DE102012204436A1

DE102012204436A1 - Thermisches Trennverfahren

Info

Publication number: DE102012204436A1
Application number: DE102012204436A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Joachim Müller-Engel; Thomas Walter; Frank Hütten; Dr.-Ing. Ottenbacher Markus; Ulrich Hammon
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-10-04
Also published as: US20150158011A1; US9018416B2; WO2013139590A1; CN104540565A; US20130274519A1; BR112014023093A2; BR112014023093A8; EP2827961A1

Abstract

Ein thermisches Trennverfahren zwischen einem in einer Trennkolonne aufsteigenden Gas und einer in der Trennkolonne absteigenden Flüssigkeit, die (Meth)acrylmonomere enthalten, wobei die Trennkolonne eine Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden enthält, deren Querstrom-Stoffaustauschböden in Querstromrichtung sowohl vor als auch hinter einem Ablaufschacht für die absteigende Flüssigkeit Durchtrittsöffnungen für das aufsteigende Gas aufweisen, sowie solche Querstrom-Stoffaustauschböden und eine solche in einer Trennkolonne enthaltene Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein in einer trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonne durchgeführtes thermisches Trennverfahren zwischen wenigstens einem in der Trennkolonne aufsteigenden Gas und wenigstens einer in der Trennkolonne absteigenden Flüssigkeit, von denen wenigstens eines (Meth)acrylmonomere enthält, wobei es sich bei wenigstens einem Teil der trennwirksamen Einbauten um wenigstens eine Abfolge von wenigstens zwei baugleichen (identischen) Querstrom-Stoffaustauschböden handelt, die wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen, durch den hindurch vom jeweiligen Querstrom-Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigt, und die Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge in der Trennkolonne so übereinander angeordnet sind, dass

– zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Querstrom-Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht (gedreht) angebracht sind, wodurch sich ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten (in einander gegenüberliegenden Hälften) der Trennkolonne befinden,
– der wenigstens eine Ablaufschacht des oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens einen Zulaufschacht für den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden bildet, durch den Flüssigkeit vom oberen Querstrom-Stoffaustauschboden als wenigstens ein Zulauf auf den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden absteigt,
– die durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit, über den (gesamten) unteren Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet, von dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden quer über den Boden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens strömt, und
– sich zwischen dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden und dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens (trennwirksame) Durchtrittsöffnungen befinden, durch die das wenigstens eine Gas durch den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch aufsteigt.

