Polipropylenowe pierścienie Białeckiego
Pierścienie Palla (beżowy i duży biały) oraz pierścienie Białeckiego (pozostałe)

Pierścienie Białeckiego – rodzaj wypełnienia kształtkowego wymienników masy, takich jak kolumna rektyfikacyjna lub kolumna absorpcyjna, stosowanych w instalacjach przemysłu chemicznego. Są udoskonaloną wersją pierścieni Raschiga.

Historia

Autorem wynalazku jest Zbigniew Białecki z Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Przemysłu Budowy Urządzeń Chemicznych „CEBEA" w Krakowie (patent 83150) przyznany w 1974 roku[1].

Opis

W zależności od zastosowania wypełnienia, pierścienie wykonane mogą być z kwasoodpornej stali lub tworzyw sztucznych (PP, PE, PVDF lub PVC[2]), obojętnych chemicznie względem mediów przepływających przez kolumnę. Pierścienie Białeckiego mają kształt rurek o wysokości z reguły równej zewnętrznej średnicy. Rozmiary stosowane w przemyśle wahają się od 12 do 200 mm (średnica zewnętrzna). W przypadku pierścieni stalowych grubość ścianki wynosi wówczas 0,2–1,5 mm[3], natomiast przykładowe grubości ścianek dla pierścieni wykonanych z tworzyw sztucznych, to 1,2 mm dla średnicy 25 mm oraz 1,8 mm dla pierścieni 80 mm[2]. Powierzchnia właściwa waha się w granicach 60–440 m²/m³ wypełnienia[4][5].

Zastosowanie

Pierścieni Białeckiego używa się w celu zwiększenia efektywności procesów prowadzonych w kolumnach, poprzez rozwinięcie powierzchni międzyfazowej obu stykających się mediów (np. cieczy i gazu w procesie absorpcji) i desorpcji w nieprzekraczalnych dla tworzyw zakresach odporności chemicznej i termicznej. Pierścienie wykonane z metalu stosuje się w wysokich temperaturach, w ogólnie pojętych procesach przemiany materii, w oczyszczaniu gorących spalin, w środowiskach wymagających odporności na duże różnice temperatur w połączeniu z agresywnym środowiskiem pracy. Przykładowe zastosowania obejmują produkcję sody oczyszczonej metodą Solvaya, stosuje się je w instalacjach odpylających i odgazowujących oraz w biologicznych oczyszczalniach ścieków[6].

Pierścienie Białeckiego są często spotykane w przemyśle – ze względu na swój niski koszt i łatwość stosowania. Pierścienie są używane luzem lub zgrzewane są w pakiety[3].

Konstrukcja

Innowacyjność konstrukcji pierścieni pozwala na ich łączenie bez konieczności spawania[6]. Umieszczenie pierścieni w kolumnie następuje w taki sposób, że zalewa się ją wodą, po czym od góry kolumny wsypuje kolejne partie wypełnienia. Istnieje szereg wypełnień o podobnej powierzchni właściwej i porowatości wypełnienia, np. pierścienie Palla. Brak zalania kolumny może prowadzić do zniszczenia wypełnienia.

Zalety pierścieni Białeckiego:

  • pierścienie Białeckiego mają dwu-, trzykrotnie niższe opory przepływu medium niż pierścienie Raschiga,
  • wykazują dwu-, trzykrotnie większą przepustowość,
  • rozpraszają ciecz równomiernie na całym przekroju kolumny niezależnie od sposobu doprowadzania, nawet przy punktowym doprowadzaniu cieczy,
  • zatrzymywanie cieczy („hold-up”) w stosunku do innych wypełnień znikome – ciecz szybko spływa po ustaniu pracy kolumny,
  • utrzymują zdolność rozdzielczą na stałym poziomie niezależnie od obciążenia kolumny,
  • współczynnik wymiany masy wzrasta wraz z wielkością wymiarów pierścienia, odwrotnie niż u pozostałych, stosowanych do tej pory wypełnień, nie zarastają,
  • mają sztywną konstrukcję, co pozwala na obniżenie ciężaru nawet do 20% w stosunku do innych pierścieni wypełniających[2].

Film

W 1978 roku nagrano edukacyjny film dokumentalny poświęcony wynalazkowi pt. Pierścienie Białeckiego[7].

Przypisy

  1. ↑ [UP PRL. Patent 83150 na pierścienie Białeckiego. „Biuletyn UP”, s. 8, 02.01.1974 r.. [dostęp 2017-09-14].
  2. 1 2 3 Pierścienie Białeckiego. DSN DOLSIN. [dostęp 2015-07-22].
  3. 1 2 Pierścienie Białeckiego. Elektrotechniczna Spółdzielnia Pracy. [dostęp 2015-07-22].
  4. ↑ Pierścienie Białeckiego metalowe. Zakład Produkcji Wypełnień Kolumnowych. [dostęp 2017-09-14].
  5. ↑ Pierścienie Białeckiego tworzywo. Zakład Produkcji Wypełnień Kolumnowych. [dostęp 2017-09-14].
  6. 1 2 Pierścienie. LCS spółka z o.o.. [dostęp 2015-07-22].
  7. ↑ Film dok. Pierścienie Białeckiego
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.