在超重力精餾設(shè)備的精餾操作中,再沸器是經(jīng)常使用的輔助設(shè)備,但市場(chǎng)上的再沸器種類太多了。并且精餾過(guò)程配上合適的裝置,無(wú)法獲得理想的蒸餾效果。
一般來(lái)說(shuō),超重力精餾設(shè)備中的再沸器可分為橫流式和軸流式兩種。在錯(cuò)流式中,沸騰過(guò)程都發(fā)生在殼程,經(jīng)常涉及的形式是釜式。再沸器、內(nèi)置再沸器和臥式熱虹吸再沸器等。在軸流式中,沸騰流體沿軸向流動(dòng),立式虹吸再沸器和強(qiáng)制流動(dòng)再沸器是這方面的典型代表。
超重力精餾設(shè)備中的釜式再沸器由殼體的擴(kuò)大部分和可萃取管束組成。由于管束末端的溢流堰,可以保證管束能有效地浸沒(méi)在沸騰的液體中。因此循環(huán)發(fā)生在管束與其周圍液體之間。事實(shí)證明,釜式再沸器氣化率可達(dá)80%以上,性能可靠,特別是在高真空條件下;但也容易規(guī)模化,成本高。
如果采用內(nèi)置式再沸器,其管束直接設(shè)置在超重力精餾設(shè)備內(nèi)部,省去了殼體和工藝管道,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、清洗方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于超重力精餾設(shè)備體積有限,實(shí)際傳熱面積較小,效果不理想,不適合粘性液體。
臥式熱虹吸再沸器的進(jìn)料由超重力精餾設(shè)備底部的降液管引入,然后液體在殼程沸騰汽化,形成較低密度的汽液混合物。這種類型的再沸器的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)率高,但缺點(diǎn)是容易結(jié)垢,難清洗,成本也不低。
還有一種立式熱虹吸再沸器,它是一種管殼式換熱器,它利用熱介質(zhì)在殼程提供熱量,對(duì)管程的工藝流體進(jìn)行加熱和沸騰。動(dòng)力來(lái)自與其連接的超重力精餾設(shè)備的塔釜液位和管道中流體的密度所產(chǎn)生的靜壓頭。強(qiáng)制循環(huán)再沸器不同,它依靠泵的外部機(jī)械能來(lái)維持循環(huán)過(guò)程。
超重力精餾設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1、塔徑大大減小(同等處理能力下)。
2、塔身高度大大降低。傳統(tǒng)的塔一般有10多米高,超重力塔只有2米左右。這樣可以大大節(jié)省土建成本,也可以用于一般車間或?qū)嶒?yàn)室。
3、維修方便,成本低。普通填料塔每6個(gè)月需要維修一次,填料需要每年清洗一次,費(fèi)時(shí)費(fèi)力;而超重力塔只需要每六個(gè)月更換一次機(jī)械密封圈。
4、節(jié)能5~30%左右。主要原因是超重力塔體積小,回流比較小,持液量小,吸熱散熱損失低(雖然產(chǎn)生離心力消耗了一部分能量)。
5、操作快捷方便。將傳統(tǒng)塔驅(qū)動(dòng)到塔頂?shù)竭_(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)件通常需要2到5個(gè)小時(shí)左右,而超重力塔達(dá)到平衡只需30分鐘左右。同時(shí)超重力塔清洗方便快捷,更換材料方便,可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。
6、由于塔體積小,無(wú)填料,留液少,保液時(shí)間短,一般只需1~5分鐘。操作。
7、由于塔內(nèi)理論塔板數(shù)遠(yuǎn)高于普通塔,分離能力強(qiáng),成品純度高;排放廢水中的物質(zhì)濃度可達(dá)0.5%以下。
8、超重力精餾設(shè)備塔板效率高,是傳統(tǒng)塔的十倍以上,可用于要求分離精度高的產(chǎn)品生產(chǎn)。該塔還可用于吸收、解吸、萃取精餾、脫熒光等單元操作。