Les columnes de destil·lació es classifiquen generalment en dues categories principals: columnes de tamís-tamís i columnes empaquetades. Les columnes empaquetades es divideixen a més en embalatge aleatori (abocat) i embalatge estructurat. Tot i que les columnes de safata-tamís tenen una estructura relativament senzilla, altament adaptables i fàcils d'escalar, i per tant s'han utilitzat àmpliament en unitats de separació d'aire, amb el desenvolupament de la tecnologia de transferència de massa i calor gas-líquid i la investigació d'empaquetaments estructurats d'alta-eficiència, el desenvolupament d'alguns empaquetaments estructurats d'alta-eficiència ha mostrat una tendència de baixa tensió líquida i una baixa tendència de caiguda de pressió gradual. tamís-columnes de safates durant l'última dècada aproximadament.
L'embalatge estructurat consisteix en làmines metàl·liques ondulades d'aproximadament 0,22 mm de gruix. Disposades peça per peça, aquestes làmines ondulades permeten que el líquid criogènic formi una pel·lícula líquida a cada superfície d'embalatge, posant en contacte el vapor ascendent per a la transferència de calor i massa. L'àrea de superfície metàl·lica específica de l'embalatge estructurat és aproximadament 30 vegades superior a la de les safates de tamís, i la retenció d'oxigen líquid és només entre el 35% i el 40% de la de les columnes de tamís-. A més, com que l'àrea de la-secció transversal d'una columna d'empaquetament estructurada és aproximadament un-terç més petita que la d'una columna de safata-tamís, i l'embalatge està disposat verticalment, no hi ha cap gradient de concentració horitzontal. Sempre que la distribució del líquid sigui uniforme, l'eficiència de rectificació és alta i la caiguda de pressió és petita. La diferència de pressió del gas que passa a través de la pel·lícula líquida de l'embalatge és molt menor que la del pas per la capa líquida de les safates de tamís-aproximadament només 50 Pa. La reducció de la pressió a la part inferior de la columna superior condueix inevitablement a una reducció de la pressió de la columna inferior, que al seu torn redueix la pressió de sortida del compressor d'aire principal, reduint així la separació total del consum d'energia. Al mateix temps, com que l'embalatge estructurat té una baixa retenció de líquids, la seva adaptabilitat als canvis de càrrega és relativament forta.
En resum, en comparació amb les columnes de safata-tamís, les columnes d'embalatge estructurades tenen els avantatges següents:
Caiguda de pressió molt baixa.La transferència de calor i massa en fase de gas-es produeix per convecció a la superfície de la pel·lícula líquida dins de l'embalatge; no hi ha resistència d'una capa líquida clara de les safates ni dels forats del tamís. En condicions normals, la resistència de l'embalatge estructurat és només d'1/5 a 1/6 de la de la columna de safata-de tamís corresponent.
Suficient intercanvi de calor i massa, alta eficiència de separació, donant lloc a una millora de les taxes d'extracció de productes.
Gran flexibilitat operativa, sense plorar ni inundacions, de manera que el rang d'ajust de càrrega és ampli i l'adaptabilitat és forta. L'interval d'ajust de càrrega pot ser del 30% al 110%, mentre que el de les columnes-de la safata del tamís és del 70% al 100%.
Poca retenció de líquid, que permet una ràpida posada en marxa i un ajust de càrrega.
Estalvi d'energia.A causa de la baixa resistència, la pressió d'entrada d'aire a la columna es pot reduir en uns 0,07 MPa, reduint així el consum d'energia de compressió d'aire en un 6,5%.
Diàmetre de columna més petit.
A més, després d'aplicar l'embalatge estructurat, com que es redueix la caiguda de pressió per etapa teòrica equivalent, es fa possible la producció d'argó de rectificació completa i la taxa d'extracció d'argó es pot augmentar entre un 10% i un 15%.
Les columnes de destil·lació d'embalatge estructurat generalment es divideixen en 3 a 5 seccions d'embalatge. Entre cada secció hi ha col·lectors i redistribuïdors de líquids. L'espaiat tradicional de les safates a les columnes de tamís- és de 110 a 160 mm, mentre que l'alçada equivalent a una placa teòrica (HETP) per a l'embalatge estructurat és de 250 a 300 mm; per tant, l'alçada d'una columna empaquetada augmentarà.
L'alumini es tria generalment com a material per a l'embalatge estructurat, que pot reduir el pes i el cost, però l'oli lubricant residual a la superfície metàl·lica de l'embalatge s'ha de controlar a menys de 50 mg/m². En aquesta condició, les columnes empaquetades d'alumini i les columnes de safates-de tamís d'alumini es poden considerar igualment segures per a la rectificació d'oxigen.
Per descomptat, el cost de l'embalatge estructurat és més elevat que el de les columnes de tamís-de tamís, i el cos de la columna també és més alt. No obstant això, els seus avantatges són excepcionals; per tant, des de la dècada de 1990, molts fabricants d'equips de separació d'aire han substituït per primera vegada les columnes de tamís-tamís per columnes d'embalatge estructurades a la columna superior i a la columna d'argó, i hi ha una altra tendència a adoptar-les també a la columna inferior.
