Kristallisationstechnik Zwangsumlaufkristallisatoren

FC-Kristallisatoren in der chemischen Industrie

Der Zwangsumlaufkristallisator (Forced Circulation, FC) ist die am häufigsten genutzte Kristallisationstechnologie in der Industrie

FC-Kristallisatoren

Oxon NaCl FC

In einem durchschnittliche FC-Kristallisator wird ein Lösungsmittel verdampft, wodurch die Übersättigung in der Prozessflüssigkeit erhöht und die Kristallisation ausgelöst wird. Die meisten herkömmlichen FC-Kristallisatoren arbeiten bei einem Vakuum oder einem leichten Überdruck.
Der FC-Kristallisator besteht aus vier Grundkomponenten: dem Kristallisatorbehälter, der aufgrund der Anforderungen an die Verweilzeit den größten Teil des Volumens umfasst, der Umwälzpumpe, die die Mischungsenergie liefert, dem Wärmetauscher, der die Energie für den Kristallisator bereitstellt (in einem typischen, auf Verdampfung basierendem Kristallisationsvorgang) und der Vakuumapparatur, mit der die im Kristallisator erzeugten Dämpfe behandelt werden. Der Brei im Kristallisatorbehälter wird in einer Pfropfenströmung durch den Wärmeaustauscher und wieder in den Kristallisationsbehälter gepumpt, wo seine Übersättigung durch Abscheidung des Materials auf den Kristallen im Schlamm reduziert wird. Um eine spontane Keimbildung zu vermeiden, wird die Übersättigung durch eine ausreichende Zirkulationsmenge kontrolliert.

Das verdampfte Lösungsmittel wird dem Vakuumsystem durchgeführt, wo es kondensiert und abgeführt wird. 

 

Die FC-Kristallisator eignet sich für allgemeine, einfache Kristallisationsvorgänge, bei denen keine großen Kristalle erforderlich sind. Die Konstruktion eines FC-Kristallisators zielt darauf ab, die Verkleinerung der entstehenden Kristalle durch deren Kristallisator-Umgebung entgegenzuwirken. Allerdings besteht nicht die Möglichkeit die Kristallgröße entscheidend zu erhöhen.