cristalizaciÓn consulta

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA AGROPECUARIA DE MANABÍ MANUEL FÉLIX LÓPEZ CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL CONSULTA OPERACIONES UNITARIAS Tema: CRISTALIZACIÓN: BALANCE DE MATERIA Y BALANCE DE ENERGÍA AUTOR: SILVIA ANNABELLE SALTOS FLORES TUTOR: ING. LENIN PITA

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Page 1: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA AGROPECUARIA DE MANABÍ

MANUEL FÉLIX LÓPEZ

CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

CONSULTA OPERACIONES UNITARIAS

Tema:

CRISTALIZACIÓN:

BALANCE DE MATERIA Y BALANCE DE ENERGÍA

AUTOR:

SILVIA ANNABELLE SALTOS FLORES

TUTOR:

ING. LENIN PITA

Calceta, 21 marzo 2011

CRISTALIZACIÓN

Page 2: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

La cristalización es una operación de transferencia de materia donde se forman

partículas sólidas (cristal o precipitado) a partir de una fase homogénea (soluto

en disolución o en un fundido). Este proceso puede ser la congelación del agua

para formar hielo, la formación de partículas de nieve a partir de un vapor, la

formación de partículas sólidas en un material fundido o la formación de

cristales sólidos en el seno de una solución líquida. El último proceso

mencionado, la cristalización en una solución, es el de mayor importancia

comercial. En la cristalización la solución se concentra y casi siempre se enfría

hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha

temperatura. Entonces, el soluto sale de la solución formando cristales casi

puros. En las cristalizaciones comerciales no sólo interesa el rendimiento y la

pureza de los cristales, sino también el tamaño y forma de los mismos. Casi

siempre se desea que los cristales tengan tamaño uniforme. La uniformidad del

tamaño es indispensable para evitar apelmazamientos en el empaque, para

facilitar la descarga, el lavado y el filtrado y para un comportamiento uniforme

en su uso. Algunas veces, los usuarios solicitan cristales grandes aun cuando

los pequeños puedan ser igualmente útiles. Además, en ocasiones solicitan

ciertas formas geométricas, como agujas en lugar de cubos.

La cristalización se destaca sobre otros procesos de separación por su

potencial para combinar purificación y producción de partículas en un solo

proceso. Comparado con otras operaciones de separación la cristalización en

disolución presenta varias ventajas y desventajas.

VENTAJAS:

El factor de separación es elevado (producto casi sin impurezas). En

bastantes ocasiones se puede recuperar un producto con una pureza

mayor del 99% en una única etapa de cristalización, separación y lavado.

Controlando las condiciones del proceso se obtiene un producto sólido

constituido por partículas discretas de tamaño y forma adecuados para ser

directamente empaquetado y vendido (el mercado actual reclama

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Page 3: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

productos con propiedades específicas tanto de composición química como

de tamaño, textura, morfología, etc.).

Precisa menos energía para la separación que la destilación u otros

métodos empleados habitualmente y puede realizarse a temperaturas

relativamente bajas.

DESVENTAJAS:

En general, ni se puede purificar más de un componente ni recuperar todo

el soluto en una única etapa. Es necesario equipo adicional para retirar el

soluto restante de las aguas madres.

La operación implica el manejo de sólidos, con los inconvenientes

tecnológicos que esto conlleva. En la práctica supone una secuencia de

procesado de sólidos, que incluye equipos de cristalización junto con otros

de separación sólido-líquido y de secado (ver en el esquema).

ESQUEMA COMPLETO DE UN PROCESO DE CRISTALIZACIÓN

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Page 4: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

Tipos de geometrías cristalinas. Un cristal se puede definir como un sólido

formado por átomos, iones o moléculas, que guardan una distribución

ordenada y repetitiva. Es una de las formas de la materia más altamente

organizadas. Los átomos, iones o moléculas están situados en redes

tridimensionales o cristalinas. Las distancias interatómicas en un cristal entre

estos planos imaginarios o redes cristalinas, así como los ángulos entre estos

planos, se miden por medio de difracción de rayos X. El modelo o distribución

de la red cristalina se repite en todas direcciones.

Los cristales se muestran como poliedros de caras planas y vértices agudos.

Los tamaños relativos de las caras y de los bordes de diferentes cristales de un

mismo material pueden diferir bastante. Sin embargo, los ángulos entre las

caras equivalentes de todos los cristales de un mismo material, son siempre

iguales y característicos del mismo. De esta forma, los cristales se clasifican

con base en los ángulos interfaciales.

