¿Qué es un calderín?
Las plantas químicas usan torres de destilación, columnas verticales con bandejas colocadas a distancias específicas, para separar los químicos o combustibles útiles de las corrientes sin procesar sin procesar. La mayoría de los sistemas de destilación requieren calor para crear una corriente de vapor que ingresa a la torre. Un calderín es un tanque calentado que hierve los fluidos no procesados, donde los vapores se envían a la torre. La destilación ocurre cuando los vapores y los líquidos fluyen en direcciones opuestas en la columna y sale un producto con una concentración más alta de la sustancia química preferida que el fluido no procesado.
El vapor es normalmente la fuente de calor para la destilación química. No es inflamable, fácil de producir en grandes cantidades y se puede entregar a largas distancias en tuberías aisladas. La ebullición de la corriente no procesada en el calentador proporciona la fuente de calor que impulsa el proceso de destilación, que requiere vapor y líquido para funcionar correctamente. El vapor formado al hervir la alimentación líquida se envía a la torre, donde se mezcla con el líquido que fluye desde la parte superior de la torre.
El líquido que se acumula en el fondo de la torre fluye por gravedad o se bombea de regreso al calderín, donde el calor del vapor lo hierve. La destilación continúa con el nuevo fluido no procesado que se agrega continuamente al calderín, y el producto deseado sale de la parte superior de la columna de destilación. Agregar o eliminar calor, o variar el flujo de fluido no procesado cambia la composición del producto deseado. Cuando la entrada de calor y los flujos de alimentación dan como resultado una corriente de producto deseada que sale de la torre, el sistema de destilación se equilibra y se dice que está en estado estable.
Los reboilers se pueden fabricar en una variedad de diseños, dependiendo de las especificaciones de operación del sistema de destilación. Se puede colocar un calentador directamente en la parte inferior de la columna, llamado calentador de inserción, que hervirá cualquier líquido acumulado en la torre. Aunque de diseño simple, los sistemas de inserción pueden ser más difíciles de controlar que otros tipos. Además, cualquier mantenimiento de la unidad requiere que toda la columna de destilación esté vacía y apagada.
Los hervidores de caldera son un tanque separado que tiene conexiones de alimentación, vapor y retorno de torre de líquido. El vapor pasa a través del interior de los tubos en espiral dentro del hervidor, con el proceso de líquido y vapor fuera de los tubos. Un controlador de nivel de líquido monitorea el nivel de líquido en el tanque y evita que los niveles bajos expongan los tubos, lo que podría causar un sobrecalentamiento. Los controles de temperatura ajustan el flujo de vapor a las bobinas, lo que da como resultado que diferentes cantidades de vapor de producto ingresen a la torre.
Un calentador de termosifón utiliza un tanque de calentamiento de vapor, con la alimentación del producto pasando a través de tubos colocados verticalmente en el tanque. A medida que el producto se calienta y hierve, la presión del vapor se fuerza a sí mismo fuera de la parte superior del tanque y atrae líquido nuevo hacia el fondo. Se crea un flujo de líquido y vapor solo del proceso de ebullición, y no se utilizan bombas. Los termosifones requieren sistemas de control cuidadosos para evitar el sobrecalentamiento del producto o la creación de demasiado vapor, pero pueden ser útiles para algunos procesos de destilación.
Los calentadores bombeados usan bombas de líquido para alimentar el producto y el líquido que regresa desde el fondo de la columna. El diseño es a menudo un diseño de caldera, pero los límites de espacio u otras razones pueden requerir que la caldera esté más lejos de la columna, o en un nivel donde no se pueda usar la gravedad. Se necesitan controles tanto para el flujo de vapor como para que el líquido fluya hacia la caldera.