Las plantas químicas utilizan torres de destilación, columnas verticales con bandejas colocadas a distancias específicas, para separar los productos químicos o combustibles útiles de los flujos crudos sin procesar. La mayoría de los sistemas de destilación requieren calor para crear una corriente de vapor que ingresa a la torre. Un hervidor es un tanque calentado que hierve los fluidos sin procesar, donde los vapores se envían a la torre. La destilación se produce cuando los vapores y los líquidos fluyen en direcciones opuestas en la columna y sale un producto con una concentración más alta de la sustancia química preferida que el fluido sin procesar.
El vapor es normalmente la fuente de calor para la destilación química. No es inflamable, fácil de producir en grandes cantidades y puede entregarse a largas distancias en tuberías aisladas. Hervir la corriente sin procesar en el hervidor proporciona la fuente de calor que impulsa el proceso de destilación, que requiere vapor y líquido para funcionar correctamente. El vapor que se forma al hervir la alimentación líquida se envía a la torre, donde se mezcla con el líquido que fluye hacia abajo desde la parte superior de la torre.
El líquido que se acumula en la parte inferior de la torre fluye por gravedad o se bombea de regreso al hervidor, donde el calor del vapor lo hierve. La destilación continúa con la adición continua de nuevo fluido sin procesar al hervidor y el producto deseado sale por la parte superior de la columna de destilación. Agregar o eliminar calor, o variar el flujo de fluido sin procesar cambia la composición del producto deseado. Cuando la entrada de calor y los flujos de alimentación dan como resultado una corriente de producto deseada que sale de la torre, el sistema de destilación se equilibra y se dice que está en estado estable.
Los hervidores pueden fabricarse en una variedad de diseños, dependiendo de las especificaciones operativas del sistema de destilación. Se puede colocar un calentador directamente en la parte inferior de la columna, llamado calentador de inserción, que hervirá cualquier líquido acumulado en la torre. Aunque son de diseño simple, los sistemas de inserción pueden ser más difíciles de controlar que otros tipos. Además, cualquier mantenimiento de la unidad requiere que toda la columna de destilación esté vacía y apagada.
Los hervidores de agua son un tanque separado que tiene conexiones de líquido de retorno de alimentación, vapor y torre. El vapor pasa a través del interior de los tubos en espiral dentro del hervidor, con el líquido y el vapor del proceso fuera de los tubos. Un controlador de nivel de líquido monitorea el nivel de líquido en el tanque y evita que los niveles bajos expongan los tubos, lo que podría causar un sobrecalentamiento. Los controles de temperatura ajustan el flujo de vapor a las bobinas, lo que da como resultado diferentes cantidades de vapor de producto que ingresan a la torre.
Un hervidor de termosifón utiliza un tanque de calentamiento de vapor, con la alimentación del producto pasando a través de tubos colocados verticalmente en el tanque. A medida que el producto se calienta y hierve, la presión del vapor sale de la parte superior del tanque y atrae nuevo líquido hacia el fondo. Se crea un flujo de líquido y vapor a partir del proceso de ebullición solo, y no se utilizan bombas. Los termosifones requieren sistemas de control cuidadosos para evitar el sobrecalentamiento del producto o la creación de demasiado vapor, pero pueden ser útiles para algunos procesos de destilación.
Los hervidores bombeados utilizan bombas de líquido para alimentar el producto y el líquido que regresa del fondo de la columna. El diseño es a menudo un diseño de caldera, pero los límites de espacio u otras razones pueden requerir que la caldera esté más alejada de la columna, o en un nivel donde no se pueda usar la gravedad. Se necesitan controles tanto para el flujo de vapor como para el flujo de líquido al hervidor.