Evaporadores al vacío de película descendente

Diseñamos, fabricamos e instalamos evaporadores al vacío de película descendente, los cuales son una tecnología muy eficiente para el tratamiento de aguas residuales industriales, ya que permiten separar agua de alta calidad de un efluente que contiene una alta concentración de contaminantes.

Nuestros evaporadores de película descendente utilizan energía térmica. Sin embargo, cuando se opera en condiciones de vacío, la temperatura de ebullición se reduce, lo que se traduce en una reducción del consumo de energía. Este bajo consumo energético, unido a su eficacia para gestionar aguas contaminadas, hace que estos evaporadores sean una tecnología altamente eficiente para el tratamiento de aguas residuales industriales.

Es una tecnología que ofrece excelentes resultados en procesos de economía circular, ya que ofrece las siguientes ventajas:

• Recuperación y reutilización de hasta un 98% de agua limpia.
• Recuperación de recursos, como materias primas y subproductos, que están presentes en el agua residual.
• Reducción del consumo de energía.
• Reducción de los costes de gestión de los residuos sólidos gracias a la minimización del volumen de residuos a tratar. Se reduce el coste del gestor y del transporte.

La oferta de evaporadores de película descendente de Condorchem Envitech se centra en la serie de equipos ENVIDEST MVR FF, con capacidad para caudales de hasta 4.000 L/h por unidad modular.

Se dispone de diferentes modelos de evaporadores de película descendente en función de su capacidad:

• Envidest MVR FF 30-2500, desde 30 L/h hasta 2500 L/h

Son equipos con caldera de ebullición de tipo vertical en AISI 316-L con separador centrífugo integrado, disponen de un pre-intercambiador de placas a contracorriente para enfriar el vapor destilado y al mismo tiempo precalentar el agua residual entrante, están equipados con un grupo de bomba soplante de vacío y compresor de vapor tipo Root y una bomba centrifuga de doble cierre con sistema de refrigeración cerrado para producir la circulación forzada del fluido a tratar.

Mediante el sistema de película descendente se crea una capa de fluido que al deslizarse por la superficie interna del intercambiador facilita la evaporación instantánea, reduce el ensuciamiento del intercambiador y elimina la formación de espuma. Además, con la misma bomba se descarga el concentrado.

Los evaporadores al vacío de película descendente son especialmente adecuados para tratar aguas residuales con las siguientes características:

• Efluentes demasiado viscosos para la circulación natural
• Líquidos donde el tiempo de retención debe ser minimizado
• Aguas residuales compuestas por elementos sensibles al calor
• Cuando el exceso de temperatura es crítico
• Efluentes que requieren una diferencia de temperatura limitada

• Operación flexible
• La simplicidad de la construcción permite el uso económico de materiales resistentes a la corrosión
• Maneja líquidos que aumentan la viscosidad a concentraciones más altas porque el líquido fluye como una película delgada por la superficie de los tubos de calentamiento
• Vaporiza y concdntra materiales viscosos más fácilmente que una evaporación de circulación natural gracias a que se produce la vaporización a partir de una película delgada
• Gracias a la recompresión térmica se consigue un importante ahorro energético
• Bajos requerimientos de energía
• Bajo volumen de retención

En los evaporadores al vacío de película descendente el efluente a tratar se alimenta en continuo, utilizando un sistema de distribución uniforme especial, que favorece la formación de una película delgada sobre la circunferencia de los tubos del evaporador. La película que fluye descendente con el concentrado llega al fondo del equipo hasta una caldera donde una parte pasa como vapor hasta el condensador y el destilado fluye fuera del condensador.

De manera similar, el líquido no evaporado que fluye a lo largo de los tubos del equipo se concentra continuamente por evaporación. El concentrado y el destilado se descargan continuamente a través de una bomba.

Los evaporadores de película descendente son adecuados para tratar efluentes con productos sensibles a la temperatura gracias a su capacidad de funcionar con bajos saltos de temperatura y tiempos de residencia cortos.

El diseño del separador de vapor / líquido en la parte inferior de la placa de tubos depende en gran medida de las propiedades del agua residual que se ha de procesar y de las condiciones de funcionamiento. La relación del líquido destilado con la velocidad de alimentación es crítica para obtener una película descendente correcta; de lo contrario se podría producir un humedecimiento de los tubos. Esto podría someter a los tubos a posibles incrustaciones por el producto degradado. Debido a que el líquido solo se calienta en el cambiador y no se produce la ebullición dentro de los tubos, se reduce el ensuciamiento en las paredes calientes del tubo.

