熱虹吸式再沸器熱虹吸再沸器的操作方式

按照操作方式，熱虹吸式再沸器又可分為一次通過(guò)式和循環(huán)式，如圖3所示。

一次通過(guò)式是指再沸器的進(jìn)料可直接從底部塔板的降液管液封中引出，經(jīng)再沸器后回到塔板下方，分出的液相即為塔底產(chǎn)品，再沸器進(jìn)料與塔底產(chǎn)品組成不同。這種方式具有分離效率高，加熱段停留時(shí)間短，加熱溫度低，不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于相對(duì)揮發(fā)度高的混合物能保持最大的加熱溫差，操作上的穩(wěn)定性略?xún)?yōu)于循環(huán)式，可在較低汽化率（5%～10%）下操作，因此有人認(rèn)為，只要汽化率能滿(mǎn)足需要，宜選用一次通過(guò)式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按蒸餾塔最大可能熱負(fù)荷核算其汽化率。

循環(huán)式是指底部塔板流下的液體與再沸器出口的分離液體混合（全部或部分），再回到再沸器，再沸器進(jìn)料與塔底產(chǎn)品組成相同，允許有較高的汽化率。循環(huán)式分為帶隔板和不帶隔板兩種型式，帶隔板式又可稱(chēng)為部分循環(huán)式或混合進(jìn)料式。

在塔底部加一塊縱向隔板可使再沸器操作穩(wěn)定。但塔底是否設(shè)縱向隔板，取決于系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度和系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定性的要求，設(shè)置隔板會(huì)影響再沸器的傳熱面積。當(dāng)相對(duì)揮發(fā)度較小時(shí)，可以不設(shè)隔板，這時(shí)塔內(nèi)有最大的汽液分離截面與緩沖空間；相對(duì)揮發(fā)度較大時(shí)（如大于1.5），采用隔板可減小傳熱面積。隔板類(lèi)型有多種，常用的為溢流隔板，溢流隔板的設(shè)置能使作為再沸器推動(dòng)力的塔釜液面高度維持恒定，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，進(jìn)一步增加再沸器內(nèi)溫差，但只在相對(duì)揮發(fā)度很大的系統(tǒng)才能比較有利，故使用很少，并且塔釜隔板制造復(fù)雜，填料塔或直徑小于1m的板式塔一般不推薦采用帶隔板型再沸器。

對(duì)于帶隔板的再沸器，當(dāng)循環(huán)量遠(yuǎn)大于產(chǎn)品量時(shí)，再沸器熱負(fù)荷的微小變化會(huì)引起流向產(chǎn)品側(cè)的液體量大幅度變化，產(chǎn)品側(cè)液位隨之波動(dòng)，造成產(chǎn)品流率的不穩(wěn)定，對(duì)此可增大產(chǎn)品側(cè)液體的停留時(shí)間來(lái)減少這種波動(dòng)。2100433B

臥式熱虹吸再沸器是一種典型的水平放置的管殼式換熱器，蒸餾塔內(nèi)液體從再沸器殼側(cè)底部進(jìn)入，向上流過(guò)管柬，沸騰發(fā)生在換熱管外表面，汽液混合物自上升管返回蒸餾塔內(nèi)，如圖2所示。

臥式熱虹吸再沸器的流動(dòng)形式類(lèi)似于釜式再沸器，但其循環(huán)性能良好，汽化分率較低，使得工藝流體結(jié)垢的可能性更小。因?yàn)榕P式熱虹吸再沸器的循環(huán)量比較大，所以通過(guò)它的工藝流體，尤其是寬沸程混合物所需溫升比釜式再沸器的低，因此臥式熱虹吸再沸器的局部沸騰溫差和傳熱速率較高。中等黏度的流體在臥式中的沸騰狀態(tài)比在立式中要好，當(dāng)流體黏度小于0.5cP時(shí)，可考慮采用立式熱虹吸；但當(dāng)黏度大于0.5cP時(shí)，則考慮采用臥式熱虹吸再沸器。臥式熱虹吸再沸器清洗方便，傳熱面積較大，但是占地面積也大而且造價(jià)也比較高，出口管線(xiàn)較長(zhǎng)，壓力降較大，不適于低壓和真空操作工況以及結(jié)垢較嚴(yán)重的場(chǎng)合。

立式熱虹吸再沸器加熱介質(zhì)走殼側(cè)，工藝流體走管側(cè)，在管內(nèi)汽化，是自然循環(huán)的單元操作，其動(dòng)力來(lái)自再沸器內(nèi)流體與入口管線(xiàn)內(nèi)流體的密度差，如圖1所示。

立式熱虹吸再沸器適用于低壓和真空操作，由于流體循環(huán)速率高，傳熱系數(shù)比較大，物料在換熱管內(nèi)的停留時(shí)間短，不易結(jié)垢，管程容易清洗，常用于易結(jié)垢的工況，但是設(shè)計(jì)時(shí)需要留有較大的面積余量。結(jié)構(gòu)和管線(xiàn)之間的連接比較緊湊，占地面積小，安裝費(fèi)用以及價(jià)格都比較低：汽液混合物在蒸餾塔內(nèi)進(jìn)行分離，省去再沸器的分離空間，分餾效果小于一塊理論板。由于殼程難于清掃，不能用較臟的介質(zhì)加熱。再沸器要求的靜壓頭比較大，需要塔的安裝高度較高。單個(gè)設(shè)備的傳熱面積有一定限制。

再沸器（又稱(chēng)為重沸器）常用于蒸餾塔底，對(duì)塔底流體加熱使一部分物料汽化返回塔內(nèi)，以提供分餾所需要的熱量。因此，設(shè)計(jì)再沸器時(shí)，必須同蒸餾塔的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)考慮。在石油化工廠(chǎng)中，再沸器多采用管殼式換熱器。

再沸器按循環(huán)方式可分為自然循環(huán)（熱虹吸）和強(qiáng)制循環(huán)兩種；按物料可分為管內(nèi)和管外蒸發(fā)兩種；按結(jié)構(gòu)可分釜式、立式、臥式及內(nèi)置式四種；按蒸發(fā)（汽化）程度可分為一次通過(guò)型和循環(huán)型兩種，此外還可按與塔的連接形式分類(lèi)和按塔釜有無(wú)隔板分類(lèi)。

常用的換熱器設(shè)備系列有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28712.1—2012（浮頭式冷凝器型式與基本參數(shù)），適用于臥式熱虹吸再沸器；GB/T 28712.4—2012（立式熱虹吸式重沸器型式與基本參數(shù)），適用于立式熱虹吸再沸器；釜式再沸器和降膜蒸發(fā)器需要自行設(shè)計(jì)。