Equipamento de cristalização: técnicas de cristalização comuns na indústria alimentícia

A cristalização refere-se ao processo de formação de partículas sólidas a partir de uma fase homogênea, incluindo a transformação de vapor em sólido, a solidificação de líquidos fundidos e a cristalização de líquidos. Na indústria alimentícia, o processo de cristalização inclui: cristalização a partir de uma solução aquosa para obter um produto sólido, congelamento da água a partir de uma solução diluída para concentrar o soluto, ou seja, congelar a concentração e, em seguida, controlar a operação de cristalização para obter certas propriedades reológicas .
A seguir, o editor apresentará diversas tecnologias e desenvolvimentos para a produção de cristais:
1. Método de cristalização por congelamento: a solução é resfriada para atingir a saturação para produzir a cristalização.

Este método é utilizado para substâncias cuja solubilidade diminui com a queda de temperatura, tais como: nitrato de amônio, nitrato de potássio, cloreto de amônio, fosfato de sódio, sal de Glauber, etc. a solubilidade dessas substâncias diminui, formando uma solução supersaturada, em um estado termodinamicamente instável, o soluto cristalizará da solução, substâncias químicas são especialmente adequadas para separação por cristalização por congelamento.
2. Evapore e concentre a solução para saturar e cristalizar a solução: é frequentemente usado para substâncias com pouca alteração na solubilidade. Por exemplo, sal seco ao sol (cloreto de sódio).

A água do mar ou salmoura é introduzida no campo de sal, e a água é evaporada e concentrada pelo vento e pelo sol para cristalizar o sal de mesa. "Tiangong Kaiwu" registra o fato de nossos ancestrais adotarem esse método para produzir sal.
3. Método de cristalização fracionada: Este método é adequado para a diferença na solubilidade de certos sais semelhantes.

Devido a essa diferença, quando os sais da mistura são distribuídos entre a fase sólida e a fase de solução, os componentes com baixa solubilidade serão enriquecidos na fase sólida, e aqueles com alta solubilidade permanecerão na fase líquida. Este método é amplamente utilizado na cristalização de várias substâncias. Por exemplo, a separação de sais duplos de elementos de terras raras também pode ser usada para remover componentes de impurezas. O processo de cristalização fracionada geralmente usa cristalização evaporativa ou cristalização por congelamento (resfriamento).

Após a operação passo a passo, alguns componentes insolúveis e facilmente solúveis serão enriquecidos na primeira e na última parte do processo, respectivamente, para formar produtos com maior pureza. Na indústria de energia atômica, é necessário zircônio contendo menos de 0,01% de háfnio, que é obtido pelo método de cristalização fracionada de complexos de flúor. A vantagem desse método é que é fácil de operar e não consome reagentes. A desvantagem é que é difícil conseguir uma produção contínua.
4. Cristalização por reação química: Este é um método comumente usado na indústria.A precipitação (cristalização) de concentrado de urânio no processo de hidrometalurgia de urânio é um processo típico de cristalização por reação química.

O grau de supersaturação da solução, a velocidade de agitação, a natureza do solvente, a composição da solução e o valor do pH são fatores que afetam direta ou indiretamente a cristalização. Existem muitos fatores que afetam o processo de cristalização.Quando as condições do processo são ótimas, a chave para realizar a produção industrial é projetar um excelente equipamento de reação. O equipamento de cristalização pode ser dividido em três categorias: cristalizador de resfriamento, cristalizador evaporativo e cristalizador de resfriamento evaporativo de acordo com o método de estabelecimento da supersaturação.

Cada categoria pode ser subdividida de acordo com sua circulação interna, dispositivos de agitação e classificação. Tal como cristalizador de resfriamento pode ser dividido em cristalizador de resfriamento de circulação natural e cristalizador de resfriamento de circulação forçada. Estes últimos podem ser divididos em três tipos: com agitador, com raspador rotativo e com bomba de circulação forçada.


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