Кольцо Рашига - Raschig ring

Кольца Рашига один дюйм (25 мм) керамические

Кольца Рашига представляют собой куски трубки примерно одинаковой длины и диаметра, в большом количестве используемые в качестве упакованная кровать в столбцах для дистилляции и другие химическая инженерия процессы. Обычно они керамические, металлические или стеклянные и обеспечивают большую площадь поверхности в объеме колонны для взаимодействия между жидкостью и парами газа. Кольца Рашига названы в честь их изобретателя, немецкого химика. Фридрих Рашиг.[1][2]

Использовать

Они образуют так называемую случайную упаковку и позволяют Рашигу проводить дистилляции с гораздо большей эффективностью, чем его конкуренты, использующие фракционная перегонка колонны с лотками.[1]

В ректификационной колонне рефлюкс или конденсированный пар стекает по колонне, покрывая поверхности колец, в то время как пар из ребойлер идет вверх по колонне. Поскольку пар и жидкость движутся противотоком друг к другу в небольшом пространстве, они стремятся к равновесию. Таким образом, менее летучий материал имеет тенденцию идти вниз, а более летучий - вверх.

Они также используются для устройств, в которых газ и жидкость вступают в контакт с целью абсорбции газа, отгонки или химической реакции, а также в качестве опоры для биопленки в биологических реакторах.

Кольца Рашига из боросиликатное стекло иногда используются при обращении с ядерными материалами. Они используются внутри сосудов и резервуаров, содержащих растворы делящихся материалов, например растворы обогащенных уранилнитрат. Там они действуют как поглотители нейтронов, чтобы предотвратить авария с критичностью.[3]

События

Учитывая успех кольца Рашига, были разработаны другие формы, чтобы либо улучшить его, либо избежать патентования на определенные конструкции.

Кольцо Pall

Кольцо Палла пытается повысить полезные свойства набивки, увеличивая количество кромок для нарушения потока, одновременно уменьшая объем, занимаемый самой средой набивки кольца. Вместо того, чтобы использовать трубку со сплошными стенками, кольцо Палла напоминает структуру открытой корзины из тонких стержней. Они образуют как трубу, так и радиальную структуру из поперечин.[4] Кольца Палла могут быть отлиты под давлением из пластмассы, керамики или штампованы из металлического листа.

Супер кольцо

«Супер кольцо» Рашига представляет собой дальнейшее развитие той же концепции, что и кольцо Pall. Он оптимизирует создание турбулентных потоков пленочного типа и предотвращает образование капель.[5] «Кольца» больше не напоминают кольца, а спрессованы из металлического листа в виде волнообразных узких полос. Супер-кольца появились в 1995 году и с тех пор были усовершенствованы в течение нескольких поколений.[6]

Бялецкое кольцо

Кольца Палла (бежевые и большие белые) и кольца Бялецкого (другие)

Запатентовано в 1974 году польским инженером-химиком из Краков Кольца Збигнева Бялецкого - это улучшенная версия колец Рашига. Кольца могут быть отлиты под давлением из пластмассы или штампованы из металлического листа без сварки. Удельная поверхность Заполнение составляет 60–440 м² / м³.[7]Преимущества колец Бялецкого:

  • сопротивление потоку жидкости в два-три раза ниже, чем у колец Рашига,
  • в два-три раза выше пропускная способность,
  • равномерно диспергировать жидкость по всему сечению колонны вне зависимости от способа подачи, даже при точечной подаче жидкости,
  • задержка жидкости ("задержка") по сравнению с другими заполнениями незначительна - жидкость быстро стекает вниз после прекращения работы колонки,
  • разрешающая способность на постоянном уровне независимо от нагрузки на колонку,
  • коэффициент массопередачи увеличивается с увеличением размера кольца, в отличие от других заполнителей, используемых до сих пор,
  • минимальное зарастание (не покрывать осадком),
  • жесткая конструкция, позволяющая снизить вес до 20% по сравнению с другими наполнителями.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Андреа Селла (2008). "Кольца Рашига". Мир химии. 5 (9): 83.
  2. ^ "Описание товара: Керамическое кольцо Рашига". LianChuang. 15 июля 2016 г.
  3. ^ Ассоциированные университеты Ок-Ридж Кольца Рашига для контроля критичности (1980-е годы)
  4. ^ «Кольцо Пэла» (PDF). Raschig-Jaeger Technologies.
  5. ^ «Супер-Ринг Рашига» (PDF). Raschig-Jaeger Technologies.
  6. ^ Шультес, М. (январь 2003 г.). «Супер-кольцо Рашига: упаковка нового четвертого поколения предлагает новые преимущества». Химико-технические исследования и разработки. 81 (1): 48–57. Дои:10.1205/026387603321158186.
  7. ^ "Нержавеющее кольцо Бялецкого". ZPWK.
  8. ^ «Бялецкое кольцо». DSN DOLSIN.