Un anillo de Raschig es un trozo de tubo, de aproximadamente igual longitud y diámetro, que se utiliza en grandes cantidades como lecho empacado 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 de Raschig reciben su 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 de mucha mayor eficiencia que sus competidores que usaban columnas de destilación fraccionada con bandejas. [1]
En una columna de destilación, el vapor de reflujo o condensado desciende por la columna y cubre las superficies de los anillos, mientras que el vapor del rehervidor asciende por la columna. A medida que el vapor y el líquido pasan uno al otro en contracorriente en un espacio pequeño, tienden hacia el equilibrio. Por lo tanto, el material menos volátil tiende a descender y el más volátil a ascender.
También se utilizan para dispositivos en los que se ponen en contacto gas y líquido con fines de absorción, extracción o reacción química de gases, y como soporte de biopelículas en reactores biológicos.
Los anillos Raschig fabricados con vidrio de borosilicato se emplean a veces en 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]
_and_Bialecki_rings_(6).jpg/1280px-Pall_rings_(2)_and_Bialecki_rings_(6).jpg)
Dado el éxito del anillo Raschig, se han desarrollado otras formas para mejorarlo o evitar patentes para diseños particulares.
El anillo Pall, 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 una mayor cantidad de bordes para interrumpir el flujo, al mismo tiempo que reduce el volumen ocupado por el medio de empaque del anillo en sí. En lugar de utilizar un tubo de pared sólida, el anillo Pall se asemeja a una estructura de canasta abierta de barras delgadas. Estas forman tanto un tubo como una estructura radial de barras transversales. [7] Los anillos Pall pueden moldearse por inyección de plástico, moldearse de cerámica o formarse a presión a partir de una lámina de metal.
El Super Ring de Raschig representa un desarrollo posterior de los mismos conceptos que se encuentran detrás del anillo de Pall. Optimiza la producción de flujos turbulentos de tipo película y evita 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 ondas de tiras estrechas. Los superanillos aparecieron en 1995 y desde entonces se han desarrollado a través de varias generaciones mejoradas. [9]
El anillo de Bialecki, desarrollado por el mismo Pfanmüller que el anillo de Pall y patentado por primera vez por él en 1944, [10] recibe por error el nombre del ingeniero químico polaco de Cracovia Zbigniew Białecki. Al igual que los anillos de Pall, son una versión mejorada de los anillos de Raschig. Los anillos pueden moldearse por inyección a partir de plásticos o formarse a presión a partir de una lámina de metal sin soldadura. La superficie específica de relleno varía entre 60 y 440 m 2 /m 3 . [11] Las ventajas de los anillos de Białecki incluyen: