Projeto da bomba de vácuo para flash evaporação em vácuo
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Quero montar um sistema de destilação a vácuo. De acordo com as informações que encontrei, ao calcular a capacidade da bomba de vácuo, o gás condensável gerado durante o processo de destilação deve ser incluído no volume de ar a ser extraído. Dessa forma: se a taxa de evaporação for de 1 t de água por hora, e a pressão de vácuo for de 70 mm Hg, então: 70/760 * 1,013 * 10^5 = 9330 Pa. A temperatura é de 60 graus Celsius. A quantidade de gás condensável produzido será: V = nRT/p = (1000 * 1000/18) * 8,31 * (273 + 60) / 9330 = 16477 horas, o que equivale a 274 metros cúbicos por minuto. Esse valor é muito alto; ainda não existe bomba de vácuo capaz de gerar tal pressão. Portanto, basta conectar o gás condensável ao condensador. Não é necessário realizar os cálculos acima para esse caso (é preciso levar em consideração também o gás condensável que não consegue ser condensado pelo condensador). Espero que todos possam dar suas opiniões.
Isso exigirá a adição de um resfriador na saída, caso contrário, a pressão negativa não será mantida.
A questão é: se aumentarmos o resfriador, como devemos calcular a quantidade de ar a ser extraída para a parte de gás condensável?
Primeiro, ocorre a condensação; o condensador é um dispositivo que permite a ocorrência de uma transformação de fase. Em seguida, ocorre a separação dos gases: a fase gasosa fica em estado saturado. Claro, isso é um estado ideal; na prática, o condensador não consegue condensar tudo. Portanto, a bomba de vácuo precisa ser escolhida com base nos cálculos feitos, levando em consideração um valor um pouco maior.
O autor da análise está completamente certo: há uma extração direta de ar, e a quantidade de ar extraído é bastante grande. Além disso, o autor esqueceu de levar em consideração a quantidade de gases não condensáveis. Afinal, todos os recipientes a vácuo vazam ar. É preciso estimar a quantidade de ar seco que escapa, dependendo do tamanho do recipiente； Quando se deseja extrair diretamente uma grande quantidade de gases potenciais, pode-se optar por um injetor de líquido ou por um injetor a vapor de dois estágios. Ou então, pode-se adicionar um condensador anterior. Se for utilizado um condensador de tubos, para manter a pressão em 9330 Pa, a temperatura da água de resfriamento não pode ser superior a 30 graus. A quantidade de ar expelido pode ser calculada com base na quantidade de ar seco e na temperatura e pressão do ar de escape após o resfriamento!
Obrigado a todos que responderam lá em cima; o problema ficou basicamente esclarecido.
Existe algum material de estudo mais detalhado?
Começando a trabalhar na indústria de bombas de vácuo, estou aprendendo… lol