Anillo raschig

Los anillos de Raschig son piezas de tubo, aproximadamente iguales en longitud y diámetro, que se utilizan en grandes cantidades como lecho compacto dentro de columnas para destilaciones y otros procesos de ingeniería química. Suelen ser de cerámica, metal o vidrio y proporcionan una gran superficie dentro del volumen de la columna para la interacción entre los vapores de líquido y gas. Los anillos Raschig llevan el nombre de su inventor, el químico alemán Friedrich Raschig, quien los patentó en 1914.

Usar

Forman lo que se conoce como empaque aleatorio y permitieron a Raschig realizar destilaciones de mucha mayor eficiencia que sus competidores utilizando columnas de destilación fraccionada con platos.

En una columna de destilación, el reflujo o vapor condensado baja por la columna, cubriendo las superficies de los anillos, mientras que el vapor del rehervidor sube por la columna. Como el vapor y el líquido se cruzan en contracorriente en un espacio pequeño, tienden hacia el equilibrio. Así, el material menos volátil tiende a ir hacia abajo y el material más volátil hacia arriba.

También se utilizan para dispositivos donde se ponen en contacto gas y líquido con fines de absorción de gas, stripping o reacción química, y como soporte para biopelículas en reactores biológicos.

Los anillos Raschig hechos de vidrio de borosilicato a veces se emplean en el manejo de materiales nucleares. Se utilizan en el interior de recipientes y tanques que contienen soluciones de material fisionable, por ejemplo, soluciones de nitrato de uranilo enriquecido. Allí actúan como absorbentes de neutrones para evitar un accidente de criticidad.

Desarrollos

Dado el éxito del anillo Raschig, se han desarrollado otras formas para mejorarlo o para evitar patentes para diseños particulares.

Anillo Pall

El Pall-Ring, comúnmente deletreado como Pall ring, desarrollado por Wilhelm Pfannmüller de BASF durante la Segunda Guerra Mundial, intenta aumentar los aspectos útiles del empaque, proporcionando una mayor cantidad de bordes para interrumpir el flujo, al mismo tiempo que reduce el volumen tomado. por el propio medio de empaque del anillo. En lugar de utilizar un tubo de paredes sólidas, el anillo Pall se asemeja a una estructura de canasta abierta de barras delgadas. Estos forman tanto un tubo como una estructura radial de barras transversales. Los anillos protectores pueden ser moldeados por inyección de plástico, moldeados de cerámica o formados a presión a partir de láminas de metal.

Súper anillo

El 'Superanillo' de Raschig representa un mayor desarrollo de los mismos conceptos detrás del anillo de Pall. Optimiza la producción de flujos turbulentos tipo película y evita la formación de gotas. Los 'anillos' ya no se parecen a los anillos, sino que se presionan a partir de láminas de metal en forma de formas onduladas de tiras estrechas. Los súper anillos aparecieron en 1995 y se han desarrollado a través de varias generaciones mejoradas desde entonces.

Anillo Białecki

Este diseño, desarrollado por el mismo Pfanmüller que el Pall-Ring y patentado por primera vez por él en 1944, recibe erróneamente el nombre del ingeniero químico polaco de Cracovia Zbigniew Białecki. Al igual que los anillos Pall, son una versión mejorada de los anillos Raschig. Los anillos se pueden moldear por inyección de plástico o se pueden moldear a presión a partir de láminas de metal sin soldadura. La superficie específica de relleno oscila entre 60 y 440 m²/m³. Ventajas de los anillos Białecki:

• dos o tres veces menor resistencia al flujo de fluidos que los anillos Raschig,
• dos o tres veces mayor ancho de banda,
• dispersar el líquido uniformemente sobre toda la sección transversal de la columna, independientemente del método de suministro, incluso con el suministro de líquido tipo punto,
• retención de líquidos ("contención") en relación con otros rellenos es insignificante - el líquido fluye rápidamente después de que la columna deja de funcionar,
• resolver el poder a un nivel constante, independientemente de la carga de la columna,
• el coeficiente de transferencia de masa aumenta con el tamaño de las dimensiones del anillo, a diferencia de los otros rellenos utilizados hasta ahora,
• crecimiento mínimo (no cubre con sedimento),
• una construcción rígida, que permite la reducción de peso de hasta un 20% en comparación con otros anillos de llenado.