Chemieanlagen verwenden Destillationstürme, vertikale Kolonnen mit Böden, die in bestimmten Abständen angeordnet sind, um nützliche Chemikalien oder Brennstoffe aus rohen, unverarbeiteten Strömen zu trennen. Die meisten Destillationssysteme benötigen Wärme, um einen Dampfstrom zu erzeugen, der in den Turm eintritt. Ein Reboiler ist ein beheizter Tank, der die unverarbeiteten Flüssigkeiten kocht, wo die Dämpfe zum Turm geleitet werden. Destillation tritt auf, wenn Dämpfe und Flüssigkeiten in der Kolonne in entgegengesetzte Richtungen strömen und ein Produkt mit einer höheren Konzentration der bevorzugten Chemikalie als das unverarbeitete Fluid austritt.
Dampf ist normalerweise die Wärmequelle für die chemische Destillation. Es ist nicht brennbar, in großen Mengen leicht herstellbar und kann in isolierten Rohren über weite Strecken geliefert werden. Das Sieden des unverarbeiteten Stroms im Reboiler stellt die Wärmequelle dar, die den Destillationsprozess antreibt, der Dampf und Flüssigkeit benötigt, um korrekt zu funktionieren. Der beim Sieden der flüssigen Beschickung gebildete Dampf wird in den Turm geleitet, wo er sich mit der Flüssigkeit vermischt, die von der Oberseite des Turms nach unten fließt.
Flüssigkeit, die sich am Boden des Turms sammelt, fließt durch die Schwerkraft oder wird zurück zum Reboiler gepumpt, wo die Dampfwärme sie zum Sieden bringt. Die Destillation wird fortgesetzt, wobei dem Reboiler kontinuierlich neue, unverarbeitete Flüssigkeit zugesetzt wird und das gewünschte Produkt am Kopf der Destillationskolonne austritt. Das Hinzufügen oder Entfernen von Wärme oder das Variieren des Flusses von unverarbeitetem Fluid ändert die Zusammensetzung des gewünschten Produkts. Wenn die Wärmezufuhr und die Zufuhrströme dazu führen, dass ein gewünschter Produktstrom den Turm verlässt, ist das Destillationssystem im Gleichgewicht und wird als stationär bezeichnet.
Abhängig von den Betriebsspezifikationen der Destillationsanlage können Reboiler in verschiedenen Ausführungen hergestellt werden. Ein Erhitzer kann direkt im Boden der Säule platziert werden, ein sogenannter Einsticherhitzer, der jede im Turm gesammelte Flüssigkeit zum Kochen bringt. Obwohl sie einfach aufgebaut sind, können Stich-in-Systeme schwieriger zu kontrollieren sein als andere Typen. Darüber hinaus erfordert jede Wartung der Anlage, dass die gesamte Destillationskolonne leer ist und abgeschaltet wird.
Kessel-Reboiler sind ein separater Tank mit Anschlüssen für Zufuhr-, Dampf- und Turmrücklaufflüssigkeit. Dampf strömt durch das Innere der gewickelten Rohre im Kessel, während die Prozessflüssigkeit und der Dampf außerhalb der Rohre sind. Ein Füllstandsregler überwacht den Flüssigkeitsstand im Tank und verhindert, dass bei niedrigem Füllstand die Rohre freigelegt werden, was zu einer Überhitzung führen könnte. Temperaturregler passen den Dampfstrom zu den Rohrschlangen an, was dazu führt, dass unterschiedliche Mengen an Produktdampf in den Turm gelangen.
Ein Thermosiphon-Reboiler verwendet einen Dampfheiztank, wobei die Produktzufuhr durch senkrecht im Tank angeordnete Rohre geleitet wird. Wenn das Produkt erhitzt und gekocht wird, drückt sich der Dampfdruck aus dem oberen Teil des Tanks und zieht am Boden neue Flüssigkeit ein. Allein durch den Siedeprozess entsteht ein Fluss von Flüssigkeit und Dampf, und es werden keine Pumpen verwendet. Thermosiphons erfordern sorgfältige Kontrollsysteme, um eine Überhitzung des Produkts oder die Bildung von zu viel Dampf zu verhindern, können jedoch für einige Destillationsverfahren nützlich sein.
Gepumpte Reboiler verwenden Flüssigkeitspumpen, um das Produkt und die Flüssigkeit zuzuführen, die vom Boden der Kolonne zurückgeführt wird. Das Design ist oft ein Kesseldesign, aber Platzbeschränkungen oder andere Gründe können erfordern, dass der Kessel weiter von der Säule entfernt ist oder auf einer Ebene, auf der die Schwerkraft nicht verwendet werden kann. Sowohl für den Dampfstrom als auch für die Flüssigkeitsströme zum Kessel werden Steuerungen benötigt.