Kristallisation Ausrüstung
RCM Thermal Kinetics entwickelt und produziert Industriekristallisatoren für anorganische Salze, Präzipitate und eine breite Palette von Industriechemikalien.
Kristallisationsverfahren
Kristallisation ist der Trennungsprozess, bei dem durch Wärme- und Stoffübertragung Feststoffe aus einer Lösung in Form von hochreinen kristallinen Strukturen entfernt werden. Der zweiteilige Prozess der Keimbildung und des Kristallwachstums hängt von der relativen Geschwindigkeit jedes Schritts ab, um Kristallgröße und -population zu steuern.
Die Kristallisation, die in einer Vielzahl von Prozessen und in der Abfallwirtschaft eingesetzt wird, reduziert auch den Abfluss von flüssigen Abfällen, da die verbleibende - ebenfalls gereinigte - Flüssigkeit wieder in das System zurückgeführt, in die Umwelt abgegeben oder an einen anderen Betrieb weitergeleitet werden kann.
Thermokinetik
Optimierung von Kristallisationssystemen
Um eine optimale Effizienz zu erreichen, wird jede Kristallisationsanlage individuell konzipiert, da sich verschiedene Anlagentypen für unterschiedliche Anwendungen besser eignen. Diese Unterscheidung hängt weitgehend von den Stoffen im Gemisch, dem Energieeintrag und der gewünschten Kristallgröße ab. Bei RCM Thermal Kinetics kann unser Team von Ingenieuren, Entwicklern und Konstrukteuren eine breite Palette von maßgeschneiderten Kristallisationsanlagen konstruieren, die Ihren individuellen Anforderungen entsprechen. Ganz gleich, ob Ihr Kristallisator ein eigenständiges System oder Teil eines größeren Betriebs ist, wir können ihn so konfigurieren, dass er für jede Industrieanwendung geeignet ist. Von zirkulierenden Batch-Modellen bis hin zu kontinuierlichen Kristallisatoren kann jedes unserer Systeme an Ihre betrieblichen Anforderungen angepasst werden.
Verdampfer-Kristallisatoren
Die Verdunstungskristallisation erhöht die Konzentration der Lösung durch Verdampfen des Lösungsmittels. Mit zunehmender Konzentration wird die Lösung übersättigt und die Keimbildung beginnt. Bei weiterer Konzentration beginnen die Keime zu wachsen und es entstehen deutliche Kristalle. RCM Thermal Kinetics bietet zwei Haupttypen von Verdampfungskristallisatoren an, die jeweils mit individuellen Anpassungsmöglichkeiten erhältlich sind:
Bei einem kontinuierlichen Vakuumverdampfungskristallisator wird das Gemisch mit Hilfe eines langsam laufenden Propellers durch ein Saugrohr nach oben zur Siedefläche geleitet. Ein geringer Grad an Unterkühlung minimiert die Ablagerung von Kristallen an den Wänden, während die verbleibende Flüssigkeit durch das Saugrohr zurück nach unten fließt. Dieser Kristallisator ist für Anwendungen mit kleiner Kapazität und mäßiger Kontrolle der Kristallgröße geeignet. Die Kristallgröße und die Gleichmäßigkeit der Größe hängen von der externen Abscheidung, der Zerstörung von Feinanteilen und der Kontrolle der Kristallpopulation ab.
Ein zirkulierender Batch-Kristallisator, bei dem die Lösung bei externer Zirkulation mit hoher Geschwindigkeit durch Wärmetauscherrohre gepumpt wird, ermöglicht eine minimale Kristallbildung an den Rohren. Bei interner Umwälzung wird die Lösung von einem Propeller durch ein Saugrohr gedrückt, um intern zu zirkulieren, während eine heiße Beschickung Verdampfungsenergie liefert. Beide Versionen erfordern Rühren oder Zirkulation, um die Bildung kleiner, reiner Kristalle zu gewährleisten. Diese Art von Kristallisator eignet sich für größere Kapazitäten mit der gleichen externen Kontrolle der Größe und Gleichmäßigkeit der Größe.
Kühlung Kristallisation
Die Kühlkristallisation, der Prozess der Kristallisation von Lösungen auf der Grundlage der Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit, wird durch indirekte Wärmeübertragung oder direkt unter Vakuum durchgeführt. Bei diesen Methoden verdampft ein Teil der Lösung und kühlt dann auf eine Temperatur ab, die im Gleichgewicht mit dem reduzierten Druck steht. Im Wesentlichen wird dabei eine kleine Menge des Lösungsmittels als latente Wärme abgeführt, wodurch die Temperatur der Lösung sinkt. Dieser Prozess führt zwar zu einer Verringerung des Lösungsmittels, aber die Kristallisation ist hauptsächlich auf die Temperaturänderung der Lösung zurückzuführen. Die Senkung der Temperatur führt zu einer Übersättigung der Lösung, wodurch sich die Kristallisationskeime entwickeln und das Kristallwachstum gefördert wird, so dass das Salz aus der Lösung herausgedrückt wird und kristallisiert. Der Kühlkristallisationsprozess wird mit einem von drei Systemen durchgeführt: Vakuumkühlkristallisatoren, Kristallisatoren mit kontinuierlicher Kühlung oder Kristallisatoren mit abgeschabter Oberfläche.
Dieses Verfahren eignet sich für eine genauere Kontrolle der Kristallgröße und kann entweder im Batch- oder im kontinuierlichen Vakuumverfahren durchgeführt werden. Der Chargenbetrieb ist optimal für eine kontrollierte Kristallgröße, da jeder Kristall den Prozess für die gleiche Zeitdauer durchläuft, was zu gleichmäßigen Abmessungen führt. Der kontinuierliche Betrieb ist optimal für Anwendungen, bei denen eine präzise Kontrolle des Kristallisationsprozesses, eine hohe Reinheit des Endprodukts und Effizienz wesentliche Anforderungen sind.
Bei diesem Modell wird eine Aufschlämmung in eine Zentrifuge geleitet, die zentrifugierte, verdünnte Lösung zur Konzentration in einen Verdampfer zurückgeführt und diese konzentrierte, warme Lösung dann dem Kühlkristallisator zugeführt.
Sobald die Lösung abgekühlt ist, kristallisiert sie an den Gefäßwänden aus. Bei diesem Modell werden rotierende Schaufeln gegen die Wände gedrückt, um die gebildeten Kristalle abzulösen. Nach dem Sammeln werden die Kristalle wieder in die Hauptlösung zurückgeführt, wo sie weiter wachsen und schließlich als Aufschlämmung zur weiteren Trennung in einer Zentrifuge extrahiert werden.
Thermokinetik
Vollständiger Service für Kristallisatoren
Thermal Kinetics liefert die zu jeder Kristallisatoroption gehörende Ausrüstung. Dazu gehören Zentrifugen zur Abtrennung der Kristalle aus der gesättigten Lösung, Splitterboxen/Behälter zur Kontrolle und Zerstörung von Feinanteilen sowie Steuerventile für den Prozess, Pumpen, Tanks und die Instrumentierung. Hydroklone werden häufig zur Kontrolle der Kristallgröße, zur Rückführung von Feinanteilen in den Kristallisator und zur Eindickung der Aufschlämmung vor dem Zentrifugieren eingesetzt.
Wir bieten auch eine modulare Systementwicklung und -unterstützung an, die die Vormontage aller Komponenten auf einem modularen Skid-Paket für die Herstellung außerhalb des Standorts und die nahtlose Installation vor Ort ermöglicht. Ausgestattet mit einer Datenbank früherer Kristallisationsprojekte, die als Inspiration für Designansätze und Anwendungen dienen können, sowie mit Testeinrichtungen zur Erfassung physikalischer Daten zu Ihrer Kristallisation, ist das Thermal Kinetics-Team gut aufgestellt, um Ihre Prozessanforderungen zu unterstützen.
Dies ist besonders nützlich für firmeneigene und spezielle Chemikalien, für die keine Löslichkeitsdaten verfügbar sind, oder für eine Lösung verschiedener Chemikalien, die die Löslichkeit der beteiligten Salze beeinflusst.
Ausrüstung und Designmöglichkeiten
Durch den Einsatz eines einzigen Lieferanten für die Entwicklung, Beschaffung und Montage des modularen Systems profitieren die Kunden:
- Kürzere Produktionszeit
- Verbesserte Qualitätskontrolle
- Kosteneinsparungen
- Erhöhte Sicherheit während der Bauarbeiten
- Minimale Störung der Baustelle
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie unsere Kristallisationsanlagen und Konstruktionsfähigkeiten Sie bei Ihrem nächsten Projekt unterstützen können, wenden Sie sich noch heute an ein Mitglied des RCM Thermal Kinetics Teams.
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