CN1960789A - 用于蒸馏塔的分离底盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于可聚合物质的蒸馏塔(1)的分离底盘(23),该分离底盘包括至少一个具有多个孔(30)的底板(29)和至少一个附件(31),其特征在于,所述附件(31)将所述多个孔(30)分成组(32),其中所述附件(31)形成液体可穿过的开口(33)。

Description

用于蒸馏塔的分离底盘
技术领域
本发明涉及一种用于可聚合物质的蒸馏塔的分离底盘,用于制造可聚合物质的方法,可按上述方法得到的可聚合物质的用途以及以可聚合物质为基础原料化合物的化学产品。
背景技术
通常考虑所有自由基聚合中使用的单体作为可聚合物质,其中包括甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯或α-甲基苯乙烯,特别是甲基丙烯酸或丙烯酸,下面统称为(甲基)丙烯酸,其中特别优选考虑丙烯酸。
对用于进行大规模聚合的单体的纯度标准越来越高,对于大宗塑料(massenkunststoffen)也提出越来越高的纯度要求。这对于医药或卫生领域中所用的聚合物尤其如此。通常称为“超级吸收剂”的吸收水或含水液体的聚合物是医药或卫生领域中许多产品的重要组成部分。超级吸收剂主要用在尿布,妇女卫生巾和失禁物品中。超级吸收剂及其它人造材料常常通过对具有双键的单体进行自由基聚合得到。因此这种具有双键的单体如(甲基)丙烯酸是化学性质很活泼的物质,它们在受热时易于自发地发生自由基聚合。
蒸馏已被证明是一种合适的用于大规模地获取高纯度的处理方法。但是由于在蒸馏时待提纯单体受热,这些单体容易倾向于发生不希望的聚合。这时尽管添加了抑制剂,但是,由于单体的过热和过长的逗留时间,会首先主要在死区内形成聚合核,这些聚合核随着时间推移长大,并导致越来越多地形成不希望的聚合物,造成蒸馏作业停止并导致蒸馏设备清洗麻烦,这使得费用非常高并给人和环境带来沉重负担。
例如由WO 00/53561已知一种蒸馏塔。在这份文献中虽然公开了采用“双流动底”作为塔底板,采用所述塔底板应该可以提高分离效率,但是没有公开可以用来克服上述缺点的措施。
发明内容
原则上本发明的目的是克服由现有技术带来的缺点。
具体地,本发明的目的是,延长维护这种蒸馏塔的时间间隔,其中,优选地,还显著减少停工时间。
另一个目的是,在蒸馏过程的进程中通过多个分离底盘获得尽可能高的纯度,其中在每个分离级进行可精确地重复的和/或预定的化学过程。
本发明的又一目的是,在一个分离级内提供液相或气相可聚合物质的均匀分布,而不致形成聚合物沉积。
上述目的通过具有权利要求1所述的特征的分离底盘,根据权利要求14所述的方法,根据权利要求20和22所述的应用以及根据权利要求21和23所述的产品来实现。分离底盘的其它有利实施例在各从属权利要求中加以介绍,其中也可以将那里所述的有利实施例组合起来使用。
本发明的用于可聚合物质的蒸馏塔的分离底盘包括至少一个带多个孔的底板和至少一个附件,该附件将多个孔分成组,其中利用所述至少一个附件形成流体可流通的开口。
底板优选包括金属材料,然而也可以采用其它耐高温和耐酸的材料,底板的外部造型在考虑蒸馏塔形状的情况下加以选择,因此底板可以具有例如圆形、矩形、方形或类似形状。底板设置有多个孔,其目的具体为,可以通过底板进行液体和/或气体交换。其中孔优选大得可以拦住液体物质,甚至优选形成用于在液体和气体物质之间进行热交换和组分交换的气泡层,孔相对于底板的布置原则上可以任意选择,并应与塔内部的条件相一致。因此,例如孔可以均匀分布在整个底板上,然而也可能有必要采用与此不同的底板结构,例如如果底板的边缘区需要用于在塔内定位,便是这种情况。类似地,例如如果底板由于其空间延伸必须单侧支承并且支承部可能封闭这些孔。这时在底板的这些区域内不设孔是有利的。
现在提出,附件将所述多个孔分成组,其中用至少一个附件形成流体可以流通的开口,这种附件最重要的功能是,控制积聚在底板上的液体的运动,使得一方面避免高的流速,但是另一方面不形成其中液体逗留时间比较长的“死区”。
例如如果穿过底板的气态物质在底板横截面上不完全均匀地引入,而是在某个区域形成特别强的源,那么便可能出现特别高的流速。这样便可能出现液体波形激振。为了防止这种波阵面扩展到整个底板上,从而导致底板上不同的液面高度,附件通过平抑上部的液体和汽泡层的振动起一种碎波器的作用。
然而在空间上严格地将底板相互分隔成不同的块不一定保证流体更好的流动性能,而是通过划分可能形成较少地接触可聚合物质的孔组,使得对于各个块可得到不同的蒸馏率。由于这个原因,提出,虽然通过附件使液体的运动自由度受到限制,但是其它块的多个孔(特别是所有孔)可不受限制地到达。通过这样的方法可实现,借助附件仍然形成流体可流通的开口。这些开口保证,流体可有利地流向底板上的每一个孔。
这里开口的造型还应在考虑液体、可聚合物质、塔或其运行的情况下加以选择,例如,这里提到的圆形开口、矩形开口、槽等等。这里还应该明确,开口可以完全或部分由附件限定或形成。原则上就这种开口的布局而言,开口设置在下部,例如底板附近区域内是有利的。这样确保,一方面,中断上部液体或流体层波浪运动的传播,而在不同孔组附近的较深的层可以相互连通。这里应该注意,开口设计成这样,即形成尽可能少,优选地不形成死区,这里死区是指流体在其中逗留较长时间的区域。
在这种死区内液体倾向于聚合,长期来看,这可能导致孔至少局部堵塞。其结果是,仅通过较少量的孔进行气体或液体交换,这时越来越大的气压导致液体附加的激振。在物质越来越多地聚合时,蒸馏工序不再能以希望的质量进行,因此需要清洗和维护措施。这又造成蒸馏过程必须中断,塔必须停工。分离底盘必须用复杂的方法重新清洗,接着再安装,通过这里所推荐的底板上的附件,这种复杂的措施至少可以拖延更长的时间。由于在少得多的部位出现聚合物沉积,清洗也可以更快地进行。这意味着,一方面,蒸馏塔可以运行更长的时间段并提供希望的蒸馏结果,另一方面清洗程序也可以更快地进行,从而缩短蒸馏塔的停工时间。
按照分离底盘的一种有利的改进结构,开口从底板开始在1mm至100mm,优选在5mm至50mm,特别优选在10mm至30mm范围内的高度上延伸。这意味着,具体地,开口仅仅部分由附件限定。在这种情况下开口还至少部分地由底板限定。这里开口可以仅仅由底板和附件限定,但是也可以由其它构件一起限定。这里开口的高度这样选择,使得流体在底板附近可以相对无阻碍地运动或者流动,从而保证液体或者流体可以均匀地流向孔,同时离底板远的液体和/或流体层被附件穿过。
