شركة التعبئة العشوائية

التعبئة العشوائية لعمليات النقل الجماعي: المواد والأنواع ومعايير الاختيار

العبوات العشوائية هي فئة من وسائط النقل الجماعي المستخدمة في أبراج المعالجة الكيميائية لعمليات مثل التقطير، والامتصاص، والتجريد، واستخراج السائل السائل. وتتمثل وظيفتها الأساسية في توفير مساحة سطحية كبيرة للاتصال الحميم بين مرحلتي السائل والبخار، وبالتالي زيادة كفاءة الفصل إلى الحد الأقصى. توفر هذه المقالة نظرة عامة فنية على العبوات العشوائية، بما في ذلك أنواعها وموادها وخصائص أدائها الرئيسية، مع الإشارة إلى قدرات التصنيع لشركة Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD.

1. أنواع التعبئة العشوائية وتطورها

يتم تفريغ العبوات العشوائية في عمود بكميات كبيرة، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة تمر عبرها السوائل. لقد تطورت بشكل ملحوظ من تصميمات الجيل الأول إلى تصميمات الجيل الثالث:

• الجيل الأول: وتشمل هذه الفئة الأشكال الهندسية البسيطة مثل حلقات راشيكج (الأسطوانات المجوفة) وسروج بيرل. على الرغم من أنها تقنية أساسية، إلا أن هذه العبوات توفر مساحة سطح أقل نسبيًا وانخفاضًا أكبر في الضغط مقارنة بالتصميمات الحديثة.

• الجيل الثاني: تم طرحه في ستينيات القرن العشرين، وقد تم تحسين العبوات مثل حلقة Pall على التصميمات السابقة من خلال دمج النوافذ أو علامات التبويب أو ميزات أخرى لتعزيز توزيع السوائل وتقليل انخفاض الضغط. يمثل هذا الجيل خطوة مهمة إلى الأمام في الكفاءة.

• الجيل الثالث: العبوات الحديثة عالية الأداء، مثل تلك ذات الشكل الهندسي الشبيه بالشبكة أو ذات البنية المفتوحة (على سبيل المثال، IMTP®، CMR®)، تم تصميمها لتحقيق أقصى قدر من نسبة مساحة السطح إلى الحجم مع تقليل انخفاض الضغط. وهي مصممة لتعزيز التوزيع المتساوي للسائل وتقليل التوجيه داخل السرير.

  
  

2. مواد البناء

يعد اختيار المواد أمرًا بالغ الأهمية لمقاومة التآكل والقوة الميكانيكية والملاءمة لبيئة العملية. تشمل المواد الشائعة ما يلي:

• المعادن: الفولاذ الكربوني، الفولاذ المقاوم للصدأ (304، 304L، 316، 316L)، الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، المونيل، والتيتانيوم. توفر العبوات المعدنية قوة عالية ومناسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية.

• البلاستيك: البولي بروبيلين (PP)، فلوريد البولي فينيلدين (PVDF)، والبولي تترافلوروإيثيلين (PTFE). تتميز العبوات البلاستيكية بخفة الوزن وفعالة من حيث التكلفة بالنسبة للخدمات المسببة للتآكل عند درجات حرارة منخفضة، عادة ما تكون أقل من 150 درجة مئوية.

• السيراميك: يستخدم في التطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية وظروف شديدة التآكل، ولكن هشاشتها تؤخذ بعين الاعتبار.

  
  

3. معلمات الأداء الرئيسية

يتم تقييم كفاءة التعبئة العشوائية بناءً على عدة عوامل مترابطة:

• مساحة السطح (م²/م³): هذه هي المساحة البينية الإجمالية التي توفرها التعبئة لكل وحدة حجم من السرير. تعمل مساحة السطح الأعلى بشكل عام على تعزيز نقل الكتلة بشكل أكبر. يمكن أن تتراوح القيم من حوالي 60 مترًا مربعًا / مترًا مكعبًا للعبوات الكبيرة من الجيل الأول إلى أكثر من 500 مترًا مربعًا / مترًا مكعبًا للعبوات الصغيرة والحديثة عالية الأداء.

• انخفاض الضغط (ΔP): هذه هي مقاومة تدفق البخار عبر طبقة التعبئة. انخفاض الضغط أمر مرغوب فيه لأنه يقلل من استهلاك الطاقة. تم تصميم العبوات الحديثة لتحقيق انخفاض أقل في الضغط لتحقيق كفاءة معينة، وهو أمر مهم بشكل خاص في التقطير الفراغي.

• HETP (الارتفاع المكافئ للوحة النظرية): HETP هو مقياس لكفاءة الفصل، وهو ما يمثل ارتفاع التعبئة المطلوبة لتحقيق لوحة فصل نظرية واحدة. يشير انخفاض HETP إلى كفاءة أعلى، مما يعني أنه يمكن استخدام عمود أقصر لنفس مهمة الفصل. يتم تحديد قيم HETP من خلال الاختبار وتعتمد على النظام المحدد وظروف التشغيل.

توفر شركة Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD مجموعة شاملة من العبوات العشوائية، بدءًا من التصميمات التقليدية وحتى الأنواع عالية الأداء، في مواد مختلفة. تركز الشركة على توفير العبوات التي تلبي معايير الأداء المحددة، مثل مساحة السطح وانخفاض الضغط، للتطبيقات في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية والبيئية. يتوفر الدعم الهندسي للمساعدة في اختيار نوع ومواد التعبئة المناسبة بناءً على متطلبات العملية.

في الختام، تعتبر العبوات العشوائية حلاً متعدد الاستخدامات ومستخدم على نطاق واسع لتعزيز النقل الجماعي في أعمدة العملية. يعد اختيار النوع والحجم والمواد الصحيحة قرارًا هندسيًا رئيسيًا يؤثر بشكل مباشر على كفاءة العمود وقدرته وتكلفة التشغيل.

مرجع

1. كيستر، هرتز (2008). تصميم التقطير . ماكجرو هيل.

2. ستيشلمير، جي جي، وفير، جي آر (1998). التقطير: المبادئ والممارسات . وايلي-VCH.

3. بيري، RH، & Green، DW (محرران). (2019). دليل بيري للمهندسين الكيميائيين (الطبعة التاسعة). تعليم ماكجرو هيل.