Cristalización Equipo
RCM Thermal Kinetics diseña y fabrica cristalizadores industriales para sales inorgánicas, precipitados y una amplia gama de productos químicos industriales.
Proceso de cristalización
La cristalización es el proceso de separación por el que el calor y la transferencia de masa extraen sólidos de una solución en forma de estructuras cristalinas de gran pureza. El proceso en dos partes de nucleación asociada y crecimiento cristalino depende de la velocidad relativa de cada paso para controlar el tamaño y la población de los cristales.
La cristalización, que se encuentra en una gran variedad de procesos y operaciones de gestión de residuos, también reduce el vertido de residuos líquidos, ya que el líquido restante -también purificado- puede volver a circular por el sistema, liberarse al medio ambiente o pasar a otra operación.
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Optimización de los sistemas de cristalización
Para lograr una eficacia óptima, cada sistema de cristalización se diseña de forma individual, ya que los distintos tipos de equipos son más adecuados para diferentes aplicaciones. Esta diferenciación depende en gran medida de las sustancias de la mezcla, la cantidad de energía aportada y el tamaño de cristal deseado. En RCM Thermal Kinetics, nuestro equipo de ingenieros, desarrolladores y diseñadores puede construir una amplia gama de equipos de cristalización personalizados para satisfacer sus necesidades únicas. Si su cristalizador es un sistema independiente o parte de una operación más grande, podemos configurarlo para adaptarse a cualquier aplicación de la industria. Desde modelos de circulación por lotes hasta cristalizadores continuos, cada uno de nuestros sistemas puede ajustarse para satisfacer sus requisitos operativos.
Cristalizadores evaporadores
La cristalización evaporativa aumenta la concentración de la solución mediante la evaporación del disolvente. Al aumentar la concentración, la solución se sobresatura y comienza la nucleación. Al aumentar la concentración, los núcleos comienzan a crecer y aparecen cristales definidos. RCM Thermal Kinetics ofrece dos estilos principales de cristalizadores evaporativos, cada uno disponible con opciones de personalización:
Un cristalizador evaporador de vacío continuo utiliza una hélice de baja velocidad para dirigir la mezcla hacia arriba a través de un tubo de tiro hacia la superficie de ebullición. Un pequeño grado de superenfriamiento minimiza la acumulación de cristales en las paredes, mientras que el líquido restante fluye de nuevo hacia abajo a través del tubo de tiro. Este cristalizador es útil para aplicaciones de pequeña capacidad con un control moderado del tamaño de los cristales. El tamaño de los cristales y su uniformidad dependen de la separación externa, la destrucción de finos y el control de la población de cristales.
Un cristalizador discontinuo circulante en el que, si se utiliza circulación externa, la solución se bombea a través de tubos intercambiadores de calor a gran velocidad, lo que permite una formación mínima de cristales en los tubos. Si se utiliza circulación interna, la solución es empujada por una hélice a través de un tubo de tiro para circular internamente mientras una alimentación caliente suministra energía de evaporación. Ambas versiones requieren agitación o circulación para garantizar la formación de cristales pequeños y puros. Este tipo de cristalizador es útil para capacidades mayores con el mismo control externo de tamaño y uniformidad de tamaño.
Enfriamiento Cristalización
La cristalización por enfriamiento, el proceso de cristalización de soluciones basado en la dependencia de la temperatura de solubilidad, se lleva a cabo mediante transferencia indirecta de calor o directamente al vacío. Estos métodos hacen que parte de la solución se evapore y luego se enfríe a una temperatura en equilibrio con la presión reducida. En esencia, una pequeña cantidad del disolvente desprende el calor latente, lo que reduce la temperatura de la solución. Aunque este proceso provoca una reducción del disolvente, la cristalización se debe principalmente al cambio de temperatura de la solución. La disminución de la temperatura sobresatura la solución, desarrollando los núcleos y fomentando el crecimiento de los cristales para forzar a la sal a salir de la solución y cristalizar. El proceso de cristalización por enfriamiento se realiza utilizando uno de estos tres sistemas: cristalizadores de enfriamiento al vacío, cristalizadores de enfriamiento continuo o cristalizadores de superficie rascada.
Útil para mantener un control más estricto del tamaño de los cristales, esta operación utiliza un proceso de vacío por lotes o continuo. El funcionamiento por lotes es óptimo para controlar el tamaño de los cristales, ya que cada cristal soporta el proceso durante el mismo tiempo, lo que da lugar a dimensiones uniformes. El funcionamiento continuo es óptimo para aplicaciones en las que el control preciso del proceso de cristalización, la alta pureza del producto final y la eficacia son requisitos esenciales.
Este modelo extrae un lodo a una centrifugadora, devuelve la solución diluida centrifugada a un evaporador para su concentración y, a continuación, suministra esta solución caliente concentrada al cristalizador de enfriamiento.
Una vez enfriada, las paredes del recipiente hacen que la solución cristalice en su superficie. Este modelo utiliza cuchillas giratorias contra las paredes para desalojar los cristales formados. Una vez recogidos, los cristales se devuelven a la solución a granel para su crecimiento y extracción final en forma de lodo para su posterior separación en una centrifugadora.
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Servicio completo de asistencia para cristalizadores
Thermal Kinetics suministra el equipo de apoyo que acompaña a cada opción de cristalizador. Esto incluye centrifugadoras para separar los cristales de la solución saturada, cajas/recipientes de separación para el control y la destrucción de finos, y válvulas de control para el proceso, bombas, depósitos e instrumentación. A menudo se emplean hidroclones para controlar el tamaño de los cristales, devolver los finos al cristalizador y espesar la pasta antes de centrifugarla.
También ofrecemos diseño y soporte de sistemas modulares, lo que permite el preensamblaje de todos los componentes en un paquete de patines modulares para la fabricación externa y la instalación in situ sin problemas. Equipado con una base de datos de proyectos de cristalización anteriores para inspirar enfoques de diseño y aplicaciones, junto con instalaciones de prueba para recopilar datos físicos sobre su cristalización, el equipo de Thermal Kinetics está bien posicionado para apoyar sus necesidades de proceso.
Esto es especialmente útil en el caso de productos químicos especiales y patentados para los que no se dispone de datos de solubilidad, o para una solución de varios productos químicos que afecta a la solubilidad de las sales implicadas.
Equipamiento y capacidad de diseño
Al utilizar un único proveedor para diseñar, adquirir y ensamblar el sistema modular, los clientes disfrutan de:
- Calendario de producción más corto
- Mejora del control de calidad
- Ahorro de costes
- Mayor seguridad durante la construcción
- Interrupción mínima del emplazamiento
Para aprender más acerca de cómo nuestro equipo de cristalización y capacidades de diseño pueden ayudar en su próximo proyecto, póngase en contacto con un miembro del equipo de RCM Thermal Kinetics hoy.
Colaboremos en el éxito científico
Obtenga más información sobre las actividades de desarrollo de productos y procesos de nuestros clientes en nuestro Centro de Pruebas.