Satunnainen pakkaus on yksi kolmesta ensisijaisesta laitteesta, joita käytetään massa- ja lämmönsiirtosovelluksissa. (Kaksi muuta laitetta ovat rakenteellisia pakkauksia ja tarjottimia.) Kuten kaksi muuta laitetta, satunnaisen pakkaamisen ensisijainen tarkoitus on luoda pinta-ala höyryn/nesteen kontaktille, jotta luontoäiti (ja isätermodynamiikka) voivat tuottaa kemiallisen erotuksen. Kemiallinen erotus sisältää tislauksen, absorption ja strippauksen.
Kuinka satunnaista pakkausta käytetään prosessilaitoksissa?
Useimmissa kemiallisissa erotusprosesseissa (alias massasiirtoprosesseissa) höyryä ohjataan ylöspäin kolonnissa lämmön ja paineen vaikutuksesta, kun taas neste putoaa alaspäin painovoiman vaikutuksesta. Satunnaispakkauksen (tai minkä tahansa muun massansiirtolaitteen) valinnassa on kolme pääkomponenttia ja ne ovat kapasiteetti/painehäviö, tehokkuus ja kustannukset. Mitä suurempi satunnainen pakkaus, sitä suurempi kapasiteetti, mutta alhaisemman tehokkuuden kustannuksella. Mitä pienempi pakkaus, sitä suurempi tehokkuus, mutta pienemmän kapasiteetin ja korkeampien kustannusten kustannuksella. Suunnitteluinsinöörin tulee valita sopiva pakkaus, joka tarjoaa edullisimman tasapainokapasiteetin ja -tehokkuuden.
Raschig-renkaan pakkaus– Tämän ensimmäisen sukupolven satunnaisten pakkausten korkeus on sama kuin sen halkaisija. Koska Raschig-rengastiivisteellä on suhteellisen pieni kapasiteetti, alhainen hyötysuhde ja korkeat kustannukset (metallissa), sen sovellukset rajoittuvat yleensä syövyttäviin sovelluksiin, joissa rakennusmateriaali on keraaminen tai hiili/grafiitti. Kun se on valmistettu metallista, materiaalin tulee olla paksumpaa, koska Raschig-renkaassa ei ole sisäistä tukea, kuten "sormet" Pall-renkaan pakkauksessa.
Pall-renkaan pakkaus– Ajattele Pall Ring Packingia kuin Raschigin sormuksia, joissa on ikkunat ja/tai sormet. Pall Ringsin kehitys oli valtava edistysaskel satunnaisessa pakkaamisessa. Lävistämällä kielekkeet renkaan seinämään se loi sisäisiä tippumispisteitä, jotka lisäsivät kapasiteettia ja tehokkuutta 50–80 prosenttia Raschigin rengaspakkaukseen verrattuna. Kuten Raschig Ring Packing, Pall Ringsille on tunnusomaista se, että niillä on sama korkeus kuin sen halkaisija. Pall-renkaita käytetään usein absorptio- ja tislauspalveluissa.
Tehokas satularengas– Satularenkaan tiiviste voi korvata Pall-renkaat parantaakseen tehokkuutta ja kapasiteettia samalla sängyn korkeudella ja halkaisijalla. Tämä kolmannen sukupolven satunnainen pakkaus kehitettiin siten, että se luo matalan kuvasuhteen. eli korkeus on pienempi kuin tiivisteen nimellishalkaisija. Matala kuvasuhdetiiviste edistää pakatun kerroksen edullista asennusta, koska satularengas asettuu siten, että se suuntaa tasaisempia pintoja samansuuntaisesti höyry- ja nesteliikenteen kanssa. Tuloksena on lisääntynyt kapasiteetti, samalla kun säilytetään tehokas pinta-ala höyryn/nesteen kosketukselle. Nämä "renkaat" tarjoavat suuremman kapasiteetin ja tehokkuuden kuin Pall Ring -tiiviste. Käyttökohteita ovat käyttö ilmakehän ja korkeapainetislauksessa, hapanveden poistossa, metaaninpoistossa, etaaninpoistossa, happaman kaasun poistossa, sammutustorneissa ja pääjakotislajissa.