按照一种优选的实施例,至少一个附件包括至少一条直筋。如果底板同样具有直棱边,亦即特别是矩形或正方形的,那么特别应该选择这种结构的附件。这样可以以简单的方式将底板上的孔分成数量几乎相同的组。但是有时也要求,附件除了直筋或段外还包括弯曲的导流面,该导流面促使现有的流体这样流动,使得避免在附件附近形成死区,筋相对于底板的取向原则上可以任意选择。这也意味着,直筋可在整个底板或仅仅在底板的部分区域上延伸。
正是在这种情况下附件具有以下构型中的至少一个是有利的:
(a)多个附件设置有一筋;
(b)一个附件设置有多个优选互相联接的筋。
这具体意味着,附件可以做成具有多个不同或相同的筋的构件,但是另一方面也适合于由多个相互尤其是通过接合技术连接的筋制成单件式附件或复合系统。在这种复合系统中筋是可拆卸的或通过材料锁合(stoffschluss)相互连接。作为这两种构型的决定性准则,例如可以考虑,多个分别包括一条筋的附件仅仅通过底板和/或塔的其它构件相互接触,而在较复杂的单件式附件和/或相互连接在一起形成一附件的筋时通过筋的组成部分和/或附件组成部分本身形成直接连接或结合。方案(a)使得筋可以非常灵活地相互布置,而构型(b)具有这样的优点,它可以简单地并花费较少的时间来装配。从这些角度来看,在中心区内采用一由多个筋形成的复杂附件,而在边缘区域,根据附件或塔的形状和/或造型的不同,设置附加的单个筋以使第一附件完整,这样是有利的,由此可以确保,例如形成具有数量基本上相同的孔组。
按照一种有利的改进结构,至少一条筋具有一长度,其中多个开口至少部分地由以下元件中的至少一个限定:
(a)至少一个横档,该横档是筋的一部分;
(b)至少一个隔块,该隔块是一个单独的零件;
其中这个元件具有一宽度,元件宽度之和小于筋的长度的80%,优选小于60%,特别是小于40%。除了可以将所述附件相对于底板以一定距离固定在塔和/或容器上外,这里优选推荐一种可方便地安装的带底板的结构单元。这意味着,具体地,底板和至少一个附件可以一起装入塔内,这使得至少一个附件本身应该固定在底板上。现在这里提出,这通过横档或隔块或这两个元件来实现。
本身构成筋的一部分的横档例如可以通过成形法例如铸造、铣削等等制造。因此横档由和筋本身相同的材料构成。但是,横档和筋本身由不同的材料制成是有利的,其中,例如,首先将筋制成单件式,接着采用接合技术将横档连接到筋上(可拆卸或不可拆卸)。
可选地或结合地,可以在底板上设置单独的隔块,隔块本身包括用于固定筋的装置。这样具有优点,即筋例如都可以做成基本上为矩形,其中可以通过结构各自不同的隔块形成希望高度的开口,这促使一方面经济地制造筋,另一方面,方便地并与制程相依地调整开口。
横档和/或隔块特别是用于使筋相对于底板稳固和/或定位,亦即分别借助于横档和/或隔块将筋例如设置在底板的边缘区域内,而在中心区域根据筋的长度的不同设置一附加的元件(横档和/或隔块)。它们优选一直延伸到底板,但是横档也可以做得较短,以便形成开口的某一轮廓,该轮廓例如对于液体的流动特性具有有利的影响。
如上所述,横档和/或隔块宽度之和小于筋的长度的80%,尤其是小于60%,特别优选小于40%,则特别有利,因此优选采用尽可能少和优选比较窄的元件以使筋稳固。这样确保流体在底板附近的流动可以比较无阻碍地扩展。这里横档和/或隔块设计成具有在流动技术方面有利的轮廓,特别是形成合适的绕流棱边(例如圆形横截面形状),这样是有利的。根据所出现的流速,可能需要设置更多数量的横档和/或隔块,但是它们做得比较薄,而在其它应用场合,在底板边缘区域内分别设置一个横档和/或隔块就足够了,但在中心区则没有横档和/或隔块。为了清楚起见,这里应该明确,筋的长度以在一个方向上的最大延伸长度来描述,横档和/或隔块的宽度应沿同一个方向确定,其中宽度和长度应该可以位于同一个平面内或相互平行的平面内。
按照又一种结构,分离底盘做成这样,使得至少一个附件将底板分成多个各自带一组孔的块,其中每块优选包括在1.2m2至0.3m2,优选在1.0m2至0.5m2,特别是0.8m2至0.6m2范围内的面积。原则上这种具有单件式或多件式底板的分离底盘可以由多块单独的底板构成,其中原则上确保实现底板小于3mm/m,特别是小于2mm/m,优选小于1mm/m的不平度。圆形底板优选总共具有在2m至7m,特别是3m至5m范围内的直径。这里底板上的孔优选具有15mm至40mm,特别是20mm至30mm的直径,此外提出,分离底盘具有一盖板,其中该盖板优选设置在离底板60mm至200mm,尤其是80mm至150mm,特别优选在100mm至120mm范围内的间距处,并且特别是同样具有多个孔。
盖板具有多个不同的功能。例如一个功能是,用这种方法防止或至少显著减少上升的气态物质部分带走积聚在底板上的液态物质。这样,在气态物质上升时沉积在盖板上的分离的液体重新均匀分布,并重新输送给在盖板下面的底板。为了加强这种效应,盖板具有多个孔,这些孔不平行于气态物质的优选流动方向分布,而是相对于该流动方向倾斜,例如具有10°至50°之间的角,由此可以使物质与盖板密集地接触。这种有利的效果单独地或相互结合地致使分离底盘效率的提高。此外,盖板可对至少物质或热量交换有利,由此使得分离效率进一步提高,同时可以使气态物质从刚穿过的分离底盘均匀地流向下一个分离底盘。因此盖板起流动分配器的作用,它保证下一个分离底盘的均匀入流。因此盖板可以类似于底板设计成像那种带栅格结构或蜂窝结构或孔板的流动分配器一样。在按由多个形成可流通开口的构造板层组成的蜂窝结构设计盖板结构时,盖板具有至少50mm,优选至少100mm,特别是150mm,但是特别优选不大于300mm的厚度。
按照分离底盘的一种有利的改进结构,该分离底盘包括一支承件,该支承件包括至少一个实心支座,该支座与底板的背向至少一个附件的一侧面接触,优选在至少在200mm至1000mm,尤其是350mm至800mm,特别优选在400mm至600mm的范围内的尺寸上接触。其中也可以,支座至少部分基本上相互垂直布置,并可选地用连接元件相互连接,其中支座在不同方向可以具有相互不同的尺寸。
所述支承件可以具有多种功能,其中,这里特别是以下两个功能中的至少一个尤为重要:使分离底盘相对于塔或其它分离底盘固定,和/或提高分离底盘的刚性,如果该支承件用于固定,那么优选将该支承件设置成一直延伸到分离底盘的边缘区域,使得该支承件可以与相邻构件(例如塔或其它分离底盘)的元件连接。如果分离底盘或所有底板都跨越大于10m2,优选大于13m2,特别优选大于15m2的面积,那么关于提高分离底盘刚性的功能便显得尤其重要。在分离底盘越来越大时,通过采用支承件确保底板仍然是平的,并避免底板在中心区相对于边缘区下沉,底板的这种不平度会导致在底板附近形成边界层,这样使得流动倾向减小,因此倾向于聚合,因为这种不平度面积比较大,非常多的孔会因为聚合物沉积而被堵塞,这种限制蒸馏塔工作能力的过程可以通过采用这里所推荐的支承件来避免。
