Practica De Destilacion

SEP

DGEST SES

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS

TRABAJO DE INVESTIGACION

CRISTALIZACION Y HUMIDIFICACION

ESPECIALIDAD

INGENIERIA QUIMICA

PRESENTA

ROSALES MADRIGAL OLGA AMARANTA

GOMEZ GOME JOSE GUADALUPE

BRACAMONTES VILLEGAS YARAZET

PROFESOR:

VICTOR HUGO ARROYO LOPEZ

CD. Y PTO DE LAZARO CARDENAS MICH, 14 DE DICIEMBRE 2010

CRISTALIZACION

La cristalización es un proceso de separación de lixiviación para sistemas solido-liquido en el que hay transferencia de masa de un soluto de la solución liquida a una fase cristalina solida pura. Un ejemplo importante es la producción de sacarosa de azúcar de remolacha, donde la sacarosa se cristaliza afuera de una solución acuosa.

Es un proceso donde se forman partículas solidas a partir de una fase homogénea. Este proceso puede ser la congelación del agua para formar hielo, la formación de partículas de nieve a partir de un vapor, la formación de partículas solidas en un material fundido, o la formación de cristales sólidos en el seno de una solución liquida. En este proceso, la solución se concentra y casi siempre se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura. Entonces, el soluto sale de la solución formando cristales casi puros.

En las cristalizaciones comerciales no solo interesa el rendimiento y la pureza de los cristales, sino también el tamaño y forma de los mismos. Casi siempre se desea que los cristales tengan tamaño uniforme. La uniformidad del tamaño es indispensable para evitar apelmazamientos en el empaque, para facilitar la descarga, el lavado y el filtrado, y para un comportamiento uniforme en uso.

La cristalización es una operación de transferencia de materia en la que se produce la formación de un sólido (cristal o precipitado) a partir de una fase homogénea (soluto en disolución o en un fundido).

Destaca sobre otros procesos de separación por su potencial para combinar purificación y producción de partículas en un solo proceso. Comparado con otras operaciones de separación la cristalización en disolución presenta varias ventajas:

El factor de separación es elevado (producto casi sin impurezas). En bastantes ocasiones se puede recuperar un producto con una pureza mayor del 99% en una única etapa de cristalización, separación y lavado.

Controlando las condiciones del proceso se obtiene un producto sólido constituido por partículas discretas de tamaño y forma adecuados para ser directamente empaquetado y vendido (el mercado actual reclama productos con propiedades específicas).

Precisa menos energía para la separación que la destilación u otros métodos empleados habitualmente y puede realizarse a temperaturas relativamente bajas.

Sus principales desventajas son:

En general, ni se puede purificar más de un componente ni recuperar todo el soluto en una única etapa. Es necesario equipo adicional para retirar el soluto restante de las aguas madres.

La operación implica el manejo de sólidos, con los inconvenientes tecnológicos que esto conlleva. En la práctica supone una secuencia de procesado de sólidos, que incluye equipos de cristalización junto con otros de separación sólido-líquido y de secado.

La cristalización de disoluciones es industrialmente importante dada la gran variedad de materiales que se comercializan en forma cristalina. Su amplia utilización se debe a dos razones: un cristal formado a partir de una disolución impura es esencialmente puro (excepto que se formen cristales mixtos), y la cristalización proporciona un método práctico para la obtención de sustancias químicas puras en una condición adecuada para su envasado y su almacenamiento.

Importancia del tamaño de los cristales.

No cabe duda que un buen rendimiento y una elevada pureza son dos objetivos importantes de la cristalización, pero el aspecto y el intervalo de tamaños del producto cristalino es también importante.

Si los cristales intervienen en un proceso posterior, para filtración, lavado, reacción con otros productos químicos, transporte y almacenamiento, es deseable que su tamaño sea adecuado y uniforme. Si los cristales se comercializan como un producto acabado, la aceptación por los consumidores exige cristales individuales resistentes de tamaño uniforme, que no formen agregados y que no se aglomeren en el envase. Por estas razones es preciso controlar la distribución del tamaño de los cristales (CSD), y éste es uno de los principales objetivos en el diseño y operación de cristalizadores.

NUCLEACION Y CRECIMIENTO DE CRISTALES

Cuando se presenta cristalización en una mezcla homogénea, se forma una nueva fase sólida. El conocimiento de los mecanismos de formación de los cristales y su posterior crecimiento resulta muy útil en el diseño y la operación de los cristalizadores, y diversos trabajos experimentales y teóricos ayudan a comprender mejor la cristalización. No obstante, las diferencias entre el comportamiento estimado y el real en los cristalizadores comerciales todavía son bastante grandes en algunos casos.

Se considera que el proceso total de cristalización en una solución sobresaturada consta de las etapas básicas de formación de núcleos (nucleación) y crecimiento de los cristales. Cuando la solución está libre de todo tipo de sólidos, ya sean extrafíos o del propio material que cristaliza, entonces se requiere formación de núcleos antes de que los cristales puedan crecer. Durante su crecimiento se pueden formar otros nuevos. La fuerza impulsora para la nucleación y el crecimiento es la sobresaturación. Estos dos procesos solo se verifican en disoluciones sobresaturadas.

La nucleación primaria es el resultado de fluctuaciones rápidas y localizadas a escala molecular en una fase homogénea. Las partículas o moléculas del soluto entran en contacto y forman aglomeraciones; algunas de éstas adicionan más moléculas de soluto y comienzan a crecer, mientras que otras se desprenden y vuelven a su situación de moléculas individuales. El crecimiento de las aglomeraciones las transforma en cristales que continúan absorbiendo moléculas de soluto de la solución.

Este tipo de nucleación se llama nucleación homogénea o

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