• Minimización del volumen de residuos a gestionar
• Reducción significativa de los costes de gestión de residuos
• Posibilidad de implantación de un sistema de vertido cero
• Cumplimiento de la normativa vigente en materia de vertido de efluentes
• Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero generados en el transporte de los residuos
• Bajo mantenimiento y escasa necesidad de supervisión

• Industria Química: Lavado de reactores
• Lixiviados en vertederos de RSU
• Rechazos de la planta de tratamiento de agua en centrales de producción de energía
• Industria metal-mecánica y auxiliar automóvil: baños tratamientos superficiales, lavadoras de piezas, aguas de vibro acabado, purgas compresores, aguas lavado suelos, emulsiones aceitosas lubro-refrigerantes
• Fundición inyectada metales y aleaciones ligeras: desmoldado, emulsiones aceitosas, etc.
• Aguas salinas y salmueras

Los evaporadores al vacío por compresión mecánica del vapor y de película descendente son adecuados para volúmenes de hasta 4.000 litros/hora por unidad modular.

Son evaporadores que, gracias a su separador de alto rendimiento no generan prácticamente espuma. La división interior en las zonas calientes y frías reduce el desgaste de los equipos de control y regulación. El sistema de limpieza integrado en el equipo es automático, garantizando de esta forma su continua disponibilidad. Todos los parámetros de proceso importantes se visualizan en una pantalla táctil. Su diseño, con grandes puertas en ambos lados, facilita su uso y mantenimiento.

Los evaporadores al vacío de película descendente son una tecnología muy eficiente para la obtención de agua de gran calidad a partir de un efluente con una concentración de contaminantes elevada. Los evaporadores de película descendente utilizan energía térmica, pero al operar en condiciones de vacío la temperatura de ebullición se reduce, por lo que se disminuye también el consumo energético.

Los evaporadores al vacío pueden concentrar un efluente residual tantas veces como sea necesario, llegando a obtener un vertido cero si se requiere. Su funcionamiento es sencillo y su eficiencia es elevada. Mediante la evaporación al vació se pueden tratar efluentes de naturaleza compleja, que las técnicas más convencionales no pueden tratar con efectividad.

El funcionamiento de los evaporadores al vacío por compresión mecánica del vapor se basa en la recuperación del calor de condensación del destilado como fuente de calor para evaporar el alimento.

En estos sistemas el proceso se inicia con el suministro de energía externa al evaporador para iniciar el proceso de evaporación. Para reducir la temperatura de ebullición del líquido se establecen condiciones de vacío y así mejorar la eficiencia energética del proceso. El vapor que se produce, cuando se extrae se comprime mediante un compresor volumétrico, con la intención de incrementar su temperatura. Este calor sobrecalentado de devuelve al evaporador como fluido calefactante. Cuando ya se ha iniciado el ciclo, no es necesario continuar con la aportación externa de calor, puesto que con la compresión mecánica del vapor ya se produce el calor suficiente para mantener la evaporación del líquido. El vapor comprimido, y por tanto sobrecalentado, al pasar por el intercambiador del propio evaporador, consigue un doble objetivo: (1) calienta el líquido a evaporar y (2) condensa, economizando el uso de un fluido refrigerante.

La principal ventaja de los evaporadores al vacío por compresión mecánica del vapor reside en el hecho de que el consumo de energía del compresor volumétrico es inferior al coste de producción del vapor para los sistemas de evaporación de múltiple efecto. No obstante, los volúmenes a evaporar deben ser suficientemente elevados para que el ahorro obtenido compense la inversión en el compresor volumétrico.

Los evaporadores por compresión mecánica del vapor de película descendente o falling film están formados por una carcasa y tubos, en los que el producto circula por el interior de los tubos y el vapor por la carcasa, calentando las paredes externas de los mismos.

El efluente entra por la parte superior y se desliza de manera uniforme por los tubos por gravedad, en forma de una delgada capa que es calentada por contacto con la pared interior de los mismos.

Estos equipos además permiten trabajar con bajas diferencias de temperatura debido a los altos coeficientes de transferencia térmica que se consiguen.