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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 1er effet fonctionne à 2.5 bar a. Le 2ème 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 Pvap=(θeb/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 1er effet. En déduire le débit B1 et le titre xB1 des concentrâts du 1er effet.

2°) En prenant un débit d’alimentation du 2ème 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 xB2 pour le 2ème 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 2ème 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 1er effet fonctionne à 2.5 bar a. Le 2ème 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 Pvap=(θeb/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 1er effet et V2 sur le 2ème effet, ainsi que les débits B1 et B2 et les titres xB1 et xB2des concentrâts 1er et 2ème effet.

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