CN1330410C - 易聚合性物质处理装置用支撑梁和易聚合性物质处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及支持或加固设置在处理易聚合性物质的易聚合性物质用处理装置内的内插物的支撑梁,具有安装内插物的内插物安装部,和内插物安装部折回了的折回部,折回部的至少一部分朝向端部向下倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及易聚合性物质处理装置用支撑梁和易聚合性物质处理装置。另外,本申请以日本专利申请2003年第007140号为基础,并将其内容包括在本申请中。
背景技术
在进行易聚合性物质的蒸馏、吸收等的单元操作的易聚合性物质处理装置(例如,蒸馏塔、吸收塔)的内部,为了增加理论塔板数来提高处理效率,而设置有例如,塔板、填充物、分配器等的内插物。塔板,其至少一部分的上表面设置成水平,同时形成贯通上表面和下表面的贯通孔,通常,安装在支撑梁上。
这里,所谓支撑梁,是指支持或加固内插物的梁,是具有安装内插物的内插物安装部和内插物安装部折回了的折回部的长的部件。另外,支撑梁,其末端固定在易聚合性物质处理装置的内壁或固定在安装于内壁的支撑环上而设置在易聚合性物质处理装置内。
在该支撑梁中,折回部是用于支持或加固内插物安装部而设置的。即,由于具有折回部,所以不但可以充分支撑塔板的重量,而且在将支撑梁固定在易聚合性物质处理装置上时可以增大固定面积。另外,由于支撑梁在折回部折回,所以不防止易聚合性物质的气液的流动。
图7为显示易聚合性物质处理装置内的内插物和现有支撑梁的剖面图。该支撑梁30具有,安装内插物31的内插物安装部32、内插物安装部32折回180°的折回部33、与内插物安装部32和折回部33垂直并连接沿着它们的长度方向的一侧端部之间的连接部34。即,该支撑梁,在沿垂直于长度方向的方向剖开时,其剖面形成コ字形。另外,这样的剖面コ字形支撑梁有市售品,可以容易地获得。另外,这样的剖面コ字形支撑梁,与将内插物安装部32和折回部33在沿着它们的长度方向的两个端部处连接的支撑梁(剖面口字形支撑梁)相比较,利用螺栓和螺母容易与内插物结合。
另外,作为工业用的支撑梁的形状,如机械设计便览编集委员会编第3版机械设计便览(丸善),331页,表6-1所示那样,通常,剖面コ字形支撑梁的折回部垂直于连接部,即水平地连接。
但是,在用具备现有支撑梁的处理装置来处理易聚合性物质的情况下,有时在支撑梁的折回部的上表面附着易聚合性物质的液体。这里,由于折回部的上表面是水平的,所以如果附着易聚合性物质的液体,则难以从折回部的上表面落下,而长时间滞留。在易聚合性物质处理装置的内部被加热开始而长时间滞留的情况下,由于易聚合性物质的液体蓄热而使温度上升,所以易聚合性物质聚合而形成聚合物,通过以此聚合物为起点而进一步聚合,使得聚合物逐渐变大。
但是,在易聚合性物质处理装置内的内插物上形成有成为易聚合性物质的气液流路的贯通孔的情况下,有时聚合物变大,导致该贯通孔闭塞。这样,在内插物的贯通孔闭塞时,由于作为内插物的机能下降,所以有时最终使易聚合性物质的处理效率下降。
因此,一般为了防止易聚合性物质的聚合而注入聚合抑制剂或增加其注入量来应对。但是,为了防止在支撑梁的折回部上面那样的,液体容易滞留的部位的聚合,需要注入大量的聚合抑制剂,这是不经济的。
另外,在图7所示的例子中,内插物和支撑梁分别是不同的部件,但是也有如图8所示那样的,内插物与支撑梁为一体的部件35的情况。在该情况下,由于折回部33的上表面是水平的,所以也存在与图7所示的例子同样的问题。
本发明是鉴于上述事实而作出的发明,其目的在于提供,经济地防止易聚合性物质的聚合的易聚合性物质处理装置用支撑梁和易聚合性物质处理装置。
发明的公开
本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁是支持或加固设置在处理易聚合性物质的易聚合性物质用处理装置内的内插物的支撑梁,具有安装内插物的内插物安装部,和内插物安装部折回了的折回部,折回部的至少一部分朝向端部向下倾斜。
本发明的易聚合性物质处理装置具有在易聚合性物质用处理装置内设置的内插物,和支持或加固该内插物的支撑梁,上述支撑梁具有安装内插物的内插物安装部,和内插物安装部折回了的折回部,折回部的至少一部分朝向端部向下倾斜。
附图的简单说明
图1为显示本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁的一实施方式例的立体图。
图2为显示本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁的一实施方式例和塔板的剖面图。
图3为显示本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁的其他实施方式例和塔板的剖面图。
