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Cristalizador Continuo
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La tecnología tradicional de cristalización industrial está evolucionando hacia una tecnología avanzada de ingeniería de cristales. La tecnología de cristalización ya no se limita a la separación y purificación de sustancias. Guiada por el concepto de relación estructura-propiedad, se centra en el estudio de la conexión entre la estructura cristalina y el rendimiento, y permite la preparación de cristales con estructuras específicas adaptadas a los requisitos funcionales.
Los procesos de cristalización por lotes son fáciles de operar, pero aún enfrentan desafíos como la variabilidad entre lotes y una eficiencia subóptima. Por el contrario, la cristalización continua minimiza las diferencias entre lotes y logra una mayor eficiencia de producción. La cristalización continua reduce el consumo de solventes y energía, a la vez que disminuye el tiempo de inactividad necesario para el mantenimiento y la limpieza del equipo. A través del análisis económico de ambos procesos, se ha demostrado que la cristalización continua reduce eficazmente los costos de producción en un 9-40%.
Cristalizador de reacción PMG
El cristalizador de reacción PMG consta de dos cilindros concéntricos. El cilindro interior gira a alta velocidad, y cuando se alcanza el número de Taylor crítico, el fluido genera vórtices radiales periódicos.
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| Diagrama esquemático estructural |
Diagrama esquemático del producto |
Estudio de caso
El cristalizador de reacción PMG, como solución de modificación para el fosfato de hierro y litio de los clientes, aborda los siguientes desafíos:
● Control optimizado de la distribución del tamaño de partícula: Al mantener un flujo de fluido estable y fuerzas de cizallamiento moderadas dentro del cristalizador, se evita la nucleación explosiva. Se puede adoptar la alimentación multipunto para un control mejorado.
● Consistencia entre lotes: La cristalización continua permite un control preciso del tiempo de residencia con un rango de distribución estrecho. En condiciones de estado estacionario, la producción puede continuar continuamente con parámetros operativos constantes, minimizando la variabilidad entre lotes.
● Intensificación del proceso: La mezcla micrométrica mejorada y la transferencia de calor/masa dentro del cristalizador aseguran una distribución de sobresaturación uniforme y controlable. Esto impulsa el desarrollo y la adopción de equipos con mayor intensidad y eficiencia de mezcla para los procesos de cristalización.
● Control preciso de la temperatura: El cristalizador de flujo de tapón se puede segmentar en múltiples zonas con temperaturas controladas de forma independiente. Por ejemplo, una zona puede aplicar calor para disolver cristales finos.
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| Cristalizador de lote normal |
Cristalizador de reacción de granada |
Distribución del tamaño de partícula de cristal
Comparación de los efectos entre diferentes métodos de producción
| Categoría | Cristalizador de lote normal | Cristalizador de reacción de granada |
| Tiempo de proceso (h) | 10 | 0.5 |
| Tamaño de partícula (μm) | 5–20 | 5–10 |
| No uniformidad ([D90-D10]/D50) | 0.5 | 0.2 |
| Densidad aparente (g/mL) | 2.1 | 2.2 |
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