Existen siete clases de cristales, dependiendo de la distribución de los ejes a

los que se refieren los ángulos:

1. Sistema cúbico. Tres ejes iguales que forman ángulos rectos entre sí.

2. Sistema tetragonal. Tres ejes que forman ángulos rectos entre sí, con uno

de los ejes más largo que los otros dos.

3. Sistema ortorrómbico. Tres ejes a ángulos rectos entre sí, todos de

tamaño diferente.

4. Sistema hexagonal. Tres ejes iguales en un plano formando ángulos de

60” entre sí y un cuarto eje formando un ángulo recto con este plano y ‘no

necesariamente de la misma longitud.

5. Sistema monoclínico. Tres ejes desiguales, dos a ángulos rectos en un

plano y el tercero formando cierto ángulo con dicho plano.

6. Sistema triclínico. Tres ejes desiguales que forman ángulos desiguales

entre sí que no son de 30”, 60” ni de 90”.

7. Sistema trigonal. Tres ejes iguales con la misma inclinación.

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Page 5: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

SISTEMA CÚBICO SISTEMA TETRAGONAL

SISTEMA ORTORRÓMBICO SISTEMA HEXAGONAL

SISTEMA MONOCLÍNICO SISTEMA TRICLÍNICO

SISTEMA TRIGONAL

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Page 6: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

El desarrollo relativo de las diferentes caras de un cristal puede diferir en la

cristalización de un soluto. El cloruro de sodio cristaliza de soluciones acuosas

únicamente con caras cúbicas. En otro caso, si el cloruro de sodio cristaliza de

una solución acuosa que contenga una ligera impureza, los cristales tendrán

caras octaédricas. Ambos tipos de cristales pertenecen al sistema cúbico, pero

difieren en su hábito cristalográfico. La cristalización general en laminillas o

agujas no tiene relación con el hábito cristalográfico ni con el sistema de

cristalización; por lo general depende de las condiciones del proceso en el que

crecen los cristales.

ASPECTOS IMPORTANTES EN LA CRISTALIZACIÓN

Magma. Es la disolución de la mezcla bifásica formada por las aguas madres y

los cristales de todos los tamaños, contenida en un cristalizador y que se saca

como producto.

Pureza del producto. Un cristal perfectamente formado es totalmente puro,

pero cuando se retira del magma, retiene aguas madres por quedar ocluidas en

el interior de la masa de sólidos. Cuando las aguas madres retenidas, que son

de baja pureza, se secan sobre el producto, se produce contaminación, cuyo

alcance depende de la cantidad y grado de impureza de las aguas madres

retenidas por los cristales. En la práctica, una gran cantidad de las aguas

madres retenidas se separan de los cristales por filtración o centrifugación,

lavando con disolvente fresco. La eficacia de estas etapas de purificación

depende del tamaño y uniformidad de los cristales.

Sobresaturación. Los balances de materia y entalpía no arrojan luz sobre la

distribución de tamaños de cristales (DTC) del producto del cristalizador. Las

leyes de conservación se cumplen lo mismo si el producto es un cristal muy

grande o un conjunto de muchos cristales pequeños.

Para la formación de un cristal se requieren dos etapas: (1) el nacimiento de

una nueva partícula y (2) su crecimiento hasta tamaño macroscópico. La

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Page 7: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

primera etapa recibe el nombre de nucleación. En un cristalizador la DTC está

determinada por la interacción de las velocidades de nucleación y crecimiento,

y el proceso global es cinéticamente complicado. El potencial impulsor para

ambas velocidades es la sobresaturación y en una disolución no saturada o

saturada no puede ocurrir ni nucleación ni crecimiento. Por supuesto que

pueden formarse cristales muy pequeños por rascado del recipiente que

contiene una disolución saturada y estos cristales actúan como núcleos para un

posterior crecimiento si la disolución está sobresaturada. En las teorías de

nucleación y crecimiento se utilizan unidades molares en vez de unidades de

masa.

