Anillo de Raschig

Un anillo de Raschig es un tubo de longitud y diámetro aproximadamente iguales, utilizado en grandes cantidades como lecho empacado en 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 el líquido y los vapores.

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 utilizaban columnas de destilación fraccionada con platos. ^{[ 1 ]}

En una columna de destilación, el reflujo o vapor condensado desciende por la columna, cubriendo las superficies de los anillos, mientras que el vapor proveniente del rehervidor asciende. A medida que el vapor y el líquido fluyen a contracorriente en un espacio reducido, tienden a alcanzar el equilibrio. Por lo tanto, el material menos volátil tiende a descender y el más volátil a ascender.

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

Los anillos de Raschig, fabricados con vidrio de borosilicato, se emplean a veces en la manipulación de materiales nucleares. Se utilizan dentro de recipientes y tanques que contienen soluciones de material fisionable, por ejemplo, soluciones de nitrato de uranilo enriquecido . Allí actúan como absorbedores de neutrones para prevenir un accidente de criticidad . ^{[ 5 ]}

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

El anillo Pall, comúnmente escrito como Pall ring, desarrollado por Wilhelm Pfannmüller de BASF durante la Segunda Guerra Mundial, ^{[ 6 ]} busca aumentar los aspectos útiles del empaque, al proporcionar un mayor número de bordes para interrumpir el flujo, a la vez que reduce el volumen ocupado por el propio medio de empaque anular. En lugar de utilizar un tubo de paredes sólidas, el anillo Pall se asemeja a una estructura de cesta abierta de barras delgadas. Estas forman tanto un tubo como una estructura radial de barras transversales. ^{[ 7 ]} Los anillos Pall pueden ser moldeados por inyección de plástico, moldeados de cerámica o conformados por prensado a partir de chapa metálica.

El Super Anillo de Raschig representa un desarrollo posterior de los mismos conceptos que sustentan el 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 láminas de metal en forma de ondas formadas por tiras estrechas. Los Super Anillos aparecieron en 1995 y desde entonces se han desarrollado a través de varias generaciones mejoradas. ^{[ 9 ]}

El anillo Bialecki, desarrollado por el mismo Pfanmüller que el anillo Pall y patentado por primera vez por él en 1944, ^{[ 10 ]} 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 pueden fabricarse mediante moldeo por inyección de plástico o conformado por prensado a partir de chapa metálica sin soldadura. La superficie específica de relleno oscila entre 60 y 440 m² ^/ m³ ^. [ ^{11 ] Las} ventajas de los anillos Białecki incluyen:

• Resistencia al flujo de fluido dos o tres veces menor que la de los anillos de Raschig,
• Ancho de banda dos o tres veces mayor,
• Distribuye el líquido de manera uniforme sobre toda la sección transversal de la columna, independientemente del método de suministro, incluso con suministro de líquido puntual.
• La retención de líquido ("retención") en relación con otros rellenos es insignificante: el líquido fluye rápidamente hacia abajo después de que la columna deja de funcionar.
• Poder de resolución 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 excesivo mínimo (no cubrir con sedimentos),
• Una construcción rígida, que permite una reducción de peso de hasta un 20% en comparación con otros anillos de llenado. ^{[ 12 ]}

• Columna de fraccionamiento : equipo para separar líquidos por destilación. 
• Anillos Dixon
• Empaquetamiento aleatorio de columnas
• Desorción (química) – Proceso de separación física