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Cours d'évaporation: évaporation multiple effets à co-courant,
contre-courant ou courants parallèles
On appelle
évaporateur multiple-effet un ensemble d'évaporateurs dans lesquels
la vapeur (de solvant) générée dans un évaporateur
(i) est réutilisée comme vapeur de chauffage dans l'évaporateur
suivant (i+1). Seul le premier évaporateur est chauffé à l'aide
de vapeur vive. Ce principe de fonctionnement est obtenu en décalant
les pressions de chacun des évaporateurs, de façon à obtenir
dans l'évaporateur (i) une vapeur se condensant à une température
supérieure à la température d'ébullition de l'évaporateur
(i+1) (de 1 à 20°C par exemple).
Ainsi, avec 1kg de
vapeur vive, on peut générer +/-1kg de vapeur (de solvant) dans
le premier effet, lui-même générant +/-1kg de vapeur (de
solvant) dans le deuxième effet, et ainsi de suite jusqu'au dernier
effet, en général sous vide. Dans une évaporation à n
effets, 1 kg de vapeur de chauffe peut ainsi évaporer +/-n kg de vapeur
d'évaporation. En pratique, le débit évaporé par évaporateur
est plus faible.
L'économie d'une
installation d'évaporation multiple effet est le rapport (V1+V2+...+Vn)/G,
avec G débit de vapeur de chauffe.
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Evaporation
triple effet à co-courant
- évaporateur
1er effet à gauche (pression et température la plus élevée)
- évaporateur
3ème effet à droite (pression et température
la plus faible, éventuellement sous vide)
- solution
la plus concentrée sortant de l'évaporateur
à la plus basse température
- minimise
le risque de dégradation pour les produits thermosensibles
- peut
générer des problèmes si le concentrat est
visqueux
à faible température
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Evaporation
triple effet à contre courant
- évaporateur
1er effet à droite (pression et température la plus élevée)
- évaporateur
3ème effet à gauche (pression et température
la plus faible, éventuellement sous vide)
- solution
la plus concentrée sortant de l'évaporateur
à la température la plus élevée
- risque
de dégradation pour les produits thermosensibles
- avantageux
dans le cas ou le concentrat est visqueux à
faible température
- nécessité
d'une pompe de reprise des concentrats de chaque
évaporateur vers le suivant, à pression plus
élevée
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Evaporation
triple effet à alimentations parallèles
- alimentation
de chaque évaporateur réglable indépendament
- possibilité
de régler plusieurs qualité de concentrats
- ...
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