Šaržna kristalizacija kalijeva sulfata hlađenjem iz vodene otopine

• Published in: Kemija u industriji Vol. 58; no. 12; p. 589
• Main Authors: Prlić Kardum, J, Kirinčić, M, Kalšan, M
• Format: Paper
• Language: Croatian; English
• Published: Hrvatsko društvo kemijskih inženjera i tehnologa 04.12.2009
• Subjects: batch cooling crystallization; crystallization kinetics; Kalijev sulfat; kinetika kristalizacije; miješanje; raspodjela veličina kristala; šaržna kristalizacija
• ISSN: 0022-9830; 1334-9090

Svrha rada je odrediti kako promjena kinematičkih uvjeta (intenzitet hlađenja i vrsta miješala) utječe na operaciju kristalizacije hlađenjem vodene otopine kalijeva sulfata, K2SO4 te granulometrijska svojstva nastalih kristala. Eksperimenti su provedeni u posudi Rushtonovih dimenzija, pri brzini vrtnje miješala od ns = 700 min -1. Utjecaj hidrodinamičkih uvjeta na operaciju kristalizacije istražen je upotrebom dva tipa miješala: turbinsko miješalo s četiri ravne lopatice nagnute pod kutom od 45° koje izaziva miješanje u aksijalnom smjeru te turbinsko miješalo sa šest ravnih lopatica koje uzrokuje radijalni tok fluida. Kako promjena brzine hlađenja utječe na operaciju kristalizacije i nastali produkt, ispitano je primjenom četiri linearne brzine temperaturnih promjena u intervalu od ϑ = 8 do 20 °C h-1. Nakon provedenih mjerenja uspoređeni su dobiveni rezultati te je analiziran utjecaj provedbe procesa na: proces nukleacije, brzinu postizanja prezasićenosti, maksimalni stupanj prezasićenosti, promjer i raspodjelu veličina nastalih kristala. Ustanovljeno je da miješalo koje uzrokuje radijalni tok u kristalizatoru nepovoljno utječe na proces nukleacije, zbog čega se širina metastabilne zone povećava. Do nukleacije dolazi na nižoj temperaturi i relativno visokoj prezasićenosti, a takvi uvjeti pogoduju stvaranju velikog broja nukleusa te pomaknutom raspodjelom veličina kristala u finija područja. Također se može zaključiti da je prosječna veličina nastalih kristala veća kod manjih brzina hlađenja prilikom provođenja pokusa s oba tipa miješala.