Die Schreibweise (Meth)acrylmonomere steht in dieser Schrift verkürzend für „Acrylmonomere und/oder Methacrylmonomere“.
Der Begriff Acrylmonomere steht in dieser Schrift verkürzend für „Acrolein, Acrylsäure und/oder Ester der Acrylsäure“.
Der Begriff Methacrylmonomere steht in dieser Schrift verkürzend für „Methacrolein, Methacrylsäure und/oder Ester der Methacrylsäure“.
Im Besonderen sollen die in dieser Schrift angesprochenen (Meth)acrylmonomere die nachfolgenden (Meth)acrylsäureester umfassen: Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, iso-Butylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, tert.-Butylacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoethylacrylat und N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat.
(Meth)acrylmonomere sind wichtige Ausgangsverbindungen zur Herstellung von Polymerisaten, die z.B. als Klebstoffe oder als Wasser super absorbierende Materialien in Hygieneartikeln Verwendung finden.
Großtechnisch werden (Meth)acrolein und (Meth)acrylsäure vorwiegend durch katalytische Gasphasenoxidation geeigneter C₃-/C₄-Vorläuferverbindungen (oder von Vorläuferverbindungen derselben) hergestellt. Im Fall von Acrolein und Acrylsäure werden als solche Vorläuferverbindungen bevorzugt Propen und Propan verwendet. Im Fall der Methacrylsäure und des Methacroleins sind iso-Buten und iso-Butan die bevorzugten Vorläuferverbindungen.
Neben Propen, Propan, iso-Buten und iso-Butan eignen sich als Ausgangsstoffe jedoch auch andere 3 bzw. 4 Kohlenstoffatome enthaltende Verbindungen wie z.B. iso-Butanol, n-Propanol oder Vorläuferverbindungen derselben wie z.B. der Methylether von iso-Butanol. Acrylsäure kann auch durch gasphasenkatalytische Oxidation von Acrolein erzeugt werden. Methacrylsäure kann auch durch gasphasenkatalytische Oxidation von Methacrolein erzeugt werden.
Im Rahmen solcher Herstellverfahren werden normalerweise Produktgasgemische erhalten, aus welchen die (Meth)acrylsäure bzw. das (Meth)acrolein abgetrennt werden muss.
Ester der (Meth)acrylsäure sind z.B. durch direkte Umsetzung von (Meth)acrylsäure und/oder (Meth)acrolein mit den entsprechenden Alkoholen erhältlich. Allerdings fallen auch in diesem Fall zunächst Produktgemische an, aus denen die (Meth)acrylsäureester abgetrennt werden müssen.
Für vorstehende Abtrennungen werden häufig Trennverfahren angewendet, die in trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonnen durchgeführt werden. In diesen Trennkolonnen werden vielfach gasförmige (aufsteigend) und flüssige (absteigend) Stoffströme im Gegenstrom geführt, wobei wenigstens einer der Stoffströme wenigstens ein (Meth)acrylmonomeres enthält. Infolge der zwischen den Stoffströmen bestehenden Ungleichgewichte findet ein Wärme- und Stoffaustausch statt, der letztlich die in der Trennkolonne gewünschte Abtrennung (bzw. Auftrennung) bedingt. In dieser Schrift sollen solche Trennverfahren als thermische Trennverfahren bezeichnet werden.
Beispiele für und damit Element der in dieser Schrift verwendeten Ausdrucksweise „thermische Trennverfahren“ sind die fraktionierende Kondensation (vgl. z.B. DE 19924532 A1 , DE 10243625 A1 und WO 2008/090190 A1 ) und die Rektifikation (bei beiden wird aufsteigende Dampfphase im Gegenstrom zu absteigender Flüssigphase geführt; die Trennwirkung beruht darauf, dass die Dampfzusammensetzung im Gleichgewicht von der Flüssigzusammensetzung verschieden ist), die Absorption (wenigstens ein aufsteigendes Gas wird zu wenigstens einer absteigenden Flüssigkeit im Gegenstrom geführt; die Trennwirkung beruht auf der unterschiedlichen Löslichkeit der Gasbestandteile in der Flüssigkeit) und die Desorption (der Umkehrprozess zur Absorption; das in der Flüssigphase gelöste Gas wird durch Partialdruckerniedrigung abgetrennt; erfolgt die Partialdruckerniedrigung des in der Flüssigphase Gelösten wenigstens teilweise dadurch, dass ein Trägergas durch die Flüssigphase geleitet wird, bezeichnet man dieses thermische Trennverfahren auch als Strippung; alternativ oder auch zusätzlich (zeitgleich als Kombination) kann die Partialdruckerniedrigung durch eine Absenkung des Arbeitsdruckes bewirkt werden).
Beispielsweise kann die Abtrennung von (Meth)acrylsäure bzw. (Meth)acrolein aus dem Produktgasgemisch der katalytischen Gasphasenoxidation so durchgeführt werden, dass die (Meth)acrylsäure bzw. das (Meth)acrolein durch Absorption in ein Lösungsmittel (z.B. Wasser oder ein organisches Lösungsmittel) oder durch fraktionierende Kondensation des Produktgasgemisches zunächst grundabgetrennt und das dabei anfallende Absorbat bzw. Kondensat nachfolgend unter Erhalt von mehr oder weniger reiner (Meth)acrylsäure bzw. (Meth)acrolein weiter aufgetrennt wird (vgl. z.B. DE-10332758 A1 , DE 10243625 A1 , WO 2008/090190 A1 , DE 10336386 A1 , DE 19924532 A1 , DE 19924533 A1 , DE 102010001228 A1 , WO 2004/035514 A1 , EP 1125912 A2 , EP 982289 A2 , EP 982287 A1 und DE 10218419 A1 ).
Die vorstehend angesprochene fraktionierende Kondensation unterscheidet sich von der herkömmlichen Rektifikation vor allem dadurch, dass das aufzutrennende Gemisch der Trennkolonne gasförmig (d.h., vollständig in die Dampfform überführt) zugeführt wird.
