Cristalización Final

7/24/2019 Cristalizacin Final

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN INGENIERIA DEALIMENTOS 3

GRUPO N 4

CIRSTALIZACION

I. INTRODUCCION:En este capt!"# se est!$%a&a "a c&%sta"%'ac%(n s%en$# este !n

pces# $e sepa&ac%(n s("%$# ")!%$# en e" )!e *a+ t&ans,e&enc%a$e -asa $e !n s#"!t# $e "a s#"!c%(n ")!%$a a !na ,ase c&%sta"%nas("%$a p!&a. Un e/e-p"# %-p#&tante es "a p$!cc%(n $e sacasa$e a'0ca& $e &e-#"ac*a1 $#n$e "a sacasa se c&%sta"%'a $e !nas#"!c%(n ac!#sa.La c&%sta"%'ac%(n es !n pces# $#n$e se ,#&-an pa&tc!"as s("%$as

a pa&t%& $e !na ,ase *#-#2nea. Este pces# p!e$e se& "a

c#n2e"ac%(n $e" a2!a pa&a ,#&-a& *%e"#1 "a ,#&-ac%(n $e pa&tc!"as

$e n%ee a pa&t%& $e !n ap#&1 "a ,#&-ac%(n $e pa&tc!"as s("%$as en

!n -ate&%a" ,!n$%$# # "a ,#&-ac%(n $e c&%sta"es s("%$#s en e" sen#

$e !na s#"!c%(n ")!%$a. E" 0"t%-# pces# -enc%#na$#1 "ac&%sta"%'ac%(n en !na s#"!c%(n1 es e" $e -a+#& %-p#&tanc%a

c#-e&c%a" + se&5 e" te-a $e esta secc%(n. En "a c&%sta"%'ac%(n "a

s#"!c%(n se c#ncent&a + cas% s%e-p&e se en,&a *asta )!e "a

c#ncent&ac%(n $e" s#"!t# es s!pe&%#& a s! s#"!6%"%$a$ a $%c*a

te-pe&at!&a. Ent#nces1 e" s#"!t# sa"e $e "a s#"!c%(n ,#&-an$#

c&%sta"es cas% p!s. En "as c&%sta"%'ac%#nes c#-e&c%a"es n# s("#

%nte&esa e" &en$%-%ent# + "a p!&e'a $e "#s c&%sta"es1 s%n# ta-6%n e"

ta-a7# + ,#&-a $e "#s c&%sta"es. Cas% s%e-p&e se $esea )!e "#s c&%sta"es

ten2an ta-a7# !n%,#&-e. La !n%,#&-%$a$ $e" ta-a7# es %n$%spensa6"e pa&a

e%ta& ape"-a'a-%ent#s en e" e-pa)!e1 pa&a ,ac%"%ta& "a $esca&2a1 e""aa$# + e" 8"t&a$# + pa&a !n c#-p#&ta-%ent# !n%,#&-e en s! !s#.

II. OBJETIVOS:

A" te&-%na& $e est!$%a& + "ee& este capt!"# $e c&%sta"%'ac%(n e" est!$%ante

ten$&5 c#n#c%-%ent# $e "as ap"%cac%#nes $e "a c&%sta"%'ac%(n + !s#s1 as%

c#-# "#s t%p#s1 ta-6%n p#$&5 !t%"%'a& !n $%a2&a-a $e s#"!6%"%$a$ pa&a

e,ect!a& 6a"ances en c&%sta"%'ac%(n. Esta&5 capac%ta$# pa&a e,ect!a& 6a"ances $e -ate&%a en "a e9t&acc%(n $e

s#"%$#:"%)!%$# !san$# $%a2&a-as te&na&%#s.

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III. FUNDAMENTO TEORICO:

QUE ES CRISTALIZACION?

La cristalizacin es un proceso por el cual ciertas sustancias adoptan la forma

cristalina; y se utiliza en las mezclas homogneas conformadas por un slido (soluto)

disuelto en agua (solvente) para separar lasustanciaslida, eliminando la lquida que

no interesa recuperar, porevaporacin, usndose frecuentemente en lapurificacinde

slidos.

La Cristalizacin es un proceso industrial en donde se forman partculas slidas a

partir de una fase homognea (que puede ser gas o lquida).

DH;VOG =
http://deconceptos.com/ciencias-naturales/sustanciahttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/evaporacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/purificacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/evaporacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/purificacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/sustancia


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DESCRIPCIN DEL PROCESO:

La Formacin de cristales slidos dentro del seno de una solucin lquida, es la de

mayor importancia comercial dentro del proceso de Cristalizacin.

La solucin se concentra y se enfra hasta que la concentracin del soluto es superior

a su solubilidad a dicha temperatura y el soluto forma cristales casi puros.

