Cristalizadores de vacío. Los cristalizadores más modernos corresponden a las unidades de vacío
que utilizan el enfriamiento por evaporación adiabática para generar la sobresaturación. En su forma original y más sencilla,.un cristalizador de este tipo es un recipiente cerrado en el que se mantiene el vacío por medio de un condensador, generalmente con la ayuda de una bomba de vacío tipo eyector de vapor. La alimentación se introduce como una disolución saturada caliente a una temperatura muy superior a la de ebullición para la presión existente en el cristalizador. Se mantiene un volumen de magma controlando el nivel del líquido y del sólido que cristaliza, mientras que el situado por encima del magma se utiliza para retirar el vapor y eliminar el arrastre. La disolución de alimentación se enfría espontáneamente espontáneamente asta la temperatura temperatura de equilibrio. !uesto que tanto la entalpía de enfriamiento como la de cristalización aparecen como calor latente de vaporización, se evapora una parte del disolvente. La sobresaturación sobresaturación generada por enfriamiento enfriamiento y evaporación da lugar a nucleación y crecimiento. crecimiento. El magma producto se retira del fondo del cristalizador. cristalizador. El rendimiento rendimiento teórico de cristales es proporcional a la diferencia entre la concentración de la alimentación y la solubilidad del soluto a la temperatura de equilibrio. La "igura #$.%& muestra un cristalizador continuo de vacío con las convencionales unidades para la alimentación y procesado del magma. La acción esencial de la unidad de un solo cuerpo es muy parecida a la de un evaporador de simple efecto y de eco estas unidades pueden operar en m'ltiple efecto. El magma circula desde el fondo cónico del cuerpo del cristalizador, a trav(s de un tubo descendente, asta una bomba de circulación de ba)a velocidad y ba)a carga, asciende a trav(s de un calentador tubular vertical, con vapor de agua que condensa en la carcasa, y despu(s retorna al cuerpo del cristalizador. La corriente caliente penetra a trav(s de una entrada tangencial )ustamente deba)o del nivel de la superficie del magma. Esto imparte un movimiento rotativo al magma, lo cual facilita la evaporación flas y equilibra el magma con el vapor a trav(s de la acción de un flas adiabático. La sobresaturación que así se genera proporciona el potencial impulsor para la nucleación y el crecimiento. El cociente entre el volumen de magma y el caudal volum(trico del magma a trav(s de la bomba corresponde al tiempo de retención. La disolución de alimentación entra en el tubo descendente antes de la succión de la bomba de circulación. Las aguas madres y los cristales se retiran a trav(s del tubo de descarga situado por encima de la entrada de la alimentación en el tubo descendente. Las aguas madres se separan de los cristales en una centrífuga continua* los cristales se retiran como producto y las aguas madres se recirculan al tubo descendente. +lgo +lgo de las aguas madres se retiran del sistema mediante una bomba con el fin de prevenir la acumulación acumulación de impureza impurezas. s. La forma forma sencilla sencilla de un cristalizad cristalizador or de vacío vacío tiene tiene tambi(n tambi(n serias limitaciones limitaciones desde el punto de vista de la cristalización. ES-E/+0+S !ara la ba)a presión existente en la unidad, el efecto de la carga estática sobre la temperatura de ebullición es importante* así, por e)emplo, el agua a 12 3" tiene una presión de vapor de &,4& pulg, que es una presión fácilmente obtenible con un eyector de vapor. 5na carga estática de % pie aumenta la presión asta %,%$ pulg, para la cual la temperatura temperatura de ebullición ebullición del agua es de $1 3". La alimentación alimentación a esta temperatura no producirá destello cuando se introduzca para cualquier nivel superior a un pie por deba)o de la superficie del magma. La introducción de la alimentación en un punto donde no se produzca destello resulta venta)osa para controlar la nucleación, pero la alimentación tiene tendencia a formar cortocircuito acia la descarga sin liberar su sobresaturación. ebido al efecto de la carga estática, la evaporación y enfriamiento solamente ocurren en la capa líquida próxima a la superficie del magma, de forma que los gradientes de concentración y temperatura se forman cerca de la superficie. !or otra parte, los cristales tienden a sedimentar acia el fondo del cristalizador donde puede existir poca o ninguna sobresaturación. El cristalizador no operará satisfactoriamente si el magma no está bien agitado con el fin de que se igualen los gradientes de concentración y temperatura, así como tambi(n, la suspensión de cristale cristales. s. El cristalizado cristalizadorr de vacío sencillo sencillo no proporciona proporciona un buen m(todo m(todo para el control control de la nucleación, de la clasificación, ni para la separación del exceso de n'cleos y cristales muy peque6os.
