Raschig -renkaat ovat keramiikasta, metallista tai muovista valmistettuja sylintereitä, ja niitä käytetään lisäämään tehokkuutta kaasu-, öljy- ja kemianjalostamon torneissa. Renkaat pakataan satunnaisesti torniin lisäämään kemiallisten reaktioiden pinta -alaa. Ne ovat tyypillisesti onttojen sylinterien muotoisia, ja niiden halkaisija on yhtä suuri kuin sylinterin pituus.
Friedrich Raschig keksi sormukset 1880 -luvulla, mutta ei patentoinut niitä vasta 1910 -luvulla. Hän myös keksi tai paransi useita keskeisiä prosesseja erilaisten orgaanisten kemikaalien valmistamiseksi. Hänen Raschig -renkaat mullistavat kemianteollisuuden, koska pakkaus paransi huomattavasti olemassa olevien valmistusprosessien tehokkuutta. Ennen keksintöä varhaiset kemistit täyttivät säiliöitä rikkoutuneilla lasipulloilla, keramiikalla ja jopa kivillä saadakseen pinta -alaa.
Kemiallisten prosessien pinta -ala on tärkeä, koska ilman kaasujen ja nesteiden riittävää sekoittumista tapahtuu hyvin vähän reaktiota. Jos kaasua kuplitetaan nestesäiliöön, saattaa tapahtua jonkin verran sekoittumista, mutta reaktio voi tapahtua vain silloin, kun kaasu ja neste kohtaavat, mikä johtaa alhaiseen hyötysuhteeseen. Vaakalevyt, joissa on reikiä, voidaan asentaa pystysuoraan torniin, jossa neste virtaa ylhäältä alas ja kaasu alhaalta ylöspäin. Tornialustat auttavat, mutta reaktion tehokkuus paranee vain osittain.
Tornin pakkaus satunnaisesti sijoitetuilla Raschig -renkailla luo erittäin suuren pinta -alan reaktioille. Tämä johtuu siitä, että neste liikkuu tuhansissa renkaiden muodostamissa kanavissa, jotka peittävät sisä- ja ulkopinnat ja lopulta virtaavat pohjaan. Pohjaan tuleva kaasu virtaa samojen renkaiden muodostamien reittien läpi, ja sillä on aikaa koskettaa nestettä ja reagoida sen kanssa.
Renkaita varten on saatavana erilaisia materiaaleja, joista varhaisin on keraaminen tai lämpöpoltettu keramiikka. Keramiikka vastusti korkeita lämpötiloja, mutta oli haurasta ja saattoi helposti rikkoutua tornia ladattaessa tai jos paineen vuoksi pakatut keraamiset renkaat nostettiin ja pudotettiin. Valmistajat kehittivät 20 -luvulla metallista, muovista ja jopa hiiligrafiitista valmistettuja Raschig -renkaita korkean lämpötilan sovelluksiin.
Valmistajat tarjoavat taulukoita, joissa esitetään eri rengaskokojen pakkausominaisuudet. Raschig -renkaat sisältävät keskimääräisen pinta -alan tietylle tornitilavuudelle, ja taulukot esittävät nämä arvot eri rengashalkaisijoille ja -paksuuksille. Jos paino on ongelma, ladatun renkaan paino voidaan määrittää taulukosta ja tornin tilavuudesta.
Raschig -renkaita pidetään ensimmäisen sukupolven suunniteltuina tornipakkauksina, ja suhteellisen yksinkertaisen rakenteen vuoksi niitä käytettiin edelleen laajalti 21 -luvulla. Muita pakkausmalleja kehitettiin 20 -luvulla, mukaan lukien muotoja, kuten satulat, kierrejouset ja sylinterit, joissa on paljon reikiä tai reikiä. Nämä muodot olivat kaikki yrityksiä parantaa reaktioaikoja tai vähentää painoa, ja ne olivat hyödyllisiä tietyntyyppisissä kemiallisissa prosesseissa. Näistä parannuksista huolimatta yksinkertainen Raschig -rengasrakenne tarjosi erinomaisen reaktiotehokkuuden kohtuulliseen hintaan verrattuna eksoottisempiin malleihin.