Procesos Y Equipos De Tranferencia De Masa Entre Una Fase Liquida Y Una Fase Solida

PROCESOS Y EQUIPOS DE TRANFERENCIA DE MASA ENTRE UNA FASE LIQUIDA Y UNA FASE SOLIDA
Cristalización
La Cristalización es un Proceso de separación de tipo Sólido-Líquido en el que existe transferencia de masa de un soluto de una solución líquida a una fase cristalina sólida pura.
Un ejemplo importante es en la producción de sacarosa de azúcar de remolacha, en el que la sacarosa se cristalizaafuera de una solución acuosa.
Definición: La Cristalización es un proceso industrial en donde se forman partículas sólidas a partir de una fase homogénea (que puede ser gas o líquida).
Descripción del proceso
La Formación de cristales sólidos dentro del seno de una solución líquida, es la de mayor importancia comercial dentro del proceso de Cristalización.
La solución se concentra y se enfríahasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura y el soluto forma cristales casi puros.
Equipos cristalizadores
Los cristalizadores comerciales pueden operar de forma continua o por cargas, excepto para aplicaciones especiales, pero es preferible la operación continua.
Condiciones de los Cristalizadores:
 Crear una solución sobresaturada, ya que lacristalización no se puede producir sin sobresaturación.
 El medio utilizado para producir la sobresaturación depende esencialmente de la curva de solubilidad de cada soluto.
 Existen compuestos que poseen curvas de solubilidad invertida y se hacen mas solubles a medida que la temperatura disminuye.
 Para cristalizar estos materiales se precisa crear la sobresaturación mediante evaporación. Enlos casos intermedios resulta útil la combinación de evaporación y de enfriamiento.



Tipos de cristalizadores
Cristalizador de suspensión mezclada y de retiro de producto combinado
Llamado también cristalizador de magma circulante, es el más importante de los que se utilizan en la actualidad.
Aun cuando se incluyen ciertas características y variedades diferentes en esta clasificación, elequipo que funciona a la capacidad mas elevada es del tipo en que se produce 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 loscristales de producto.
Para algunos materiales, como el clorato de potasio, se utiliza este Cristalizador de tubo de extracción que esta combinado con un intercambiador de tubo y coraza de circulación forzada.








Cristalizador de evaporación de circulación forzada
Este Cristalizador consta de una tubería de circulación y de un intercambiador de calor de coraza.
Este calentamiento serealiza sin vaporización y los materiales de solubilidad normal no deben producir sedimentación en los tubos.
La cantidad y la velocidad de la recirculación, el tamaño del cuerpo y el tipo y la velocidad de la bomba de circulación son conceptos críticos de diseño, para poder obtener resultados predecibles.








Cristalizador evaporador de desviador y tubo de extracción (DTB, DraftTube Bafle).
Este Cristalizador consta de hélices situadas dentro del cuerpo del cristalizador, reduciendo la carga de bombeo que se ejerce sobre el circulador.
Esta técnica reduce el consumo de potencia y la velocidad de punta del circulador y la rapidez de nucleación de los cristales.
La suspensión de cristales del producto, se mantiene mediante una hélice grande de movimiento lento.
Lasolución Madre enfriada regresa al fondo del recipiente y vuelve a recircular a través de la hélice.
Los cristales gruesos se separan de las partículas finas en la zona de asentamiento por sedimentación gravitacional.




Cristalizador de refrigeración de contacto directo
En estos sistemas, a veces no resulta práctico emplear equipos de enfriamiento superficial, porque la diferencia admisible...