La sobresaturación puede generarse por uno o más de tres métodos. Si la

solubilidad del soluto aumenta fuertemente con la temperatura, como ocurre en

el caso de muchas sales inorgánicas y de sustancias orgánicas, una disolución

saturada se transforma en sobresaturada por simple enfriamiento y reducción

de la temperatura. Si la solubilidad es relativamente independiente de la

temperatura, como en el caso de la sal común, una disolución sobresaturada

se puede generar por evaporación de una parte del disolvente. Si no es

deseable ni enfriamiento ni evaporación, como cuando la solubilidad es muy

elevada, la sobresaturación se puede generar mediante la adición de un tercer

componente. El tercer componente puede actuar físicamente mediante la

formación, con el disolvente original, de una mezcla de disolventes en la que la

solubilidad del soluto se reduce bruscamente. Por otra parte, si se requiere una

precipitación prácticamente completa, se puede crear un nuevo soluto

químicamente añadiendo un tercer componente que reacciona con el soluto

original y forma una sustancia insoluble. Este proceso se llama precipitación.

Los métodos utilizados en el análisis cuantitativo por vía húmeda son ejemplos

típicos de precipitación. Mediante la adición de un tercer componente es

posible crear rápidamente una sobresaturación muy grande.

Nucleación. La velocidad de nucleación es el número de nuevas partículas

formadas por unidad de tiempo y unidad de volumen de magma o de aguas

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Page 8: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

madres exentas de sólidos. Esta magnitud es el primer parámetro cinético que

controla la distribución de tamaño de los cristales (DTC).

Solubilidad

Las relaciones de equilibrio para los sistemas de cristalización se presentan en

forma de curvas de solubilidad. En estas curvas la solubilidad se expresa

comúnmente en por ciento de peso de soluto a peso de solvente. Las curvas

de solubilidad representan la solubilidad de soluciones saturadas a diferentes

temperaturas. La saturación es el resultado del equilibrio entre la fase sólida y

la fase líquida, y consecuencia de la igualación de sus potenciales químicos.

Curva de solubilidad

Factores que afectan la solubilidad

La agitación de la disolución.

El grado de trituración del soluto.

La temperatura (no solo influye en la solubilidad, sino también en la rapidez

con que se realiza).

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Page 9: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

Solubilidad de equilibrio en la cristalización

El equilibrio en la cristalización se alcanza cuando la solución o licor madre

está saturado. Esto se representa mediante una curva de solubilidad. La

solubilidad depende principalmente de la temperatura, mientras que la presión

tiene un efecto despreciable sobre ella. Los datos se expresan en forma de

curvas en las que se grafica la solubilidad en unidades convenientes en función

de la temperatura. Muchos manuales de química incluyen tablas de solubilidad.

En la figura 8. 1-1 se incluyen las curvas de solubilidad de algunas sales

típicas. En general, la solubilidad de la mayoría de las sales aumenta ligera o

notablemente al aumentar la temperatura. En la figura 8.1-1 se indica un tipo de

curva muy común, que corresponde al KNO3, y en la cual la solubilidad

aumenta de manera notable al elevar la temperatura sin formar hidratos. La

fase sólida en la totalidad del intervalo de temperaturas es KNO3. La solubilidad

del NaCl se caracteriza por el efecto mínimo de la temperatura. En gráficas de

solubilidad, los datos se suelen presentar como partes en peso de material

anhidro por 100 partes en peso de disolvente total (agua, casi siempre.)

8.1-1 Curvas de solubilidad de algunas sales típicas

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Page 10: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

En la figura 12.1 1-1 se muestra la curva de solubilidad del tiosulfato de sodio,

Na2S2O3. Su solubilidad aumenta con rapidez al elevarse la temperatura, pero

la curva muestra diversos puntos de transición que indican la presencia de

hidratos. La fase estable hasta 48.2 ºC es el pentahidrato, (Na2S2O3 * 5H2O), lo

que significa que a concentraciones superiores a la línea de solubilidad (hasta

48.2 ºC), el cristal sólido que se forma es (Na2S2O3 * 5H2O). A concentraciones

inferiores a las de la línea de solubilidad, sólo existe una solución. Desde 48.2

hasta más o menos 65 “C, la fase estable es (Na2S2O3 * 2H2O). Entre 65 y 70

ºC hay un semihidrato y la sal anhidra es la fase estable por encima de 70 ºC.

12.1 1-1 Solubilidad del tiosulfato de sodio Na2S2O3, en agua

RENDIMIENTOS Y BALANCES DE MATERIA Y BALANCE DE ENERGÍA

EN LA CRISTALIZACIÓN

Rendimientos y balances de materia en la cristalización. En la mayoría de

los procesos industriales de cristalización, la solución (licor madre) y los

cristales sólidos están en contacto durante el tiempo necesario para alcanzar

un equilibrio. Por consiguiente, el licor madre se encuentra saturado a la

temperatura final del proceso y puede determinarse la concentración final del

soluto en la solución a partir de la curva de solubilidad. Entonces, el

rendimiento de cristales de un proceso de cristalización se puede calcular con

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Page 11: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

sólo conocer la concentración inicial del soluto, la temperatura final y la

solubilidad a esa temperatura.

