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Equipos de cristalización

Instituto Tecnológico de Tapachula Ingeniería Química Grupo: 6° “H” Asignatura: Procesos de separación II. Docente: Ing. Rosario Mayorga Santis. Elaborado por: • Herrera García Jazmín Carolina • Jiménez Velásquez Marcos Fecha de entrega: 26 de abril de 2018

Cristalizadores discontinuos Cristalizadorescon deserpentines tanque agitado Consiste en un depósito abierto, que puede ser utilizado como cristalizador por evaporación o como cristalizador por enfriamiento. En el primer caso, la calefacción se efectúa generalmente por medio de serpentines de vapor o mediante camisa. En el segundo caso, se evapora el disolvente hasta que la concentración ha alcanzado el valor necesario, efectuándose entonces el enfriamiento por transferencia de calor sensible a los alrededores, y por evaporación en la superficie libre.

Salida del agua de enfriamiento

Entrada del agua de enfriamiento

Como la solubilidad es casi independiente de la temperatura, los cristales se forman en la superficie del líquido, manteniéndose allí, debido a las fuerzas de tensión superficial hasta que alcanzan un cierto peso, descendiendo entonces hasta el fondo y siendo recogidos mediante rastrillos. Por este método se obtienen cristales en forma de platillos.

❖ Ventajas: •

Su costo inicial requerido es relativamente bajo.

•

Es considerado por muchos como el tipo de cristalizador más sencillo.

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❖ Desventajas: • • • • • •

Es difícil controlar la nucleación y el tamaño de los cristales. Los cristales obtenidos contienen una considerable cantidad del licor madre. Por su misma naturaleza, implica el uso de un método intermitente o discontinuo de cristalización. El depósito de los cristales sobre los serpentines refrigerantes reduce rápidamente la velocidad de transmisión de calor. La limpieza frecuente vaciando el cristalizador y disolviendo los cristales adheridos hace que se introduzca en el sistema una cantidad excesiva de agua. Costos de operación altos.

❖ Aplicaciones: • •

Cuando la solubilidad varía mucho con la temperatura. Como operaciones químicas finas o en las industrias farmacéuticas dónde el valor del producto y la preservación puede justificar los costos de operación altos.

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Cristalizadorcon delserpentines tipo Howard

En este aparato se emplean en la calcificación hidráulica de partículas en suspensión, la cristalización se produce en el seno de una corriente de líquido que circula por el espacio anular entre dos superficies cónicas. La interior actúa al mismo tiempo como refrigerante para producir el enfriamiento necesario. Los cristales que se forman son arrastrados hacia arriba por el empuje, de la corriente hasta que la sección se hace mayor y este empuje decrece. Solamente los que alcanzan un tamaño suficiente pueden vencer al empuje hidráulico en la parte más estrecha y ser recogidos en la cámara inferior. El tamaño de los cristales puede regularse bajando o subiendo el cono interior para dar menor o mayor sección al espacio anular.

❖ Características: • • • .

La solución saturada fluye hacia arriba a través de una cámara cónica. El control del tamaño de los cristales se consigue a través de la velocidad ascensional de líquido. Puede operarse en forma continua.

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Cristalizadores de superficie raspada serpentines Cristalizadorcon Swenson-Walker Es del tipo lineal y consiste en una larga artesa abierta, de aproximadamente 0,6 m de anchura, dividida en un cierto número de secciones, cada una de las cuales puede refrigerarse independientemente, mediante agua que circula por una camisa externa, siendo posible así controlar la velocidad de enfriamiento en el conjunto. En las siguientes secciones se obtiene un enfriamiento lento, pudiéndose enfriarse la solución a temperaturas inferiores a la atmosférica utilizando salmuera para la refrigeración. Este cristalizador es adecuado solamente cuando la sobresaturación puede conseguirse por medio de enfriamiento. Proporciona cristales francamente uniformes, pero los rastrillos causan una cierta rotura de los mismos.

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❖ Ventajas: • • • • •

Se puede controlar la temperatura de enfriamiento Un martillo en espiral mantiene las superficies refrigerantes libres de cristales Algunas veces se introducen pequeños cristales de siembra para formar los núcleos, pero más a menudo la nucleación se efectúa espontáneamente en la primera sección por medio de un ajuste adecuado de la temperatura Para coeficientes altos se obtienen altas tasas de producción. Mantiene las superficies de enfriamiento limpias y mejora el crecimiento de los cristales.

❖ Desventajas: •

Proporciona cristales francamente uniformes, pero los rastrillos causan una cierta rotura de los mismos.

❖ Aplicaciones: •

Es adecuado solamente cuando la sobresaturación puede conseguirse por medio de enfriamiento

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Cristalizadores continuos con Wulff-Bock serpentines Cristalizador Este equipo está compuesto de un recipiente alargado de mucha superficie y poco fondo, como una balsa, montado sobre arcos metálicos que pueden girar sobre unos rodillos para darle un movimiento oscilante. Las aguas madres entran por un extremo, saturadas previamente por evaporación, y la evaporación superficial y el enfriamiento provocan la cristalización. El movimiento impide que, en las paredes se depositen cristales, los cuales son arrastrados por las aguas madres y recogidos por un extremo. La circulación se consigue por inclinación de la cuna, y el funcionamiento es continuo.

❖ Ventajas: • • •

Sencillez Poco costo Las partes en contacto con las aguas madres pueden fácilmente construirse de materiales inatacables o revestirse con ellos, lo que permite tratar disoluciones de gran agresividad química.

❖ Aplicaciones: • • •

Para la producción de cristales grandes Para la producción e sulfato de amonio Se emplea mayormente en Alemania e Inglaterra

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