Ein Kessel-Reboiler ist ein Wärmetauscher, der in einem chemischen Destillationsprozess verwendet wird. Dieser Schalenwärmetauscher hat eine große offene Siedefläche, ähnlich wie ein Wasserkocher auf einem Küchenherd. Typischerweise ist es das Gefäß am Boden einer Destillationskolonne. Das Gefäß empfängt Kondensat von dem darüber liegenden Trennboden und führt Dampf zurück, um der Säule die Wärmeenergie zuzuführen. Das Design eines Kessel-Reboilers ermöglicht eine große Wärmeübertragung auf kontinuierlicher Basis.
Eine Destillationskolonne trennt Verbindungen basierend auf ihren Siedepunkten beim Betriebsdruck der Kolonne. Die Kolonne besteht aus mehreren vertikal verteilten Trennstufen. In jeder Stufe ist das Verhältnis einer Komponente in der Flüssigphase und derselben Komponente in der Gasphase im Gleichgewicht und eine Funktion der Stufentemperatur und des Kolonnendrucks. Eine Stufe kann aus einem physischen Boden oder einer Stelle auf einem kontinuierlichen Medium bestehen, beispielsweise in einer mit Glasperlen gefüllten Säule.
In einem Gemisch aus mehreren Verbindungen können mehrere Seitenströme plus ein Kopfabzug aus der Kolonne entnommen werden. Jeder Strom wird in einer gewünschten Verbindung oder einer kleinen Mischung ähnlicher Verbindungen konzentriert. Wärme wandert in Form eines heißen Dampfes die Säule hinauf. Dampf kondensiert auf einer Schale oder Stufe und gibt in dieser Stufe Wärme an die Flüssigkeit ab. Einige Verbindungen absorbieren Wärme, kochen und übertragen Wärme nach oben.
Flüssigkeiten, die nicht sieden, laufen über die Bühne und sinken auf ein niedrigeres Niveau. Da sich dieser Gleichgewichtsprozess von Stufe zu Stufe einstellt, werden die Komponenten getrennt und abgezogen. Ein neuer Feed wird in einer Phase basierend auf dem Säulendesign hinzugefügt. Über den Kessel-Reboiler am Boden wird der Kolonne kontinuierlich Wärme zugeführt.
Rohrbündelwärmetauscher arbeiten, indem sie zwei getrennte Flüssigkeitsströme mit unterschiedlichen Temperaturen in engem Kontakt aneinander vorbeiführen. Die Röhren ähneln einer Sammlung von Strohhalmen in einem eng anliegenden Zylinder. Die Rohre verbinden sich über Verteiler am Kopf und an der Rückseite des Bündels. Das Kühlerfluid kann sich entweder auf der Mantel- oder Rohrseite befinden. Wärme wird durch Leitung durch die Rohrwände zum kühleren Fluid geleitet.
Ein Kesselaufkocher unterscheidet sich vom typischen Rohrbündelwärmetauscher dadurch, dass sich über dem Rohrbündel ein großer Freiraum befindet. Die Prozessflüssigkeit befindet sich auf der Mantelseite, wo sie die Destillationskolonne zur Trennung aufkocht. Die Rohrseite führt das heiße Fluid, bestehend aus Dampf oder einem anderen Prozessfluid mit höherer Temperatur. Die Kosten eines Kessel-Reboilers sind aufgrund des größeren Mantels und der größeren Anschlussgröße 15 bis 25 % höher als bei einem Rohrbündel-Wärmetauscher gleicher Größe.