CE 520 Cristallisation par refroidissement – Banc d’essai pour étude de grossissement des cristaux en lit fluidisé
Ref : EWTGUCE520
La cristallisation permet de transformer les matières dissoutes dans une solution en une matière solide et de les séparer. Ce banc d’essai a été développé en collaboration avec l’Institut pour le Génie des Procédés Thermiques de l’Université Martin-Luther à Halle-Wittenberg (Prof. Dr. Ulrich).
Une pompe refoule une solution saturée de sulfate de potassium dans un circuit comprenant un réservoir. Pour éviter une cristallisation prématurée, la solution est chauffée à une température supérieure à la température de saturation avec l’aide d’un circuit de chauffage. Les deux circuits sont connectés par deux échangeurs de chaleur. Une petite partie de cette solution sous-saturée traverse en bypass la cellule de cristallisation.
Cette partie de la solution est refroidie en vue de la cristallisation avec de l’eau de refroidissement par deux échangeurs de chaleur. La baisse de la température met la solution dans un état sursaturé, métastable. La cellule de cristallisation est un tube pourvu de filtres poreux à l’entrée et à la sortie. La cellule amovible peut être ouverte pour permettre le remplissage de cristaux comme germes cristallins. La sortie des cristaux de la cellule est empêchée par le choix des filtres poreux. Les conditions d’écoulement entraînent la formation d’un lit fluidisé à l’intérieur de la cellule. Le sulfate de potassium dissous se cristallise sur les germes à partir de la solution métastable. Les cristaux grossissent.
La pesée des cristaux avant et après l’essai et la mesure du temps permettent de déterminer la vitesse de croissance. Un réservoir de mélange avec un échangeur de chaleur est prévu pour la préparation d’une solution saturée de sulfate de potassium. La température dans les deux réservoirs et la température nécessaire pour la cristallisation dans le bypass sont enregistrées et régulées par des capteurs.
Une étuve, une balance, une tamiseuse et un microscope sont recommandés pour l’évaluation des essais. Le sulfate de potassium n’est pas fourni.
Documentation didactique
La documentation didactique bien structurée expose les principes de base et guide l’étudiant dans la réalisation des essais.
Contenu didactique / Essais
- Principe de base de la cristallisation par refroidissement
- Étude des facteurs influant sur le grossissement des cristaux
- Sursaturation
- Durée de cristallisation
Les grandes lignes
- Cristallisation à partir de solutions
- Étude du grossissement des cristaux dans un lit fluidisé
- Matériaux transparents permettant d’observer les processus
Caractéristiques techniques
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Réservoir de mélange | Env. 25 L |
| Réservoir pour solution sous-saturée | Env. 25 L |
| Circuit de chauffage | Env. 32 L |
| Pompe (solution) – Débit de refoulement max. | Env. 18 L/min |
| Pompe (solution) – Hauteur de refoulement max. | Env. 38 m |
| Pompe (circuit de chauffage) – Débit de refoulement max. | Env. 6 L/min |
| Pompe (circuit de chauffage) – Hauteur de refoulement max. | Env. 9 m |
| Cellule de cristallisation – Diamètre | Env. 40 mm |
| Cellule de cristallisation – Hauteur | Env. 80 mm |
| Puissance du dispositif de chauffage | Env. 2 kW |
| Plages de mesure – Température | 3x 0…100 °C, 1x 0…80 °C |
| Plages de mesure – Débit | 1x 0…12 L/min |
Informations logistiques
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Dimensions (L x l x h) | 2000 x 800 x 1850 mm |
| Poids | Env. 255 kg |
| Nécessaire au fonctionnement | 230 V, 50 Hz, raccord d’eau froide : min. 3 bar, max. 15 °C; drain |
Délai de livraison estimé : 16 semaines