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EQUILIBRIO Y CURAVAS DE SOLUBILIDAD

1 Solubilidad

La solubilidad depende principalmente de la temperatura, mientras que la presin

tiene un efecto despreciable sobre ella. Los datos se expresan en forma de curvas

en las que se grafica la solubilidad en unidades convenientes en funcin de la

temperatura. En general, la solubilidad de la mayora de las sales aumenta ligera o

notablemente al aumentar la temperatura. As la solubilidad es una medida de la

capacidad de una determinada sustancia para disolver en un lquido. Puede

expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto en

algunas condiciones se puede sobrepasarla, denomin!ndose solucin

sobresaturada. En la solubilidad, el car!cter polar o apolar de la sustancia influye

muc"o, ya que, debido a estos la sustancia ser! m!s o menos soluble, por

ejemplo# Los compuestos con m!s de un grupo funcional presentan gran polaridad

por lo que no son solubles en $ter etlico. Entonces para que sea soluble en $ter

etlico "a de tener poca polaridad, es decir no "a de tener m!s de un grupo polar

el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentanmenor reactividad como son# las parafinas, compuestos arom!ticos y los

derivados "alogenados. El t$rmino solubilidad se utili%a tanto para designar al

fenmeno cualitativo del proceso de disolucin como para expresar

cuantitativamente la concentracin de las soluciones. La solubilidad de una

sustancia depende de la naturale%a del disolvente y del soluto, as como de la

temperatura y la presin del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a

alcan%ar el valor m!ximo de entropa. Al proceso de interaccin entre las

mol$culas del disolvente y las partculas del soluto para formar agregados se le

llama solvatacin y si el solvente es agua, "idratacin. La &olubilidad vara con la

temperatura. En la mayora de los casos# A mayor temperatura del solvente, mayorsolubilidad del soluto '( Para poder ser transferido a la fase slida, es decir,

cristali%ar, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpa de fusin,

por lo que el estado cristalino adem!s de ser el m!s puro, es el de menor nivel

energ$tico de los tres estados fsicos de la materia, en el que las mol$culas

permanecen inmviles unas respecto a otras, formando estructuras en el espacio,

con la misma geometra, sin importar la dimensin del cristal Existen numerosas

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formas de escribir o expresar la solubilidad, y dentro de las m!s conocidas se

encuentran las siguientes#

)onde,

*( + g de &ustancia an"idra-g de Agua.

*' + g de &ustancia an"idra-g de &olucin.

La c&%sta"%'ac%(n se p!e$e "#2&a& p#& t&es #pe&ac%#nes 65s%cas>

Solubilidad y sobresaturacin Solubilidad Las relaciones de equilibrio para los

sistemas de cristalizacin se presentan en forma decurvas de solubilidad. En

estas curvas la solubilidad se expresa comnmente en por ciento de peso desoluto a peso de solvente. Las curvas de solubilidad representan la solubilidad de

soluciones saturadas a diferentes temperaturas. La saturacin es el resultado del

equilibrio entre la fase slida y la fase lquida, y consecuencia de la igualacin de

sus potenciales qumicos Planta

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CURAVAS DE SOLUBILIDAD

Sobresaturacin

a. Regin metaestable, donde el soluto en exceso a la concentracin de equilibrio se

deposita en cristales ya existentes (sembrados o formados por nucleacin) pero no forma

cristales nuevos o ncleos

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b. Regin intermedia, donde el soluto en exceso a la concentracin de equilibrio se

deposita en cristales existentes y forma nuevos ncleos

c. Regin lbil, donde la formacin de cristales nuevos o ncleos ocurre en forma

espontnea a partir de una solucin que no contiene cristales o semillas

SOBRE SATURACIO CRISTALLIACION

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BALANCES DE MASA Y ENERGA EN CRISTALIZADORES CONTINUOS

$(n$e>

s "!/# -5s%c# $e" s#"ente en "a a"%-entac%(n1 FMt

R a Masa $e s#"!t# p#& -asa $e s#"ente en "a a"%-entac%(n1 FMM

S "!/# -5s%c# $e s#"ente en "a s!spens%(n $e sa"%$a1 FMt

R c Masa $e s#"!t# $%s!e"t# p#& -asa $e s#"ente en "a s#"!c%(n $e sa"%$a1FMM

Rse Masa $e s#"ente eap#&a$a p#& -asa $e s#"ente a"%-enta$a1 FMM

C "!/# -5s%c# $e c&%sta"es en "a s!spens%(n $e sa"%$a1 FMt&es c#nt%n!# s

Cristalizacin por Enfriamiento &i la solubilidad variase muc"o con latemperatura, la concentracin de saturacin se puede sobrepasar por

enfriamiento.

Cristalizacin por evaporacin&e evapora una parte del disolvente, "asta que

la cantidad de sustancia disuelta en la solucin restante supere la concentracin

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de saturacin. Esta operacin b!sica se emplea en los casos en que la solubilidad

depende poco de la temperatura.

Cristalizacin a vacoEn esta operacin b!sica se aprovec"a una combinacin

de los dos efectos antes mencionados. En un evaporador a vaco se evapora una

parte del disolvente. La eliminacin del calor necesario enfra adem!s la solucin.Esta operacin b!sica es ventajosa, ante todo, para los casos de sustancias

sensibles a la temperatura, ya que la evaporacin en vaco tiene lugar a

temperaturas m!s bajas

Cristalizacin: Aplicaciones Industriales

VENTAAS:

Productos de alta pure%a

*ontrolando condiciones del proceso se pueden obtener de slidos de

tamaos especficos /uniformes0. 1!cil empaquetamiento.

Evita riesgo de descomposicin por trabajar a bajas 2.

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3enos energa en comparacin con la destilacin. &e recomienda cuando

se tiene una me%cla con volatilidades y-o solubilidades semejantes donde

no aplica )est. o Ext L4L.!ESVENTAAS:

5equiere manejo de slidos.

6ncluyen equipos de cristali%acin junto con la separacin slido4lquido y

de secado.

"A#ANCE !E $ATE%IA

)e acuerdo con el siguiente diagrama el balance de materia quedara as#

BALANCE TOTAL

LA=L

M+S

C

BALANCE DE SOLUTO

LAXA=LMXM+SCWC

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