Ребойлеры - это теплообменники, обычно используемые для подачи тепла в нижнюю часть промышленных ректификационных колонн. Они кипятят жидкость из нижней части дистилляционной колонны для образования паров, которые возвращаются в колонну для разделения дистилляции . Тепло, подаваемое в колонну ребойлером в нижней части колонны, отводится конденсатором в верхней части колонны.
Правильная работа ребойлера жизненно важна для эффективной дистилляции. В типичной классической ректификационной колонне весь пар, приводящий к разделению, исходит из ребойлера. Ребойлер принимает поток жидкости из нижней части колонны и может частично или полностью испарить этот поток. Пар обычно обеспечивает тепло, необходимое для испарения.
Типы ребойлеров
Наиболее важным элементом конструкции ребойлера является выбор правильного типа ребойлера для конкретной службы. Большинство ребойлеров являются кожухотрубными теплообменниками, и обычно в таких ребойлерах в качестве источника тепла используется пар. Однако можно использовать и другие теплоносители, такие как горячее масло или Dowtherm ™. Топливные печи также могут использоваться в качестве ребойлеров в некоторых случаях.
Обычно используемые ребойлеры теплообменного типа:
Ребойлеры котельного типа
Ребойлеры для котлов (Изображение 1) очень просты и надежны. Для них может потребоваться перекачка жидкости из кубовых остатков колонны в котел или может быть достаточный напор жидкости для подачи жидкости в ребойлер. В ребойлере этого типа пар проходит через пучок труб и выходит в виде конденсата. Жидкость из нижней части колонны, обычно называют дно , течет через боковую сторону оболочки. Имеется подпорная стенка или переливная перегородка, отделяющая пучок труб от секции ребойлера, откуда отводится остаточная повторно кипяченая жидкость (называемая кубовым продуктом), так что пучок труб остается покрытым жидкостью и снижает количество низкокипящих соединений в нижний продукт.
Ребойлеры термосифонные
Ребойлеры Thermosyphon (Изображение 2) не требуют закачки жидкости из кубового остатка колонны в ребойлер. Естественная циркуляция достигается за счет использования разницы плотностей между жидким остатком колонны на входе в ребойлер и парожидкостной смесью на выходе из ребойлера для обеспечения достаточного напора жидкости для доставки остатков из колонны в ребойлер. Ребойлеры Thermosyphon (также известные как calandrias ) более сложны, чем ребойлеры котлов, и требуют большего внимания со стороны операторов завода. Существует много типов термосифонных ребойлеров, включая вертикальные, горизонтальные, прямоточные или рециркуляционные.
Обожженный ребойлер
Огневые нагреватели (Изображение 3), также известные как печи, могут использоваться в качестве ребойлера ректификационной колонны. Насос необходим для циркуляции нижней части колонны через теплопередающие трубы в конвекционной и излучающей секциях печи. Источником тепла для ребойлера огневого нагревателя может быть топливный газ или мазут.
Ребойлеры с принудительной циркуляцией
Ребойлер с принудительной циркуляцией (Изображение 4) использует насос для циркуляции жидкости из кубового остатка через ребойлеры. Это полезно, если ребойлер должен быть расположен далеко от колонны или если кубовый продукт очень вязкий.
Некоторые жидкости чувствительны к температуре, например, те, которые подвергаются полимеризации при контакте со стенками высокотемпературных теплопередающих трубок. Высокие скорости рециркуляции жидкости используются для снижения температуры стенок трубы, тем самым уменьшая полимеризацию на трубе и связанное с этим загрязнение.
Смотрите также
дальнейшее чтение
- Кистер, Генри З. (1992). Дизайн дистилляции (1-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-034909-6.
- Перри, Роберт Х. и Грин, Дон В. (1984). Справочник инженеров-химиков Перри (6-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-049479-7.