na câmara de evaporação mantém-se uma pressão absoluta de P_E = 0.2 atm (T_E = 60 C, h_E = 623 kcal/kg). O coeficiente global de transferência de calor é U = 2200 kcal/h m² °C e o calor específico da corrente de alimentação é Cp_F = 0,95 kcal/kg°C.

Considerando-se desprezíveis o calor de dissolução, de diluição e as perdas de calor ao exterior, tem-se que