图4为显示本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁的其他实施方式例和塔板的剖面图。
图5为显示本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁的其他实施方式例和塔板的剖面图。
图6为显示本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁的其他实施方式例和塔板的剖面图。
图7为显示现有易聚合性物质处理装置用支撑梁的一例的剖面图和塔板。
图8为显示现有易聚合性物质处理装置用支撑梁的其他例和塔板的剖面图。
实施发明的最佳方式
本发明涉及易聚合性物质处理装置用支撑梁,支持或加固设置在处理易聚合性物质的易聚合性物质处理装置内的塔板、填充物、分配器等的内插物。进而,涉及具备该支撑梁的易聚合性物质处理装置。
关于本发明的易聚合性物质处理装置用支撑梁(以下,称作支撑梁)和易聚合性物质处理装置(以下,称作处理装置)的一实施方式例,参照图1和图2来进行说明。另外,图2为将支撑梁沿与长度方向垂直的方向剖开并将支撑梁所支撑的塔板剖开时的剖面图。
该实施方式例的处理装置为蒸馏易聚合性物质的有底圆筒状的蒸馏塔,在其内部设置有作为内插物的塔板11,和支持该塔板11的支撑梁12。
支撑梁12具有,安装塔板11的塔板安装部13(内插物安装部)、塔板安装部13折回了的折回部14、将塔板安装部13和折回部14在沿着它们的长度方向的一侧的端部之间处连接的连接部15。
在塔板安装部13中,在其上面安装有塔板11。这里,塔板11,通常利用螺栓和螺母等的止动部件、焊接等而安装在塔板安装部13上。
折回部14,朝向端部向下倾斜。这里,在将水平方向H与折回部14的倾斜角度设为α时,倾斜角α为0°<α<90°,优选为5°<α<60°,更优选为10°≤α≤45°,进一步优选为10°<α<30°。当倾斜角为0°时,附着在上表面的易聚合性物质的溶液容易滞留,如果为大于等于90°,则有可能妨碍处理装置内的气液的流动。另外,在本申请发明中,在没有连接部的情况中,优选的角度也同上述一样。
作为支撑梁12的材质,通常使用对易聚合性物质具有耐腐蚀性的金属。例如,可以列举出以SUS304、SUS316为代表的不锈钢、钛、锆、钽等。另外,作为其他材质,还可以使用丙烯等的树脂。但是,只要支撑梁具有本申请的形状,那么其材质就可以根据情况来任意地选择。
作为支撑梁12的尺寸,随着处理装置的大小、塔板的质量等的不同而不同,而其长度L为0.1~5m,优选为0.3~4m,更优选为0.5~3m。塔板安装部13的宽W1为0.01~0.3m,优选为0.03~0.2m,更优选为0.05~0.15m。另外,在支撑梁和塔板为如下所述的一体化的情况下,并不仅限于此。折回部14的宽W2为0.01~0.3m,优选为0.03~0.2m,更优选为0.05~0.15m。厚度可以任意选择,优选为0.5~5mm,更优选为1~3mm。连接部的长度为0.01~0.3m,优选为0.03~0.2m,更优选为0.05~0.15m。
在将支撑梁12固定到蒸馏塔时,可以直接固定在蒸馏塔内壁,也可以安装在沿着蒸馏塔的内壁设置的环状的支撑环上而固定。这时,作为固定方法没有特别的限定,但是可以列举出利用焊接的固定,利用止动部件(螺栓和螺母)的固定等。
另外,折回部14可以由连接的两个或其以上的部分构成。另外,可以由角度可以相同,也可以不同的两个或其以上的倾斜部分构成。在上述情况中,设各自的合计的宽长的合计为W2。另外,在后者的情况中,设各自的合计的角度为倾斜角α。
安装在支撑梁12上的塔板11为金属制的平板,是形成有很多贯通表里的贯通孔(无图示)的平板。另外,该塔板11,为了使附着在其上面的易聚合性物质的液体不流落,而使上面为水平且贯通孔向着铅垂方向那样设置,来安装在支撑梁的塔板安装部13上。
蒸馏塔中的塔板11的个数,可以考虑易聚合性物质的种类·浓度、生产率而确定,但例如为1~100个,优选为5~70个。
作为在蒸馏塔中蒸馏的易聚合性物质,只要是容易利用热进行聚合的物质就没有特别的限定,可以列举出例如,(甲基)丙烯醛等的不饱和醛、(甲基)丙烯酸等的不饱和羧酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等的(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯、乙酸乙烯酯等的含乙烯基化合物、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等的二烯属化合物。这些易聚合性物质可以为1种,也可以为2种或其以上的混合物。其中,当易聚合性物质为选自(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少1种时,本发明特别能发挥效果。
