Случайная упаковка столбцов

Неупорядоченная насадка колонны — это практика набивки дистилляционной колонны фильтрующим материалом произвольного размера с целью оптимизации площади поверхности, на которой реагенты могут взаимодействовать, при этом минимизируя сложность конструкции таких колонн. Случайная упаковка колонок является альтернативой структурированной упаковке колонок .

Упакованные столбцы

Насадочные колонны, в которых используется фильтрующий материал для химического обмена, являются наиболее распространенными устройствами, используемыми в химической промышленности для оптимизации контакта реагентов. Насадочные колонны используются в ряде отраслей промышленности для обеспечения тесного контакта двух несмешивающихся/частично несмешивающихся жидкостей, которые могут быть жидкость/газ или жидкость/жидкость. Жидкости пропускаются через колонну в противоточном потоке . В колонне важно поддерживать эффективный массоперенос , поэтому важно выбрать насадку, которая будет поддерживать большую площадь поверхности для массопереноса . ^[1]

История

Случайная насадка использовалась еще в 1820 году. Первоначально насадочный материал состоял из стеклянных сфер, однако в 1850 году их заменили более пористой пемзой и кусочками кокса .

Приложения

Колонки со случайной насадкой используются в различных приложениях, в том числе:

Типы

Кольцо Рашига

Кольцо Рашига — это кусок трубки, изобретенный примерно в 1914 году. ^[2] который используется в больших количествах в упаковочной колонне. Кольца Рашига обычно изготавливаются из керамики или металлов и обеспечивают большую площадь поверхности внутри колонны, обеспечивая взаимодействие между жидкостью и парами газа.

Кольцо Лессинга

Кольца Лессинга представляют собой тип случайной упаковки, похожей на кольцо Рашига , изобретенное в начале 20 века британским химиком немецкого происхождения Рудольфом Лессингом (1878-1964) из компании Mond Nickel Company . ^[3] Первоначально он был завернут из стальных полос согласно его патенту 1919 года. ^[4] теперь они сделаны из керамики. Кольца Лессинга имеют внутренние перегородки, которые увеличивают площадь поверхности и повышают массообмена эффективность . Кольца Лессинга имеют высокую плотность и превосходную термо- и кислотостойкость. Кольца Лессинга устойчивы к коррозии и используются в регенеративных оксидных системах и системах передачи.

Кольцо Палля

Кольца Палля являются наиболее распространенной формой случайной упаковки. Они подобны кольцам Лессинга и произошли от кольца Рашига . Кольца Палля имеют аналогичные цилиндрические размеры, но имеют ряды окон, которые повышают производительность за счет увеличения площади поверхности . Они подходят для применений с низким перепадом давления и высокой производительностью. Они обладают определенной степенью хаотичности и относительно высокой задержкой жидкости, что способствует высокой абсорбции, особенно когда скорость реакции низкая. Поперечная структура кольца Палля делает его механически прочным и пригодным для использования в глубоких насадочных слоях.

Кольцо Бялецкого

Кольцо Бялецкого было запатентовано в 1974 году польским инженером-химиком из Кракова Збигневом. Кольца Бялецкого представляют собой улучшенную версию колец Рашига. Кольца могут быть отлиты под давлением из пластмассы или штампованы из металлического листа без сварки. Удельная поверхность насыпи колеблется от 60 до 440 м2. ²/м ³. ^[5]

Кольцо Диксона

Кольца Диксона имеют конструкцию, аналогичную кольцам Лессинга. Они изготовлены из сетки из нержавеющей стали , что обеспечивает кольцам Dixon низкий перепад давления и после предварительного смачивания. Кольца Диксона имеют очень большую площадь поверхности , что увеличивает скорость массообмена . Кольца Диксона обладают большим удержанием жидкости, низким перепадом давления, большой площадью поверхности и высокой скоростью массообмена. Кольца Диксона используются для лабораторной дистилляции и очистки.

Ссылки

^ Справочник_инженеров_химиков Перри
^ Рашиг США. «Металлические случайные насадки: краткое изложение истории создания» (PDF) . Рашиг США.
^ Рейн, АХ (1965). «Некролог» . Труды Общества аналитической химии . 2 (2): 26. дои : 10.1039/SA9650200026 .
^ ГБ 139880А
^ «Кольцо Бялецкого из нержавеющей стали» . ЗПВК .

[1] ^ Справочник_инженеров_химиков Перри

[2] Рашиг США. «Металлические случайные насадки: краткое изложение истории создания» (PDF) . Рашиг США.

[3] Рейн, АХ (1965). «Некролог» . Труды Общества аналитической химии . 2 (2): 26. дои : 10.1039/SA9650200026 .

[4] ГБ 139880А

[5] «Кольцо Бялецкого из нержавеющей стали» . ЗПВК .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]