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

Im üblichen FC-Kristallisator wird Lösungsmittel eingedampft und daher die Übersättigung der Prozessflüssigkeit erzeugt und die Kristallisation ausgelöst. Die meisten herkömmlichen FC-Kristallisatoren arbeiten unter Vakuum oder leichtem 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 Vakuumeinheit, mit der die im Kristallisator erzeugten Brüden kondensiert werden. Die Suspension im Kristallisatorbehälter zirkuliert in einer Pfropfenströmung durch den Wärmeaustauscher und zurück in den Kristallisationsbehälter, dabei reduziert sich die Übersättigung durch Abscheidung des Materials auf den in der Suspension vorhandenen Kristallen. Um eine spontane Keimbildung zu vermeiden, wird die Übersättigung durch eine ausreichende Zirkulationsmenge geregelt.

Das verdampfte Lösungsmittel wird dem Vakuumsystem zugeführt, wo es kondensiert und ausgeschieden wird. 

 

Die FC-Kristallisator eignet sich für allgemeine, einfache Kristallisationsvorgänge, bei denen keine großen Kristalle erforderlich sind. Die Konstruktion eines FC-Kristallisators erlaubt die Zerstörung der entstehenden Kristalle zu vermindern aber kann das Wachstum von großen Kristallen nicht gezielt fördern.