Inresfriador de absorção de brometo de lítios, a solução de brometo de lítio (LiBr) atua como absorvente primário, possibilitando o ciclo de refrigeração por meio de suas fortes propriedades ygroscópicas. Ao absorver prontamente o vapor de água, mantém um ambiente de baixa temperatura e baixa pressão dentro do absorvedor, facilitando assim a produção de água gelada. No entanto, a solução de LiBr apresenta características de solubilidade dependentes da temperatura. Quando os parâmetros operacionais se desviam das especificações de projeto e a concentração da solução excede seu limite de solubilidade à temperatura predominante, o LiBr precipita da fase líquida como cristais sólidos — um fenômeno conhecido como cristalização.

O mecanismo subjacente pode ser ilustrado por analogia a uma solução de açúcar supersaturada: em temperaturas elevadas, mais soluto pode ser dissolvido, enquanto uma redução na temperatura ou uma concentração excessiva de soluto resulta em precipitação. Em sistemas de LiBr, aplicam-se princípios termodinâmicos semelhantes, com a cristalização ocorrendo quando a supersaturação é atingida.

Implicações operacionais da cristalização

A cristalização apresenta riscos operacionais significativos para resfriadores de absorção. Depósitos sólidos de LiBr podem se acumular nas vias de circulação, obstruindo os distribuidores de spray e as linhas de solução, restringindo assim o fluxo do absorvedor. Além disso, a deposição de cristais nas superfícies do trocador de calor forma uma camada isolante, prejudicando o desempenho da transferência de calor e reduzindo substancialmente a capacidade de resfriamento. A restrição do fluxo também pode levar a desequilíbrios térmicos e de pressão localizados dentro do absorvedor ou gerador, comprometendo a estabilidade do ciclo de absorção.

Se a cristalização progredir sem controle, os sistemas de monitoramento e controle a bordo detectarão desvios de concentração, temperatura ou pressão e iniciarão um desligamento automático de proteção. Essa "parada forçada" de proteção evita danos mecânicos, mas resulta em perda imediata da capacidade de resfriamento. A restauração requer aquecimento controlado para dissolver os cristais, seguido de inspeção mecânica e remoção de quaisquer bloqueios residuais, um processo demorado e operacionalmente disruptivo.

Causas primárias da cristalização

• Os fatores iniciadores típicos incluem:
• Temperaturas excessivamente baixas da água de resfriamento, induzindo resfriamento localizado do absorvedor.
• Concentração elevada da solução além dos limites de solubilidade.
• Interrupção da entrada de calor ou da circulação da solução, causando quedas rápidas e localizadas de temperatura.
• Sequências de inicialização ou desligamento inadequadas, especialmente resfriamento abrupto.
• Entrada de partículas ou outras impurezas servindo como locais de nucleação.