Cristalizadores

TIPOS DE CRISTALIZADORES

Introducción

La cristalización es un proceso donde se forman partículas sólidas a partir de una fase homogénea. Este proceso puede ser la congelación del agua para formar hielo, la formación de partículas de nieve a partir de un vapor, la formación de partículas sólidas en un material fundido o la formación de cristales Sólidos en el seno de una solución líquida.El último proceso mencionado, la cristalización en una solución, es el de mayor importancia comercial y será el tema de esta sección. En la cristalización la solución se concentra y casi siempre se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura. Entonces, el soluto sale de la solución formando cristales casi puros.

La cristalización también es unproceso de separación sólido-líquido en el que hay transferencia de masa de un soluto de la solución líquida a una fase cristalina sólida pura. Un ejemplo importante es la producción de sacarosa de azúcar de remolacha, donde la sacarosa se cristaliza de una solución acuosa.

En las cristalizaciones comerciales no sólo interesa el rendimiento y la pureza de los cristales, sino también el tamañoy forma de los mismos. Casi siempre se desea que los cristales tengan tamaño uniforme. La uniformidad del tamaño es indispensable para evitar apelmazamientos en el empaque, para facilitar la descarga, el lavado y el filtrado y para un comportamiento uniforme en su uso. Algunas veces, los usuarios solicitan cristales grandes aun cuando los pequeños puedan ser igualmente útiles. Además, enocasiones solicitan ciertas formas geométricas, como agujas en lugar de cubos.

Cristalizadores continuos
Existen dos clase principales de cristalizadores continuos; el tipo lineal, en el que la disolución fluye a lo largo de una artesa o tubería con una mezcla muy pequeña en el sentido longitudinal, y el tipo agitado en que se mantienen condiciones uniformes.

Cristalizador Swenson- Walker
Es detopo lineal, y consiste en una larga artesa abierta, de aproximadamente 0.6 m de ancho, dividida en un cierto número de secciones, cada una de las cuales puede refrigerarse independientemente, mediante agua que circula por una camisa externa, siendo posible así controlar la velocidad de enfriamiento en el conjunto. Un rastrillo en espiral mantiene las superficies refrigerantes libres decristales. Algunas veces se introduces pequeños cristales de siembra para formar núcleos, pero más a menudo la nucleación se efectúa espontáneamente en la primera sección por medio de un ajuste adecuado de la temperatura. En las siguientes secciones se obtiene un enfriamiento lento, pudiendo enfriarse la disolución a temperaturas inferiores a la atmosférica utilizando salmuera para la refrigeración. Estecristalizador es adecuado únicamente cuando la sobresaturación puede conseguirse por medio de enfriamiento. Proporciona cristales francamente uniformes, pero los rastrillos causan una cierta rotura de los mismos.

Swenson wolker
Cristalizador de suspensión mezclada y de retiro de producto combinado
Llamado también cristalizador de magma circulante, es el más importante de los que seutilizan en la actualidad.
En la mayor parte de los equipos comerciales de este tipo, la uniformidad de la suspensión de los sólidos del producto en el cuerpo del cristalizador es suficiente para que se pueda aplicar la teoría. Aun cuando se incluyen ciertas características y variedades diferentes en esta clasificación, el equipo que funciona a la capacidad mas elevada es del tipo en que seproduce por lo común la vaporización de un disolvente, casi siempre agua.

Cristalizador de enfriamiento superficial
Este tipo de equipo produce cristales de malla 30 a 100. El diseño se basa en las velocidades admisibles de intercambio de calor y la retención que se requiere para el crecimiento de los cristales de producto.
Para algunos materiales, como el clorato de potasio, se utiliza este...