Ce sunt inelele Raschig?

Inelele Raschig sunt cilindri din ceramică, metal sau plastic și sunt folosite pentru a crește eficiența în turnurile de rafinărie de gaze, petrol și chimice. Inelele sunt împachetate aleatoriu în turn pentru a crește suprafața disponibilă pentru reacții chimice. Acestea au o formă tipică ca cilindrii goali, cu un diametru egal cu lungimea cilindrului.

Friedrich Raschig a inventat inelele în anii 1880, dar nu le-a brevetat până în anii 1910. De asemenea, a inventat sau rafinat câteva procese cheie pentru fabricarea diferitelor substanțe chimice organice. Inelele lui Raschig aveau să revoluționeze industria chimică, deoarece ambalajul a îmbunătățit mult eficiența proceselor de fabricație existente. Înainte de invenția sa, primii chimiști au umplut rezervoarele cu sticle sparte de sticlă, ceramică și chiar pietre pentru a câștiga suprafață.

Suprafața pentru procesele chimice este importantă, deoarece fără amestecarea adecvată a gazelor și lichidelor, va avea loc o reacție foarte mică. Dacă gazul este barbotat într-un rezervor de lichid, poate apărea o oarecare amestecare, dar o reacție poate avea loc numai acolo unde gazul și lichidul se întâlnesc, rezultând o eficiență scăzută. Plăcile orizontale cu găuri pot fi instalate într-un turn vertical, cu lichid care curge de sus în jos și gaz de jos în sus. Tăvile turn vor ajuta, dar eficiența reacției este îmbunătățită doar parțial.

Împachetarea unui turn cu inele Raschig plasate aleatoriu creează o suprafață foarte mare pentru reacții. Acest lucru se întâmplă deoarece lichidul se va deplasa în miile de canale formate de inele, acoperind suprafețele interioare și exterioare și, în cele din urmă, curgând spre fund. Gazul care intră în partea de jos va curge prin aceleași căi formate de inele și va avea timp să intre în contact și să reacționeze cu lichidul.

Sunt disponibile materiale diferite pentru inele, cel mai vechi fiind un material ceramic sau ceramică ars la căldură. Ceramica era rezistentă la temperaturi ridicate, dar era fragilă și se putea rupe cu ușurință la încărcarea turnului sau dacă un eveniment de presiune determina ridicarea și apoi căderea inelelor ceramice împachetate. În secolul al XX-lea, producătorii au dezvoltat inele Raschig din metal, plastic și chiar grafit de carbon pentru aplicații la temperaturi înalte.

Producătorii furnizează tabele care arată caracteristicile de ambalare pentru diferite dimensiuni de inele. Inelele Raschig conțin o suprafață medie pentru un anumit volum de turn, iar tabelele arată aceste valori pentru diferite diametre și grosimi de inel. Dacă greutatea este o problemă, greutatea inelului încărcat poate fi determinată din tabel și din volumul turnului.

Inelele Raschig sunt considerate prima generație de turnuri de ambalare proiectate și, datorită unui design relativ simplu, au fost încă utilizate pe scară largă în secolul 21. Alte modele de ambalare au fost dezvoltate în secolul al XX-lea, inclusiv forme precum șei, arcuri spiralate și cilindri cu multe găuri sau perforații. Aceste forme au fost toate încercări de a îmbunătăți timpii de reacție sau de a reduce greutatea și au fost utile pentru unele tipuri de procese chimice. În ciuda acestor îmbunătățiri, un design simplu de inel Raschig a oferit o eficiență de reacție excelentă la prețuri rezonabile față de modele mai exotice.