En algunas cristalizaciones comerciales, la velocidad de crecimiento de los

cristales es bastante baja, debido a alta viscosidad de la solución o a

superficies pequeñas de los cristales expuestos a la solución. Por tanto, aún

puede haber sobresaturación, lo que da lugar a un rendimiento de cristales

menor que el calculado.

Los balances de material se efectúan mediante cálculos bastante simples

cuando los cristales de soluto son anhidros. Se procede entonces a balances

simples de agua y soluto. Cuando los cristales están hidratados, parte del agua

de la solución se une a los cristales hidratados.

EJEMPLO:

Una solución salina que pesa 10000 kg y que tiene 30% en peso de Na2CO3,

se enfría hasta 293 K (20°C). La sal cristaliza como decahidratado. ¿Cuál será

el rendimiento de cristales de Na2CO3 * 10H2O si la solubilidad es 21.5 kg de

Na2CO3 anhidro/100 kg de agua total?

Proceda a los cálculos para los siguientes casos:

a) Suponga que no se evapora agua.

b) Suponga que el 3% del peso total de la solución se pierde por evaporación

del agua durante el enfriamiento.

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Page 12: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

Solución: Los pesos moleculares son 106.0 para el Na2CO3, 180.2 para 10H2O

y 286.2 para Na2CO3 * 10H2O. En la figura se muestra el diagrama de flujo del

proceso, siendo W kg de H2O evaporada, S kg de solución (licor madre) y C kg

de cristales de Na2 CO3 * 10H2O. Efectuando un balance de material con

respecto al rectángulo de líneas punteadas para el agua en el inciso a), donde

W = 0,

0.70 (10000 )= 100100+21.5

(S )+ 180.2286.2

(C )+0

Donde (180.2)/(286.2) es la fracción en peso del agua en cristales. Llevando a

cabo un balance para el Na2CO3

0.30 (10000 )= 21.5100+21.5

(S )+ 106.0286.2

(C )+0

Resolviendo de forma simultánea las dos ecuaciones,

C=6370kg decristalesde Na2CO3 ·10H 2O y S=3630kgde solución.

Para b), W=0.03 (10000 )=300kg H 2O .Entonces la primera ecuación se

transforma en

0.70 (10000 )= 100100+21.5

(S )+ 180.2286.2

(C )+300

La ecuación no cambia, pues no hay sal en la corriente W. Resolviendo

simultáneamente la segunda y tercera ecuación,

C=6630kg decristalesde Na2CO3 ·10H 2O y S=3070kgde solución

Efectos térmicos y balances de energía en la cristalización. Cuando se

disuelve un compuesto cuya solubilidad aumenta al elevarse la temperatura, se

presenta una absorción de calor llamada calor de disolución. Cuando la

solubilidad del compuesto disminuye al aumentar la temperatura, su disolución

va acompañada de un desprendimiento de calor. En el caso de compuestos

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Page 13: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

cuya solubilidad no cambia con la temperatura, no hay desprendimiento ni

absorción de calor. La mayoría de los valores de calor de disolución se

expresan como variación de entalpía en kJ/kg mol (kcal/g mol) de soluto, en la

disolución de 1 kg mol del sólido en una gran cantidad de disolvente que

equivale, en esencia, a una dilución infinita.

En la cristalización ocurre lo contrario de la disolución. En el equilibrio, el calor

de cristalización es igual al negativo del calor de disolución a la misma

concentración de la solución. Si el calor de dilución de la solución saturada

hasta dilución infinita es pequeño y se puede despreciar, se usa entonces el

negativo del calor de disolución a dilución infinita como calor de cristalización.

En muchos materiales, este calor de dilución es pequeño en comparación con

el calor de disolución, por lo que esta aproximación resulta bastante cercana a

la realidad.

