Kristallisatietechnologie

DTB-kristallisators

Een kristallisator die is bedoeld voor de productie van grove kristallen met een nauwe grootteverdeling – beperkte secundaire kiemvorming en een efficiënte vernietiging van fijne deeltjes om de kristalgroei te bevorderen.

DTB-kristallisators zijn uitgebreid bestudeerd in de kristallisatietheorie en kunnen nauwkeurig gemodelleerd worden. Door aparte zones voor groei en geklaarde moedervloeistof kunnen de kinetische parameters worden gedefinieerd en kunnen op basis daarvan de groei- en kiemvormingssnelheden worden bepaald. 

Deze kenmerken maken de DTB-kristallisatie zeer geschikt voor wiskundige beschrijving en daardoor voor een goede werkingscontrole.

Bijzondere kenmerken:

  • Lage secundaire kiemvorming vanwege lage mechanische energie-inbreng (interne circulatie)
  • Verwijdering van fijne deeltjes (d < dkritisch) van de interne baffle
  • Efficiënte vernietiging van fijne deeltjes door verwarming en/of verdunning
  • Productie van grote kristallen (tot 3mm)
  • Geen of weinig hitte-integratie (oplossing van fijne deeltjes)
  • Gecontroleerde verblijftijd voor optimale groei
  • Lange bedrijfscyclus met beperkte aankoeking
  • Geschikt voor vacuümkoeling (geen extern circuit) en verdampende kristallisatie (middelgrote capaciteiten)
  • Compacte opstelling

Werkingsprincipe

Werkingsprincipe van DTB-kristallisators

De Draft Tube Baffle (DTB) kristallisator bestaat uit vijf basiselementen:

  • Het kristallisatievat. Levert het merendeel van het actieve volume dat nodig is gezien de vereiste verblijftijd en maakt een goede afvoer van procesdampen mogelijk. 
  • Centrifugaalpomp met flens aan de onderkant. Zorgt voor voldoende interne circulatiesnelheid door de draft-tube om de kristallisator onder optimale oververzadigingsomstandigheden te laten werken. Minder mechanische energie-inbreng leidt tot minimale secundaire kiemvorming door wrijving van kristallen.
  • De baffle. Regelt de kristallenpopulatie door fijne kristallen (die moeten worden opgelost door verwarming of verdunning) te scheiden van grove kristallen (voor verdere groei). 
  • De circulatiepomp. Zorgt voor voldoende externe circulatiesnelheid om de kristallisator onder optimale oververzadigingsomstandigheden te laten werken voor de ontbinding van fijne deeltjes. Gewoonlijk worden schroefpompen met axiale stroming gebruikt.
  • De warmtewisselaar. Voorziet in de thermische energie die de kristallisator nodig heeft om de gewenste verdampingshoeveelheid te realiseren. Ontworpen om aankoekingen zo min mogelijk kans te geven.

Hij is speciaal bedoeld voor de productie van grove kristallen met een nauwe grootteverdeling. De DTB kan grote deeltjes produceren (tot 3 mm) dankzij de voorzichtige beweging van groeiende kristallen, met zeer beperkte breuk. Hij heeft een gecontroleerde verblijftijd voor optimale groei en een lange bedrijfscyclus met beperkte aankoekingen.

Slurry met de gewenste dichtheid aan vaste stoffen circuleert in de draft tube-kristallisator, voortgestuwd door een centrifugaalpomp met flens aan de onderkant. De mechanische energie-inbreng van een DTB-kristallisator is lager dan die van een FC-kristallisator dankzij een kleinere drukdaling die de wrijving, en daardoor secundaire kiemvorming, vermindert.

Kristallen van een kleinere en specifieke omvang worden weggehaald uit het bafflegebied en in het externe circulatiecircuit opgelost door oververhitting van de geklaarde oplossing.

Deze oververhitting wordt opgeheven door verdamping, en de oververzadiging die zich ontwikkelt leidt tot de groei van zwevende kristallen. Het verdampte oplosmiddel wordt ofwel naar de volgende processtappen gevoerd of opnieuw gebruikt door een recompressiesysteem naar keuze toe te passen.

dtb-kristallisator-diagram
verdamping-type-01

Verwarmingsopties voor thermische scheidingsinstallaties

Traditioneel wordt een verdamper of kristallisator verhit door directe stoom, maar ook afvalwarmte kan als warmtebron worden gebruikt, zolang de vereiste hoeveelheid energie voor het thermische scheidingsproces wordt geleverd.

GEA-inzichten

Lemgo plant building

Verleden en toekomst komen samen in het vooruitstrevende stadsverwarmingsproject...

Theo van der Zwaag from the Netherlands stands in front of a GEA automated feeding robot.

Automatisering maakt het verschil voor koeien, mensen en planeet

CIAL Chile Employees stand in front of a line of defrosters from GEA.

GEA’s ontdooioplossing succesvol bij CIAL in Chili

Ontvang nieuws van GEA

Blijf op de hoogte van GEA’s innovaties en verhalen door u in te schrijven op nieuws van GEA.

Neem contact met ons op

Wij zijn er om je te helpen! Met slechts een paar gegevens kunnen we je vraag beantwoorden.