ランダムカラムパッキングとは、蒸留塔にろ過材をランダムに充填する方法であり、反応物が相互作用する表面積を最適化しながら、カラム構造の複雑さを最小限に抑えます。ランダムカラムパッキングは、構造化カラムパッキングの代替手段です。
パックされた列
化学交換のためにフィルターメディアを利用する充填カラムは、化学産業において反応物接触の最適化のために最も一般的に使用される装置です。充填カラムは、液体/気体または液体/液体の2種類の非混和性/部分的に非混和性の流体を密接に接触させるために、様々な産業で使用されています。流体はカラム内を向流で通過します。カラム内では効果的な物質移動を維持することが重要であるため、物質移動のための大きな表面積を支える充填材を選択することが不可欠です。[1]
歴史
ランダムパッキングは 1820 年頃から使用されていました。当初、パッキング材料はガラス球で構成されていましたが、1850 年に、より多孔質の軽石とコークス片に置き換えられました。
アプリケーション
_and_Bialecki_rings_(6).jpg){kind=link}
_and_Bialecki_rings_(6).jpg/1280px-Pall_rings_(2)_and_Bialecki_rings_(6).jpg)
ランダムパックカラムは、次のようなさまざまな用途に使用されます。
種類
ラシヒリング
ラシヒリングは1914年頃に発明された管状のもので[2]、充填塔に大量に使用されています。ラシヒリングは通常、セラミックまたは金属で作られており、塔内で大きな表面積を確保することで、液体とガス蒸気の相互作用を可能にします。
レッシングリング
レッシングリングは、 20世紀初頭にモンドニッケル社のドイツ生まれのイギリス人化学者ルドルフ・レッシング（1878-1964）によって発明されたラシヒリング に似たランダムパッキングの一種です。[3]当初は1919年の特許に従って鋼帯で包まれていましたが、[4]現在ではセラミック製です。レッシングリングは内部に仕切りがあり、表面積を増やして物質移動効率を高めています。レッシングリングは高密度で、耐熱性と耐酸性に優れています。また、耐腐食性があり、再生酸化物システムや移送システムに使用されます。
ポールリング
ポールリングは、最も一般的なランダム充填形式です。レッシングリングに類似しており、ラシヒリングから発展しました。ポールリングはレッシングリングと同様の円筒形寸法ですが、窓列が設けられており、表面積を増やすことで性能が向上します。低圧力損失および高容量用途に適しています。ある程度のランダム性と比較的高い液ホールドアップ性を備えており、特に反応速度が遅い場合に高い吸収を促進します。ポールリングの十字構造は機械的に堅牢であり、深充填層での使用に適しています。
ビアウェツキリング
ビアレッキリングは、1974年にクラクフ出身のポーランド人化学技術者ズビグニェフ・ビアレッキによって特許を取得しました。ビアレッキリングはラシヒリングの改良版です。このリングは、プラスチックの射出成形、または溶接なしで金属板からプレス成形することができます。充填物の比表面積は60～440 m 2 /m 3です。[5]
ディクソンリング
ディクソンリングはレッシングリングと類似した設計です。ステンレススチールメッシュで作られているため、圧力損失が低く、プレウェット処理後も良好な状態を保ちます。ディクソンリングは非常に大きな表面積を有しており、物質移動速度が向上します。ディクソンリングは、液体ホールドアップが大きく、圧力損失が低く、表面積が広く、物質移動速度も高いという特徴があります。ディクソンリングは、実験室での蒸留や洗浄用途 に使用されます。
参考文献
- ^ ペリーの化学エンジニアハンドブック
- ^ Raschig USA. 「金属ランダムパッキング：設計履歴の簡潔な概要」（PDF） . Raschig USA.
- ^ Raine, AH (1965). 「死亡記事」 .分析化学会報. 2 (2): 26. doi :10.1039/SA9650200026.
- ^ GB 139880A
- ^ 「ステンレス ビアウェツキ リング」ZPWK。