El método más satisfactorio para el cálculo de los efectos térmicos durante un

proceso de cristalización probablemente sea el que se basa en el uso de las

gráficas de entalpía-concentración de soluciones con las diversas fases sólidas

presentes en el sistema. No obstante, hay muy pocas gráficas de este tipo

disponibles, entre ellas: cloruro de calcio-agua, sulfato de magnesio-agua y

sulfato ferroso-agua. Cuando se dispone de la gráfica, se aplica el siguiente

procedimiento: se lee en la gráfica la entalpía H, de la solución de entrada a la

temperatura inicial, donde HI se da en kJ (btu) para la alimentación total. La

entalpía HZ de la mezcla final de cristales y licor madre a la temperatura final

también se lee en la gráfica. Si hay algo de evaporación, la entalpía IY, del

vapor de agua se obtiene de las tablas de vapor. Entonces, el calor total

absorbido q en KJ es

4=(H 2−H v )=H 1

Si q es positivo, es necesario añadir calor al sistema. Si es negativo, se

desprende calor.

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Page 14: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

EJEMPLO:

Una solución de alimentación de 2268 kg a 327.6 ºK (54.4 ºC), que contiene

48.2 kg de MgSO4/100 kg de agua total, se enfría hasta 293.2 ºK (20 ºC) para

extraer cristales de MgSO4 * 7H2O. La solubilidad de las sales de 35.5 kg de

MgSO4 kg de agua total. La capacidad calorífica promedio de la solución de

alimentación se puede suponer igual a 2.93 kJ/kg * K. El calor de disolución a

291.2 ºK (18 ºC) es -13.31 x 103 kJ/kg mol de MgSO4 * 7H2O. Calcule el

rendimiento de cristales y determine el calor total absorbido q, por medio de un

balance de calor, suponiendo que no se vaporiza agua.

Solución: Llevando a cabo un balance de agua y un balance de MgSO4, y con

ecuaciones similares al ejercicio anterior, obtenemos:

C=616.9kgMgSO4∗7H 2Oencristales y S=1651.1kg de solución .

Para el balance de calor se usará una temperatura base de 293.2 K (20 ºC). El

peso molecular del MgSO4 * 7H20 es 246.49. La entalpía de la alimentación, H,

es

H 1=2268 (327.6−293.2 ) (2.93 )=228600kJ

El calor de disolución es −(13.31x 103)/246.49=−54.0kJ /kgde cristales.

Entonces, el calor de cristalización es – (−54.0 )=+54.0kJ /kg decristales, o

54.0(616.9)=33312kJ. Se supone que el valor a 291.2 K es igual al valor a

293.2 ºK. el calor total absorbido, q, es

q=−228600−33312=−261912kJ (−248240btu)

Puesto que q es negativo, se desprende calor, el cual es necesario extraer.

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Page 15: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

EQUIPOS PARA LA CRISTALIZACIÓN

Los cristalizadores se clasifican en cuanto a Su operación en continuos y por

lotes. La operación por lotes se utiliza en aplicaciones especiales; la operación

continua de los cristalizadores es el sistema más usual.

La cristalización no puede ocurrir sin una sobresaturación. Una de las

principales funciones de cualquier cristalizador es la de causar la formación de

una solución sobresaturada. Los equipos de cristalización pueden clasificarse

con base en el método empleado para producir la sobresaturación como sigue:

1) Sobresaturación producida por enfriamiento de la solución con evaporación

despreciable (cristalizadores de tanque y por lotes);

2) Sobresaturación producida por evaporación del disolvente con poco

enfriamiento o sin enfriamiento-evaporadores-cristalizadores o

evaporadores cristalizantes;

3) Sobresaturación por combinación de enfriamiento y evaporación en

evaporadores adiabáticos (cristalizadores al vacío).

En cristalizadores que producen sobresaturación por enfriamiento, las

sustancias deben tener una curva de solubilidad que disminuya de manera

apreciable con la temperatura. Muchas sustancias se comportan de esta

manera, por lo que este método es bastante común. Cuando la curva de

solubilidad cambia poco con la temperatura, como en el caso de la sal común,

casi siempre se evapora disolvente para producir la sobresaturación. Algunas

veces también se aplica una evaporación con cierto grado de enfriamiento. En

el método de enfriamiento adiabático al vacío, una solución caliente se somete

al vacío para que el disolvente se evapore de manera repentina y la solución se

enfríe adiabáticamente.

Este método para provocar sobresaturación es el más importante para

producción a gran escala. Otro método de clasificación para cristalizadores,

agrupa las unidades de acuerdo con el método para mantener en suspensión

los cristales. Entre ellos pueden citarse los cristalizadores donde la suspensión

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Page 16: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

se agita en un tanque, se hace circular por medio de un intercambiador de calor

o en un intercambiador con raspadores de superficie.

