Technologie de cristallisation
Cristallisoirs Oslo
Un produit phare de GEA, depuis 1924. Ce cristallisoir permet de produire des cristaux de grandes dimensions dans un lit fluidisé, sans méthodes de circulation mécaniques.
Inventé en 1924 par F. Jeremiassen qui travaillait à l’époque chez Krystall A/S, à Oslo, en Norvège, il a pris le nom de la ville où il a été créé. On parle aussi de cristallisoir (ou cristalliseur) « de croissance », « à lit fluidisé » et de type « Krystal ».
Ayant repris la technologie de cristallisation des sociétés Davy Powergas et A. W. Bamforth, GEA possède toute la documentation des installations OSLO réalisées par ces deux entreprises. Ce bagage de connaissances, qui vient s’ajouter à l’expérience importante de GEA, fait de GEA le premier concepteur de cristallisoirs OSLO dans le monde.
À ce jour, le principal avantage du cristallisoir OSLO est la capacité de produire des cristaux dans un lit fluidisé, qui ne dépend pas de méthodes de circulation mécanique. Dans une unité OSLO, un cristal grandit librement jusqu’à la taille que son temps de séjour dans le lit fluidisé autorise.
Le résultat est qu'un cristallisoir OSLO permet d’obtenir des cristaux de plus grandes tailles par rapport aux autres types de cristallisoirs. La suspension est retirée du lit fluidisé du cristallisoir et envoyée à des sections de centrifugation typiques. La liqueur claire peut aussi être purgée de la zone de clarification du cristallisoir, si nécessaire.
Caractéristiques particulières :
- Cristaux de grandes dimensions atteignant jusqu’à 6 mm
- Pas de pompe de circulation interne
- Taux de nucléation secondaire négligeable
- Sursaturation élevée
- Destruction efficace des particules fines
- Temps de rétention long dans le lit fluidisé
- Cycle de production long entre les nettoyages
Principe de fonctionnement
Principe de fonctionnement des cristallisoirs Oslo
Le cristallisoir OSLO est constitué de cinq éléments de base :
- La cuve du cristallisoir. Elle fournit la majeure partie du volume actif dicté par les impératifs de temps de séjour et permet un désengagement correct des vapeurs de process.
- La chicane. Elle contrôle la population de cristaux en séparant les cristaux fins (qui seront dissous par chaleur ou dilution) des cristaux plus gros (pour une croissance ultérieure).
- La pompe de circulation. Elle fournit un débit de circulation suffisant pour faire fonctionner le cristallisoir dans des conditions de sursaturation et de surchauffe optimales. En général, des pompes à hélice à écoulement axial sont utilisées.
- L’échangeur thermique. Il fournit l’énergie thermique requise au cristallisoir pour atteindre le débit d’évaporation requis.
- Le lit fluidisé. Lit de cristaux fluidisé par la saumure en circulation qui relâche sa sursaturation au profit des cristaux suspendus.
De manière similaire à ce qui se passe dans un cristallisoir DTB, une solution clarifiée contenant des cristaux fins d’une taille déterminée, est soutirée de la zone de la chicane. En surchauffant la solution dans l’échangeur thermique externe, les fines sont dissoutes. Cette surchauffe est mitigée par l’évaporation d’un solvant qui est soit acheminé vers les étapes de procédé suivantes,soit réutilisé en interne en intégrant un système de recompression.
La solution sursaturée descend ensuite dans le tube de tirage en fluidisant délicatement un lit de cristaux dans lequel la solution sursaturée va se déplacer vers l’équilibre déterminant la croissance des cristaux suspendus.
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