¿Qué es un hervidor de agua?
Un hervidor de agua es un intercambiador de calor utilizado en un proceso de destilación química. Este intercambiador de tipo concha tiene una gran superficie de ebullición abierta muy parecida a una tetera en una estufa de cocina. Típicamente, es el recipiente en el fondo de una columna de destilación. El recipiente recibe condensado de la bandeja de separación que se encuentra sobre él y devuelve vapor para proporcionar la energía térmica a la columna. El diseño de un hervidor de agua permite una gran transferencia de calor de forma continua.
Una columna de destilación separa los compuestos en función de sus puntos de ebullición a la presión de funcionamiento de la columna. La columna consta de varias etapas de separación distribuidas verticalmente. En cada etapa, la relación de un componente en la fase líquida y el mismo componente en la fase gaseosa estará en equilibrio y en función de la temperatura de la etapa y la presión de la columna. Una etapa puede consistir en una bandeja física o un sitio en un medio continuo, como en una columna llena de cuentas de vidrio.
En una mezcla de múltiples compuestos, se pueden tomar de la columna varias corrientes laterales más un sorteo superior. Cada corriente se concentra en un compuesto deseado o una pequeña mezcla de compuestos similares. El calor sube por la columna en forma de vapor caliente. El vapor se condensa en una bandeja o etapa, liberando calor al líquido en esa etapa. Algunos compuestos absorben calor, hierven y transfieren calor hacia arriba.
Los líquidos que no hierven desbordarán el escenario y caerán a un nivel inferior. A medida que este proceso de equilibrio se establece de etapa en etapa, los componentes se separan y extraen. Se agrega nueva alimentación en una etapa basada en el diseño de la columna. El calor se agrega continuamente a la columna a través del hervidor de agua en la parte inferior.
Los intercambiadores de calor de carcasa y tubo funcionan haciendo pasar dos corrientes separadas de fluido a diferentes temperaturas entre sí en contacto cercano. Los tubos se asemejan a una colección de pajitas dentro de un cilindro ajustado. Los tubos se conectan a través de múltiples en la cabeza y la parte posterior del paquete. El líquido más frío puede estar en el lado de la carcasa o del tubo. El calor pasará por conducción a través de las paredes del tubo hacia el líquido más frío.
Un hervidor de agua de caldera difiere del típico intercambiador de calor de carcasa y tubos en que encima del haz de tubos hay un gran espacio abierto. El fluido del proceso está en el lado de la carcasa, donde hierve la columna de destilación para su separación. El lado del tubo lleva el fluido caliente, que consiste en vapor u otro fluido de proceso de temperatura más alta. Los costos de un hervidor de agua hervidor son entre un 15% y un 25% más altos que un intercambiador de calor de carcasa y tubo de tamaño equivalente debido a la carcasa más grande y al mayor tamaño del puerto.