Cristalizacion

CRISTALIZADORES.
La cristalización es la técnica de separación de disoluciones en la que las condiciones se ajustan de tal forma que sólo puede cristalizar alguno de los solutos permaneciendo los otros en la disolución. Esta operación se utiliza con frecuencia en la industria para la purificación de las sustancias que, generalmente, se obtienen acompañadas de impurezas. Para que la cristalizaciónfraccionada sea un método de separación apropiado, la sustancia que se va a purificar debe ser mucho más soluble que las impurezas en las condiciones de cristalización, y la cantidad de impurezas debe ser relativamente pequeña.

La formación de partículas solidas puede tener lugar a partir de un vapor, mediante la solidificación de un líquido fundido, como ocurre en la formación de grandesmonocristales, o bien como cristalización de una solución liquida
Su utilidad se debe a dos razones: un cristal formado a partir de una solución impura es esencialmente puro y la cristalización proporciona un método práctico para la obtención se sustancias químicas puras en una condición adecuada para su envasado y su almacenamiento.
Por otro lado, si los cristales van a ser procesados posteriormentepor filtración, lavado reacción química con otros productos químicos, transporte y almacenamiento, es deseable que su tamaño sea adecuado y uniforme. Por esta razón es preciso controlar la distribución del tamaño de los cristales (CDS), que es uno de los objetivos que se tienen en cuenta en el diseño y operación de los cristalizadores.
Clasificación de los cristalizadores.
Su clasificación es debidaa los métodos en que se lleva a cabo la sobresaturación y son los siguientes:
1) Sobresaturación por enfriamiento. Sustancias en las que su solubilidad desciende al aumentar la temperatura.
2) Sobresaturación por evaporación del disolvente. Cuando la solubilidad de un soluto en el disolvente no varía apreciablemente con la temperatura se puede conseguir la sobresaturación eliminando elsolvente
3) Sobresaturación por evaporación adiabática (enfriamiento mas evaporación) o enfriamiento adiabático en vacio. Es la evaporación adiabática del disolvente, la sobresaturación se obtiene por evaporación y enfriamiento simultáneos de la corriente de alimentación. En este proceso la presión total es menor que la presión de vapor del disolvente a la temperatura del proceso.
4) Poradición de una sustancia que reduce la solubilidad de las que se trata de cristalizar. Precipitación de un producto solido como resultado de la reacción química entre gases y/o líquidos, esta precipitación puede generar el proceso de cristalización realizando un control cuidadoso del grado de sobresaturación.
Tipos de cristalizadores:
1. Sobresaturación por enfriamiento adiabático

A. Procesosdiscontinuos

a) Depósitos de cristalización. En este se preparan solucione calientes casi saturadas, la cual se lleva a un deposito hasta su enfriamiento. En estas condiciones los cristales crecen lentamente siendo de gran tamaño.
b) Cristalizadores discontinuos con agitación. Se hace circular agua a través de un serpentín, mientras que la solución se agita efectuando dos funciones:aumenta la cantidad de calor transmitido generando que la temperatura sea casi uniforme y segundo, al poner los cristales en suspensión les da una oportunidad para crecer uniformemente en lugar de formarse grandes cristales o agregados de cristales.

B. Proceso continuos
c) Swenson-Walker. En este se impide la acumulación de los cristales sobre la superficie de enfriamiento y elevar loscristales que se han formado y sumergirlos en la solución, los cristales se encuentran sueltos, siendo de tamaños razonables.
d) Otros tipos

2. Sobresaturación por enfriamiento adiabático

A. Cristalizadores al vacio. Trabajan en forma continua o por cargas sucesivas. Una solución saturada y caliente al vacio, presenta un punto de ebullición más bajo que la temperatura de la...