在此方面,应该指出,实心支座应理解为特别是在其内部没有空腔的,亦即空间完全被支座材料包围的支座,其中不包括由制造引起的杂物或气孔,优选地,支座不设计成这样,即虽然刚性很好,但是仍然设有形成空腔的轮廓。虽然原则上这种支承件可以由具有较薄壁的U形型材制成,但是这里优选推荐壁比较厚的实心支座。支座附装在底板的背向液面的一侧面上。因此,该支座不用于直接的流动控制,而仅仅有时用作穿过底板孔的或在支承件或分离底盘上凝结的流体或液体的流出棱边或流出面。
按照另一种结构,至少一个支座在底板附近具有至少一个凹部,其中凹部的延伸长度之和至少在尺寸46的80%至30%,尤其是70%至40%,特别优选在60%至55%的范围内。其中这些凹部具有这样的功能,即使得气态物质可以流过,以及有时呈现为在支座上洒落下来的液流的外棱边。这种支座的表面越大,穿过孔积聚在那里的液体可能越多。因此,这里也存在形成边界层的危险,在边界层内迅速地发生聚合。由于这个原因,这里提出,在短的流动路程后便已经形成棱边,这样由于重力阻止继续沿支座流动。这些棱边促使例如形成液滴,液滴从支座上脱开,继续朝蒸馏塔下底或位于中间的分离底盘方向自由下落,为了确保,一方面保证液体这种有利的下滴,但另一方面又保证支座刚性提高的性能,提出,所述延伸长度之和在上述的尺寸百分比范围内。在这种情况下,还应该指出,应沿支座最长延伸长度的方向上确定尺寸,其中沿同一方向确定凹部的延伸长度,使延伸长度和尺寸位于支座的同一个平面或相互平行的平面内。
按照另一种结构,支座设计成T形,其中在基本上垂直于底板的支座部分上设置至少一个凹部。T形结构具有这样的优点,即利用基本上平行于底板的上部支座部分提供一朝向底板的接触面,它保证平的、面积比较大的贴合,这样给予了连接到底板的充分可能性,在此方面,底板在与支座贴合的区域内没有孔是有利的。此外,基本上平行于底板的支座部分具有这样的优点,即在液体流出短的路程后,亦即正好在上部支座部分终止的地方,便已经形成第一外棱边。这里基本上垂直于底板设置的支座部分离所述棱边这么远,使得避免液体由于表面张力积聚在上部、下部支座部分的集合区内。
然而应该考虑,气态的可聚合物质可能凝结在基本上平行于底板的支座部分的底面,现在那里存在这样的可能性,这些液体沿基本上垂直于底板的支座部分流下。由于这个原因,这里提出设置至少一个凹部。此外,因为用这种方法可以节省材料和减少制造成本,显著减少构件重量和安装这种分离底盘的劳动强度,因此设置该凹部是有利的,从这个观点出发,按照结构轻巧的准则,还可如经常采用的那样设计这些凹部,这里结构轻巧的观点可以通过适当选择材料进一步强化。
按照分离底盘的一种有利改进结构,提出,至少一个T形支座具有平行于底板设置的、具有在50mm至100mm,尤其是60mm至90mm,特别优选在70mm至80mm范围内的尺寸的脚部,其中在小于10mm的距离内,特别是直接在脚部上,设置至少一个凹部,该凹部优选具有在40mm至120mm,尤其是60mm至100mm和特别优选在75mm至85mm范围内的宽度。为了制造这种支座,也可以将多个单独的零件可拆卸地(例如用连接元件)或不可拆卸地(例如通过焊接)相互连接。T形支座的尺寸选择基本上在考虑两点的情况下进行:一方面应该注意,支座应该充分地提供希望的分离底盘刚性,另一方面必须考虑,这种支座的热容量可在蒸馏塔的运行方面起重要的作用,这意味着,在塔内部温度波动时在从旁边流过的气体和支座之间不允许出现过大的温度差,因为这会增加物质冷凝和/或聚合的危险。
此外提出,至少一个支座和至少一个附件相互垂直设置。这意味着,支座和至少一个附件形成一种桁架结构,该桁架结构使得底板在一个平面内稳固,这在很大程度上也和至少一个附件具有与底板的直接连接区一样。底板借助于这种桁架结构系统这样地加强促使,上述区域在关于T形支座的尺寸和/或宽度方面可以设计得较窄,亦即优选在给定数值范围的下半区或下面三分之一区域内。
此外还提出,分离底盘至少部分涂有涂层,该涂层对于液体具有比钢更好的滑动性。这里应该指出,这种涂层至少部分延伸到以下元件:底板、支承件、附件、隔块。原则上涂层从元件表面出发延伸几微米至几毫米(优选50μm至1000μm,特别是100μm至800μm,尤其是200μm至400μm),特别是推荐多氟烃,尤其是聚四氟乙烯(Teflon),聚苯胺漆或具有无金属离子表面的涂层(例如玻璃)或至少两种这些涂层的混合物作为涂层。如果使用玻璃作为涂层剂,那么优选采用由氧化硅(SiO2),氧化钙(CaO),氧化钠(Na2O),有时带有较大量的氧化硼(B2O3),氧化铝(Al2O3),氧化铅(PbO),氧化镁(MgO),氧化钡(BaO)或氧化钾(K2O)的冷却熔体得到的工业玻璃。优选地,这种工业玻璃包括重量百分数为至少50%,优选至少65%,极其优选至少80%的SiO2
原则上分离底盘也可以至少部分由非金属材料制成,因此不需要上述类型的单独的涂层。除了上述材料外,也可以用塑料或复合材料(例如由Teflon和塑料组成)来制造至少一个构件或整个分离底盘,由Teflon或塑料制备的底板特别有利。
补充指出,容器具有多个分离底盘并设置至少一个喷射装置是有利的,该喷射装置可用于对至少一个分离底盘的底面喷射可聚合物质。这种喷射击装置有效地去除附着在分离底盘底面的部分可聚合物质,从而避免在这些部位发生聚合,这里优选采用这样的结构,即其中塔最下面的分离底盘定位在这种喷射装置的作用范围内,这里有利的是,所述喷射装置由容器的收集贮液器供给液态的可聚合物质,并将该可聚合物质均匀分布地喷射到分离底盘的底面,喷射装置优选具有多个喷嘴,这些喷嘴在分离底盘横截面上形成均匀分布的喷射区。喷射装置极其特别优选高压运行,例如压力在2至5bar范围内,优选为3bar。其次喷射装置优选定位在离分离底盘底侧很近的距离,优选最多1m或50cm处,其中该距离可以在考虑喷射区和/或喷嘴数量的情况下变化。上述喷射装置优选与这里按本发明所述类型的分离底盘组合使用。其它细节可从附图说明中得到。
此外本发明涉及一种用于提纯可聚合物质的方法,其中可聚合物质通过输入管作为液态物质输送到本发明的塔内,并在内部区域内至少部分转变成气相的物质,这里气相物质优选以各向同性的密度流向设置在输入管上方的第一分离底盘,这时在输入管和第一分离底盘之间的一个平面内与各向同性密度平均值的最大偏差最多为15%,如果最大偏差最多为10%,特别是仅仅5%,则特别有利,这里此平面优选离第一分离底盘较近并平行于该第一分离底盘,以便确保塔的结构比较紧凑,其中所述平面尤其是在第一分离底盘下方最多100mm处,但是,所述平面离第一分离底盘的距离也可以最多为50mm,甚至最多仅仅10mm。
如果至少一个分离底盘设计成这样,使得在可聚合物质的液相也形成各向同性的密度,那么便可以在塔内提供具有聚合倾向非常小的特别均匀的蒸馏。这特别可以通过采用所谓的“双流动底”达到。这样有时可以实现气相物质在分离底盘上方以所推荐的各向同性密度流动,这时进一步显著减小所出现的最大偏差。
总的来说,将专业人员熟知的所有倾向于聚合的化学化合物作为本发明的可聚合物质。可聚合物质优选是在制造大宗塑料时所用的单体,如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等等。此外在本发明的方法中所采用的可聚合物质优选是(甲基)丙烯酸。这里术语“(甲基)丙烯酸”既指具有专业名称“丙烯酸”的化合物,也指具有专业名称“甲基丙烯酸”的化合物,其中两者中优选是丙烯酸。此外在本发明的方法中在内部区域内优选为绝对压力。在塔内部区域内该压力优选在50至400hPa(百帕),尤其是100至300hPa,特别优选在150至250hPa的范围内(其中1hPa=1mbar=102牛顿/平方米[N/m2]=102Pa)。
此外,在本发明的方法中液态物质优选是过热的,在这种情况下液态物质主要成分——主要是可聚合物质——的温度比纯的液态物质的主要成分的沸点高至少1℃,尤其是至少5℃,特别优选至少10℃。
此外本发明涉及一种制造可聚合物质的方法,其中可聚合物质由至少一种离析物在一反应器中合成,接着对其实施根据本发明的提纯方法,可聚合物质的合成不局限于特定的方法,而是可以考虑专业人员熟知的所有方法。在合成丙烯酸时尤其是至少两级气相氧化反应,其中优选在第一步内通过丙烯的催化氧化反应得到丙烯醛,并在另一步中得到气相丙烯酸,然后这种气相在急冷装置内与一液体,尤其是水或沸点高于水的有机化合物或它们的混合物接触,并直接或间接根据本发明的提纯方法进行提纯,关于丙烯酸的制造和进一步提纯的方法的细节可由WO 02/055469和其中引用的其它参考文献得到。这里引用它们以作为本公开内容的一部分。
此外本发明还涉及本发明的输入管用于蒸馏可聚合物质的应用。
其次本发明涉及一种可由本发明的方法得到的可聚合物质,其中可聚合物质尤其是丙烯酸或甲基丙烯酸,特别优选是丙烯酸。
此外本发明涉及一种本发明的可聚合物质,尤其是丙烯酸,作为原料化合物用在模塑材料(formmassen)、纤维、薄膜、吸附性聚合物、用于皮革和纺织品加工的聚合物、用于水处理的聚合物或用于肥皂制造的聚合物中的应用。
本发明还涉及至少部分以本发明的可聚合物质,尤其是以丙烯酸为基的模塑材料、纤维、薄膜、吸附性聚合物、用于皮革和纺织品加工的聚合物、用于水处理的聚合物或用于肥皂制造的聚合物。
附图说明
现有借助于附图详细说明本发明,其中所示实施例表示本发明或本发明与已知蒸馏塔领域组合的特别优选的实施例。这里应该指出,本发明并不局限于所示实施例。此外还介绍了有关蒸馏塔技术领域的其它细节。
附图表示:
图1以透视图示意表示带有用于可聚合物质的输入管的塔的结构;
图2是一分离底盘结构的示意剖视图;
图3是分离底盘另一实施例的示意图;
图4是分离底盘另一实施例的示意剖视图;
图5是流动整流器不同实施例的简化示意图;
图6是分离底盘的涂覆底板的一种实施例的局部示意图;
图7是一种丙烯酸制造设备的示意图;
图8示意表示用于确定密度分布的试验装置的结构;
图9以透视图示意表示分离底盘的波形底板;
图10以透视图示意表示带有流动混流器的输入管的另一实施例;
图11是带有喷射装置的容器的局部剖视图;
图12是图11中所示喷射装置的俯视图。
具体实施方式
图1以剖视图示意示出用于蒸馏可聚合物质的塔1,其中该塔包括带有下底8的容器2以及用于可聚合物质的输入管4,输入管4通到容器2的内部区域5内。如下面详细说明的那样,塔1具有不同的用于使物质在容器2内均匀分布的装置。
为了能够在原理方面理解可聚合物质的流动过程,首先说明其通过塔1的路径。通常可聚合物质最初以液体形式存在,并借助于一加热器27转变或过热成蒸汽或气体状态,物质从加热器27出发沿流动方向25流过输入管4进入容器2的内部区域5,在进入内部区域5时或进入后不久,部分液态、部分蒸汽形式的物质继续沿流动方向25(这里以箭头表示垂直向上)流向分离底盘23,在分离底盘内实现第一级蒸馏。物质的冷凝组分以液滴26的形式沿与流动方向25相反的方向落回到输入管4上或容器2的下底8上。容器2在最深部位具有一收集贮液器24,冷凝物汇集在该收集贮液器里面,该收集贮液器与一泵28连接,该泵将收集贮液器24中的冷凝物从塔1中输送走。
在进一步观察输入管4时,首先可以看到,该输入管有一入口13和一出口14,其中这里出口14离容器2下底8较近并基本上平行于下底设置,输入管4表示为单独的构件,它通过一连接件3穿过容器2伸入内部区域5。输入管4具有直的和弯曲的分区,其中它们设计成这样,即出口14以其中心轴线19与容器2的中心轴线62同心布置。在输入管4内部通向出口14的区段18上设置一流动控制器15。该流动控制器15包括多个导流板16,以确保通道17使得可聚合物质在输入管4的内部平衡流动。与中心轴线19或中心轴线62同心地设置一锥形流动分配器20,使其尖端21离出口14最近。如图1中箭头(流动方向25)所示的那样,流动分配器20在容器2的内部区域5内的布局造成流入物质的转向,这里为了备用,容器8额外地设计成这样使得导流面61有利于物质在容器2内均匀分布。此外,所示流动分配器20的布局实现这样的优点,即流入的物质不立即与储存在收集贮液器24内的冷凝物混合,因此这里流动分配器20还具有一防护功能。
关于输入管4,还应该指出,它配备有多个用于相对于内部区域5隔热的装置,其中这些装置设置在一分区9内,该分区在输入管4的整个外表面6上延伸,该外表面与容器2的内部区域5接触。输入管4做成双壁管,因而具有两个相互同轴设置的外套10。两个外套10之间形成真空隔热层11,其中外套10的内表面12做成镜面。
为了防止可聚合物质的特别是液体组成部分积聚或附着在限定内腔5的表面上,输入管4的整个外表面6、流动分配器20的整个外壳面和/或尖端21以及容器2的内壁都具有涂层22,该涂层对于流体具有比钢更好的滑动性能。
图2以局部剖视图示意示出一分离底盘23,该分离底盘包括一盖板41、一附件31、一底板29以及一支座44,在盖板41和底板29之间提供有液体60。气态的可聚合物质沿流动方向25穿过底板29上的孔30与液体60接触,这时在底板29和盖板41之间形成不同的边界层。例如可以看到基本上没有气泡59的液体层56,在液体层上面是一蒸汽气泡层57或者一种泡沫层,这实际上表示液体60和气态体积之间的一种边界层。此外在盖板41和此蒸汽气泡层57之间设置有一液滴层58,这里液滴层的主要特征在于具有待蒸馏物质的气体状态,该液滴层主要是来自盖板41的液滴26。而气态物质沿流动方向25(如图中所示)从下向上移动,液体60由于重力55沿相反方向(逆流原理)掉向下底8(未示出)。
这里应该补充指出,盖板41不一定要做成单件式的,而是也可以做成多件式的,盖板41优选包括多个结构板和/或塑料元件,它们堆成堆件,并在它们之间形成(优选不是直线形的)流通路径。板和/或塑料元件优选基本上平行于重力方向设置,特别是离底板29的间距42在100至200mm的范围内,板和/或塑料元件优选地这样制备,使得盖板41或堆件的厚度为约100至200mm。
底板29具有多个孔30,该多个孔借助于附件31被分成多个组32(见图3)。附件31设计成这样,使得形成流体或液体60可流通的开口33,它们保证液体通过相邻设置的孔30沿箭头方向54(亦即基本上平行于底板29和/或基本上垂直于物质的流动方向25)进行交换。这里附件31涂有一涂层22,该涂层对于液体具有比钢好的滑动性能,同时附件31对两块板29和41起分隔限制物或支承壁的作用,用这种方法确保盖板41设置成离底板29间隔有预定间距42,优选是平行于底板29设置。在考虑开口33的大小和/或高度34的情况下,可以看到,它们设计得基本上略小于液体层56,因此在液体层56的靠近汽泡层57的上方区域内流动被阻碍,而在底板29附近液体可以沿箭头54相对无阻碍地运动。盖板41也可以做成流动整流器64,特别是做成带有多个流体可流通的开口的蜂窝结构68。
在背向附件31的一侧面45上设置一支座44作为支承件。支座44设计成T形,并具有一基本上平行于底板29设置的具有假想尺寸50的脚部49以及与脚部基本上垂直的下支座部分。在T形支座44的基本上垂直于底板29的支座部分上设置一些凹部47。在所示实施例中凹部47以小于3mm的距离51设置。由此形成多个外棱边63,该外棱边促使掉下的流体(表示为虚线)形成液滴26,并沿重力方向55从表面上脱落。为了加强这种效果,底板29和支座44都涂有特别是包含Teflon的涂层22。
图3以俯视图示意示出本发明分离底盘23的另一实施例,如这里可以看得到的那样,所示分离底盘23横跨塔1或容器2的整个内部区域5。但是也可以将多个这种类型的优选是矩形的分离底盘23放在一个平台内,然后该平台横跨塔1的整个内部区域5,最终跨越塔1的整个内部区域5。这里所示的圆形结构形式的分离底盘23具有多个孔30,其中这些孔通过附件31分成多个组32。附件31包括多个筋35,该多个筋以规则布局通过接合技术相互连接。设计成这样的附件31将底板29分成块40,各块分别具有一组孔30的组32。这里附件31设计成这样,使得仍然保证相邻块40的液体或流体沿箭头54方向的交换。此外用虚线的图示表示在涂有涂层22的底板29的下侧面45上的支座44。这里支座44直接连接到塔1,以加强底板29的稳固性。
图4表示用于说明本发明分离底盘23的变型的另一个剖视图,如由图4可见,分离底盘23的支承件43设有一支座44,该支座通过突起部53连接到塔1的容器2,从而确保分离底盘23在塔1的内部区域5内基本上水平的定位,这里突起部53已被简化地示出。实际上可以设置多个调整可能性以使分离底盘23可以在内腔5内精确地水平定位。所示支座44具有一尺寸46并做成T形。除基本上垂直于底板29布置的支座部分外,支座44还具有一用作底板29的支承板的脚部49。在垂直的支座部分上在脚部49处直接附接多个凹部47,其中在这里这些凹部形成为半圆形。半圆形凹部47不是必须的,但是由于其倒圆的轮廓在刚性方面是有利的。这些凹部47可以通过基本上平行于底板29和/或脚部49测量的延伸长度48描述。在其垂直方向凹部47各具有一宽度52。优选地,凹部47设计成这样,使得延伸长度48之和至少在尺寸46的80%至30%,优选是70%至40%,特别是在60%至65%的范围内。
在图4中,在底板29上方示出其形式为筋35的附件31。筋35借助于隔块38固定在底板29的靠近容器2的边缘区域内。仅仅通过设置这种隔块38,便已经在筋35和底板29之间产生一间隙。该间隙可能已经造成这里所述的对流体流动的有利影响。但是,现在在图4中为了清楚起见,还示出一种带单个横档37的筋35的又一具体实施例。横档37和/或隔块38具有一宽度39,其中宽度39之和显著小于筋35的长度36(例如小于50%)。关于上述百分比,还应该指出,这里优选仅仅牵涉到与底板29直接接触的,亦即实际上在整个液体层上阻碍流动的、具有宽度39的隔块38和横档37。因此借助于横档37或隔块38形成开口33,它们优选具有从底板29出发在1mm至100mm,尤其是5mm至50mm和特别优选在10mm至30mm范围内的高度34。
图5示意性地示出流动整流器64的不同实施例,该流动整流器用来使蒸汽形可聚合物质更好地流向分离底盘23。原则上,首先应该指出,这种流动整流器64满足这样的功能,即实现可聚合物质均匀地流向至少一个分离底盘23,这里均匀是指,流速和流动方向这两个因素中的至少一个在塔1内部区域的靠近分离底盘23的横截面上只有小于20%,特别是小于10%和优选小于5%的偏差。这意味着,例如,在蒸汽形物质的给定流速为2m/s至5m/s[每秒米]时在流动整流器上游存在1m/s[2m/s的50%]至7.5m/s[5m/s的150%]的最大偏差。关于流动方向25是指,从垂直撞击在至少一个分离底盘23上的流动(垂直入流方向)出发,关于此垂直入流方向的偏差范围最多为180°,优选为120°,特别优选是72°,优选甚至仅仅45°和特别优选最多20°。在此方面,假定偏差相对于垂直入流方向对称分布。
流动整流器64优选设计成平的,并基本上平行于至少一个分离底盘23定位和/或固定在塔1的内部区域5中。流动整流器64优选至少部分由耐腐蚀和耐高温的材料制成,并且是流体可流通的,为此,特别地设有孔,一方面影响尤其是关于速度和/或方向的流型,但是,另一方面防止孔堵塞或封闭,流动整流器64优选在塔1的整个内部区域5上伸展。
因此,该流动整流器64包括以下元件中的至少一个:至少一个栅格结构67、至少一个蜂窝结构68、至少一个孔板69或所谓的堆件。其中这些元件可以直接或间接地连接到分离底盘23,特别是构成分离底盘23的一部分。栅格结构67包括多个纵长的纤维状结构,该纤维状结构杂乱地或像织物一样相互连接,例如带涂层的金属丝适合于作为这种纵长的纤维状结构,蜂窝结构68可以制成单件式或多件式。这里所示的实施例包括多个光滑的构造板层,该板层连接成一蜂窝结构68。孔板69除了所示的圆形实施例外,也可以设计成矩形、椭圆形、多边形或其它形式,孔的数量优选大于孔板69总面积的30%。
图6示出包括带涂层22的底板29的分离底盘23的一实施例的局部,该涂层对于液体具有比钢更小的附着性能。由图示可以看出,涂层22可以借助于特征值层厚71、表面粗糙度72以及孔隙度73描述。将优选包含聚四氟乙烯的涂层22涂在接触面70上,否则接触面会与可聚合物质直接接触。由此防止物质沉积和聚合。
图7示意性地示出一用于制造丙烯酸的设备。该设备具有一用于使丙烯氧化成丙烯醛的第一气相氧化反应器76,该第一气相氧化反应器连接到另一气相氧化反应器77,其中丙烯醛进一步氧化成丙烯酸,于是在另一个反应器77中得到的丙烯酸气体混合物输送给一急冷装置78,该急冷装置间接或直接连接到本发明的塔1。在本发明的塔上可以连接一个或几个其它提纯单元79。这些提纯单元尤其包括结晶装置,如连接到清洗塔的分层结晶器,悬浮结晶器,或还包括萃取器或共沸混合蒸馏器。提存单元79优选设置在塔1的一部分上,在该部分产生最高纯度的丙烯酸,这里这个部分优选为塔顶80。通过丙烯酸制造装置的这种结构得到非常高纯度——大多超过99.8%——的丙烯酸。类似结构的装置同样可以考虑用于丙烯酸以外的其它可聚合物质。
图8示意性地示出用于确定气相物质密度分布的试验装置的结构。容器2和第一分离底盘23以虚线表示。用区段85表示分离底盘23下方的一假想平面81,在该平面内确定气相物质的各向同性密度分布,在所示例子中,平面81内不含容器2的其它部件或设置在其中的元件。在平面81相互对置的区域内设置一放射性射线源82以及一用于确定撞击的放射性射线的量的相应检测器83。源82发射穿过平面81的中心点87的射束,此水平面81基本上相当于容器2的横截面。此外,源和检测器的另一个位置以虚线示出并用(II)表示。位置(I)和(II)时间上先后被占据并伴随着方向改变86相互错开。这时分别进行一测量步骤。这时检测器83分别记录撞击(auftreffende)的脉冲射线。
在图8中通过两个柱形图示意性地示出测量结果,测量是在预定的时间段上并以一定的射束宽度88进行的。检测器83分别产生一示出在射束宽度88上计数脉冲(n)的分布的图像。在图中第一次测量(位置I)和第二次测量(位置II)的最大值用nI和nII表示。计数脉冲(n)在射束宽度88上的积分分别用AI和AII表示。这里相应的积分或计数脉冲值的值或形状对于射束所穿透的介质或者所透射的气相物质的密度是特征性的。积分柱状形式或计数脉冲的较大值示出由源82发射的射线绝大部分到达了检测器83。相反,计数脉冲非常小或图像的形状尖锐表示介质较密,至少部分放射性射线没有穿透此介质。
如果在前面介绍的,特别是根据本发明的装置中在多个位置(I,II…)上进行这种测量,那么在输入管4和第一分离底盘23之间的平面81内各向同性密度的最大偏差最多为15%,对于所示实施例,这是指,nI的值至少为nII的70%。由于所检测的脉冲数对于射束所穿透的气相物质的密度是特征性的,这个特征值可以用作密度的一个尺度。因此,也就是说,可以肯定,按照本发明存在各向同性的密度分布。
图9示意性地示出一分离底盘23的波形底板29的具体结构的细节。特别是具有以下特性的这种底板29具有多个孔30,并且与这里所述的实施例相组合或者彼此独立都特别有利,波形底板29的优点是,附着在底面上的液滴26向下流动至波谷90处,并在那里局部相互混合,这进一步减小聚合的危险。同时,液体的这种积聚造成它们最终也脱落。在底板29是波纹结构时可以免除例如在图2和3中所示的附件31,因为波纹形状本身提供一种分隔,它阻止液体不希望地来回流动。优选塔1的多个甚至所有分离底盘23都设有这种波形底板29。其中,优选地,相邻定位的底板29在波纹形状的定位和/或取向方向相互错开设置,特别是以这样的形式,即底板29的波峰89或波谷90分别形成约90°的角。
特别优选具有波高92在0.5至5.0cm,特别是1.2至1.7cm范围内的底板29的结构。在这种情况下,波高92是指波峰89和波谷90彼此的平均垂直距离。这里波峰89与其相邻波谷90之间的水平间距(相当于波长91)为约3.0cm至10cm,特别地,波长91在4.0cm至6.0cm的范围内。
在减小聚合倾向方面,进一步的改进可以通过塔1与可聚合物质接触的表面的特殊结构来实现。对于分离底盘23、流动分配器20、输入管4、流动整流器64或容器2的至少一部分尤其是这种情况。
按照一种变型,上述表面中的至少一个或其涂层至少局部具有一特别小的平均粗糙度(Ra),平均粗糙度值是实际轮廓(位置)94离中间位置93的距离96的绝对值的算术平均值(在基准跨距95上)。这里平均粗糙度值优选在小于2.0μm(微米)范围内,特别是0.5μm至1.0μm的范围内。这种平均粗糙度值可以减小液体相对于被它润湿的表面的附着倾向,使该液体较快地淌下或滴落。在图9中关于底板29表面,举例示意表示这种平均粗糙度值。
此外还存在这样的可能性(可选地或附加地),即上述区域中的至少一个至少局部地设有所谓自清洁的表面或涂层。优选地,这种自清洁表面具有一人造的、由突起和凹陷组成的至少部分疏水的表面结构,其中突起和凹陷由通过借助于一基体固定在表面上的颗粒构成。优选其特征为,颗粒具有带有在纳米范围内的突起和凹陷的凹凸不平的结构(在图9中示意表示纳米结构97)。优选地,突起具有20至500nm(纳米),特别优选为50至200nm的平均高度,颗粒上突起和凹陷的间距优选小于500nm,极其特别优选小于200nm。具有在纳米范围内的突起和/或凹陷的凹凸不平的结构可以例如通过空腔、细孔、划痕、尖峰和/或尖端形成。颗粒本身具有小于50μm(微米),尤其是小于30μm,极其特别优选小于20μm的平均尺寸,颗粒优选具有50至600m2/g(平方米每克)的BET表面,颗粒极其特别优选具有50至200m2/g的BET表面,所谓的“BET表面”指的是通过公知的BRUNAUER,EMMET和TELLER法确定的比表面面积。
可以采用来自多个化学领域的不同化合物作为形成结构的颗粒。这里优选采用无机颗粒,优选地,颗粒具有至少一种选自硅酸盐、加添加剂的硅酸盐、矿物质、金属氧化物、硅酸、聚合物和涂有硅酸的金属粉末的材料。极其特别优选地,颗粒具有热解硅酸或沉淀硅酸,特别优选具有1μm(微米)颗粒大小的是氧相二氧化硅、Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、裹有气溶胶R974的锌粉,或包括粉末状的聚合物,例如低温的、磨碎的或喷干的聚四氟乙烯(PTFE)或全氟化共聚物或带四氟乙烯的相应共聚物,这种用来产生自清洁表面的颗粒或涂层例如可从DEGUSSA AG公司获得。
