El camino hacia el cristal perfecto
La cristalización es un proceso que tiene incontables aplicaciones industriales. Entre éstas destaca la producción en serie de cristales artificiales para usos muy diversos, desde edulcorantes alimentarios hasta componentes de celdas fotovoltaicas. Aunque la cristalización es una de las operaciones unitarias más antiguas en la industria química, pueden darse problemas relativos a la calidad de los productos y la fiabilidad del proceso. El proyecto Sinc-pro, financiado con fondos comunitarios, se propuso remediar las deficiencias de la cristalización empleando herramientas que se encuentran en el mercado. Para tal fin validaron el uso de instrumentos de apoyo a las decisiones basados en modelos para obtener cristales uniformes. Las propiedades cruciales para conseguir un rendimiento óptimo son el tamaño, el color y el índice de refracción o el ángulo de la luz al atravesar el cristal. Se hicieron ensayos en todas las etapas: en el laboratorio, en la fase piloto y en la aplicación a escala industrial. Los investigadores de Sinc-pro determinaron cuándo y dónde era más aconsejable aplicar los activadores del proceso automático. De especial importancia fueron las técnicas de medición seleccionadas. Los ensayos subrayaron la gran importancia de aplicar los accionadores (mecanismos que ponen en marcha las mediciones) en las fases iniciales de la optimización. De lo contrario, si se aplican en fases posteriores, se observa una disminución de la sensibilidad por lo que a la calidad del producto se refiere. Se estudiaron casos prácticos con diversos cristales, entre ellos el sulfato amónico, que se usa como fertilizante, y la dextrosa, que es un aditivo alimentario. En los ensayos se observó que las técnicas de medición presentaban un grado elevado de dependencia del tipo de cristal. A partir de los resultados de los ensayos se elaboró un plan. El modelo para la aplicación de las técnicas de medición no proporciona un método único para la producción óptima de cristales. El plan ofrece directrices más útiles relativas al conjunto de técnicas de medición que pueden aplicarse en cualquier punto de la línea de producción. El desarrollo de un marco genérico de optimización y el empleo de herramientas disponibles en el mercado pueden brindar múltiples ventajas. Puede usarse el mismo modelo para la simulación, el diseño experimental y el control de la calidad del producto.