ESTUDO SOBRE CRISTALIZAÇÃO E SUAS APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA QUÍMICA

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Disciplina: Operações Unitárias 
Docente: Alcivan Almeida Evangelista Neto 
Discente: Wigna Élen de Oliveira 
Curso: Biocombustíveis (4.8427.1V) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO SOBRE CRISTALIZAÇÃO E SUAS APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA 
QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Apodi – RN 
Dezembro de 2020 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. CRISTALIZAÇÃO ............................................................................................................. 3 
2. TÉCNICAS DE CRISTALIZAÇÃO ................................................................................. 3 
2.1. CRISTALIZAÇÃO INDUZIDA ................................................................................... 3 
2.2. CRISTALIZAÇÃO POR REAÇÃO QUÍMICA .......................................................... 4 
2.3. CRISTALIZAÇÃO POR EVAPORAÇÃO .................................................................. 4 
3. ALGUNS EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO ................................................... 4 
3.1. TANQUES DE CRISTALIZAÇÃO ............................................................................. 4 
3.2. CRISTALIZADOR A VÁCUO .................................................................................... 5 
3.3. CRISTALIZADOR DE SWENSON-WALKER .......................................................... 6 
4. CRISTALIZAÇÃO NAS INDÚSTRIAS........................................................................... 7 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. CRISTALIZAÇÃO 
A cristalização é uma operação unitária que consiste na transformação de uma ou 
mais substâncias do estado líquido, sólido amorfo e/ou sólido para o estado cristalino. 
Esse método é de grande importância, haja vista que, em um processo de produção de 
substâncias cristalinas, a pureza do produto final pode ser afetada na última etapa, então, 
a cristalização é capaz de impedir que isso ocorra (CARLOS et al., 2017). 
O procedimento de cristalização ocorre em duas etapas essenciais: a nucleação 
(primária e secundária) e o crescimento do cristal. Na primeira fase, é importante que 
aconteça a geração de condições no seio da mistura que se deseja cristalizar, pois, desse 
modo, as moléculas tendem a se unirem e formarem o cristal. Para que tudo ocorra de 
maneira eficaz, é preciso que haja sempre uma circulação ou agitação da mistura líquida, 
pois esse movimento propicia o contato/união das moléculas entre si. Na segunda fase, 
quando o núcleo já encontra-se construído, o cristal começa a criar forma. Esse 
crescimento pode ser condicionado por alguns fatores, por exemplo: o grau de 
sobressaturação, a velocidade da agitação/circulação, a temperatura etc. (PEIXOTO, 
2013). A Figura 01 exemplifica esse processo. 
Figura 01: Esquematização de um processo de nucleação e crescimento de cristal 
 
 
2. TÉCNICAS DE CRISTALIZAÇÃO 
A cristalização conta com diversas técnicas, as quais se distinguem no método de 
alcance da supersaturação, que pode ser por meio de: reação química, resfriamento, 
evaporação, vácuo ou inserção de antissolvente (CARLOS et al., 2017). 
2.1. CRISTALIZAÇÃO INDUZIDA 
FONTE: CARLOS et al., 2017 
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Nesse método, há uma diminuição no consumo de energia, o que é importante. O 
processo acontece quando um corpo é inserido em uma substância sem ocasionar uma 
reação química, apenas alterar a solubilidade. A precipitação ocorre porque, com a adição 
do composto, o nível de soluto aumenta e o solvente tem dificuldade de dissolver tudo, 
então o precipitado se forma (CARLOS et al., 2017). 
2.2. CRISTALIZAÇÃO POR REAÇÃO QUÍMICA 
De acordo com Carlos et al. (2017), nesse tipo de cristalização, o precipitado 
(insolúvel) é formado pela reação química entre dois compostos solúveis 
2.3. CRISTALIZAÇÃO POR EVAPORAÇÃO 
Nessa técnica de cristalização, a concentração da solução – formação do 
precipitado – acontece em temperatura constante, a qual ocasiona a evaporação do 
solvente existente, deixando apenas o soluto. Isso ocorre porque o calor, proveniente da 
temperatura, transpassa um trocador de calor situado no interior do cristalizador. Essa 
espécie de cristalização é, geralmente, aplicada nos casos em que a solubilidade é variável 
juntamente com a temperatura (CARLOS et al., 2017). 
