Los anillos Dixon son una forma de empaque aleatorio que se utiliza en el procesamiento químico. Consisten en una malla de acero inoxidable formada en un anillo con un divisor central y están destinados a ser empaquetados aleatoriamente en una columna empaquetada . Los anillos Dixon proporcionan una gran área de superficie y una baja caída de presión mientras mantienen una alta tasa de transferencia de masa , lo que los hace útiles para destilaciones y muchas otras aplicaciones.
Fondo
Columnas empaquetadas
Las columnas empaquetadas se utilizan en una variedad de industrias para permitir el contacto íntimo entre dos fluidos inmiscibles que pueden ser líquido / líquido o líquido / gas. Los fluidos pasan en contracorriente a través de una columna.
Embalaje de columna aleatorio
Empaquetamiento de columna aleatorio utilizado para caracterizar la fracción de volumen máximo de un objeto sólido obtenida cuando se empaqueta al azar. Este método de empaque se ha utilizado desde principios de la década de 1820; los tipos de embalaje utilizados originalmente estaban hechos de esferas de vidrio. Sin embargo, en 1850 fueron reemplazados por una piedra pómez más porosa y trozos de coque .
A principios del siglo XX, Friedrich Raschig se dio cuenta de la importancia de una alta fracción de huecos y de que la superficie interna del medio de empaquetado participara en la transferencia de masa. Él diseñó el anillo Raschig , que fue más efectivo que las formas anteriores de empaque aleatorio y se hizo muy popular. Los anillos Raschig generalmente se construyen de cerámica o metal y proporcionan una gran área de superficie dentro de la columna para la interacción entre los vapores de líquido y gas.
El desarrollo del anillo Dixon
En 1946, el Dr. Olaf Dixon desarrolló un nuevo producto para la destilación en columna . Basado en el diseño del anillo Lessing, Dixon desarrolló el anillo Dixon, empleando una malla de acero inoxidable para mejorar la caída de presión de la columna empaquetada.
Solicitud
Los anillos Dixon se utilizan principalmente para aplicaciones de destilación de laboratorio.
Principios de desempeño
El rendimiento mejorado del anillo Dixon se basa en la tensión superficial del líquido: cuando la malla está húmeda, su área de superficie aumenta enormemente, con un aumento en la tasa de transferencia de masa . Los anillos Dixon requieren humedecimiento previo (flujo de líquido sobre el lecho empacado antes de iniciar el flujo de reacción). Si bien esto aumenta el tiempo de inicio del procesamiento por lotes, el mayor rendimiento del anillo Dixon lo supera.
Propiedad | Talla de anillo | ||
---|---|---|---|
1 ⁄ 16 " | 1 ⁄ 8 " | 1 ⁄ 4 " | |
Área de superficie | 3550 | 2378 | 900 |
Espacio vacío % | 94,63 | 90,98 | 90,73 |
Número por litro | 102 000 | 24,400 | 2,965 |
Ver también
Referencias
- ^ Kaba, Akira; Akai, Reijiro; Yamamoto, Ichiro; Kanagawa, Akira (octubre de 1988). "Medición de HETP de anillo SUS Dixon y empaque de porcelana en columna de destilación de agua a pequeña escala para separación de isótopos H 2 O-HTO" . Ciencia y Tecnología Nuclear . 25 (10): 69–74.
- ^ Sheng, Miaopeng; Liu, Chenguang; Ge, Chunyuan; Arowo, Moisés; Xiang, Yang; Sun, Baochang; Chu, Guangwen; Zou, Haikui (2016). "Rendimiento de transferencia de masa de la absorción de CO2 con soluciones acuosas basadas en dietilentriamina en una columna empaquetada con anillos Dixon". Investigación en Química Industrial e Ingeniería . 55 (40): 10788–10793. doi : 10.1021 / acs.iecr.6b02280 .
- ^ Jin, Yanchao; Hu, Runzhi; Wang, Yiping; Cui, Yong; Liu, Yun; Huang, Qunwu (2017). "El efecto de los anillos de Dixon en el rendimiento de transferencia de calor de contacto directo: comparación de la evaporación de contracorriente y co-corriente". Ingeniería Térmica Aplicada . 117 : 762–772. doi : 10.1016 / j.applthermaleng.2017.02.054 . ISSN 1359-4311 .