パックド・カラムの設計を知る

1.充填カラムとはどういう意味ですか？

充填カラムは、充填部を含む圧力容器で、微粒子やパッキングを詰めたパイプまたは中空管である。通常は円筒形で、ステンレス製かガラス製である。一般的にキャピラリーカラムより短い。カラムは物質が充填されているため、圧力損失が高くなる。

充填カラムは主に蒸留、ガス吸着、液液抽出の3種類の分離に使用される。気液接触が段階的に行われるプレートカラムとは異なり、充填カラムの気液接触は連続的である。この設計では、液体はカラムを流れ、包装材を通過する。液体が下方に流れるにつれて、蒸気またはガスは向流方向で上方に上昇する。ガス吸着カラムが同相流で使用されることもある。

充填カラムは通常、パイプとパッキン、その他の材料で構成され、パイプには、容器内で気体と液体が互いに行き交うため、ほとんどの材料が含まれる。以下に充填塔の主な構成部品を列挙する：

容器

スプレー分配システム

貯水池

ポンプ

送風機

サポートフロア

デミスター

充填カラムの性能は一般に、充填層内の気体と液体の適切な分布に依存する。従って、充填床カラムの設計はこの適切な分配を考慮する必要がある。

2.充填カラムはどこで使用されていますか？

石油産業、食品、化学薬品などに使用されている。また、火力発電所では、排ガスの熱利用、SO2除去、水の浄化を補助するために一般的に使用されている。パックドカラムの分離工程は、プロセス産業における資本コストと運転コストのうち40%から70%を占めており、プロセス産業においてパックドカラムは重要な役割を果たしている。分離能力に加えて、充填カラムは液体と気体の間の熱伝達の方向も扱うことができる。この熱伝達能力により、多くの企業にとって価値のあるものとなっています。熱力学的な優位性という観点からは、気相と液相の間の質量と熱を伴う移動プロセスにおいて最高級の装置となります。

3.充填カラムの利点は何ですか？

は、その多くの利点により、現在でも様々な用途で広く使用されている。手頃な価格と低圧力、狭いスペースへの設置、発泡システムへの適合性など、さまざまな業界の多くの企業にとって優れた選択肢となっている。

以下に、充填カラムが提供する主な利点をいくつか挙げる：

選択の幅が広い：担体、固定剤、吸着剤の種類が豊富で、様々な成分の分離・分析の問題解決に役立ちます。

費用対効果：パックドカラムは腐食性の高い液体を扱う場合、同等のプレートカラムよりも安価であることが多い。この手頃な価格により、パックドカラムは多くの企業にとって魅力的です。

発泡システムに最適パックドカラムはその構造上、他のオプションと比較して発泡システムの処理に最適です。

小口径カラムに適しています：プレートは高価であることが多く、小口径のカラムに取り付けるのは困難です。0.6メートル以下のカラムであれば、パックド・カラムはスペースの少ない場所にも設置できるため、良い選択肢となる。

低い液体保持力：パックドカラムはプレートカラムよりも液体保持力が低い。この低位置は、可燃性または毒性の液体を扱う場合に特に有効です。危険性のある液体を安全に保持するためには少量の液体を保持する必要があるため、パックドカラムの低い液体保持量は理想的です。

圧力損失の低減：通常、プレートカラムは充填カラムよりも圧力損失が高くなります。より安定した圧力を必要とするカラムにはパックドカラムが適しています。

4.充填カラムの設計方法

デザインする際は、タイプ、カラムの高さ、カラムの幅を考慮してください：

梱包のサイズと種類を選ぶ

充填カラムには、ランダム充填と構造化充填がある。

柱の高さを決める

パッキングハイトは、トランスファーユニットの高さにトランスファーユニットの数を掛けたものに等しい。パッキングハイトは、物質移動解析または平衡相解析によって求めることができます。

カラム径の決定

カラム径は充填カラムの容量を示す。充填カラムの断面積を特定することにより決定される。必要な圧力損失に対する直径とカラム断面積を計算するには、一般化圧力損失相関式を使用します。

カラムの内部特性の選択と設計

梱包サポート

液体再分配器

プレスプレート