cristalizacion

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 1/17

CRISTALIZACIÓN YEQUIPO DE

CRISTALIZACIÓN

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 2/17

INTRODUCCIÓN:La Cristalización es un Proceso deseparación de tipo Sólido-Líquido en el que existetransferencia de masa de unsoluto de una solución líquida a

una fase cristalina sólida pura.Un ejemplo importante es en laproducción de sacarosa deazúcar de remolacha, en el quela sacarosa se cristaliza afuera de

una solución acuosa.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 3/17

DEFINICIÓN:

La Cristalización es un proceso industrial en donde se forman partsólidas a partir de una fase homogénea (que puede ser gas o líquida

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 4/17

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO:

La Formación de cristalessólidos dentro del seno deuna solución líquida, es la demayor importancia comercialdentro del proceso de

Cristalización.La solución se concentra y seenfría hasta que laconcentración del soluto essuperior a su solubilidad a

dicha temperatura y el solutoforma cristales casi puros.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 5/17

VELOCIDAD DE CRISTALIZACIÓN:La velocidad de crecimiento de un cristal es conocida como velocidad de cristalizaccristalización puede ocurrir solo con soluciones sobresaturadas. 

El crecimiento ocurre primero con la formación del núcleo, y luego con su crecigradual. En concentraciones arriba de la sobresaturación, la nucleación es con

como espontánea, y rápida. 

Ha sido observado que la velocidad de cristalización se ajusta a la siguiente ecuació

Los valores del exponente m se encuentran del 2 a 9, pero no ha sido correlaccomo valor cuantitativo que se pueda estimar. Esta velocidad es media conta

número de cristales formados en periodos determinados de tiempo. 

residenciadeTiempoθ

alidadProporciondeConstantek 

InicialiónConcentracCFinaliónConcentracC

 NucleacióndeiónConcentracC

:Dondeen

0

 N

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 6/17

EFECTO DE LAS IMPUREZAS

La presencia de bajas concentraciones de sustancias ajenas a los cristalimpurezas juega un importante papel en la optimización de los sistemacristalización, tales como: Todos los materiales son impuros o contienen trazas de impurezas añaddurante su procesamiento.

Es posible influenciar la salida y el control del sistema de cristalización.

Cambiar las propiedades de los cristales mediante la adición de pequecantidades de aditivos cuidadosamente elegidos.

 Agregando ciertos tipos y cantidades de aditivos es posible controla

tamaño de los cristales, la distribución de tamaño del cristal, el hábitocristal y su pureza.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 7/17

CRISTALIZADORES

Los cristalizadores comerciales pueden operara de forma continua o por cexcepto para aplicaciones especiales, pero es preferible la operación contin

Condiciones de los Cristalizadores:

 Crear una solución sobresaturada, ya que la cristalización no se producir sin sobresaturación.

 El medio utilizado para producir la sobresaturación depende esencialmela curva de solubilidad de cada soluto.

 Existen compuestos que  poseen curvas de solubilidad invertida y se mas solubles a medida que la temperatura disminuye.

 Para cristalizar estos materiales se precisa crear la sobresaturación meevaporación. En los casos intermedios resulta útil la combinación de evapo

y de enfriamiento.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 8/17

TIPOS DE

CRISTALIZADORES

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 9/17

Cristalizador de suspensión mezclada y de retiro dproducto combinado:

Llamado también cristalizadorde magma circulante, es el másimportante de los que se utilizanen la actualidad.Aun cuando se incluyen ciertas

características y variedadesdiferentes en esta clasificación, elequipo que funciona a lacapacidad mas elevada es del tipoen que se produce por lo comúnla vaporización de un disolvente,casi siempre agua.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 10/17

Cristalizador de enfriamiento superficial:Este tipo de equipo produce cristales demalla 30 a 100. El diseño se basa en lasvelocidades admisibles de intercambiode calor y la retención que se requierepara el crecimiento de los cristales deproducto.

