cristalizador DTB

Princípio de funcionamento

1. Processo de Circulação: 

• A solução saturada e quente é adicionada pela parte inferior do tubo de circulação, misturando-se com a solução-mãe contendo pequenos cristais. Essa mistura é então bombeada para o aquecedor (ou resfriador, dependendo do método de cristalização).

  A solução misturada entra no cristalizador pela parte inferior do tubo guia e é transportada para cima, até a superfície do líquido, por uma hélice (ou agitador) que gira lentamente.

• A solução evapora e resfria na superfície do líquido (ou resfria naturalmente), atingindo um estado de supersaturação. O soluto se deposita na superfície dos cristais em suspensão, promovendo o crescimento cristalino.

• A suspensão cristalina desce ao longo do espaço anular entre o tubo guia e o corpo do cristalizador. As partículas de cristal maiores depositam-se no fundo, enquanto as partículas menores entram na zona de sedimentação juntamente com a solução-mãe.

2. Controle preciso do cristal: 

Um dispositivo de remoção de cristais finos (como uma coluna de peneiramento) é instalado fora da zona de decantação. Através da classificação hidráulica, as partículas pequenas são devolvidas à zona de cristalização juntamente com a solução-mãe para continuarem a crescer, ou os núcleos de cristais finos em excesso são dissolvidos, garantindo um tamanho uniforme das partículas de cristal.

3. Gestão da supersaturação: 

Mantenha uma supersaturação estável controlando a taxa de evaporação (evaporação instantânea a vácuo) ou a temperatura de resfriamento para evitar a nucleação espontânea e promover o crescimento dos cristais em vez da geração de novos núcleos.

Estrutura e componentes principais

1. Guia de fluxo: Montado no centro, geralmente com um design de diâmetro variável (mais estreito na parte inferior e mais largo na parte superior), guia a circulação da suspensão cristalina, criando um ambiente hidrodinâmico estável e reduzindo respingos e cristalização superficial.

2. Defletor: Separa a zona de cristalização da zona de sedimentação, controla a velocidade do fluido e promove a classificação dos cristais.

3. Sistema de agitação: O agitador tipo hélice integrado opera em baixa velocidade para evitar a deposição de cristais enquanto promove a circulação.

4. Coluna de Separação: Localizada na parte inferior do cristalizador, utiliza diferenças de densidade para classificação hidráulica, separando partículas de diferentes tamanhos.

5. Trocador de calor: Pode ser integrado a um resfriador ou evaporador para obter cristalização por resfriamento ou cristalização por evaporação.

6. Dispositivo de Remoção de Cristais Finos: Como uma zona de decantação e um projeto de tubo de circulação, dissolve ou recircula cristais finos, otimizando a distribuição do tamanho das partículas.

Principais vantagens:

1. Transferência de calor e massa de alta eficiência: O projeto de circulação interna encurta o caminho de transferência de calor, removendo rapidamente o calor e o soluto.

2. Alta qualidade dos cristais: Uma zona de supersaturação uniforme e um mecanismo de controle preciso dos cristais garantem tamanho uniforme das partículas e alta pureza.

3. Baixo consumo de energia: Agitador integrado com baixa resistência e baixa potência de acionamento da circulação; trocador de calor sem contato (por exemplo, evaporação instantânea a vácuo) reduz a formação de incrustações e a necessidade de manutenção.

4. Automação contínua: O sistema de controle PLC ajusta automaticamente parâmetros como temperatura, velocidade e nível de líquido, simplificando a operação.

5. Alta adaptabilidade: Adequado para diferentes sistemas de cristalização (por exemplo, cristalização por resfriamento, cristalização por evaporação), oferecendo alta flexibilidade de capacidade, tamanho compacto e possibilidade de instalação ao ar livre.

6. Segurança: O design selado impede o vazamento de substâncias nocivas, garantindo um ambiente de produção estável.

Aplicações

1. Produtos típicos: 

Nitrato de potássio, cloreto de amônio, fosfato de sódio, ácido bórico, aminoácidos (como o ácido aspártico), sulfato de magnésio, sulfato de sódio anidro, etc.

2. Setores industriais:

• Produtos químicos: Produção de sais inorgânicos e sais de ácidos orgânicos de alta pureza.

• Indústria farmacêutica: Cristalização e separação de ingredientes ativos para garantir a pureza do medicamento.

• Alimentos: como a cristalização do açúcar e a produção de aditivos alimentares.

• Pesticidas: Cristalização de intermediários de pesticidas.

Principais pontos técnicos

1. Controle dos parâmetros operacionais: A intensidade da evaporação, a temperatura de cristalização, a velocidade de agitação e a taxa de circulação precisam de ajustes precisos para evitar flutuações de supersaturação.

2. Otimização do projeto do equipamento: O tamanho do tubo guia e a posição dos defletores afetam diretamente a distribuição do fluido e precisam ser personalizados de acordo com as características do material.

3. Gerenciamento de Cristais Finos: O projeto da zona de decantação e da coluna de separação deve ser compatível com a diferença de densidade entre os cristais e a solução-mãe para garantir a eficiência da classificação.

O cristalizador DTB, com seu tubo guia e estrutura de defletores exclusivos, sistema de circulação eficiente e mecanismo de controle preciso dos cristais, apresenta vantagens significativas no campo da cristalização contínua. Seu baixo consumo de energia, alto grau de automação e uniformidade do produto o tornam um equipamento essencial em processos de cristalização em indústrias como a química e a farmacêutica, sendo especialmente adequado para cenários com requisitos rigorosos quanto ao tamanho e à pureza das partículas cristalinas.