Un anillo de Raschig es un trozo de tubo, aproximadamente igual en longitud y diámetro, que se utiliza en grandes cantidades como lecho empaquetado 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 , [1] [2] quien los patentó en 1914. [3] [4]
Forman lo que se conoce como empaquetamiento aleatorio y permitieron a Raschig realizar destilaciones con mucha mayor eficiencia que sus competidores utilizando columnas de destilación fraccionada con platos. [1]
En una columna de destilación, el reflujo o vapor condensado corre hacia abajo por la columna, cubriendo las superficies de los anillos, mientras que el vapor del rehervidor sube por la columna. Cuando el vapor y el líquido pasan uno al otro en contracorriente en un espacio pequeño, tienden al 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, extracción o reacción química, y como soporte para biopelículas en reactores biológicos.
En ocasiones se emplean anillos Raschig de vidrio de borosilicato para la manipulación 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 . [5]
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Dado el éxito del anillo Raschig, se han desarrollado otras formas para mejorarlo o evitar patentes para diseños particulares.
El Pall-Ring, comúnmente escrito como anillo Pall, desarrollado por Wilhelm Pfannmüller de BASF durante la Segunda Guerra Mundial, [6] intenta aumentar los aspectos útiles del empaque, al proporcionar un mayor número de bordes para interrumpir el flujo, al mismo tiempo que reduce el volumen tomado. arriba por el propio medio de empaquetadura del anillo. En lugar de utilizar un tubo de pared sólida, 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. [7] Los anillos Pall pueden estar moldeados por inyección de plástico, moldeados de cerámica o moldeados a presión a partir de láminas de metal.
El Raschig Super Ring representa un desarrollo posterior del mismo concepto detrás del anillo Pall. Optimiza la producción de flujos turbulentos tipo película y previene la formación de gotas. [8] Los 'anillos' ya no se parecen a anillos, sino que están prensados a partir de una lámina de metal en forma de tiras estrechas onduladas. Los súper anillos aparecieron en 1995 y desde entonces se han desarrollado a lo largo de varias generaciones mejoradas. [9]
El anillo Bialecki, desarrollado por el mismo Pfanmüller que el Pall-Ring y patentado por primera vez en 1944, [10] lleva 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 pueden estar moldeados por inyección de plástico o conformados a presión a partir de chapa metálica sin soldadura. La superficie específica de relleno oscila entre 60 y 440 m 2 /m 3 . [11] Las ventajas de los anillos Białecki incluyen: