Dynamic study and control of crystal size distribution (CSD) in a KCL crystallizer

Previous works on crystal size distribution (CSD) control have indicated that a successful control scheme requires on-line measurement of nuclei density. Such measurements can only be performed using an extremely expensive particle size analyzer. Besides the cost, the accuracy of such analyzers is restricted to low concentration slurries. In the present work an attempt is made to replace nuclei density by an alternative process variable which can be measured easily and inexpensively. Theoretical analysis of a KCl crystallizer shows that slurry density in the fines loop is an excellent substitute for nuclei density. Preliminary tests show that a turbidimeter can be used for measurement of slurry density in the fines loop. Proportional direct feedback control based on measurement of slurry concentration in the fines loop and manipulation of fines removal rate is shown to stabilize an inherently unstable crystallizer. The ability of the control scheme to suppress outside disturbances is also verified. Des travaux anterieurs sur le controle de la distribution des dimensions des cristaux ont indique qu'un systeme de controle satisfaisant exige, une mesure integree de la concentration des germes, ce qu'on ne peut faire sans avoir recours a un analyseur tres couteux des dimensions des particules; il faut ajouter au cout le fait que la precision des analyseurs de ce type est restreinte a des suspensions de faibles concentrations. On a churche, dans le present travail, a remplacer la concentration des particules par une autre variable du precede qui peut etre mesuree facilement et a peu de frais. L'analyse theorique d'un cristalliseur de KCI indique que la densite de la suspension dans la boucle des particules fines peut tres bien remplacer la concentration des particules. Des essais preliminaires indiquent qu'on peut employer un turbidimetre pour mesurer la densite de la suspension dans la boucle des particules fines. On montre qu'un controle proportionnel a retroaction directe base sur la mesure de la concentration de la suspension dans la boucle des particules fines et sur une action sur la vitesse d'enlevement de ces fines, stabilise un cristalliseur normalement instable. On a aussi verifie l'aptitude du systeme de controle a contrebalancer des perturbations exterieures.