Una diferencia importante en muchos cristalizadores comerciales es la manera

en que el líquido sobresaturado está en contacto con los cristales en

crecimiento. En el método de circulación de magma, la totalidad del magma de

cristales y el líquido sobresaturado circulan a través de las etapas de

sobresaturación y cristalización sin separar el sólido y el líquido en dos

corrientes. La cristalización y la sobresaturación se verifican simultáneamente

en presencia de los cristales. En el segundo sistema, llamado método de

circulación de líquido, una corriente separada de líquido sobresaturado se hace

pasar a través de un lecho fluidizado donde crecen los cristales y se forman

otros nuevos por nucleación. Después, el líquido saturado se hace pasar a

través de una zona de evaporación o enfriamiento para volver a producir una

sobresaturación y se recircula.

Cristalizadores de tanque. La cristalización en tanques (un método antiguo

que todavía se usa en casos especiales) consiste en enfriar soluciones

saturadas en tanques abiertos. Después de cierto tiempo, se drena el licor

madre y se extraen los cristales. En este método es difícil controlar la

nucleación y el tamaño de los cristales. Además, los cristales contienen

cantidades considerables del licor madre y, por otra parte, los costos de mano

de obra son elevados. En algunos casos, el tanque se enfría por medio de

serpentines o chaquetas y se usa un agitador para lograr una mejor velocidad

de transferencia de calor; sin embargo, puede haber acumulación de cristales

en las superficies de estos dispositivos. Este tipo de equipo tiene aplicaciones

limitadas y algunas veces se usa para la manufactura de productos químicos

de alto valor y derivados farmacéuticos.

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Page 17: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

Cristalizadores con raspadores de superficie. Un tipo de cristalizador con

raspadores de superficie es el de Swenson Walker, que consiste en una artesa

abierta de 0.6 m de ancho con fondo semicircular y chaqueta de enfriamiento

en el exterior. La rotación a baja velocidad de un agitador en espiral mantiene

los cristales en suspensión. Las aspas pasan cerca de las paredes y rompen

los depósitos que se forman en la superficie de enfriamiento. Por lo general, el

producto tiene una distribución de tamaños de cristal bastante amplia.

Evaporador-cristalizador con circulación de líquido. En la combinación de

evaporador-cristalizador, la sobresaturación se produce por evaporación. El

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Page 18: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

líquido circulante se extrae por la bomba de tomillo hacia el interior del tubo del

calentador por condensación de vapor de agua. El líquido caliente fluye

después hacia el espacio del vapor donde se produce una vaporización

repentina que causa sobresaturación. El vapor de salida se condensa, el

líquido sobresaturado fluye hacia el tubo de bajada y después asciende a

través del lecho de cristales fluidizados y agitados, que de esta manera crecen.

El líquido saturado de salida vuelve al calentador como corriente de

recirculación, donde se une a la alimentación de entrada. Los cristales grandes

se sedimentan y el producto se extrae como suspensión de cristales y licor

madre. Este modelo se llama también cristalizador de Oslo.

Cristalizador al vacío con circulación de magma. En el cristalizador al vacío

con circulación de magma, el magma o suspensión de cristales circula por

fuera del cuerpo principal del aparato por medio de un tubo de circulación o

bomba en espiral. El magma fluye a través de un calentador, donde su

temperatura se eleva de 2 a 6 K. Entonces, el licor calentado se mezcla con la

suspensión del cuerpo principal y se produce una ebullición en la superficie del

líquido, misma que causa sobresaturación en el líquido arremolinado cerca de

la superficie, provocando depósitos en los cristales suspendidos de esta zona,

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Page 19: CRISTALIZACIÓN CONSULTA

que salen por la tubería de circulación, mientras los vapores salen por la parte

superior. El vacío se produce con un eyector de chorro de vapor.

BIBLIOGRAFÍA:

Warren L. McCabe, Julian C. Smith. 2000. Operaciones Unitarias en

Ingeniería Química. Cristalización. Editorial McGraw-Hill. 4ª Edición. p. 925-

963

Christie J. Geankoplis. 1998. Procesos de Trasporte y Operaciones

Unitarias. Procesos de separación liquido-líquido y sólido-fluido.

Introducción y equipo de cristalización. 3ª Edición. Editorial Continental,

S.A. p. 815-822.

Christie J. Geankoplis. 1998. Procesos de Trasporte y Operaciones

Unitarias. Procesos de separación liquido-líquido y sólido-fluido. Teoría de

la cristalización. 3ª Edición. Editorial Continental, S.A. p. 822-825.

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