Equipos De Cristalización

Principios Básicos de la cristalización

Debido a la amplia variedad de requerimientos para diferentes aplicaciones es raro encontrarse que equipos en diferentes sitios sean idénticos, sin embargo algunos principios básicos aplican para el diseño de cada unidad individual. Estos principios básicos son:

1. Controlar el nivel de sobresaturación correspondiente a bajas velocidades de formaciónde núcleos.
2. Mantener un número suficiente de cristales de siembra en suspensión de manera tal que haya suficiente área superficial de la suspensión para la deposición del soluto.
3. Poner en contacto los cristales de siembra con la suspensión tan pronto como sea posible para evitar pérdidas debido al decaimiento del tiempo.
4. Remover el exceso de núcleos tan pronto como sea posible despuésde su formación.
5. Minimizar la nucleación secundaria manteniendo la entrada de energía mecánica y el frotamiento de cristales tan bajo como sea posible.
6. Mantener una densidad del magma tan alta como sea posible, en general mientras mayor es la densidad del magma, mayor es el tamaño promedio de los cristales.
7. Minimizar la acumulación de sólidos por eliminación de gradientes localizadosde transferencia de masa y calor (puntos calientes o fríos), evitar restricciones innecesarias de flujo y operar a gradientes de temperatura o de sobresaturación tan bajos como sea posible.

Clasificación de los equipos de cristalización

Dos esquemas se han utilizado ampliamente para clasificar los equipos de cristalización de acuerdo a:

1. El método de generar la sobresaturación
2. Elmétodo de suspender el crecimiento de los cristales

Hay cinco métodos básicos de crear sobresaturación:

1. Evaporación: Por vaporización del solvente
2. Enfriamiento: Por enfriamiento de una solución a través de un intercambio de calor indirecto.
3. Enfriamiento al vacío: Sometiendo la alimentación a una evaporación flash adiabáticamente para disminuir la temperatura e inducir lacristalización por enfriamiento y evaporación simultánea del solvente.
4. Reacción: Por reacción química
5. Salting Out: Por la adición de una tercera sustancia para cambiar las relaciones de solubilidad. También la clasificación de acuerdo al método de crear la sobresaturación no es enteramente satisfactoria debido a que diferentes medios de generar sobresaturación pueden utilizarse en el mismo equipo.La clasificación de acuerdo al método de suspender los cristales en crecimiento está aumentando, bajo este esquema de clasificación se pueden identificar cuatro tipos básicos de equipo:

1. Magma circulante: Todos los cristales en crecimiento están circulando a través de la zona del cristalizador donde la sobresaturación es generada. Este puede ser acompañado por mezclado o remoción de productoclasificado con o sin destrucción de finos.

2. Licor Circulante: Solamente el licor está circulando, con la masa de cristales creciendo estática.
La sobresaturación es impartida al licor en una parte del equipo; entonces el licor se hace circular a otra parte del cristalizador donde este incrementa su sobresaturación hasta el crecimiento de los cristales, y entonces es recirculado otra vez.Este tipo de equipos esta también disponible con o sin destrucción de finos.

3. De superficie raspada: La cristalización es inducida por intercambio directo de calor con un medio enfriador a través de una superficie la cual está continuamente raspada o agitada para minimizar el ensuciamiento y la deposición de sólidos.

4. Cristalizadores de Tanque: La cristalización es inducida por elenfriamiento de la alimentación ya sea en tanques agitados o estáticos por convección natural o radiación o por el enfriamiento de la superficie a través de serpentines en el tanque o una chaqueta en el exterior del tanque.

Entre los equipos según la operación seguida para crear la sobresaturación necesaria en la solución:

1. Equipos con enfriamiento con muy poca o nada de evaporación
2. Equipos...