Vad är en vattenkokare?
En vattenkokare är en värmeväxlare som används i en kemisk destillationsprocess. Denna skalbytare har en stor öppen kokande yta ungefär som en vattenkokare på en kök. Typiskt är det kärlet längst ner i en destillationskolonn. Kärlet får kondensat från separeringsbrickan ovanför och returnerar ånga för att tillhandahålla värmeenergi till kolonnen. Utformningen av en vattenkokare ger en stor värmeöverföring kontinuerligt.
En destillationskolonn separerar föreningar baserade på deras kokpunkter vid kolonnens driftstryck. Kolumnen består av ett antal separationssteg fördelade vertikalt. I varje steg är förhållandet mellan en komponent i vätskefasen och samma komponent i gasfasen i jämvikt och en funktion av stegstemperaturen och kolonntrycket. Ett steg kan bestå av en fysisk bricka eller en plats på ett kontinuerligt medium, såsom i en kolonn fylld med glaspärlor.
I en blandning med flera föreningar kan flera sidoströmmar plus en dragning tas ut från kolonnen. Varje ström koncentreras i en önskad förening eller en liten blandning av liknande föreningar. Värme rör sig upp i kolonnen i form av en varm ånga. Ångan kondenseras på ett bricka eller scen, och släpper värme till vätskan i det skedet. Vissa föreningar absorberar värme, kokar och överför värme uppåt.
Vätskor som inte kokar kommer att flyta över scenen och falla till en lägre nivå. När denna jämviktsprocess etableras från steg till steg separeras komponenterna och dras av. Nytt flöde läggs till i ett skede baserat på kolonndesignen. Värme läggs kontinuerligt till kolonnen via vattenkokaren i botten.
Skal-och-rörvärmeväxlare fungerar genom att leda två separata vätskeströmmar vid olika temperaturer av varandra i nära kontakt. Rören liknar en samling sugrör i en nära passande cylinder. Rören ansluts via grenrör i huvudet och baksidan av bunten. Kylvätskan kan finnas på antingen skalet eller rörsidan. Värme kommer att ledas genom ledning genom rörväggarna mot kylvätskan.
En vattenkokare skiljer sig från den typiska skal-och-rörvärmeväxlaren genom att ovanför rörbuntet finns ett stort öppet utrymme. Processvätskan är på skalets sida, där den kokar upp destillationskolonnen för separering. Rörsidan bär den heta vätskan, bestående av ånga eller en annan processfluid med högre temperatur. Kostnaderna för en vattenkokare är 15% till 25% högre än en motsvarande storlek skal-och-rörvärmeväxlare på grund av det större skalet och den ökade portstorleken.