يتم تصنيف أعمدة التقطير بشكل عام إلى فئتين رئيسيتين: أعمدة الغربال-والأعمدة المعبأة. يتم تقسيم الأعمدة المعبأة أيضًا إلى تعبئة عشوائية (ملقاة) وتعبئة منظمة. على الرغم من أن أعمدة صينية الغربال- بسيطة نسبيًا في البنية، وقابلة للتكيف بشكل كبير، وسهلة التوسع، وبالتالي فقد تم استخدامها على نطاق واسع في وحدات فصل الهواء، مع تطور تكنولوجيا نقل الحرارة والكتلة بين الغاز والسائل والأبحاث حول التعبئة الهيكلية ذات-الكفاءة العالية، فإن تطوير بعض العبوات الهيكلية عالية الكفاءة- مع انخفاض الضغط المنخفض واحتجاز السائل المنخفض أظهر اتجاهًا لاستبدال أعمدة الغربال - تدريجيًا فوق العقد الماضي أو نحو ذلك.
تتكون التعبئة الهيكلية من صفائح معدنية مموجة يبلغ سمكها حوالي 0.22 مم. يتم ترتيب هذه الصفائح المموجة قطعة قطعة، مما يسمح للسائل المبرد بتكوين طبقة سائلة على كل سطح تعبئة، والاتصال بالبخار المتصاعد للحرارة ونقل الكتلة. تبلغ مساحة السطح المعدني المحدد للتغليف الهيكلي حوالي 30 ضعف مساحة صواني الغربال، ويتراوح احتجاز الأكسجين السائل فقط بين 35% و40% من تلك الموجودة في أعمدة صينية الغربال-. علاوة على ذلك، نظرًا لأن مساحة المقطع- العرضي لعمود التعبئة الهيكلي أصغر بحوالي -الثلث من مساحة عمود صينية الغربال-، ويتم ترتيب التعبئة عموديًا، لا يوجد تدرج تركيز أفقي. طالما أن توزيع السائل موحد، فإن كفاءة التصحيح تكون عالية وانخفاض الضغط صغير. يكون فرق ضغط الغاز الذي يمر عبر الطبقة السائلة الموجودة على العبوة أصغر بكثير من ذلك الخاص بالمرور عبر الطبقة السائلة على صواني الغربال-حوالي 50 باسكال فقط. يؤدي انخفاض الضغط في أسفل العمود العلوي حتمًا إلى انخفاض ضغط العمود السفلي، مما يؤدي بدوره إلى تقليل ضغط مخرج ضاغط الهواء الرئيسي، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة لوحدة فصل الهواء بأكملها. في الوقت نفسه، نظرًا لأن التعبئة المنظمة لديها احتجاز منخفض للسوائل، فإن قدرتها على التكيف مع تغيرات التحميل تكون قوية نسبيًا.
باختصار، بالمقارنة مع أعمدة صينية الغربال-، تتمتع أعمدة التعبئة المنظمة بالمزايا التالية:
انخفاض الضغط المنخفض جداً.تحدث حرارة الطور الغازي وانتقال الكتلة عن طريق الحمل الحراري على سطح الفيلم السائل داخل العبوة؛ لا توجد مقاومة من طبقة سائلة صافية على الصواني أو من فتحات الغربال. في ظل الظروف العادية، تكون مقاومة التغليف الهيكلي 1/5 إلى 1/6 فقط من مقاومة عمود صينية الغربال - المقابل.
حرارة كافية وتبادل جماعي، كفاءة فصل عاليةمما يؤدي إلى تحسين معدلات استخلاص المنتج.
مرونة تشغيلية كبيرة، بدون بكاء أو فيضان، وبالتالي فإن نطاق تعديل الحمل واسع والقدرة على التكيف قوية. يمكن أن يتراوح نطاق ضبط الحمل من 30% إلى 110%، في حين يتراوح مدى أعمدة صينية الغربال- بين 70% إلى 100%.
انخفاض احتجاز السوائل، مما يتيح بدء التشغيل السريع وتعديل التحميل.
توفير الطاقة.بسبب المقاومة المنخفضة، يمكن تقليل ضغط مدخل الهواء إلى العمود بحوالي 0.07 ميجا باسكال، وبالتالي تقليل استهلاك طاقة ضغط الهواء بحوالي 6.5%.
قطر عمود أصغر.
بالإضافة إلى ذلك، بعد تطبيق التعبئة المنظمة، نظرًا لتقليل انخفاض الضغط لكل مرحلة نظرية مكافئة، يصبح إنتاج الأرجون التصحيحي الكامل ممكنًا، ويمكن زيادة معدل استخراج الأرجون بنسبة 10٪ -15٪.
تنقسم أعمدة تقطير التعبئة الهيكلية بشكل عام إلى 3 إلى 5 أقسام تعبئة. يوجد بين كل قسم مجمعات وموزعات سائلة. تبلغ المسافة بين الدرج التقليدي في أعمدة صينية الغربال - 110-160 مم، في حين أن الارتفاع المكافئ للوحة النظرية (HETP) للتغليف المنظم هو 250-300 مم؛ وبالتالي، سيزيد ارتفاع العمود المعبأ.
يتم اختيار الألومنيوم بشكل عام كمادة للتعبئة الهيكلية، والتي يمكن أن تقلل الوزن والتكلفة، ولكن يجب التحكم في زيت التشحيم المتبقي على السطح المعدني للتغليف إلى أقل من 50 ملجم / م 2. في ظل هذه الحالة، يمكن اعتبار الأعمدة المعبأة بالألمنيوم وأعمدة صينية غربال الألومنيوم -آمنة بشكل متساوٍ لتصحيح الأكسجين.
بالطبع، تكلفة التعبئة الهيكلية أعلى من تكلفة أعمدة صينية الغربال-، كما أن جسم العمود أطول أيضًا. ومع ذلك، فإن مزاياها رائعة؛ لذلك، منذ التسعينيات، قام العديد من الشركات المصنعة لمعدات فصل الهواء أولاً باستبدال أعمدة صينية الغربال- بأعمدة تعبئة منظمة في العمود العلوي وعمود الأرجون، وهناك اتجاه آخر لاعتمادها في العمود السفلي أيضًا.
