蒸馏操作是通过汽化、冷凝达到提浓的目的，加热汽化主要通过再沸器来完成，相对而言，精馏塔的再沸器种类较多，选择时要考虑的因素也比较多。这一系列的文章，小编试图通过流程模拟、再沸器排布、再沸器类型及在工程中应用这几方面，总结一下精馏塔的再沸器。小编才疏学浅，有不对的地方还请大家多多指教。

再沸器是精馏塔的一个重要组成部分，所以呢，偶们就先从流程模拟扯起。

在模拟过程中，首先需要在setup – configuration 中选择再沸器的类型，有kettle(釜式)和thermosiphon(热虹吸式)两种。当然了，这两种再沸器涵盖了立式再沸器、卧式再沸器、强制循环再沸器、再沸炉和釜式再沸器。

Kettle

如果选择kettle，程序默认釜式再沸器为一块理论板，在塔板选型的时候，最后一块塔板只能写到N-1，第N块塔板就是再沸器。这种换热器也就是一次通过性，相当于N-1块塔板的液体进入再沸器，再沸器出口的气液两相进入塔釜，塔釜出口温度与再沸器出口温度是一样的。

釜式再沸器汽化率最高可以达到80%以上，炼油中再沸器比较少，小编见过用釜式再沸器的是芳烃(双苯)抽提蒸馏的非芳烃蒸馏塔再沸器。但是呢，做蒸汽发生器的比较多。K型俗称大肚子，其壳径与管束的直径之比一般在1.3~2.0。为了防止蒸干，进入再沸器的物料量应大于蒸发物料量，多余的物料将通过溢流堰作为塔底出料，可以返回塔釜。K型再沸器呢，塔底不直接抽出，可以用再沸器抽出。溢流堰一般会比管束高5~15cm，管束是要完全浸泡的，一般采用圆形，有时采用半圆形。K型再沸器的管子中心距与管子一般为管径的1.3~2.0d。模拟默认为Kettle再沸器，采用这一类再沸器无需做额外设置。

Thermosiphon

热虹吸换热器在炼油中用的比较广，通过密度差驱动介质从再沸器入口流向出口，构成了物流的循环。出口气相占20~30%的比例。Aspenplus里选择了Thermosiphon之后，还得在Thermosiphon Configuration和Rebolier里继续设置。

再沸器排布(不好意思，小编不知道Configuration该翻译成神马，先叫排布吧)有三类：一种是不带挡板循环的，一种带挡板循环的，还有一种是带辅助挡板循环的。前一种叫循环式热虹吸再沸器，后两种叫混合式热虹吸再沸器。点开Aspen Plus的帮助，里面有对这三种排布的介绍。小编觉得AspenPlus的帮助是个好东西，遇到不懂的，先在里面找找，找完了之后到模拟中多试一下，会很有收获。

这种再沸器也称为循环式热虹吸再沸器，相当于两块理论板，釜液与再沸器液共用一个塔釜，塔釜为一块理论板，再沸器也是一块理论板。塔釜表面压力与再沸器返回口的压力相等，再沸器的出口温度高于塔釜产品的温度，这就需要较高的加热介质。实际上呢，这种换热器类型不仅用于热虹吸换热器，还可以用在强制循环换热器或重沸炉中。

这种再沸器也称为混合式热虹吸再沸器，相当于两块理论板，再沸器液槽算一块理论板，再沸器算一块，釜液槽相当于一个缓冲罐。混合式再沸器可以改善换热效率，液相出口返回到釜液槽，釜液槽的液体温度高于再沸器液槽的液体温度，所以溢流到再沸器液槽的液体将会进一步引起汽化。再沸器出口温度与塔釜温度相同，选用的加热介质温度可以比循环式低。

这一类再沸器的换热效果与一次通过式再沸器(釜式再沸器)比较接近。不同之处在一次通过式再沸器釜液槽没有液体流入再沸器液槽内，也就是塔板的所有液体流入再沸器内。

带辅助挡板循环再沸器是一种比较复杂的混合式热虹吸再沸器，这种形式换热器小编没有用过，于是下面的角色转变为石化界的翻译工。英文内容来自Aspen Plus Help –Reboiler Configurations。

The sump is divided into three sections by amain baffle and an auxiliary baffle. Liquid from the tray above enters thesection from which the reboiler feed is drawn. Reboiler return enters above themiddle section, overflowing over the main baffle into the section from whichthe bottoms stream is drawn. Liquid can flow under the auxiliary baffle into orout of the middle section, depending on flow rates. The composition of themiddle section is the same as one of the other two sections, depending on thedirection of flow.

主挡板和辅助挡板将塔釜分成三段。液体从上一层塔板进入再沸器液槽中，作为再沸器的进料。再沸器出口返回到中间液槽，液体溢流过主挡板进入釜液槽内，由此作为塔底产物抽出。根据流量的不同，辅助挡板底下的液体从中间液槽流出或流入。中间液槽的组分与其他两个液槽中的一个相同，具体与哪个相同应根据流向来判断。

In this configuration, the sump is modeled astwo stages, representing the different compositions of the reboiler feed andthe bottoms stream.

在这种排布中，可以把塔釜看成两块理论板，分别是再沸器进料和塔底产物的两种不同组分。

Because the flow under the baffle is reversible,the effective flowsheet pattern depends on the direction of this flow. Thisdiagram shows both possible configurations, with the dashed lines representingone configuration and the dash-dot lines representing the other.

由于辅助挡板底下是连通的，可以双向流量。这一流动方向决定了不同传热传质流动模式。上图体现了这两种不同的模式，虚线表示其中一种流动模式，点划线表示另外一种。

In Aspen Plus, in the case when the liquid isflowing upward in the middle section, this overflowing liquid mixes with thereboiler return liquid and both of these enter stage NT. In this case, vapormay be produced by the mixing of these two streams (the vapor stream shownleaving the sump middle section). Since the sump's middle section is not anAspen Plus stage in and of itself, this vapor stream is reported as a vaporflow from stage NT. Since such a flow would normally go to stage NT-1 but inthis case goes to stage NT-2, it is treated as a total vapor draw from stage NTreturned above stage NT-1 (so that it enters stage NT-2), and this appears as avapor product and vapor feed in the column results.

在Aspen Plus中，如果液体溢流过中间液槽，那么溢流的液体就与再沸器返回液体混合进入NT块塔板。在这种工况下，液体混合将会产生气相(气相物流在图中显示离开中间液槽)。由于中间液槽并不是一块Aspen Plus中的塔板，这一气相输出报告为离开NT塔板的气相。正常情况下，NT气相进入NT-1块塔板，但是在此将NT-2气相加到NT-1塔板上的气相中，直接进入NT-2块塔板。这在塔结果中，作为气相产品也作为气相进料。

These two diagrams show the separateconfigurations for the different directions of the reversible middle sectionflow. Note that only two vapor streams enter stage NT-2, one from the reboilerreturn and one from the meeting of cold sump and hot sump liquid, but thelocation for the meeting of this liquid varies; at the other point liquid ismeeting liquid flowing away from it and assumed to be at the same conditions asthe entering liquid.

以上两种图分别显示了中间液槽液体不同流动方向。注意，只有两股气相物流进入NT-2块塔板，一股自再沸器返回介质，一股自冷热釜液混合，但是液体混合位置会变化。另一点，液体与离开它的液体混合，并假设与进料液体的条件是一样的。