Kristalizatör Tipleri
1) Zorlamalı Sirkülasyonlu (FC) Kristalizatör
Çözelti kristalizatörün alt kısmından eşanjöre beslenir. Kristal oluşumu eşanjörün içinde gerçekleşmeyecek şekilde kristalizatör tasarlanmaktadır. Böylece eşanjör içerisinde kristal birikmesinden dolayı oluşabilecek problemler önlenmiş olmaktadır. Kristalizatör içerisindeki sıvının yüksekliği tüp yüzeyindeki kristal oluşumunu engellemek için eşanjör seviyesinin üstünde kalacak şekilde tasarım yapılmalıdır. Eşanjör tüplerinin içerisindeki optimum akış hızı ısı transferini maksimum seviyede sağlayabilecek şekilde belirlenmelidir. Bu yüksek sirkülasyon debilerine sebep olur.
Sıvı damlacıklarının buharla birlikte taşınmasını önlemek için buharlaşma hızının optimum düzeyde olacak şekilde kristalizatör tasarımı gerçekleşmektedir.
Kristalizatör tasarımında sirkülasyon pompasının hızı da önemli bir parametredir. Pompa hızı kristal boyutlarına zarar vermeyecek/küçültmeyecek şekilde belirlenmelidir. Zorlamalı sirkülasyonlu kristalizatör sistemindeki kristal boyutları ortalama 0.2 – 0.8 mm civarındadır. Kristal boyut ve saflığını optimum düzeyde tutmak için kristalizatöre bir tuz ayağı (elutriation leg) eklenmektedir. Tuz ayağında biriken kristallere ters yıkama yapılarak tuz akışkanlaştırılır ve ince kristaller kristalizatöre geri giderken büyük kristaller sistemden alınır.
Zorlamalı sirkülasyonlu kristalizatörlerin avantajı basit tasarım ve düşük yatırım maliyeti sağlamasıdır.
Kristalizatör tasarımını etkileyen bir diğer faktör de kristal yoğunluğudur. Düşük kristal yoğunluğu birincil çekirdeklenme oluşması riskini arttırır. Yüksek kristal yoğunluğu ise kristal boyutlarının zarar görmesine sebep olur.
Şek. 1. Zorlamalı Sirkülasyonlu
(FC) Kristalizatör
2) Draft-Tube Baffle (DTB) Kristalizatör
DTB kristalizatör sistemindeki kristal boyutları ortalama 0.8-2.5 mm civarındadır. Zorlamalı sirkülasyonlu kristalizatör sisteminde olduğu gibi tuz ayağı sisteme dahil edilebilir. Çarkın çevresel hızının çok düşük olması kristallerin zarar görüp boyutlarının küçülmesini engeller.
DTB tip kristalizatör, durultma ve karıştırma tanklarının birleşimi şeklindedir. Küçük kristaller kristalizatörün üst döngüsünde elimine edilerek (genellikle ısıtılarak) çözelti tekrar kristalizatöre döner. Bu tip kristalizatörlerde kalış süresi daha yüksektir.
Şek. 2. Draft-Tube Baffle (DTB) Kristalizatör
3) Oslo Kristalizatör
Oslo tip kristalizatördeki ortalama partikül boyutları 1.5-5 mm civarındadır. Oslo tip kristalizatör aynı zamanda akışkan yatak kristalizatör olarak da adlandırılır. Kristalizatörün altındaki kristaller ek bir eksenel pompa kullanılarak akışkan hale getirilir. Burada kristallerin pompa karıştırıcısı ile direkt teması olmadığından dolayı ikincil çekirdeklenme olması önlenir. Bu tip kristalizatörler de klarifikatör ve karıştırma tankının birleşimi şeklindedir. Küçük kristaller kristalizatörün üst döngüsünden tekrar sisteme döner. Oslo tip kristalizatörler kritalizatör tipleri arasında en uzun kalış süresini sağlayan kristalizatör çeşididir.
Şek. 3. Oslo Kristalizatör