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精馏塔再沸器选型指南

更新时间:2025-09-09&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;点击次数:79

设计精馏塔,除了塔体及内部的塔板(或者填料)结构外,塔釜再沸器也算是一个重要的部分,再沸器用于汽化塔底产物,为精馏塔实现分离轻重组分供应热量。这期我们主要讲述常见的再沸器型式包括釜式再沸器、立式和卧式热虹吸再沸器、内置式再沸器、强制循环式再沸器和降膜式再沸器

1釜式再沸器

釜式再沸器管束通常为双管程的U形管结构。管束插入一个扩大的壳体内,壳体作为塔底产物的缓冲容器和气液分离空间,一个溢流挡板来维持管束浸没在液体中。其优点是维修和清洗方便,传热面积大、汽化率高、操作弹性
大。但是也有缺点,比如传热系数小、壳体容积大、物料停留时间长(易结垢),外部配管所占空间较大且投资较高。所以说如果你的物料需要较高的汽化率,或者传热面积需要很大,参数波动较大,那可以选择釜式再沸器;如果物料易结垢,那就尽量不选择釜式再沸器。

2热虹吸再沸器

以热虹吸为原理制造的再沸器,热虹吸再沸器里液体被加热后,体积膨胀,密度变小变轻会上升,周围冷的液体来补充。它利用塔底单相釜液与换热器
传热管内汽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。从物料的流动来看,可以发现釜式再沸器是在再沸器中汽化一部分后的液相作为产物,而热虹吸再沸器的产物是直接从塔底抽出的。并且釜式再沸器是气相返塔,而热虹吸再沸器是气液两相返塔。


立式热虹吸再沸器通常为单管程的管壳式换热器,沸腾过程发生在管程,加热介质在壳程,它具有较高的传热系数,物料在加热管内停留时间短,不易结垢,管程易于清洗。但是它的缺点是出口管径较大,需要较高的塔裙座,单个设备的传热面积有一定限制,不适于高粘度液体或在高真空下操作,不适用于宽沸点介质和工艺条件波动较大的场合。


卧式热虹吸再沸器塔底物料进入再沸器的壳程,加热介质走管程,液体在壳程沸腾并发生汽化。其优点是有较高的循环率,从而防止了高沸点组分的积聚,降低了结垢的可能性,适用于宽沸点介质;由于管束沿水平方向布置,在单个壳体中得到较大的换热面积。卧式热虹吸再沸器的缺点是进出口管道较复杂,通常不采用固定管板式结构,因此投资较大,水平安装,占地面积较大,壳程结垢较难清理。


3内置式再沸器

它的管束直接置于塔内,通过一个管束法兰支撑在塔釜。它的优点是不需要设置壳体和工艺配管,结构简单,在所有型式的再沸器中其投资最小,受水力的影响很小,结垢倾向稍低于釜式再沸器。但它液体循环差,不适于粘稠液体,检修时必须停工并将塔排净。

4泵强制循环式再沸器

塔釜物料依靠泵提供的外来机械能量维持强制循环,其优点是循环速度便于控制和调节,物流循环速度较高,停留时间短,因此可减少结垢倾向;适用于粘稠物料或有少量固体的悬浮物和热敏性物料,并可制成大传热面积的换热器,其缺点是经济合理的循环速度需要通过实验和工厂运行经验数据确定;循环泵的初期投资大,后期运行费用和维修费用亦较高。

5降膜式再沸器

类似于一个倒置的立式热虹吸再沸器,自塔底的液体借助机泵被送到再沸器的顶部,在管板上均匀分配,由重力推动向下在管壁流动形成液膜并汽化。特别适合低温差的真空沸腾,适合处理热敏性物料;由于物料是向下流动,适合处理含固物料。其缺点是需要在管程入口设置分布器,投资较大,运行费较高


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