リボイラーとは？

化学プラントでは、蒸留塔、特定の距離にトレイが設定された垂直カラムを使用して、未処理の未処理のストリームから有用な化学物質または燃料を分離します。 ほとんどの蒸留システムでは、塔に入る蒸気の流れを作り出すために熱が必要です。 リボイラーは、蒸気がタワーに送られる未処理の流体を沸騰させる加熱タンクです。 蒸留は、蒸気と液体がカラム内を反対方向に流れ、未処理の流体よりも高濃度の好ましい化学物質で製品が出るときに発生します。

通常、蒸気は化学蒸留の熱源です。 不燃性で、大量生産が容易であり、断熱パイプで長距離に渡って配送できます。 リボイラーで未処理のストリームを沸騰させると、蒸留プロセスを駆動する熱源が提供されます。これは、蒸気と液体が正しく動作するために必要です。 液体原料を沸騰させることにより形成された蒸気はタワーに送られ、そこでタワーの上部から流れ落ちる液体と混合されます。

塔の底に集まった液体は重力で流れるか、またはリボイラーにポンプで戻され、そこで蒸気の熱で沸騰します。 蒸留は、新しい未処理の流体がリボイラーに連続的に追加され、蒸留塔の上部から目的の製品が排出されることで継続します。 熱を追加または除去するか、未処理の流体の流れを変えると、目的の製品の組成が変化します。 入熱と供給の流れが塔を出る所望の生成物の流れをもたらす場合、蒸留システムはバランスが取れており、定常状態にあると言われています。

リボイラーは、蒸留システムの動作仕様に応じて、さまざまな設計で製造できます。 スタブインヒーターと呼ばれるヒーターをカラムの底部に直接配置できます。これは、タワーに集められた液体を沸騰させます。 設計はシンプルですが、スタブインシステムは他のタイプよりも制御が難しい場合があります。 さらに、ユニットのメンテナンスでは、蒸留塔全体を空にしてシャットダウンする必要があります。

ケトルリボイラーは、フィード、蒸気、およびタワーリターンの液体接続を備えた独立したタンクです。 蒸気はケトル内のコイル管の内部を通過し、プロセス液体と蒸気は管の外部に流れます。 液体レベルコントローラーは、タンク内の液体のレベルを監視し、低レベルがチューブを露出させて過熱を引き起こすのを防ぎます。 温度制御により、コイルへの蒸気の流れが調整され、その結果、塔に入る製品蒸気の量が異なります。

サーモサイフォンリボイラーは蒸気加熱タンクを使用し、製品フィードはタンク内に垂直に配置されたチューブを通過します。 製品が加熱されて沸騰すると、蒸気の圧力がタンクの上部から押し出され、下部に新しい液体が引き込まれます。 液体と蒸気の流れは、沸騰プロセスのみから生成され、ポンプは使用されません。 サーモサイフォンには、製品の過熱または過剰な蒸気の生成を防ぐための注意深い制御システムが必要ですが、一部の蒸留プロセスには役立ちます。

ポンプ式リボイラーは、液体ポンプを使用して、カラムの底部から戻る製品と液体を供給します。 多くの場合、設計はケトル設計ですが、スペースの制限またはその他の理由により、ケトルをカラムからさらに離すか、重力を使用できないレベルにする必要があります。 蒸気の流れとケトルへの液体の流れの両方の制御が必要です。