再沸器型式优化探究

再沸器的型式较多,主要有以下几种。

2.5.1.1　立式热虹吸再沸器

图2-14　立式热虹吸再沸器

如图2-14所示,立式热虹吸再沸器是利用塔底单相釜液与换热器传热管内气液混合物的密度差形成循环推动力,构成工艺物流在精馏塔底与再沸器间的流动循环,这种再沸器具有传热系数高、结构紧凑、安装方便、釜液在加热段的停留时间短、不易结垢、调节方便、占地面积小、设备及运行费用低等显著优点。但由于结构上的原因,壳程不能采用机械方法清洗,因此不宜用于高黏度或较脏的加热介质。同时由于是立式安装,因而增加了塔的裙座高度。

2.5.1.2　卧式热虹吸再沸器

如图2-15所示,卧式热虹吸再沸器也是利用塔底单相釜液与再沸器中气液混合物的密度差来维持循环的。卧式热虹吸再沸器的传热系数和釜液在加热段的停留时间均为中等,维护和清理方便,适用于传热面积大的情况,对塔釜液面高度和流体在各部位的压降要求不高,可用于真空操作,出塔釜液缓冲容积大,故流动稳定。这种再沸器的缺点是占地面积大。

立式及卧式热虹吸再沸器本身没有气、液分离空间和缓冲区,这些均由塔釜提供。这两类再沸器的特性归纳见表2-14。

图2-15　卧式热虹吸再沸器

表2-14　热虹吸再沸器的特性(www.xing528.com)

2.5.1.3　强制循环式

如图2-16所示,强制循环式再沸器依靠泵输入机械功进行流体的循环,适用于高黏度液体、热敏性物料、固体悬浮液以及长显热段和低蒸发比的高阻力系统。

2.5.1.4　釜式再沸器

如图2-17所示,釜式再沸器由一个带有气-液分离空间的壳体和一个可抽出的管束组成,管束末端有溢流堰,以保证管束能有效地浸没在液体中。溢流堰外侧空间作为出料液体的缓冲区。再沸器内液体装填系数,对于不易起泡沫的物系为80%,对于易起泡沫的物系则不超过65%。釜式再沸器的优点是对流体力学参数不敏感,可靠性高,可在高真空下操作,维护与清理方便;缺点是传热系数小,壳体容积大,占地面积大,造价高,塔釜液在加热段停留时间长,易结垢。

图2-16　强制循环再沸器

图2-17　釜式再沸器

2.5.1.5　内置式再沸器

如图2-18所示,内置式再沸器是将再沸器的管束直接置于塔釜内而成的,其结构简单,造价比釜式再沸器低;缺点是由于塔釜空间容积有限,传热面积不能太大,传热效果不够理想。