3. ALGUNS EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO 
Os cristalizadores são equipamentos nos quais a cristalização acontece. Esses 
equipamentos podem ser categorizados de acordo com o modo de obtenção de partículas. 
Primeiramente, existem os cristalizadores que realizam a precipitação através do 
resfriamento de uma solução concentrada e quente. Há, também, os cristalizadores que 
promovem a precipitação por meio da evaporação de uma solução. Por fim, existem os 
cristalizadores que causam a precipitação por intermédio do resfriamento e da evaporação 
(PEIXOTO, 2013). 
3.1. TANQUES DE CRISTALIZAÇÃO 
Os tanques de cristalização (Figura 02) possuem um funcionamento que consiste 
no escoamento da solução quente, seguido do resfriamento dessa mesma solução e, por 
fim, a raspagem/agitação dos cristais. Esse modelo de cristalizador é formado por um 
tanque com agitação, um fundo cônico e serpentinas de resfriamento (CARLOS et al., 
2017). 
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Figura 02: Ilustração de tanques de cristalização 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os tanques de cristalização possuem como característica positiva o seu 
funcionamento de baixo custo e grande eficiência. Além do mais, trata-se de equipamento 
mais recomendado para processos de pequenas escalas. Como pontos negativos, 
destacam-se a despesa com mão de obra, a irregularidade do produto final e a baixa 
solubilidade (CARLOS et al., 2017). 
Esse tipo de equipamento é bastante empregado em indústrias de cristalização de 
açúcar, exercendo as seguintes funções: resfriamento da temperatura, formação de 
cristais, inserção de mel na água quente e aumento da concentração – alterando a 
aparência (CARLOS et al., 2017). 
3.2. CRISTALIZADOR A VÁCUO 
O cristalizador a vácuo (Figura 03) opera através da vaporização pelo calor da 
carga, seguida do resfriamento do líquido (ao passar para o outro “flash”) e, por fim, a 
ocorre a própria cristalização. 
Figura 03: Ilustração de um cristalizador a vácuo 
FONTE: CARLOS et al., 2017 
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3.3. CRISTALIZADOR DE SWENSON-WALKER 
O cristalizador tipo Swenson-Walker (Figura 04) é caracterizado pelo seu 
funcionamento, que é através do resfriamento. No que diz respeito à sua estrutura, o 
equipamento possui um calha de formato semicilíndrico, podendo funcionar tanto de 
maneira individual, quanto de maneira acoplada a outras unidades (quatro, no máximo), 
contanto que todas as calhas estejam ligadas a um mesmo motor (PEIXOTO, 2013). 
Figura 04: Ilustração de um cristalizador Swenson-Walker 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: PEIXOTO, 2013 
FONTE: PEIXOTO, 2013 
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4. CRISTALIZAÇÃO NAS INDÚSTRIAS 
Segundo Carlos et al. (2017), a cristalização é um procedimento aplicado em 
diversas indústrias, trabalhando de acordo com as especificidades de cada uma. No ramo 
alimentício, por exemplo, o processo é utilizado para a produção de sal e açúcar; no ramo 
farmacêuticos, para ácido bórico; no ramo de minérios, para a remoção de óxido de 
alumínio contido na bauxita; no setor metalúrgico, para alumínio e níquel; e no setor 
químico, para a geração de sulfato de sódio e amônia destinados à produção de 
fertilizantes, compostos para inseticidas, entre outros. Já de acordo com Peixoto (2013), 
outros setores nos quais a cristalização é empregada, são: o setor de cosméticos, para a 
obtenção de ácido hialurônico, por exemplo; e na formulação de sorvetes, cremes etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
CARLOS, Antônio et al. Cristalização. 2017. Disponível em: 
https://pt.slideshare.net/JliaFigueiredo3/cristalizao-operaes-unitrias-b.Acesso em: 22 
dez. 2020. 
PEIXOTO, André. Introdução às operações unitárias e o processo de cristalização. 
2013. Disponível em: https://pt.slideshare.net/silvaniamendesmoreschi/cristalizao-
25618984. Acesso em: 22 dez. 2020. 
https://pt.slideshare.net/JliaFigueiredo3/cristalizao-operaes-unitrias-b
https://pt.slideshare.net/silvaniamendesmoreschi/cristalizao-25618984
https://pt.slideshare.net/silvaniamendesmoreschi/cristalizao-25618984