Equipamento de cristalização por evaporação de cloreto de potássio

Princípio de funcionamento 

O equipamento de cristalização por evaporação do cloreto de potássio utiliza principalmente o princípio da cristalização por evaporação. Ao aquecer uma solução contendo cloreto de potássio, a água evapora, atingindo um estado de supersaturação, o que faz com que o cloreto de potássio cristalize e precipite. Com base nas características de solubilidade do cloreto de potássio, o equipamento normalmente emprega os seguintes métodos:

Método de evaporação: Obtém-se a supersaturação removendo parte do solvente. Adequado para soluções de cloreto de potássio, onde a solubilidade não varia significativamente com a temperatura.

Método de resfriamento a vácuo: O solvente evapora instantaneamente sob condições de vácuo, enquanto a solução é resfriada adiabaticamente para cristalização. Adequado para substâncias como o cloreto de potássio, cuja solubilidade aumenta a uma taxa moderada com o aumento da temperatura.

Tipos de equipamentos

Cristalizador de evaporação de múltiplos efeitos: Utiliza múltiplos evaporadores conectados em série, alcançando a concentração e a cristalização do cloreto de potássio por meio de múltiplos processos de evaporação e condensação. Por exemplo, um evaporador de triplo efeito utiliza uma série de evaporadores (primeiro, segundo e terceiro efeitos) para evaporar em estágios, usando o vapor gerado no efeito anterior como fonte de calor para o próximo efeito, melhorando a eficiência energética.

Cristalizador por evaporação MVR: Emprega a tecnologia de recompressão mecânica de vapor (MVR), comprimindo o vapor secundário gerado durante a evaporação para aumentar sua temperatura e pressão, utilizando-o em seguida como fonte de calor, resultando em significativa economia de energia.

Cristalizador de circulação externa: Composto por uma câmara de cristalização, tubos de circulação, bomba de circulação, trocador de calor, etc., é adequado para cristalização por evaporação, resfriamento indireto ou resfriamento a vácuo, e é apropriado para a produção de cristais como o cloreto de potássio.

Fluxograma do processo: 

Tomando como exemplo um cristalizador evaporador de triplo efeito, o fluxo do processo inclui:

1. Pré-aquecimento da solução: Pré-aquecer a solução contendo cloreto de potássio para melhorar a eficiência da evaporação.

2. Evaporação de primeiro efeito: A solução pré-aquecida é alimentada no evaporador de primeiro efeito, onde é aquecida e parte da água é evaporada, gerando vapor de primeiro efeito.

3. Evaporação de segundo efeito: O vapor de primeiro efeito serve como fonte de calor para o evaporador de segundo efeito, permitindo que a solução no evaporador de segundo efeito continue evaporando, gerando vapor de segundo efeito.

4. Evaporação de terceiro efeito: O vapor de segundo efeito serve então como fonte de calor para o evaporador de terceiro efeito, evaporando ainda mais a água na solução.

5. Cristalização e separação: No evaporador de triplo efeito, à medida que a água continua a evaporar, o cloreto de potássio concentra-se e cristaliza gradualmente. Finalmente, os cristais de cloreto de potássio são separados da solução-mãe por centrifugação ou filtração.

Características do equipamento

• Rápido e com economia de energia: A aplicação da evaporação multiefeito e da tecnologia MVR melhora significativamente a eficiência do uso de energia e reduz o consumo energético.

• Alto nível de automação: Equipado com um sistema de controle PLC ou DCS, alcança operação totalmente automática, reduzindo a intervenção manual e melhorando a eficiência da produção.

• Alta resistência à corrosão: Utilizando materiais resistentes à corrosão, como titânio e Hastelloy, prolonga a vida útil do equipamento.

• Alta taxa de recuperação de recursos: A alta taxa de recuperação e a alta pureza dos cristais de cloreto de potássio permitem a utilização dos recursos.

Cenários de aplicação

Os equipamentos de cristalização por evaporação de cloreto de potássio são amplamente utilizados nas indústrias química, farmacêutica e de proteção ambiental, principalmente para o tratamento de águas residuais contendo cloreto de potássio, possibilitando a recuperação do cloreto de potássio e a reutilização dos recursos hídricos. Por exemplo, no tratamento de águas residuais com alta salinidade, a tecnologia de cristalização por evaporação separa o cloreto de potássio das águas residuais, reduzindo a salinidade e atendendo aos padrões de descarte ambiental.