Cours d'évaporation: Exercices

Exercice n°5 : Evaporation double effet à co-courant

On considère une évaporation à double effet à co-courant alimentée par 1000 kg.h^-1 d’une solution aqueuse de titre massique en soluté à 7% et à 20°C. Le débit de vapeur de chauffe à 10 bar absolus utilisé pour le premier effet est G=540 kg.h^-1. Le 1^er effet fonctionne à 2.5 bar a. Le 2^ème effet fonctionne à 0.45 bar a.

Le cp de l’alimentation et des concentrâts est considéré comme égal à 4.18 kJ.kg^-1.°C^-1. Les propriétés de l’eau et de sa vapeur sont P_vap=(θ_eb/100)⁴ et Lv(θ)=2535-2.9θ, θ en °C, P en bar a et Lv en kJ.kg^-1.

1°) Calculer le débit évaporé V₁ sur le 1^er effet. En déduire le débit B₁ et le titre x_B1 des concentrâts du 1^er effet.

2°) En prenant un débit d’alimentation du 2^ème effet B₁=700 kg.h^-1 et un débit de vapeur de chauffe V₁=290 kg.h^-1, calculer le débit évaporé V₂, le débit de concentrât B₂ et son titre x_B2 pour le 2^ème effet.

3°) Calculer l’économie de cette installation d’évaporation

Exercice n°6 : Evaporation double effet à contre-courant

On considère une évaporation à double effet à contre-courant, alimentée dans le 2^ème effet par 1000 kg.h^-1 d’une solution aqueuse de titre massique en soluté à 7% et à 20°C. Le débit de vapeur de chauffe à 10 bar absolus utilisé pour le premier effet est G=540 kg.h^-1. Le 1^er effet fonctionne à 2.5 bar a. Le 2^ème effet fonctionne à 0.45 bar a.

Le cp de l’alimentation et des concentrâts est considéré comme égal à 4.18 kJ.kg^-1.°C^-1. Les propriétés de l’eau et de sa vapeur sont P_vap=(θ_eb/100)⁴ et Lv(θ)=2535-2.9θ, θ en °C, P en bar a et Lv en kJ.kg^-1.

1°) Calculer les débits évaporés V₁ sur le 1^er effet et V₂ sur le 2^ème effet, ainsi que les débits B₁ et B₂ et les titres x_B1 et x_B2des concentrâts 1^er et 2^ème effet.

2°) Calculer l’économie de cette installation d’évaporation. Expliquer sa différence d'avec l'exercice précédent.