在超重力精馏塔的蒸馏操作中,再沸器是常用的辅助装置之一。然而,市场上再沸器的种类繁多,如果不全面了解,很难为超重力精馏设备和精馏工艺选择合适的装置,也无法获得理想的蒸馏效果。
一般情况下,超重力精馏塔中的再沸器可以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,常见的形式包括釜式再沸器、内置式再沸器和水平热虹吸再沸器等。而在轴向流类型中,沸腾流体沿着轴向流动,典型代表有立式虹吸再沸器和强制流动型再沸器。
釜式再沸器由一个扩大部分的壳体和可抽出的管束组成。管束末端设有溢流堰,确保管束能够有效地浸没在沸腾液体中,从而实现管束与周围液体之间的循环。釜式再沸器的气化率可达到80%以上,性能可靠,尤其在高真空条件下。然而,釜式再沸器容易结垢,造价较高。
内置式再沸器的管束直接设置在超重力精馏设备内部,省去了壳体和工艺配管,具有结构简单、投资小、易清洗的优点。但由于超重力精馏设备内的容积有限,传热面积较小,效果不理想,不适用于粘稠液体。
水平热虹吸再沸器的进料通过塔底下降管引入,液体在壳程沸腾发生汽化,并形成密度较小的汽液混合物。这种再沸器的优点是循环率较高,但缺点是容易结垢、难以清洗,造价也较高。
立式热虹吸再沸器利用热介质在壳侧提供热量,使管侧的工艺流体加热沸腾。其动力来自于与超重力精馏设备塔釜液位相连接的静压头和管内流体的密度。
强制循环式再沸器则依靠外部泵的机械能来维持循环过程。
因此,在选择适合的再沸器时,需要综合考虑物料性质、精馏要求以及设备的特点,以确定最合适的再沸器类型。