什么是拉希環(What Raschig Rings)？

拉希格環是由陶瓷、金屬或塑料制成的圓筒，用于提高天然氣、石油和化學精煉塔的效率。拉希格環被隨機裝入塔內，以增加用于化學反應的表面積。拉希格環通常形狀類似空心圓筒，直徑等于圓筒。科學家弗里德里希·拉希格（Fried...

拉希格環是由陶瓷、金屬或塑料制成的圓筒，用于提高天然氣、石油和化學精煉塔的效率。拉希格環被隨機裝入塔內，以增加用于化學反應的表面積。拉希格環通常形狀類似空心圓筒，直徑等于圓筒。科學家弗里德里希·拉希格（Friedrich Raschig）在19世紀80年代發明了這種戒指，但直到19世紀10年代才獲得專利。他還發明或改進了幾種制造各種有機化學品的關鍵工藝。他的拉希格戒指將徹底改變化學工業，因為這種包裝極大地提高了現有制造工藝的效率。在他發明之前，早期的化學家用碎玻璃瓶、陶器甚至巖石填充儲罐以獲得表面積。化學工藝的表面積很重要，因為沒有充分混合氣體和液體，反應很小，如果把氣體鼓入液體罐中，可能會發生一些混合，但反應只會在氣、液相遇處發生，效率低。立式塔可安裝帶孔的水平板，液體自上而下流動，氣體自下而上流動，塔盤將起到幫助作用，但是反應效率只得到了部分提高。用隨機放置的拉希格環填充一個塔會產生很大的反應表面積，這是因為液體會在環形成的數千個通道中移動，覆蓋內外表面，最后流向底部。進入底部的氣體將流經環形成的相同路徑，并有時間與液體接觸和反應。環有不同的材料，最早的是陶瓷或熱燒陶瓷材料陶瓷耐高溫，但易碎，在向塔內裝料或壓力事件導致填充陶瓷環上升然后下降時，很容易破裂。20世紀，制造商開發了金屬拉希格環，用于高溫應用的塑料，甚至是碳石墨。制造商提供的表格顯示了各種環尺寸的填料特性。拉希格環包含給定體積塔的平均表面積，表格顯示了不同環直徑和厚度的這些值。如果重量是個問題，可根據表和塔的體積確定承載環的重量。拉希格環被認為是第一代工程塔架填料，由于其相對簡單的設計，在21世紀仍被廣泛使用。其他填料設計在20世紀得到發展，包括鞍座、盤繞等形狀有許多孔或孔的彈簧和圓柱體。這些形狀都是為了提高反應時間或減輕重量，對某些類型的化學過程是有用的。盡管有這些改進，一個簡單的拉希格環設計以合理的價格提供了極好的反應效率，而不是更具異國情調的設計。

發表于 2020-09-18 03:34
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分類：科學教育

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