Le document présente un modèle pour la simulation dynamique de procédés d'évaporation-cristallisation, incluant des équipements spécifiques comme un bouilleur, un cristalliseur et un filtre. Il détaille également les bilans matière et thermique, ainsi que les paramètres de solubilité et de cinétique de cristallisation. Des applications pédagogiques pour la conduite d'installations d'évaporation-cristallisation et l'analyse de bilans énergétiques sont aussi abordées.

1. Modèle: Evaporation-cristallisation
Présentation du modèle
AZPROCEDE, SIMULATION
DYNAMIQUE DE PROCÉDÉS
WWW.AZPROCEDE.FR

2. Evaporation-cristallisation: équipements
Equipements:
 un bouilleur alimenté en continu par une pompe
volumétrique à piston à débit réglable,
 une épingle électrique de chauffe et un condenseur total,
 un cristalliseur (continu ou discontinu) avec agitateur à
vitesse variable, serpentin de refroidissement, et régulation
de niveau pour marche en continu,
 un filtre permettant de séparer les eaux mères des cristaux,
 des bacs d’alimentation, de concentrâts, de condensats,
d’eaux mères et un stockage pour les cristaux humides,
 diverses sécurités pour protections des équipements
(épingle électrique notamment),

3. Condenseur total
Pompe volumétrique
à débit réglable
Epingle électrique de chauffe

4. Condensat
Alimentation
Concentrât

5. Serpentin de refroidissement
Cristalliseur
avec agitateur
Filtre

6. Bac de condensât
Bac d’alimentation
Bac d’eaux mères
Bac de cristaux
Bac de concentrât (vidange)

7. Evaporation-cristallisation: modèle numérique
 bilans matière et thermique pour le bouilleur (évaporateur),
 bilans matière et thermique pour le cristalliseur,
 bouton d’ensemencement
,
 solubilité et cinétique de cristallisation en fonction du sel, de
la température (deux équations paramétrables S=exp(aT+b)
ou S=aT2+bT+c), de l’agitation…
 courbe de sursaturation, hydratation possible du sel,
enthalpie de cristallisation, ordre et constante cinétique...

8. Evaporation-cristallisation : applications pédagogiques
 Conduite d’une installation d’évaporation - cristallisation
avec séquences de démarrage:
Remplissage du bouilleur,
concentration du bouilleur,
mise en continu de l’évaporateur,
cristallisation en continu ou en discontinu,
 Illustration de bilan matière global et partiel sur une
opération d’évaporation-cristallisation,
 Applications pédagogiques diverses:
• lecture des courbes de solubilité,
• conversions g de sel/100g d’eau<->titres massiques,
• bilans énergétiques,…