测量方法
气相物质的各向同心密度(“与方向有关的”密度分布)或偏差例如采用德国Zwingenberg的Ingenieurbüro Bulander & Esper GmbH公司的方法来确定,其中借助于一放射性源向检测器发射定向的射束(具有例如5cm的预定宽度)。其中源和检测器位于塔相对的两侧,使得射线基本上水平延伸并穿过塔,例如采用活性为0.3至3.7GBq的钴(Co60)和铯(Cs137)作为放射性源。
在塔运行期间发射的射束优选用一闪烁检测器以单位时间内脉冲(数)的形式测量,并输送给一处理和显示装置。原则上,也可以设置多个检测器和源,该多个检测器和源可选地绕塔的周向设置,后一种布置具有这样的优点,即对于不同方向的比较测量可以保持同样的试验结构,只是使用不同的源和检测器,因此可以避免由于不正确的安装造成的测量误差。
有关试验装置的结构,补充参看对图8的说明。
在预定时间段内发射穿过气相物质的这种放射性射束期间,检测器的计数器识别撞击的射线并记录脉冲,单位时间内的脉冲数是位于源和检测器之间的物质密度的一个尺度。较高的数值表示较小的密度,因为发射的大部分射线到达了检测器,相应地较低的计数脉冲值表示较大的密度。
例如如果在一个横截面内液态和气态组成部分均匀分布,那么便可以知道气相物质是均匀流动的,由此可以看出,分离底盘局部堵塞(因此那里在气相物质中仅仅存在少量的液态成分,因此密度较小)或例如存在气流较小的区域(其中由于反压力减小,液流便增大,因此可以注意到,密度增加)。
为了确定各向同性,现在提出,首先在第一分离底盘之下的一个平面内沿第一个方向进行测量并记录在预定时间段(t;例如5分钟)内检测到的射线(n)。为了减小塔运行波动性的影响,这种测量可以多次进行,其中分别在一时间段(t)内测量一数值(ni),接着形成一平均值(N)并用作各向同性的基准。对此应该补充说明,发射具有一定宽度(例如5cm)的放射性射束,检测器可选地具有这样的分辨率,使得在此宽度上的测量值可以微分。这样平均值或图像下方的面积(积分)同样可以用作表示在该宽度上的脉冲率(impulsrate)的基准。
在已求出所检测到的射线的特征值或特征积分后,在同一平面内但沿与此不同的方向重复上述程序,这两个方向的夹角优选大于30°,特别是甚至大于40°。这样,从不同方向至少进行2次,特别是甚至至少3次这种测量。
原则上,应该选择沿塔直径的方向,以便确保,穿过气相物质的自由射线长度相等,从而使检测到的射线可以相互比较。因为射线穿过相同体积的气相物质,所以这是可能的,当然也可以选择与此不同的射线路径,只是应该确保,在每次测量时射线路径具有相同的长度。
原则上平面可以在塔内任意设置,并优选基本上平行于至少一个分离底盘布置。为了检验流动的均匀性,这种定向射束可以穿过分离底盘、蒸馏物或气相物质进行,为了反映第一分离底盘的入流特性,平面应该优选选择在第一分离底盘下方小于200mm的范围内。特别是平面位于第一分离底盘下方100mm至10mm的范围内。
在本发明的意义内,特别是如果测得的测量值(n和/或N)的偏差最大为15%,那么便存在各向同性密度,为了确定偏差,先确定测量值的算术平均值(M)。对于给定次数(X)的定向测量,它定义为每个方向的测量值(nx和/或Nx)之和与测量值的个数(X)之商。最大偏差为例如5%是指,脉冲率的最大测量值和最小测量值在0.95M至1.05M的范围内。这里所规定的偏差优选已经考虑由于宇宙的背景辐射(对通常3秒钟的测量时间和约50mm的测量宽度有约+/-50个计数脉冲)造成的测量偏差。
图10以透视图示意表示带有作为特殊结构的流动控制器的流动混合器98的输入管4的另一种实施例,所示输入管4具有一弯曲部99,可聚合物质在该弯曲部里面转向,如果可聚合物质不经过流动控制器自由流过此输入管4,那么由于弯曲部99会造成在输入管4横截面上不均匀的流速分布,其原因是在弯曲部99区域内的流动湍流和回流。为了避免这种现象,也可以在弯曲部99附近的上游(优选在紧靠它的前面)设置一流动混合器98。这种流动混合器98将入流的可聚合物质分成多个流丝100,并使这些流丝这样转向,即以基本上相同的路径穿过弯曲部99,这时可聚合物质优选至少局部产生旋转,从而可以产生一致的流动,而没有波动和回流混合,使得在弯曲部99后面也均匀流过输入管4的横截面,并使可聚合物质分布均匀地流到例如流动分配器20上。最后还应该指出,可以在输入管4的多个弯曲部99设置这种流动控制器和/或流动混合器98。
图11示出带喷射装置101的容器2的局部剖视图,其中图12示出图11中所示的喷射装置101的俯视图,容器2具有一分离底盘23,其底面105用喷射装置101清洗(特别是在塔1运行期间)。如果容器具有多个相互重叠设置的分离底盘23,这种喷射装置101优选至少用于容器2的最下面的分离底盘23。具有特定成分的可聚合物质的液体流过此分离底盘23,接着液体收集在例如容器2的收集贮液器24内。现在有利地提出,通过喷射装置101的供应装置104提供这些液体以用于清洗分离底盘23的底面。利用这种液体具有这样的优点,即对在最下面的分离底盘23的蒸馏不产生明显的影响,采用这种喷射装置101,附着在分离底盘23的底面105上的可聚合物质的组分(有时已经部分聚合)被有效地去除。
喷射装置101本身可以具有多个喷嘴102,该多个喷嘴做成这样,使得可以在分离底盘23的整个横截面上基本上均匀地清洗分离底盘23。在这种情况下,可以相应地选择喷嘴的布局和/或类型。图12示意性地示出具有均匀分布的喷嘴102的喷射装置101的可能的实施例,喷嘴具有基本上相同的喷射区103。这种结构的喷射装置101在技术和经济方面简单,然而并不强制要求这样。这里喷嘴这样设置,使得喷射区103基本上不重叠,但是这也不是强制性的。作为喷嘴102,既可以考虑喷射装置101上的简单的孔,也可以考虑(优选)单独的喷嘴构件。
附图标记表
  1塔   2容器
  3连接件   4输入管
  5内部区域   6外表面
  7分段   8下底
  9分区   10外套
  11层   12内表面
  13入口   14出口
  15流动控制器   16导流板
  17通道   18区段
  19中心轴线   20流动分配器
  21尖端   22涂层
  23分离底盘   24收集贮液器
  25流动方向   26液滴
  27加热器   28泵
  29底板   30孔
  31附件   32组
  33开口   34高度
  35筋   36长度
  37横档   38隔块
  39宽度   40块
  41盖板   42间距
