Appareillage

2) e. Appareillage

 

Les différentes technologies de cristallisoir sont abordées dans cette partie. Les cristaux produits doivent être purs mais ne doivent pas répondre à une granulométrie adaptée dans notre cas d'étude. Nous traiterons seulement des cristallisoirs continus et non des cristallisoirs discontinus.

Les deux grandes familles sont: les cuves agitées où les cristaux et la solution circulent à co-courant et les lits fluidisés où les cristaux et la solution circulent à contre-courant.

 

1. Cuve agitée

Les appareils les plus utilisés sont les cuves agitées appelées aussi cristallisoirs de type MSMPR (Mixed Suspension Mixed Product Removal). L'organe le plus important dans ce type de réacteur est l'agitateur qui est un organe clé dans le contrôle de la répartition granulométrique finale (d'après Boistelle R. et al.). Le type d'agitateur est soit une turbine soit une hélice. Les schémas suivants représentent une cuve agitée:

Figure n°1: Schéma d'une cuve agitée

                         Source: Moodle INP Ensiacet - Mme Ratsimba                                                Source: Boistelle R. et al.

  

 

Le schéma de droite donne une configuration classique de cristallisoir. L’échange thermique est effectué à travers les parois de l’appareil.

Dans le cas d'évaporation isotherme, le cristallisoir continu à évaporation est alimenté par le fond, le soutirage des cristaux se fait aussi par le fond et le solvant évaporé est récupéré en tête du cristallisoir.
 

2. Lit fluidisé

Les cristaliisoirs à lit fluidisé les plus connus sont appelés Oslo ou Krystal.

Figure n°2: Schéma d'un cristallisoir à lit fluidisé (d'après Boistelle R. et al.)

 

Une recirculation externe réalisée par un circulateur ou une pompe permet de générer un lit fluidisé dans la partie basse de l’appareil. Le volume des particules augmente alors de manière homogène dans le lit, les fines étant quant à elles recirculées, éventuellement redissoutes lors du passage dans un échangeur, ou réalimentées dans la zone d’évaporation jusqu’à ce qu’elles atteignent une taille suffisante.

Le cristallisoir Oslo est bien adapté à l’évaporation isotherme puisque le débit élevé à travers l’échangeur permet un transfert thermique très important et donc une évaporation rapide. De plus, la dimension de la tête d’évaporation peut être adaptée car sa construction est indépendante du corps du cristallisoir. De ce fait, le débit de vapeur peut être très élevé. Dans le système Oslo représenté sur la figure 2-a, le flux de recirculation est alimenté directement au niveau de la surface d’évaporation, ce qui, dans certains cas (NaCl, KCl...) entraîne un encroûtement important de la paroi de la tête d’évaporation. Les croûtes formées peuvent se détacher puis obstruer le tube de recirculation interne. Ces inconvénients ont pu être évités ou retardés dans la configuration de la figure 2-b dans laquelle le flux de recirculation réchauffé traverse la partie conique de l’évaporateur avant d’atteindre la surface d’évaporation. Pour NaCl, cette modification a permis d’augmenter la durée de fonctionnement sans nettoyage de 3 jours à plusieurs semaines (d'après Boistelle R. et al.).

 

Nous choisissons, pour la suite de notre étude, d'étudier le cristallisoir de type M.S.M.P.R car c'est le plus utilisé. De plus, il faudrait connaître la granulométrie des cristaux le long du lit pour étudier un cristallisoir à lit fluidisé. L'étude du procédé avec le cristallisoir de type M.S.M.P.R. fait partie de la troisième partie: CLIQUEZ ICI

 

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