Garnissage structuré DURAPACK®

CONCEPT

Les procédés de séparation thermique sont souvent utilisés lors du traitement et du nettoyage des produits chimiques. Les procédés qui impliquent deux liquides ou un liquide et un gaz sont très courants. Les procédés utilisés impliquent principalement l'extraction, l'absorption, la désorption ou le décapage, la distillation ou la rectification. Ces procédés de séparation nécessitent un transfert de masse entre deux phases ; dans l'exemple de rectification susmentionné, le transfert de masse entre la phase liquide et la phase gazeuse. Pour maintenir l'équipement utilisé dans ce procédé aussi compact que possible, nécessite la création d'une grande surface de transfert massique dans the volume aussi petit que possible. DURAPACK®  permet d'avoir des débits élevés avec une faible chute de pression et au même moment des aires de transfert massique énorme pour une séparation efficace.

Afin d'intensifier le transfert massique dans les colonnes d'absorption, de désorption, de distillation et d'extraction, un remplissage structuré DURAPACK® en verre borosilicate 3.3 est le meilleur choix pour un milieu corrosif. Les applications, parmi d'autres, concernent des produits chimiques corrosifs tels que l'acide sulfurique, l'acide nitrique et d'autres acides minéraux tels que le HCl mais également des halogénures telles que le chlore, le brome et l'iode : ils sont utilisés lorsque un matériau métal mais également le plastique n'est pas approprié. 

DURAPACK® et un remplissage breveté qui est composé de plaques ondulées, placées en alternance, fabriquées en verre borosilicate 3.3 avec des canaux à un angle de 45°. Afin d'augmenter la turbulence, les ondulations sont entaillées. Le remplissage est fabriqué seulement en verre borosilicate  3.3, c.-à-d., les plaques sont frittées ensemble sans aucun matériau de colle de sorte que seulement le verre borosilicate 3.3 soit en contact avec le milieu qui doit être traité.

La surface lisse, inerte et facile à nettoyer est extrêmement commode.

Racleurs

Les bandes en PTFE pour augmenter l'efficacité

Les liquides ont tendance à s'accumuler et à s'écouler sur la paroi interne de la colonne remplie de garniture, un effet qui empêche le liquide d'humidifier la surface des garnitures et maintient la majeure partie des liquides hors du procédé de transfert massique. Ceci réduit l'efficacité de la colonne. Ce qui veut dire que le liquide doit être retourné dans les garnitures à partir de la paroi à des intervalles réguliers pour restaurer l'efficacité du système. Nous avons développé des racleurs en PTFE et des entonnoirs de guidage qui sont soient intégrés aux sections des colonnes soient entourent les garnitures structurées en bandes.

La garniture structurée DURAPACK® peut être utilisée soit dans des colonnes en verre soit dans des colonnes fabriquées en d'autres matériaux tels que l'acier émaillé, ou des matériaux doublés de PTFE ou de tantale. Dans les colonnes en verre QVF® jusqu'à une largeur nominale de DN1000, l'espace entre la garniture et la paroi interne de la colonne est fermé par les racleurs standards. Des tuyaux en verre spéciaux avec des trous ne sont pas nécessaires. En cas d'utilisation d'autres matériaux de colonnes, le diamètre interne doit être bien défini pour s'ajuster à l'espace des racleurs standards.

Tous les éléments de garniture doivent avoir une hauteur de 200 mm. Des hauteurs plus faibles sont disponibles sur demande. Jusqu'à une largeur nominale de DN300, les éléments de garniture ont deux racleurs, pour DN450 et au-dessus, un racleur par couche est suffisant. Des segments DURAPACK® avec des racleurs flexibles peuvent être installés dans la colonne envers standard.

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Lits de garniture

La hauteur des éléments de garniture pour tous les diamètres est de 200 mm. Le DURAPACK® avec un diamètre nominal de DN100 jusqu'à DN450 représente un élément unique et peut donc être placé sur un anneau de support. Les garnitures avec un diamètre nominal de DN600 ou plus sont divisées en segments individuels, et nécessiterait donc un plateau ou une grille comme support pour le lit de garniture.
En raison de la segmentation, il n'existe pas de limite pour les diamètres plus grands. Les colonnes en verre QVF® sont disponibles jusqu'à DN1000, les colonnes émaillées DeDietrich® sont fabriquées avec un diamètre nominal jusqu'à DN2400. La hauteur de garniture maximale par plateau de support est de 5m.

Performance pour la distillation

Performance pour l'extraction

Afin de générer l'aire de transfert massique la plus grande possible pour le transfert massif liquide/liquide d'un procédé d'extraction, la garniture doit être humidifiée par la phase continue. Étant donné que la plupart des fois la phase aqueuse constitue la phase continue, la surface hydrophile très lisse et polie par le feu du verre borosilicate 3.3 est plutôt appropriée.

Les expériences d'extraction ont été réalisées dans une colonne pulsée et le mélange de test était le toluène/l'acétone/l'eau.
Au cours de ces expériences, le point d'inondation a été déterminé par une amplitude de 8 mm à une fréquence de 100min^-1.
Le nombre d'étapes et mesurées avec une charge de 80 %, 60 % et 40%.
Les facteurs de mise à l'échelle pour des diamètres de colonne plus grands doivent être considérés selon les méthodes pertinentes.