Los rehervidores son intercambiadores de calor que se utilizan normalmente para proporcionar calor a la parte inferior de las columnas de destilación industriales . Hierven el líquido de la parte inferior de una columna de destilación para generar vapores que se devuelven a la columna para impulsar la separación por destilación . El calor suministrado a la columna por el rehervidor en la parte inferior de la columna se elimina mediante el condensador en la parte superior de la columna.
El funcionamiento correcto del rehervidor es vital para una destilación eficaz. En una columna de destilación clásica típica, todo el vapor que impulsa la separación proviene del rehervidor. El rehervidor recibe una corriente de líquido desde el fondo de la columna y puede vaporizar parcial o totalmente esa corriente. El vapor suele proporcionar el calor necesario para la vaporización.
El elemento más crítico del diseño de un rehervidor es la selección del tipo adecuado para un servicio específico. La mayoría de los rehervidores son del tipo intercambiador de calor tubular y normalmente se utiliza vapor como fuente de calor en dichos rehervidores. Sin embargo, se pueden utilizar otros fluidos de transferencia de calor como aceite caliente o Dowtherm (TM). En algunos casos, también se pueden utilizar hornos alimentados con combustible como rehervidores.
Los recalentadores de tipo intercambiador de calor más utilizados son:
Los rehervidores de caldera (Imagen 1) son muy simples y confiables. Son similares a los intercambiadores de calor de tipo carcasa y tubo. Pueden requerir el bombeo del líquido de los fondos de la columna hacia la caldera, o puede haber suficiente carga de líquido para entregar el líquido al rehervidor. En este tipo de rehervidor, el vapor fluye a través del haz de tubos y sale como condensado. El líquido del fondo de la torre, comúnmente llamado fondo , fluye a través del lado de la carcasa. Hay un muro de contención o vertedero de desbordamiento que separa el haz de tubos de la sección del rehervidor donde se retira el líquido residual rehervido (llamado producto de fondo), de modo que el haz de tubos se mantiene cubierto con líquido y se reduce la cantidad de compuestos de bajo punto de ebullición en el producto de fondo.
Los rehervidores termosifón (Imagen 2) no requieren bombear el líquido de los fondos de la columna al rehervidor. La circulación natural se obtiene utilizando la diferencia de densidad entre el líquido de los fondos de la columna de entrada al rehervidor y la mezcla de líquido-vapor de salida del rehervidor para proporcionar suficiente carga de líquido para llevar los fondos de la torre al rehervidor. Los rehervidores termosifón (también conocidos como calandrias ) son más complejos que los rehervidores de caldera y requieren más atención por parte de los operadores de la planta. Hay muchos tipos de rehervidores termosifón, incluidos los verticales, horizontales, de paso único o de recirculación.
Los calentadores a fuego (imagen 3), también conocidos como hornos, pueden utilizarse como recalentadores de columnas de destilación. Se necesita una bomba para hacer circular los residuos de la columna a través de los tubos de transferencia de calor en las secciones de convección y radiante del horno. La fuente de calor para el recalentador del calentador a fuego puede ser gas combustible o fueloil.
Un rehervidor de circulación forzada (Imagen 4) utiliza una bomba para hacer circular el líquido de fondo de la columna a través de los rehervidores. Esto resulta útil si el rehervidor debe ubicarse lejos de la columna o si el producto de fondo es extremadamente viscoso.
Algunos fluidos son sensibles a la temperatura, como aquellos que se polimerizan al entrar en contacto con las paredes de los tubos de transferencia de calor a alta temperatura. Se utilizan tasas altas de recirculación de líquido para reducir las temperaturas de las paredes de los tubos, lo que reduce la polimerización en los tubos y las incrustaciones asociadas.