Raschig-Ringe sind Zylinder aus Keramik, Metall oder Kunststoff und werden zur Effizienzsteigerung in Gas-, Erdöl- und Chemie-Raffinerietürmen eingesetzt. Die Ringe werden zufällig in den Turm gepackt, um die für chemische Reaktionen verfügbare Oberfläche zu vergrößern. Sie haben typischerweise die Form eines Hohlzylinders mit einem Durchmesser gleich der Länge des Zylinders.
Friedrich Raschig erfand die Ringe in den 1880er Jahren, ließ sie aber erst in den 1910er Jahren patentieren. Er erfand oder verfeinerte auch mehrere Schlüsselverfahren zur Herstellung verschiedener organischer Chemikalien. Seine Raschig-Ringe würden die chemische Industrie revolutionieren, denn die Packung verbesserte die Effizienz bestehender Herstellungsverfahren enorm. Vor seiner Erfindung füllten frühe Chemiker Tanks mit zerbrochenen Glasflaschen, Keramik und sogar Steinen, um Oberfläche zu gewinnen.
Die Oberfläche für chemische Prozesse ist wichtig, da ohne ausreichendes Mischen von Gasen und Flüssigkeiten nur sehr wenig Reaktion stattfindet. Wenn Gas in einen Flüssigkeitstank geblasen wird, kann es zu einer gewissen Vermischung kommen, aber eine Reaktion kann nur dort stattfinden, wo Gas und Flüssigkeit aufeinandertreffen, was zu einer geringen Effizienz führt. Horizontale Platten mit Löchern können in einem vertikalen Turm installiert werden, wobei Flüssigkeit von oben nach unten und Gas von unten nach oben fließt. Turmböden helfen, aber die Reaktionseffizienz wird nur teilweise verbessert.
Das Packen eines Turms mit zufällig platzierten Raschig-Ringen erzeugt eine sehr große Oberfläche für Reaktionen. Dies geschieht, weil sich Flüssigkeit in den Tausenden von Kanälen bewegt, die von den Ringen gebildet werden, die Innen- und Außenflächen überziehen und schließlich zum Boden fließen. Am Boden eintretendes Gas strömt durch die gleichen Wege, die von den Ringen gebildet werden, und hat Zeit, mit der Flüssigkeit in Kontakt zu treten und mit ihr zu reagieren.
Für die Ringe stehen verschiedene Materialien zur Verfügung, wobei das früheste ein keramisches oder heißgebranntes Keramikmaterial ist. Keramiken waren hochtemperaturbeständig, aber spröde und konnten beim Beladen des Turms oder bei Druckereignissen leicht brechen, wenn die gepackten Keramikringe angehoben und dann fallen gelassen wurden. Im 20. Jahrhundert entwickelten Hersteller Raschig-Ringe aus Metall, Kunststoff und sogar Kohlegraphit für Hochtemperaturanwendungen.
Hersteller stellen Tabellen zur Verfügung, die die Packungseigenschaften für verschiedene Ringgrößen zeigen. Raschig-Ringe enthalten eine durchschnittliche Oberfläche für ein gegebenes Turmvolumen, und die Tabellen zeigen diese Werte für verschiedene Ringdurchmesser und -dicken. Bei Gewichtsproblemen kann das geladene Ringgewicht aus der Tabelle und dem Volumen des Turms ermittelt werden.
Raschig-Ringe gelten als die erste Generation technischer Turmpackungen und waren aufgrund ihrer relativ einfachen Konstruktion noch im 21. Jahrhundert weit verbreitet. Im 20. Jahrhundert wurden andere Packungsdesigns entwickelt, darunter Formen wie Sättel, Spiralfedern und Zylinder mit vielen Löchern oder Perforationen. Diese Formen waren allesamt Versuche, die Reaktionszeiten zu verbessern oder das Gewicht zu reduzieren, und waren für einige Arten chemischer Prozesse nützlich. Trotz dieser Verbesserungen bot ein einfaches Raschig-Ringdesign eine hervorragende Reaktionseffizienz zu vernünftigen Preisen im Vergleich zu exotischeren Designs.