Para algunos materiales, como elclorato de potasio, se utiliza esteCristalizador de tubo de extracción queesta combinado con un intercambiadorde tubo y coraza de circulación forzada.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 11/17

Cristalizador de evaporación de circulación forzada

Este Cristalizador consta de una

tubería de circulación y de unintercambiador de calor de coraza.

Este calentamiento se realiza sinvaporización y los materiales desolubilidad normal no deben producirsedimentación en los tubos.

La cantidad y la velocidad de larecirculación, el tamaño del cuerpo yel tipo y la velocidad de la bomba decirculación son conceptos críticos dediseño, para poder obtener

resultados predecibles.

C i t li d

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 12/17

Cristalizadorevaporador de

desviador y tubo deextracción (DTB, Draft

Tube Bafle).

Este Cristalizador consta de hélices situadasdentro del cuerpo del cristalizador,reduciendo la carga de bombeo que seejerce sobre el circulador.Esta técnica reduce el consumo de potenciay la velocidad de punta del circulador y la

rapidez de nucleación de los cristales.La suspensión de cristales del producto, semantiene mediante una hélice grande demovimiento lento.La solución Madre enfriada regresa alfondo del recipiente y vuelve a recircular através de la hélice.Los cristales gruesos se separan de laspartículas finas en la zona de asentamiento

por sedimentación gravitacional.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 13/17

Cristalizador de refrigeración de contacto directo: 

En estos sistemas, a veces no resulta práctico emplear equipos de enfriamiento superficial, porque la diferencia admisible de tempera

baja (menos de 3°C), que la superficie de intercambio de calor se hace excesiva y porque la viscosidad es tan elevada que la energaplicada por el sistema de circulación es mayor que el que se puede obtener con diferencias razonables de temperatura.. Los equipos de este tipo funcionan adecuadamente a temperaturas tan bajas como -59°C (-75°F). 

Cristalizador de tubo de extracción (DT Draft

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 14/17

Cristalizador de tubo de extracción (DT, DraftTube)

Este cristalizador se puedeemplear en sistemas en que nose desea la destrucción departículas finas.

En los cristalizadores tipo DT yDBT, la velocidad de circulaciónsuele ser mayor que la que seobtiene en un cristalizadorsimilar de circulación forzada.

Este Cristalizador requiere tenerciclos operacionalesprolongados con materialescapaces de crecer en las paredesdel cristalizador.Se utiliza para cristalizar Sulfatode amonio, cloruro de potasio yotros cristales inorgánicos y

orgánicos.

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 15/17

¿Cómo Elegir Un Cristalizador?

curvas de solubilidad-temperatura de la sustancia a Cristaliza

Decidir si la cristalización será batch o continua.

El diseño Batch es el más simple pero requiere más control de variables.

El diseño Contínuo genera grandes producciones (más de una tonelada al d

caudales mayores a 20 m3 por hora).

La elección final del equipo dependerá además de otros aspectos tales com

- Tipo y tamaño de cristales a producir.- Características físicas de la alimentación.

- Resistencia a la corrosión. 

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 16/17

Criterios para Especificar un Cristalizador (I):

1) la solubilidad del compuesto en agua o en otros solvbajo consideración, y cómo cambia ésta con la tempera

2) compuestos en la solución que precipiten con el produ

cristalizar 

3) la influencia de impurezas en la solución, en el hábitcrecimiento de los cristales? 

7/14/2019 cristalizacion

http://slidepdf.com/reader/full/cristalizacion-56327c4fc718f 17/17

Criterios para Especificar un Cristalizador (II):5) propiedades físicas de la solución y su tendencia

formar espuma 6) el calor de la cristalización del producto 

7) materiales de construcción se pueden utilizar pa

entrar en contacto con la solución a vari

temperaturas? 8) ¿El producto final se mezclará o estará mezcla

 permanentemente con otros materiales o sólid

cristalinos?