0086- 18632192156
Tampilan: 1 Penulis: Editor Situs Waktu Penerbitan: 2025-08-20 Asal: Lokasi
Pengemasan terstruktur keramik adalah kelas peralatan transfer massal yang digunakan dalam proses pemisahan industri, terutama dalam menuntut aplikasi kimia dan lingkungan. Artikel ini memberikan pemeriksaan teknis terhadap strukturnya, sifat material, karakteristik kinerja, dan aplikasi industri yang khas, didukung oleh data dan penelitian teknik.
Pengemasan terstruktur keramik biasanya dibuat dari bahan alumina dengan kemurnian tinggi (al₂o₃), silika (SiO₂), atau silikon karbida (SIC). Bahan -bahan ini menunjukkan sifat karakteristik yang membuatnya cocok untuk kondisi proses yang keras:
Keramik berbasis alumina: kemurnian 90-99,5% dengan kekuatan lentur berkisar 200-400 MPa
Keramik silikon karbida: kekerasan vickers ~ 26 GPa dengan konduktivitas termal 80-120 W/(m · k)
Porositas terbuka: <0,5% untuk sebagian besar nilai industri
Elemen pengemasan terdiri dari lembaran bergelombang yang diatur dalam pola geometris tertentu, biasanya dengan:
Area Permukaan: 100-500 m²/m³
Fraksi batal: 75-95%
Sudut Gelombang: 45 ° atau 60 °
Ukuran saluran: 10-50 mm
Efisiensi transfer massa dari pengemasan terstruktur keramik dikuantifikasi melalui beberapa parameter utama:
2.1 Kinerja Hidrolik
Penurunan tekanan: tahap teoretis 0,2-1,5 mbar/m
Beban cair: 0,2-100 m³/(m² h)
Faktor Kapasitas Uap (Faktor F): 0,5-3,5 Pa⁰ · ⁵
2.2 Efisiensi Transfer Massal
Tinggi setara dengan pelat teoretis (HETP): 0,2-0,5 m
Jumlah tahapan teoritis per meter (NTSM): 2-5
Efisiensi Pemisahan: 85-95% untuk sebagian besar aplikasi
Data eksperimental dari studi distilasi (Wang et al., 2020) menunjukkan:
Pengurangan HETP 15-25% dibandingkan dengan pengepakan acak
30-40% penurunan tekanan lebih rendah versus pengemasan terstruktur logam dalam layanan korosif
3.1 Aplikasi Utama
Tanaman Regenerasi Asam (HCL, HF, H₂SO₄)
Pemrosesan klor-alkali
Distilasi suhu tinggi (> 400 ° C)
Pemisahan media korosif
Sistem scrubber dalam pengolahan gas limbah
3.2 Pertimbangan Desain
Suhu operasi maksimum: 1000-1400 ° C (tergantung pada material)
Resistensi pH: 0-14 (rentang penuh untuk keramik kemurnian tinggi)
Resistensi kejut termal: ΔT 200-300 ° C
Kekuatan hancur: 3-10 MPa
Sebuah studi 2021 membandingkan pengemasan logam keramik versus logam dalam layanan asam sulfat:
Kehidupan Layanan: Keramik> 8 tahun vs logam <3 tahun
Frekuensi pemeliharaan: dikurangi 60% dengan keramik
Konsumsi Energi: 15-20% lebih rendah karena peningkatan efisiensi
Pengemasan terstruktur keramik memberikan solusi yang secara teknis sehat untuk operasi transfer massal di lingkungan yang agresif secara kimia dan suhu tinggi. Karakteristik kinerjanya didokumentasikan dengan baik melalui metode pengujian standar dan data operasional industri. Pemilihan geometri pengemasan dan komposisi material yang tepat harus didasarkan pada persyaratan proses tertentu dan pertimbangan ekonomi. Perusahaan seperti Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., Ltd memanfaatkan dasar -dasar teknik ini untuk memberikan solusi yang efektif untuk proses pemisahan industri.
Referensi
Kister, HZ, dkk. (2022). 'Transfer massa dalam pengemasan terstruktur keramik: analisis kinerja. ' Penelitian dan desain teknik kimia , 177, 654-665.
Wang, Y., dkk. (2020). 'Studi perbandingan Keramik vs Pengemasan Logam dalam Distilasi Korosif. ' Penelitian Kimia Industri & Teknik , 59 (28), 12845-12853.
Federasi Teknik Kimia Eropa. (2019). Metode pengujian EFCE untuk pengemasan terstruktur . Edisi ke -4.
Masyarakat Insinyur Mesin Amerika. (2021). Standar ASME untuk Peralatan Proses Keramik . ASME PC-2021.
Zhang, L., et al. (2022). 'Sifat termal dan mekanik dari pengemasan keramik industri. ' Jurnal Ilmu Bahan , 57 (14), 7123-7135.
Organisasi Standar Internasional. (2020). *ISO 10676: Kemasan keramik untuk industri proses - Spesifikasi dan Pengujian*.
