A cristalização por derretimento é tipicamente usada em operações onde são necessários produtos de alta pureza. Ela também tem o potencial de reduzir as necessidades energéticas devido à mudança de fase a um nível de calor latente muito mais baixo.
O processo baseado na suspensão proporciona taxas de crescimento lentas que permitem a formação de cristais puros mesmo em derretimentos relativamente impuros.
Em colunas de lavagem especiais desenvolvidas pela GEA, a solução-mãe é removida eficazmente dos cristais e é possível obter um produto de alta pureza.
Principais características:
- Tipicamente aplicado onde são necessários produtos de alta pureza
- Opção de dois estágios disponível para o rendimento máximo
- Separação de componentes com pontos de ebulição próximos e aqueles difíceis de destilar
- Capacidade de dividir a alimentação em dois fluxos com purezas ajustáveis
- Operação estável contínua
- Baixas temperaturas de operação
- Baixo consumo de energia, pois o produto é normalmente cristalizado apenas uma vez
- O calor necessário é duas a quatro vezes inferior ao da evaporação
- Não há necessidade de solventes, portanto, não há necessidade de recuperação de solventes ou de subprodutos de resíduos
- Planta compacta
- Destilação por desgargalamento (+25% de capacidade)
Princípio de funcionamento
Princípio de funcionamento da Cristalização por DerretimentoO produto bruto é resfriado nos cristalizadores de superfície raspada. Esses cristalizadores podem ser do tipo trocador ou do tipo recipiente, dependendo da aplicação específica.
O cristalizador produz cristais do produto puro e, por isso, concentra as impurezas na solução-mãe restante. Os cristais são então separados da solução-mãe rica em impurezas produzindo uma corrente de produto puro e uma corrente de rejeito. O rejeito contém as impurezas concentradas, mas também produtos rentáveis que podem ser recuperados, dependendo da aplicação específica.
Cada cristal individual é suspenso na solução-mãe e pode crescer livremente, suspenso no líquido. Com bilhões de cristais por metro cúbico a superfície de crescimento pode atingir 5.000 a 10.000 m2 por m3 de volume, o que proporciona condições ideais de crescimento características do sistema baseado em suspensão e resulta em um cristal 100% puro.
Todas as impurezas são concentradas na solução-mãe fora da massa cristalina e é mais importante para remover todo o líquido. A suspensão do cristalizador é introduzida numa coluna de lavagem onde a maior parte da solução-mãe é removida através de um filtro. Os cristais puros formam um leito comprimido que é depois lavado para remover qualquer solução-mãe restante. A ação eficiente de lavagem oferecida na coluna de lavagem é inigualável por qualquer outro dispositivo de separação de sólidos/líquidos. Os cristais do produto puro são derretidos e descarregados como produto líquido do sistema.
Os cristalizadores à base de suspensão produzem inerentemente cristais puros, devido à grande superfície de crescimento disponível. As impurezas são assim concentradas na solução-mãe. As colunas de lavagem podem efetivamente remover toda a solução-mãe e, assim, produzir produto de pureza ultra-elevada.
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Melt Crystallization: The suspension-based process for pure crystal transformation.
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