再沸器 - 百科事典
再沸器は、工業分漬塔の底に熱を供給するために典型的に使用される熱交換器です。これらは、分漬塔の底から液体を沸騰させ、蒸気を生成し、それを塔に戻して分漬分離を駆動します。再沸器が塔の底に供給する熱は、塔の上部の冷凝器によって取り除かれます。
適切な再沸器の操作は効果的な分漬に不可欠です。典型的な古典的な分漬塔では、分離を駆動するすべての蒸気は再沸器から来ています。再沸器は塔の底から液体の流れを受け取り、部分または完全にその流れを蒸発させることができます。蒸気は通常、蒸発に必要な熱を供給します。
再沸器の種類
再沸器の設計において最も重要な要素は、特定のサービスに適した適切な種類の再沸器を選択することです。ほとんどの再沸器は、シェルとチューブ熱交換器タイプであり、そのような再沸器では通常蒸気が熱源として使用されます。しかし、ホットオイルやDowtherm(TM)などの他の熱伝達流体も使用されることがあります。燃料の使用する焚き火炉も、場合によっては再沸器として使用されます。
一般的に使用される熱交換器タイプの再沸器は以下の通りです:
= カッター型再沸器 =
カッター型再沸器(画像1)は、シンプルで信頼性の高い熱交換器であり、分漬塔でよく使用されます。これらは、シェルとチューブ熱交換器と同様に機能しますが、安定した液体レベルを提供し、自然循環を維持するために特別に設計されています。この設計では、蒸気はチューブバンドを通過し、冷凝し、冷凝水として出口から離れます。柱の底からの液体、すなわちボトムスは再沸器のシェル側を通過します。設計によって異なりますが、この液体の流れは重力で駆動されるか、ポンプが必要です。保護壁や溢流バリアがチューブバンドと再沸器の部分(ボトムス製品が取り除かれる場所)を分離し、チューブバンドが液体で覆われていることを確保して、低沸点化合物の損失を減らします。この構成は、最終製品への汚染リスクを最小限に抑えます。
= 熱対流再沸器 =
熱対流再沸器(画像2)は、柱の底からの液体を再沸器にポンプで送り込む必要がありません。再沸器の入口の柱の底からの液体と再沸器の出口の液体-蒸気混合物の密度差を使用して、塔の底を再沸器に送るために十分な液体のヘッドを提供することで、自然循環を達成します。熱対流再沸器(カランディアと呼ばれることもあります)は、カッター型再沸器よりも複雑で、プラントオペレーターのより多くの注意が必要です。垂直、水平、一旦通過、または循環型など、多くの種類の熱対流再沸器があります。
= 火炎再沸器 =
火炎加熱器(画像3)、または焚き火炉として知られていますが、分漬塔の再沸器として使用されることがあります。加熱器の対流と放射部分の熱伝達チューブ内を柱の底からの液体を循環させるためにポンプが必要です。火炎加熱器再沸器の熱源は、燃料ガスまたは燃料油のいずれかです。
= 強制循環再沸器 =
強制循環再沸器(画像4)は、ポンプを使用して再沸器内を柱の底からの液体を循環させます。再沸器が塔から遠く離れている場合や、底製品が非常に粘度の高い場合にこの方法が有用です。一部の流体は温度に対して非常に敏感で、高温の熱伝達チューブ壁との接触によりポリマーションするものがあります。高液量の循環率が使用され、チューブ壁の温度を低下させ、その結果、チューブ上のポリマーションおよび関連する汚染を減らします。
参考項
蒸発
沸騰
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Kister, Henry Z. (1992). Distillation Design (1st ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6.
Perry, Robert H. & Green, Don W. (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook (6th ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-049479-7.
外部リンク
分漬塔再沸器
さまざまな再沸器タイプのスケッチおよび議論