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La cristallizzazione è un processo per cui una sostanza chimica disciolta in un solvente precipita in modo controllato sotto forma di cristalli, in modo da essere separabile dal solvente stesso.
Nel processo di evaporazione-cristallizzazione la soluzione concentrata viene evaporata o raffreddata fino al raggiungimento di una soluzione satura che inizia progressivamente a cristallizzarsi all’interno di un reattore venendo mantenuta costantemente miscelata. I sali cristallizzati vengono filtrati su sacchi drenanti o inviati ad una centrifuga per separare i sali dalle acque madri.
A seconda del processo e dalla natura chimica delle sostanze presenti nella soluzione esausta vengono proposti: Cristallizzatori “a freddo” o evaporatori/cristallizzatori “a caldo”.
La cristallizzazione a freddo (o per congelamento) si può applicare in alcuni particolari processi, tra cui la decarbonatazione dei bagni galvanici o la cristallizzazione di solfato ferroso o solfato di rame (decapaggi chimici di ferro o rame con acido solforico).
Gli evaporatori/cristallizzatori “a caldo” vengono utilizzati a valle di impianti di evaporazione sottovuoto (tecnologie Scarico Zero) in modo da ridurre il refluo pre-concentrato ad un rifiuto secco palabile. Il principio alla base sta nell’eliminare quanto più possibile l’acqua contenuta per evaporazione fino ad ottenere la precipitazione dei sali contenuti.
Impianti di cristallizzazione a freddo in pompa di calore, in cui la soluzione di processo viene raffreddata fino ad una temperatura di -10 °C all’interno di un reattore con miscelatore interno e camicia esterna in cui viene fatto circolare il fluido primario di raffreddamento (gas Freon). I sali una volta formatisi all’interno del reattore vengono scaricati in modo semi-continuo all’interno di sacchi drenanti, l’acqua madre drenata viene inviata alla linea di processo o riportata nel reattore di cristallizzazione.
Sono impianti di concentrazione /cristallizzazione a pressione quasi atmosferica e quindi ad alta temperatura. Il fluido primario per il riscaldamento della soluzione da trattare può essere acqua calda o vapore. Il reattore di cristallizzazione, completo di raschiatore interno, è composto da un vessel in acciaio o leghe speciali con camicia esterna di riscaldamento attraverso la quale viene fatto passare il fluido primario di riscaldamento. Il sistema può essere offerto con tecnologia del vuoto per abbassare le temperature di esercizio e condensare l’acqua evaporata come distillato.