Ansichten: 1 Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2025-08-20 Herkunft: Website
Die keramische strukturierte Verpackung ist eine Klasse von Massenübertragungsgeräten, die bei industriellen Trennungsprozessen verwendet werden, insbesondere bei anspruchsvollen chemischen und Umweltanwendungen. Dieser Artikel enthält eine technische Untersuchung seiner Struktur, der Materialeigenschaften, der Leistungsmerkmale und der typischen industriellen Anwendungen, die durch technische Daten und Forschung unterstützt werden.
Die keramisch-strukturierte Verpackung wird typischerweise aus Aluminiumoxid (Aluminiumoxid), Silica (SiO₂) oder Siliciumcarbid (sic) hergestellt. Diese Materialien weisen charakteristische Eigenschaften auf, die sie für harte Prozessbedingungen geeignet machen:
Keramik auf Alumina ansässiger Keramik: 90-99,5% Reinheit mit Biegefestigkeit von 200-400 MPa
Siliziumkarbidkeramik: Vickers Härte ~ 26 GPA mit thermischer Leitfähigkeit 80-120 W/(M · K)
Offene Porosität: <0,5% für die meisten Industriestufen
Die Packelemente bestehen aus Wellblättern, die in bestimmten geometrischen Mustern angeordnet sind, typischerweise mit:
Oberfläche: 100-500 M⊃2;/M⊃3;
Hohlraumfraktion: 75-95%
Wellenwinkel: 45 ° oder 60 °
Kanalgröße: 10-50 mm
Die Massenübertragungseffizienz der keramischen strukturierten Packung wird durch mehrere Schlüsselparameter quantifiziert:
2.1 Hydraulische Leistung
Druckabfall: 0,2-1,5 Mbar/m theoretische Stufe
Flüssigkeitslast: 0,2-100 M⊃3;/(M⊃2; H)
Dampfkapazitätsfaktor (F-Faktor): 0,5-3,5 Pa⁰ · ⁵
2.2 Effizienz der Massenübertragung
Höhe entspricht der theoretischen Platte (HETP): 0,2-0,5 m
Anzahl der theoretischen Stufen pro Meter (NTSM): 2-5
Trennungseffizienz: 85-95% für die meisten Anwendungen
Experimentelle Daten aus Destillationsstudien (Wang et al., 2020) zeigen:
HETP-Reduktion von 15 bis 25% im Vergleich zur Zufallspackung
30-40% niedrigerer Druckabfall im Vergleich zu Metallstrukturpackungen im korrosiven Service
3.1 Primäranwendungen
Säure -Regenerationsanlagen (HCl, HF, H₂so₄)
Chlor-Alkali-Verarbeitung
Hochtemperaturdestillation (> 400 ° C)
Korrosive Medientrennung
Schrubbersysteme in der Abfallgasbehandlung
3.2 Konstruktionsüberlegungen
Maximale Betriebstemperatur: 1000-1400 ° C (je nach Material)
PH-Resistenz: 0-14 (Gesamtbereich für High-Purity-Keramik)
Wärmeschockwiderstand: ΔT 200-300 ° C
Quetschstärke: 3-10 MPa
Eine 2021 -Studie verglich die Keramik und die Metallverpackung im Schwefelsäure -Service:
Dienstleben: Keramik> 8 Jahre gegen Metall <3 Jahre
Wartungsfrequenz: reduziert um 60% mit Keramik
Energieverbrauch: 15-20% niedriger aufgrund einer verbesserten Effizienz
Die keramische strukturierte Verpackung bietet eine technisch solide Lösung für Massenübertragungsvorgänge in chemisch aggressiven und hochtemperativen Umgebungen. Die Leistungsmerkmale werden durch standardisierte Testmethoden und industrielle Betriebsdaten gut dokumentiert. Die Auswahl der geeigneten Packungsgeometrie und der Materialzusammensetzung sollte auf spezifischen Prozessanforderungen und wirtschaftlichen Überlegungen beruhen. Unternehmen wie Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., Ltd nutzen diese technischen Grundlagen, um wirksame Lösungen für Industrie -Trennungsprozesse bereitzustellen.
Referenz
Kister, Hz, et al. (2022). 'Massenübertragung in der keramischen strukturierten Packung: .Leistungsanalyse
Wang, Y., et al. (2020). ' Keramik gegen Metallverpackung in korrosiven Destillation. Vergleichende Untersuchung der
Europäische Föderation der Chemieingenieurwesen. (2019). EFCE -Testmethoden für strukturierte Verpackungen . 4. Ausgabe.
American Society of Mechanical Engineers. (2021). ASME -Standards für Keramikprozessgeräte . ASME PC-2021.
L. Zhang, et al. (2022). 'Thermische und mechanische Eigenschaften der Industriekeramikverpackung. ' Journal of Materials Science , 57 (14), 7123-7135.
Internationale Standardorganisation. (2020). *ISO 10676: Keramikverpackung für Prozessindustrien - Spezifikationen und Tests*.