Reherbidores

REHERVIDORES

Los rehervidores son intercambiadores de calor que conectados a la base de una columna de destilación proporcionan el calor necesario para devolver el vapor al fondo de la columna y permitir así que se lleve a cabo la destilación. Estos equipos pueden tomar diferentes formas, así por ejemplo, los fraccionadores pequeños utilizados en el trabajo de plantas piloto tal vezrequieran simplemente de una olla con chaqueta (Fig. 3), pero necesariamente será pequeña la superficie de transferencia de calor y la capacidad correspondiente de generación de vapor.

El intercambiador de calor tubular interno construido en el fondo de la torre (Fig. 4) es una variación que proporciona una superficie mayor, pero su limpieza requiere que se cancele la operación dedestilación, además la altura del fondo de la columna debe aumentarse, entre otras desventajas. Estos dos arreglos proporcionan un vapor que entra en el plato de fondo en equilibrio con el producto residual.

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Ahora bien, los rehervidores externos (en general son intercambiadores de tubo y coraza) de diferentes variedades son los que se utilizan comúnmente para instalacionesgrandes y por ello en este trabajo nos centraremos en el estudio de estos equipos. Entre estos tenemos:

Rehervidor tipo Kettle (tipo paila o marmita): el fluido de calentamiento circula por el interior de los tubos, mientras que la ebullición ocurre por la coraza. Estos equipos poseen un espacio extra en la coraza donde se produce la separación del líquido y del vapor de manera que retorna a latorre vapor puro y el líquido que se encuentra en equilibrio sale del rehervidor como producto de fondo (Fig. 5). Generalmente son intercambiadores 1-2 con cabezal flotante.
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Figura 5. Rehervidor tipo Kettle.

Rehervidor tipo termosifón horizontal: el fluido de calentamiento circula por el interior de los tubos, mientras que la ebullición ocurre por la corazaal igual que en el Kettle, sin embargo, no posee espacio extra para la separación de manera que retorna a la torre una mezcla de líquido-vapor y es en el espacio en el fondo de la columna, por debajo del último plato, donde se produce la separación (Fig. 6 y 7). Generalmente son intercambiadores 1-2 de flujo dividido.

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Figura 6. Termosifón Horizontal. Circulación Directa.
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Figura 7.Termosifón Horizontal. Circulación Natural.

Rehervidor tipo termosifón vertical: Es el más utilizado en los procesos modernos de destilación siendo del mismo tipo de tubo y coraza pero con la configuración vertical. El fluido de calefacción circula fuera de los tubos (por la coraza) en contracorriente con el fluido a evaporar, que circula por dentro de los tubos. En este equipo tambiénretorna a la torre una mezcla de líquido-vapor y es en el espacio en el fondo de la columna, por debajo del último plato, donde se produce la separación (Fig. 8 y 9). Generalmente son intercambiadores 1-1.


Los intercambiadores de tipo termosifón (verticales y horizontales) tienen dos formas de circulación: la directa (o en un paso), cuando el líquido del último plato de la torre se envíadirectamente al rehervidor, donde se vaporiza parcialmente, mientras que la mezcla líquido-vapor que retorna a la torre se separa en el fondo de la columna, de manera que, el producto de fondo, esta constituido por el líquido que se obtiene en el termosifón el cual esta en equilibrio con el vapor generado (Fig. 6 y 8), es decir, que con circulación directa, los termosifones se comportan como unplato teórico. Por otra parte, los termosifones pueden operar con circulación natural, en cuyo caso el líquido del último plato de la torre se mezcla con el líquido procedente del rehervidor en el fondo de la columna, de manera que tanto el producto de fondo de la destilación como el líquido que se recircula al rehervidor están constituidos por esta mezcla (Fig. 7 y 9). Por lo tanto los...