精馏塔深度学习中不能忽视的设备——再沸器详细解读

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编 辑 | 化工活动家

来 源 | 互联网整理

关键词 | 再沸器  类型

共 2189 字 | 建议阅读时间 6 分钟

导 读

在蒸馏操作中，常常会用到再沸器。一般情况下，我们把再沸器分为交叉流和轴向流两种类型。在交叉流类型中，沸腾过程全部发生在壳程，常用的形式有釜式再沸器、内置式再沸器和水平热虹吸再沸器。在轴向流类型中，沸腾流体沿着轴向流动，最常用的形式为立式虹吸再沸器和强制流动型再沸器。

再沸器的类型

交叉流型再沸器

釜式再沸器由一个扩大部分的壳体和一个可抽出的管束组成，管束末端有溢流堰以保证管束能有效的浸没在沸腾液体中，故循环在管束与其周围液体之间进行，溢流堰外侧空间作为出料液体的缓冲区，壳侧扩大部分空间作为汽液分离空间。

釜式再沸器的气化率可达到80％以上，相当于一块理论塔板的作用。釜式再沸器的性能可靠，特别在高真空条件下，其性能更好。在小温差和近临界压力的条件下，可获得良好的运行状况。同时，也存在容易结垢，壳体较大，造价较高等缺点。

内置式再沸器是管束直接置于塔内，不需要壳体和工艺配管，结构简单，投资小，易清洗，但塔内容积有限，传热面积小，液体循环差，不适于粘稠液体。由于塔内置的形式，管束长度收蒸馏塔直径限制，故尺寸有限。塔釜空间容积有限，传热面积不能太大，传热效果不够理想。

水平热虹吸再沸器的进料是从塔底下降管引入再沸器,液体在壳程沸腾发生汽化,形成密度较小的汽液混合物,由于进料管和排出管中液体的密度差,产生静压差,成为流体自然循环的推动力。

优点是有较高的循环率,防止了高沸点组分的积聚和降低了结垢的速率。由于管束为水平方向布置,且流动面积易于控制,因而需要的静压头较低。

缺点是壳程结垢后很难清洗，在高热流条件下,可发生局部的干涸现象。对于大型热虹吸再沸器,为了使流动分布均匀,需设多个管口和连接管件,这必然增加了再沸器的造价。

轴向流型再沸器

立式热虹吸再沸器是利用热介质在壳侧提供热量将管侧工艺流体加热沸腾的管壳式换热器，它是自然循环的单元操作，动力来自与之相连接的精馏塔塔釜液位产生的静压头和馆内流体的密度。

强制流动再沸器沸腾过程发生在管内侧，流体循环的东里由高容量泵提供。通常，确保蒸发率小于1%，而流体经过出口管处的阀门后将完全闪蒸。强制流动再沸器的最佳应用场合为严重结垢和极高黏性的流体。

在流体保持很高的流速和非常低的蒸发率的条件下，可以使结垢的速率大大减小，然而要求泵的流速很高，这就导致泵的造价和能源消耗很高。

除此之外，还有其他类型的再沸器，比如，卧式热虹吸再沸器、强置循环再沸器、垂直壳侧热虹吸再沸器等。

卧式热虹吸再沸器

卧式热虹吸再沸器是以自然循环方式操作的，依靠釜液和换热器传热管气液混合物的密度差产生推动力的形式形成热虹吸式的运动。卧式热虹吸式再沸器具有传热系数中等、维护清理方便等优点，在炼油工业中应用十分广泛。但是它占地面积大，造价高。

强置循环式再沸器

强置循环式再沸器依靠泵的外加机械能维持强制循环，因而循环速度便于控制和调节，物料停留时间短，其传热和压降均可按强制对流进行。适用于高黏度、热敏性物料，有少量固体悬浮液和长显热段和低蒸发比的高阻力系统。

垂直壳侧热虹吸再沸器

垂直壳侧热虹吸再沸器沸腾过程发生在壳侧。壳侧装有折流板,以使流体纵向流动。垂直壳侧再沸器适用于特殊的场合,在这种场合下,将加热介质放在壳侧是不合适的。例如,对于废热锅炉,由于加热流体的腐蚀性,因而要用特殊的金属材料,这时加热介质走管程较为合适。

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