Qu'est-ce qu'un rebouilleur de bouilloire?
Un rebouilleur de bouilloire est un échangeur de chaleur utilisé dans un processus de distillation chimique. Cet échangeur de type coquille a une grande surface d'ébullition ouverte un peu comme une bouilloire sur une cuisinière. En règle générale, il s'agit du récipient situé au bas d'une colonne de distillation. Le récipient reçoit le condensat du bac de séparation situé au-dessus et renvoie la vapeur pour fournir l’énergie thermique à la colonne. La conception d'un rebouilleur de bouilloire permet un transfert de chaleur important sur une base continue.
Une colonne de distillation sépare les composés en fonction de leurs points d'ébullition à la pression de fonctionnement de la colonne. La colonne est composée d’un certain nombre d’étages de séparation répartis verticalement. À chaque étape, le rapport d'un composant dans la phase liquide et du même composant dans la phase gazeuse sera en équilibre et sera fonction de la température de l'étage et de la pression de la colonne. Une étape peut consister en un plateau physique ou un site sur un support continu, tel que dans une colonne remplie de billes de verre.
Dans un mélange multi-composé, plusieurs courants latéraux plus un tirage en hauteur peuvent être prélevés de la colonne. Chaque flux est concentré dans un composé souhaité ou dans un petit mélange de composés similaires. La chaleur monte dans la colonne sous forme de vapeur chaude. La vapeur se condense sur un plateau ou un étage, libérant de la chaleur dans le liquide à ce stade. Certains composés absorbent la chaleur, font bouillir et transfèrent la chaleur vers le haut.
Les liquides qui ne bougent pas débordent de la platine et tombent à un niveau inférieur. Ce processus d’équilibre étant établi d’une étape à l’autre, les composants sont séparés et extraits. Un nouveau flux est ajouté à un stade basé sur la conception de la colonne. La chaleur est continuellement ajoutée à la colonne via le rebouilleur de la bouilloire au fond.
Les échangeurs de chaleur à tubes et tubes fonctionnent en faisant passer deux courants séparés de fluide à des températures différentes, en contact étroit. Les tubes ressemblent à une collection de pailles dans un cylindre bien ajusté. Les tubes se connectent via des collecteurs en tête et à l'arrière du faisceau. Le fluide de refroidissement peut se trouver du côté de la coque ou du tube. La chaleur passera par conduction à travers les parois du tube vers le fluide plus froid.
Un rebouilleur de bouilloire diffère de l'échangeur de chaleur à tubes et tubes typique en ce sens qu'au-dessus du faisceau de tubes, il existe un grand espace ouvert. Le fluide de traitement se trouve du côté de la coque, où il fait bouillir la colonne de distillation pour la séparation. Le côté tube porte le fluide chaud, constitué de vapeur ou d'un autre fluide de traitement à température élevée. Les coûts d'un rebouilleur de bouilloire fonctionnent de 15% à 25% plus élevés que ceux d'un échangeur de chaleur à tubes et tubes de taille équivalente en raison de la taille plus grande des réservoirs et de la taille des orifices.