REHERVIDORES ENRIQUE HERNANDEZ O.
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Un reboiler o reher erv vidor o calderín es un intter in erca cam mbi biad ador or de ca calo lor, r, su emple empleo o es para para mantener en ebullición un líquido que se destila y man antten ener er en op oper erac aciión un una a co colu lumn mna a de destilación. Es común emplear vapor de agua como flujo que cede calor al fluido a calentar. Este se hace pasar por los tubos y la temper era atura de salida de la co corrrien entte de líquido al que se ha transferido calor.
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Según las necesidades se puede usar vapor de agua, aceite térmico: Dowther erm m (TM) M),, ó tambi bién én se pu pued ede e usar un horn rno o tubu bula larr a fuego directo por la quema de gases, líquidos ó sólidos combustibles cuando las necesidades energéticas son muy altas..
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El caudal de vapor se regulará en función de que la temperatura sea inferior o superior a la deseada. En las c. de destilación, los reboilers se sitúan en los fondos para recalentar la mezcla líquida que va a abandonar la columna destiladora.
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Todo o una parte de los fondos de la columna ingresa al reboiler, el líquido más caliente sale fuera, la mezcla vapores-líquido o vapores ingresa a la columna de destilación. Se puede usar bomba para transferir el líquido de la columna al reboiler o también se puede usar el desnivel de líquido para esto, si la caída de presión lo permite.
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Tipos: 1. Olla con chaqueta
Se usan cuando los fraccionadores son pequeños, ejemplo las plantas piloto, donde el casco de la columna se le incluye una chaqueta de calentamiento. Es pequeña la superficie de transferencia de calor y la capacidad correspondiente de generación de vapor.
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2. Reboiler tubular interno Es la forma más sencilla. Consiste en un haz de tubos, en general tubos en U, insertado en el fondo de la columna. Este tipo es muy económico, y no presenta problema hidrodinámico pero tiene desventajas: A. La columna de destilación es pocas veces suficientemente ancha para permitir suficiente superficie de intercambio. Por lo tanto, no puede utilizarse cuando la ∆T disponible es pequeña. B. No se puede utilizar con fluidos sucios. C. A veces es difícil de soportar el haz de tubos. Sobre todo por el primer aspecto, los reboilers internos en la práctica son poco utilizados
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3. Reboiler Kettle (marmita)
Son externos y de casco y tubo, se usa en instalaciones grandes. El circuito del casco esta conectado por tuberías con la columna. La ebullición del fluido de proceso tiene lugar en el lado casco y el fluido de calentamiento por el interior de los tubos, mayormente es vapor de agua. Poseen un espacio extra para la separación del líquido y vapor.
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Retorna a la columna vapor puro y el líquido que se encuentra en equilibrio sale del rehervidor como producto de fondo.
Normalmente son IC 1-2 con cabezal flotante.
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Intercambiador de calor de casco y tubo18 con cabezal flotante
1. Cabezal estacionario.
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3. Brida.
1. 4. Tapa del cabezal.
5. Boquilla niple del cabezal. 1 6. Espejo.
7. Tubos.
8. Casco del intercambiador.
9. Cubierta del casco.
10. Brida anterior del casco.
11. Brida terminal del casco.
12. Niples en el casco.
19 14. Junta de expansión. 15. Espejo de los tubos flotantes. 16. Cubierta de la cabeza flotante. 17. Brida de la cabeza flotante. 18. Brida de la cabeza terminal. 19. Anillo de división. 20. Brida de respaldo. 21. Cubierta externa del cabezal externa. 22. Falda del cabezal flotante. 23. Puntos de izaje. 24. Puntos de izaje. 25. Puntos de izaje. 26. Anillo guía.
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28. Placas direccionantes del flujo (bafles).
29. Soldadura del niple bridado
30. Bafle longitudinal.
31. Partición del paso.
32. Conexión de ventilación.
33. Conexión drenaje.
34. Conexión para control.
35. Soporte del IC.
36. Argolla para sujetar.
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4. Rehervidor termosifón horizontal El
fluido de calentamiento circula por el interior de los tubos y la ebullición ocurre por el casco, igual que el Kettle, no posee espacio extra para la separación, de manera que retorna a la columna mezcla líquido y vapor por debajo del último plato y la separación de líquido y vapor se realiza en el fondo de la columna. Se usan intercambiadores 1-2 de flujo dividido.
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Termosifón horizontal. Circulación Natural
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Termosifón horizontal. Circulación Directa
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Rehervidor tipo termosifón vertical. Es
el más usado en la actualidad, con IC de casco y tubo pero con la configuración vertical. El fluido de calefacción circula por el casco en contracorriente con el fluido a evaporar, que circula por dentro de los tubos. También retorna a la columna mezcla líquido – vapor y se separa en el fondo de la columna después del último plato. IC 1 – 1. Los hay Circulación Directa y Natural.
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Termosifón vertical con circulación natural
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El
de circulación natural el líquido del último plato se mezcla con el líquido procedente del rehervidor en el fondo de la columna, de manera que, tanto el producto de fondo de la destilación como el líquido que se circula al rehervidor están constituidos por esta mezcla y NO constituyen un plato teórico, ya que el producto de fondo de la columna es una mezcla que no está en equilibrio con el vapor generado en el rehervidor.
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Termosifón vertical circulación directa
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Cuando el líquido del último plato se envía al rehervidor donde se vaporiza parcialmente mientras que la mezcla líquido – vapor que retorna a la columna se separa en el fondo de la columna, de manera que, el producto de fondo, está constituído por líquido que se obtiene en el termosifón y está en equilibrio con el vapor generado. Con circulación directa se considera como un plato teórico.
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Rehervidor de circulación forzada
Cualquiera de los equipos anteriores pueden trabajar con circulación forzada utilizando una bomba para asegurar la circulación del líquido debido a la alta viscosidad del mismo o para mantener altos reciclo (mayores velocidades de flujo).
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El líquido del último plato de la columna se mezcla con el líquido procedente del rehervidor en el fondo de la columna, de manera que tanto el producto de fondo de la destilación como el líquido que se recircula al rehervidor estás constituidos por esta mezcla.
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Gracias
a la bomba se operan a grandes reciclos y por lo tanto, la cantidad de líquido que proviene del rehervidor es considerablemente más alta que la cantidad de líquido que desciende del último plato de la columna, así que el producto de fondo está constituido prácticamente por el líquido que se obtiene en el termosifón el cual está en equilibrio con el vapor generado, se considera un plato teórico adicional.
