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Unidad de Cristalización

La UOP14 permite la demostración del proceso de cristalización en el laboratorio. La unidad demuestra una de los tipos de cristalización más importantes industrialmente, la cristalización por enfriamiento de una solución.

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UOP14

OPERACIONES UNITARIAS DE TRANSFERENCIA
DE CALOR Y DE MASA
UOP14 Unidad Cristalizadora - Versión 1

La cristalización es un proceso significativo dentro de la ingeniería química, que se utiliza para lograr la separación de uno o más de los componentes de una mezcla líquida. Esta unidad demuestra este proceso en escala de laboratorio para que los estudiantes puedan comprender mejor esta técnica industrial.

El sistema permite observar un tipo de cristalización muy interesante a nivel industrial, conocida como Cristalización de Solución por Enfriamiento. Cada experimento puede llevarse a cabo dentro de la duración típica de una clase de laboratorio, y los estudiantes se benefician al poder observar directamente el proceso.

Especificación Para Pedidos

• Banco de laboratorio con base de plástico ABS y consola eléctrica integrada, sobre la cual se monta un recipiente de vidrio para cristalización, un calefactor de agua, un caudalímetro y un intercambiador de calor.
• Sensor de temperatura y calefactor de agua de 2kW, vinculados a un controlador PID para lograr mayor exactitud en el control de temperatura.
• Sonda para medir la conductividad de la solución
• Acción de enfriamiento controlada indirectamente por una válvula de control de caudal
• Dispositivos de protección para los circuitos eléctricos
• Indicadores de temperatura en el reactor y conductividad
• Adquisición de los datos de los sensores a través de un puerto USB
• Juego de tamices para clasificar los Cristales por Tamaño
• Completo manual del usuario con ejercitación

Prácticas Propuestas

> Comprensión de los principios implicados en la cristalización
> Equilibrio de masa y energía
> Proceso por lotes
> Funcionamiento continuo (opcional)
> Evaluación de eficiencia y cinética de la cristalización
> Estudio del efecto de diversos parámetros: nivel de agitación y enfriamiento
> Distribución de tamaño de los cristales

Descripción

El UOP14 brinda una introducción a los principios fundamentales de la cristalización. Es un banco de laboratorio con un reactor de cristalización transparente, que permite visualizar continuamente el desarrollo del proceso. Se utiliza el método de enfriamiento de solución para investigar su comportamiento.

El equipo cuenta con un recipiente encamisado de cristalización, un sistema de control de temperatura y un agitador. La temperatura del reactor es regulada por un circuito de agua caliente que pasa por la camisa.

Un calefactor colocado sobre la línea de alimentación de agua y un sensor de temperatura ubicado dentro del reactor mantienen la temperatura de proceso deseada a través de un controlador PID.

El vaso cristalizador se llena con la solución caliente para someterla al proceso; se la mezcla adecuadamente con un agitador axial de velocidad variable, y al reducir luego la temperatura, la solución se sobresatura para finalmente cristalizarse.
Al finalizar el proceso del lote se descarga una muestra del cristalizador, se la filtra, enjuaga, seca en un horno y finalmente se tamiza. El tamizado de los cristales obtenidos proporciona una clasificación granulométrica a través de mallas de diferentes calibres. Estas últimas se entregan con el UOP14. El fraccionamiento resulta útil para evaluar la distribución de tamaño de los cristales y el crecimiento de los grupos nucleados.

Se incluye un sensor de conductividad que ayuda a monitorear el desarrollo del proceso.

Se pueden investigar diferentes velocidades de enfriamiento variando el caudal del agua de la camisa. Para hacerlo de modo simple y rápido, se provee un caudalímetro con válvula de control. Así, los estudiantes investigan las diferentes condiciones que se dan en la cristalización

El funcionamiento del equipo se controla de forma sencilla, ya que su panel de control incluye indicadores de conductividad y temperatura así como todos los controles necesarios (mezclador, calefactor, regulador de temperatura).

El manual de instrucciones incluye una serie de experimentos que brindan mayor solidez de conocimiento a los estudiantes de operaciones unitarias.

El equipo se entrega completo, con interfase USB y adquisidor de datos. Los parámetros que se generan en la operación del equipo, se transfieren a una PC (que debe ser provista por el usuario). El programa asociado incluye un graficador avanzado, instrucciones para configurar el equipo, guías de trabajos prácticos, teoría relacionada y archivos de ayuda.

La PC debe contar con un puerto USB y sistema operativo Windows.

UOP14-11 Accesorio Opcional para Alimentación Continua

 Este banco de laboratorio forma parte de un sistema de cristalización continua junto con el UOP14. El módulo puede usarse con fines didácticos y además para demostrar las ventajas del proceso continuo al compararlo con el proceso de fabricación por lotes. Una bomba peristáltica con velocidad variable controla el caudal de solución caliente que pasa del tanque de alimentación hacia el reactor y un controlador unido a dos calefactores mantienen la temperatura.

El UOP14-11 es totalmente autoportante y puede anexarse en cualquier momento para convertir un cristalizador por lotes Armfield en un sistema continuo.

Accesorios Opcionales

UOP14-11 Accesorio Opcional para Alimentación Continua

Este accesorio se encuentra disponible para experimentos en sistema continuo
> Banco de laboratorio con base de plástico ABS y consola eléctrica integrada sobre la cual se coloca un tanque de alimentación y agitador en acrílico trasparente junto con un calefactor y una bomba peristáltica
> Sensor de temperatura y calefactor de 2.5kW anexados al tanque de alimentación y conectados a un controlador PID para regular con precisión la temperatura de la solución
> Bomba peristáltica para enviar la solución del tanque de reserva de 20 litros al reactor

Accesorios Requeridos

UOP14-12 Conjunto de Filtración por Vacío Tipo Buchner
Horno de laboratorio para secar las muestras de cristales
Balanza de laboratorio

El software necesita una computadora con Windows con puerto USB
(la PC no está incluida)

Requisitos

Suministro Eléctrico
UOP14-A: 220-240V/1ph/50Hz at 13A
UOP14-B: 120V/1ph/60Hz at 20A
UOP14-G: 220-240V/1ph/60Hz at 13A

Suministro de Agua
Agua fría a un mínimo de 3 litros/min a 3 bar

Especificación De Transporte

UOP14:
Volumen: 0.35m3
Peso bruto: 35kg

UOP14-11:
Volumen: 0.35m3
Peso bruto: 35kg

Dimensiones Totales

UOP14:
Altura: 0.65m
Longitud: 1m
Profundidad: 0.5m

UOP14-11:
Altura: 0.69m
Longitud: 1m
Profundidad: 0.5m