  43支承件   44支座
  45侧面   46尺寸
  47凹部   48延伸长度
  49脚部   50尺寸
  51距离   52宽度
  53突起部   54箭头
  55重力   56液体层
  57蒸汽气泡层   58液滴层
  59气泡   60液体
61导流面 62中心轴线
  63外棱边   64流动整流器
  65连接元件   66外壳面
  67栅格结构   68蜂窝结构
  69孔板   70接触面
  71层厚   72表面粗糙度
  73孔隙度   74距离
  75液位   76第一气相氧化反应器
  77另一气相氧化反应器   78急冷装置
  79提纯单元   80塔顶
  81平面   82源
  83检测器   84路径
  85区段   86方向改变
  87中心点   88射束宽度
  89波峰   90波谷
  91波长   92波高
  93中间位置   94实际轮廓
  95基准跨距   96距离
  97纳米结构   98流动混合器
  99弯曲部   100流丝
  101喷射装置   102喷嘴
  103喷射区   104供应装置

Claims (23)

1.用于可聚合物质的蒸馏塔(1)的分离底盘(23),该分离底盘包括至少一个带多个孔(30)的底板(29)和至少一个附件(31),其特征在于,所述附件(31)将所述多个孔(30)分成组(32),其中,通过所述至少一个附件(31)形成流体可流通的通道(33)。
2.根据权利要求1所述的分离底盘(23),其特征在于,所述通道(33)从所述底板(29)出发在1mm至100mm的高度(34)上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的分离底盘(23),其特征在于,所述至少一个附件(31)包括至少一条直筋(35)。
4.根据权利要求3所述的分离底盘(23),其特征在于,所述分离底盘具有以下构型中的至少一种:
(a)多个附件(31)设有一筋(35);
(b)一个附件(31)设有多个优选是相互联接的筋(35)。
5.根据权利要求4所述的分离底盘(23),其特征在于,所述至少一条筋(35)具有一长度(36),所述多个通道(30)至少局部由以下元件中的至少一个限定:
(a)至少一个横档(37),该横档是所述筋(35)的一部分;
(b)至少一个隔块(38),该隔块是一单独的零件,
其中这些元件具有一宽度(39),这些元件的宽度(39)之和小于所述筋(35)的长度(26)的80%。
6.根据上述权利要求中任一项所述的分离底盘(23),其特征在于,所述至少一个附件(31)将所述底板(29)分成块(40),各块分别具有一组孔(30)的组(32),其中,所述块(40)优选具有在1.2m2至0.3m2范围内的面积。
7.根据上述权利要求中任一项所述的分离底盘(23),其特征在于,所述分离底盘具有一盖板(41),其中,该盖板优选设置在离所述底板(29)60mm至200mm的间距(42)处,并特别是同样具有多个孔(30)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的分离底盘(23),其特征在于,所述分离底盘包括一支承件(43),其中,该支承件(43)至少具有一实心支座(44),该支座与所述底板(29)的背向所述至少一个附件(31)的侧面(45)接触,优选地在200mm至1000mm范围内的尺寸(46)上接触。
9.根据权利要求8所述的分离底盘(23),其特征在于,所述至少一个支座(44)在所述底板(29)附近具有至少一个具有延伸长度(48)的凹部(47),其中,所述延伸长度(48)之和至少在所述尺寸(46)的80%至30%的范围内。
10.根据权利要求9所述的分离底盘(23),其特征在于,所述至少一个支座(44)设计成T形,其中,所述至少一个凹部(47)设置在基本上垂直于所述底板(29)的支座部分上。
11.根据权利要求10所述的分离底盘,其特征在于,所述至少一个T形支座(44)具有一平行于所述底板(29)设置的、尺寸(50)为50mm至100mm的脚部(49),其中,所述至少一个凹部(47)设置在离所述脚部(49)小于3mm的距离(51)处,特别是直接连在所述脚部(49)上,并优选具有40mm至120mm的宽度(52)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的分离底盘(23),其特征在于,所述至少一个支座(44)和所述至少一个附件(31)相互垂直设置。
13.根据上述权利要求中任一项所述的分离底盘(23),其特征在于,所述分离底盘至少局部涂有涂层(22),该涂层对于液体具有比钢好的滑动性能。
14.用于提纯可聚合物质的方法,其中,可聚合物质作为液态物质通过输入管(4)输入具有在权利要求1至13中任一项中所述的至少一个分离底盘(23)的塔(1)中,并在内部区域(5)内转变成气相物质。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述气相物质以各向同性的密度流向设置在所述输入管(4)上方的第一分离底盘(23),其中在所述输入管(4)和所述第一分离底盘(23)之间的一平面内与各向同性密度的平均值的最大偏差最多为15%。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,所述可聚合物质是(甲基)丙烯酸。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述内部区域内存在负压。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法,其特征在于,使所述液态物质过热。
19.用于制造可聚合物质的方法,其中,可聚合物质由至少一种离析物在一反应器中合成,随后对其实施根据权利要求14至18中任一项所述的提纯方法。
20.根据权利要求1至13中任一项中所述的分离底盘(23)用于蒸馏可聚合物质的应用。
21.根据权利要求19所述的方法得到的可聚合物质。
22.根据权利要求21所述的可聚合物质作为原料化合物用在模塑材料、纤维、薄膜、吸附性聚合物、用于皮革和纺织品加工的聚合物、用于水处理的聚合物或用于肥皂制造的聚合物中的应用。
23.至少部分以根据权利要求21所述的可聚合物质为基的模塑材料、纤维、薄膜、吸附性聚合物、用于皮革和纺织品加工的聚合物、用于水处理的聚合物或用于肥皂制造的聚合物。
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