第一章 再沸器的設(shè)計(jì)
1.1概述
酒精回收裝置是酒精蒸餾后的醪液再次的回收利用，以達(dá)到節(jié)約成本、生產(chǎn)高效、減少浪費(fèi)為目的，倡導(dǎo)低碳生產(chǎn)。
再沸器（也稱重沸器）顧名思義是使液體再一次汽化。它的結(jié)構(gòu)與冷凝器差不多，不過一種是用來降溫，而再沸器是用來升溫汽化。再沸器多與分餾塔合用：再沸器是一個(gè)能夠交換熱量，同時(shí)有汽化空間的一種特殊換熱器。在再沸器中的物料液位和分餾塔液位在同一高度。從塔底線提供液相進(jìn)入到再沸器中。通常在再沸器中有25-30%的液相被汽化。被汽化的兩相流被送回到分餾塔中，返回塔中的氣相組分向上通過塔盤，而液相組分掉回到塔底。由于靜壓差的作用，塔底將會(huì)不斷補(bǔ)充被蒸發(fā)掉的那部分液位。
目前國(guó)內(nèi)外再沸器的選用原則是:工程上對(duì)再沸器的基本要求是操作穩(wěn)定、調(diào)節(jié)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造容易、安裝檢修方便、使用周期長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠，同時(shí)也應(yīng)考慮其占地面積和安裝空間高度要合適。
下面是幾種常見的再沸器介紹
⑴.立式熱虹吸再沸器是利用塔底單相釜液與換熱器傳熱管內(nèi)汽液混合物的密度差形成循環(huán)推動(dòng)力，構(gòu)成工藝物流在精餾塔底與再沸器間的流動(dòng)循環(huán)。這種再沸器具有傳熱系數(shù)高，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，釜液在加熱段的停留時(shí)間短，不易結(jié)垢，調(diào)節(jié)方便，占地面積小，設(shè)備及運(yùn)行費(fèi)用低等顯著優(yōu)點(diǎn)。但由于結(jié)構(gòu)上的原因，殼程不能采用機(jī)械方法洗滌，因此不適宜用于高粘度或較臟的加熱介質(zhì)。同時(shí)由于是立式安裝，增加了塔的裙座高度，但可以考慮采用耳式支座。
⑵.臥式熱虹吸再沸器也是利用塔底單相釜液與再沸器中氣液混合物的密度差維持循環(huán)。臥式熱虹吸再沸器的傳熱系數(shù)和釜液在加熱段的停留時(shí)間均為中等，維護(hù)和清理方便，適用于傳熱面積大的情況，對(duì)塔釜液面高度和流體在各部位的壓降要求不高，可適于真空操作，出塔釜液緩沖容積大，故流動(dòng)穩(wěn)定。缺點(diǎn)是占地面積大。
立式及臥式熱虹吸再沸器本身沒有氣、液分離空間和緩沖區(qū)，這些均由塔釜提供。
立式再沸器：工藝物流測(cè)在笯@?，传日J(rèn)凳擼蹲實(shí)停棺叨雀擼飾?%-35%。
臥式再沸器：工藝物流測(cè)在殼程，傳熱系數(shù)中偏高，投資適中，占地面積大，裙座高度低，汽化率為3%-35%。
⑶.強(qiáng)制循環(huán)式再沸器是依靠泵輸入機(jī)械功進(jìn)行流體的循環(huán)，適用于高粘度液體及熱敏性物料、固體懸浮液以及長(zhǎng)顯熱段和低蒸發(fā)比的高阻力系統(tǒng)。
⑷.釜式再沸器由一個(gè)帶有氣液分離空間的殼體和一個(gè)可抽出的管束組成，管束末端有溢流堰，以保證管束能有效地浸沒在液體中。溢流堰外側(cè)空間作為出料液體的緩沖區(qū)。再沸器內(nèi)液體的裝填系數(shù)，對(duì)于不易起泡沫的物系為80%，對(duì)于易起泡沫的物系則不超過65%。釜式再沸器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流體力學(xué)參數(shù)不敏感，可靠性高，可在高真空下操作，維護(hù)與清理方便；缺點(diǎn)是傳熱系數(shù)小，殼體容積大，占地面積大，造價(jià)高，塔釜液在加熱段停留時(shí)間長(zhǎng)，易結(jié)垢。
⑸.內(nèi)置式再沸器是將再沸器的管束直接置于塔釜內(nèi)而成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)比釜式再沸器低；缺點(diǎn)是由于塔釜空間容積有限，傳熱面積不能太大，傳熱效果不夠理想。
因此綜合考慮，一般選用立式熱虹吸式再沸器，研究方法如下所示。