O trabalho estuda a compressão mecânica de vapor aplicada aos sistemas de evaporação para concentração de licor negro das fábricas de celulose, processo Kraft. Junto com o sistema convencional, em circuito aberto é apresentado um sistema inédito, chamado de Sistema Indireto de Compressão Mecânica de Vapor. No sistema indireto o vapor dágua é substituído por um fluido de trabalho que pode ser um hidrocarboneto halogenado. Neste caso foi escolhido o fluido R114 que apresenta, em relação ao vapor dágua e para uma mesma carga térmica no condensador, vazões em volume bastante inferiores na sucção do compressor, permitindo uma significativa diminuição do tamanho do mesmo. São incluídas análises sobre as vantagens e desvantagens de ambos os sistemas (convencional e indireto) e uma comparação relativa entre os mesmos. É incorporada uma série de equações para cálculo numérico visando a avaliação de propriedades termodinâmicas de diferentes fluidos (H2O e hidrocarbonetos halogenados) para permitir a quantificação rápida e precisa dos principais parâmetros característicos do ciclo das bombas térmicas por compressão de vapor. O trabalho é completado com algumas informações correspondentes ao processo Kraft de fabricação de Celulose, aos sistemas de evaporação para concentração de licor negro e aos ciclos de bomba térmica.

This thesis analyses the industrial mechanical vapor recompression system, applied to black liquor concentration evaporators in kraft pulp mills. The conventional open cycle system is studied and an unpublished system, called Indirect System of Mechanical Vapor Compression, is proposed. In the indirect system, steam is substituted by another working fluid, as a halocarbon compound. In this case, the selected fluid is R114, that presents much smaller volumetric flow rates than steam, for the same heating load in the heat pump condenser, allowing an expressive reduction in the compressor size. Several analysis about the advantages and disadvantages of both systems (conventional and indirect) are included, as well as equations to evaluate the thermodynamical properties of different fluids (H2O and halocarbon compounds). These equations permit to quantify, quickly and exactly, the main parameters of heat pump vapor compression cycles. The work is complemented with some informations about the kraft processo f pulp manufacturing, evaporation systems for black liquor concentration and heat pump cycles.