在上述实施方式例中,由于支撑梁12的折回部14朝向端部向下倾斜,所以附着在折回部14的表面上的易聚合性物质的液体由于重力而向下方移动,最终从支撑梁12落下。因此,由于没有长时间滞留在支撑梁12的折回部14的表面上,所以可以防止聚合物的形成。即,由于不增加聚合抑制剂的添加量而通过改变支撑梁12的形状来防止聚合物的形成,所以是经济的。
另外,本发明并不仅限于上述实施方式例。例如,上述实施方式例的处理装置为用于蒸馏易聚合性物质的蒸馏塔,但是也可以为用于吸收易聚合性物质的吸收塔。另外,处理装置的形状也可以为除了圆筒形以外的形状。
另外,对于支撑梁,也可以如图3所示那样,折回部21部分倾斜。即,折回部可以由两种或其以上的部位组成。这样部分倾斜的支撑梁16,可以利用如图7所示那样的现有的支撑梁的加工来制做。另外,在该情况中,将折回部21的倾斜部分和非倾斜部分(与塔板安装部平行的部分)的合计的长度设为上述W2。折回部21的倾斜部分与非倾斜部分的比例是任意的,但相对于非倾斜部分1,倾斜部分优选为大于等于10,进一步优选为大于等于20。另外,倾斜部分可以为连接、结合两个或其以上的部分,而在该情况下,将各自的合计的角度设为上述倾斜角α。非倾斜部分可以夹在倾斜部分之间。
另外,如图4所示,连接部的所有部分可以不都与塔板安装部13垂直。即,连接部22可以由两个或其以上的部位组成,连接部22可以在中途弯曲。连接部22具有与塔板安装部13垂直的部分和倾斜的部分。用这样的形状的支撑梁17可以防止表面张力导致的在连接部的易聚合性物质的滞留。另外,连接部22的弯曲部的数量是任意的,而在设计弯曲部时,优选为1~5个。另外,在本发明中,连接部22不一定必须具有与塔板安装部13垂直的部分,例如,塔板安装部13与连接安装部的连接部22部分形成的角度为1°~80°,优选为5°~70°,更优选为10°~45°。
进而,在上述实施方式例中,支撑梁和塔板是不同的部件,但是也可以如图5或图6所示那样,支撑梁12和塔板11形成一体化。另外,图5的支撑梁/塔板一体化物23是塔板与图2所示的支撑梁12一体化了的一体化物,图6的支撑梁/塔板一体化物24是塔板11与图3所示的支撑梁16一体化了的一体化物。这样,如果支撑梁与塔板形成一体化,则可以使处理装置的内部的结构简略化。
另外,本发明的支撑梁,其连接面和面的部分可以形成曲面。
实施例
下面,利用实施例来进一步详细说明本发明。
(实施例)
在蒸馏塔(处理装置)的内部,设置25个塔板和加固各塔板的支撑梁。这里,作为支撑梁,使用如图5所示那样的,与塔板成为一体,折回部14的倾斜角α为20°的支撑梁。
然后,使用该蒸馏塔来蒸馏甲基丙烯酸甲酯。在蒸馏时,使蒸馏期间的支撑梁和塔板的周围的甲基丙烯酸甲酯的浓度为99%质量,温度为60~70℃。在开始蒸馏1年后,开放内部来进行检查,结果在支撑梁和塔板的周围未发现聚合物。这时,将以相对于蒸馏供给液的质量比计为0.0001的量的聚合抑制剂供给到蒸馏塔中。
(比较例)
作为支撑梁,除了使用如图8所示的,与塔板成为一体,支撑梁的折回部33为水平的支撑梁以外,均与实施例同样操作,使甲基丙烯酸甲酯蒸馏。在开始蒸馏1年后,开放内部来进行检查,结果在折回部33的上面形成聚合物,该聚合物肥大化了的物质使形成气液的流路的塔板的贯通孔的一部分闭塞。进而,聚合物的一部分落在其下部的塔板上而堵塞贯通孔。因此,蒸馏的效率降低,与实施例相比,其经济性下降。
工业可利用性
根据本发明,由于支撑梁的形状具有特征,不在支撑梁的折回部表面上长期滞留,所以可以不增加聚合抑制剂的添加量,来防止聚合物的形成。即,可以经济地防止聚合物的形成。
Claims (6)
1.一种易聚合性物质处理装置用支撑梁,是支持或加固设置在处理易聚合性物质的易聚合性物质用处理装置内的内插物的支撑梁,具有安装内插物的内插物安装部,和内插物安装部折回了的折回部,折回部的至少一部分朝向该折回的方向的端部向下倾斜。
2.如权利要求1所述的易聚合性物质处理装置用支撑梁,易聚合性物质是选自(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的易聚合性物质处理装置用支撑梁,上述折回部与上述内插物安装部形成的角α为0°<α<90°。
4.如权利要求1所述的易聚合性物质处理装置用支撑梁,上述折回部与上述内插物安装部形成的角α为10°≤α≤45°。
5.如权利要求1所述的易聚合性物质处理装置用支撑梁,支撑梁的材质是不锈钢。
6.一种易聚合性物质处理装置,具备设置于易聚合性物质处理装置内的内插物,和支撑或加固该内插物的支撑梁,上述支撑梁具有安装内插物的内插物安装部,和内插物安装部折回了的折回部,折回部的至少一部分朝向该折回的方向的端部向下倾斜。
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