Die bereits angesprochenen, (Meth)acrylmonomere enthaltenden, gasförmigen oder flüssigen Gemische können die (Meth)acrylmonomere sowohl in mehr oder weniger reiner Form als auch in Verdünnung (z.B. mit Lösungsmittel oder mit Verdünnungsgasen) befindlich enthalten.
Das Lösungsmittel kann dabei sowohl wässrig als auch ein organisches Lösungsmittel sein, wobei die spezifische Art des organischen Lösungsmittels im Wesentlichen unbeachtlich ist. Das Verdünnungsgas kann z.B. Stickstoff, Kohlenoxid (CO und/oder CO₂), Sauerstoff, Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch aus diesen Gasen sein.
Das heißt, unter anderem auf dem Weg der Gewinnung von (Meth)acrylmonomeren werden auf unterschiedlichste Art und Weise thermische Trennverfahren auf gasförmige und/oder flüssige Stoffgemische angewendet, deren Gehalt an (Meth)acrylmonomeren ≥ 2 Gew.-%, oder ≥ 10 Gew.-%, oder ≥ 20 Gew.-%, oder ≥ 40 Gew.-%, oder ≥ 60 Gew.-%, oder ≥ 80 Gew.-%, oder ≥ 90 Gew.-%, oder ≥ 95 Gew.-%, oder ≥ 99 Gew.-% betragen kann und die entsprechenden Trennkolonnen zugeführt werden.
Die Anreicherung der (Meth)acrylmonomeren kann dabei sowohl am Kopf als auch im Sumpf der Trennkolonne erfolgen. Selbstredend können aber auch im oberen, unteren oder mittleren Teil der Trennkolonne (Meth)acrylmonomere angereichert enthaltende Fraktionen entnommen werden.
Die in den Trennkolonnen enthaltenen trennwirksamen Einbauten verfolgen bei den thermischen Trennverfahren den Zweck, die Oberfläche für den die Auftrennung in der Trennkolonne bewirkenden Wärme- und Stoffaustausch („die Austauschfläche“) zu erhöhen.
Als solche Einbauten kommen z.B. Packungen, Füllkörper und/oder Stoffaustauschböden in Betracht. Häufig werden als Trennkolonnen solche verwendet, die wenigstens als einen Teil der trennwirksamen Einbauten wenigstens eine Abfolge von Stoffaustauschböden enthalten.
Stoffaustauschböden verfolgen den Zweck, in der Trennkolonne in Form von auf ihnen sich ausbildenden Flüssigkeitsschichten Gebiete mit im Wesentlichen geschlossenen flüssigen Phasen zur Verfügung zu stellen. Die Oberfläche des in der Flüssigkeitsschicht aufsteigenden und sich dabei in der flüssigen Phase verteilenden Dampf- bzw. Gasstroms ist dann die maßgebliche Austauschfläche.
Unter einer Abfolge von Stoffaustauschböden wird dabei eine Aufeinanderfolge (ein Nacheinander) von wenigstens zwei in der Trennkolonne übereinander angeordneten, im Regelfall baugleichen (d.h., identischen), Stoffaustauschböden verstanden. Anwendungstechnisch vorteilhaft ist der lichte Abstand zwischen zwei in einer solchen Serie (Reihe) von Stoffaustauschböden unmittelbar aufeinanderfolgenden Stoffaustauschböden einheitlich gestaltet (d.h., die Stoffaustauschböden sind in der Trennkolonne äquidistant übereinander angeordnet).
Die einfachste Ausführungsform eines Stoffaustauschbodens ist der sogenannte Regensiebboden. Dabei handelt es sich um eine Platte bzw. um zu einer Platte zusammengefügte Plattensegmente, die für die aufsteigende Gas- bzw. Dampfphase (die Begriffe „gasförmig“ und „dampfförmig“ werden in dieser Schrift synonym verwendet) über die Platte verteilte und im Wesentlichen plane Durchtrittsöffnungen, z.B. runde Löcher und/oder Schlitze, aufweist (vgl. z.B. DE 10230219 A1 , EP 1279429 A1 , US-A 3988213 und EP 1029573 A1 ). Darüber hinausgehende Öffnungen (z.B. wenigstens einen Ablaufschacht (wenigstens ein Ablaufsegment)) weisen Regensiebböden nicht auf. Durch diese Abwesenheit von Ablaufschächten müssen sich sowohl das in der Trennkolonne aufsteigende Gas (der in der Trennkolonne aufsteigende Dampf) als auch die in der Trennkolonne absteigende Flüssigkeit entgegengesetzt strömend im zeitlichen Wechsel durch die (gleichen) Durchtrittsöffnungen (durch die offenen Querschnitte der Durchtrittstellen) bewegen. Man spricht auch vom „dual-flow“ von aufsteigendem Gas und absteigender Flüssigkeit durch die Durchtrittsöffnungen, weshalb in der Literatur für solche Stoffaustauschböden häufig auch der Begriff „Dual-Flow-Böden“ verwendet wird.
Der Querschnitt der Durchtrittsöffnungen eines Dual-Flow-Bodens wird in an sich bekannter Weise seiner Belastung angepasst. Ist er zu klein, strömt das aufsteigende Gas mit so hoher Geschwindigkeit durch die Durchtrittsöffnungen, dass die in der Trennkolonne absteigende Flüssigkeit im Wesentlichen ohne Trennwirkung mitgerissen wird. Ist der Querschnitt der Durchtrittsöffnungen zu groß, bewegen sich aufsteigendes Gas und absteigende Flüssigkeit im Wesentlichen ohne Austausch aneinander vorbei und der Stoffaustauschboden läuft Gefahr trocken zu laufen.
D.h., der trennwirksame Arbeitsbereich eines Regensiebbodens (Dual-Flow-Boden) weist zwei Grenzen auf. Eine minimale Grenzgeschwindigkeit des aufsteigenden Gases muss gegeben sein, damit auf dem Regensiebboden eine gewisse Flüssigkeitsschicht gehalten wird, um ein trennwirksames Arbeiten des Regensiebbodens zu ermöglichen. Die obere Grenze der Geschwindigkeit des aufsteigenden Gases ist durch den Flutpunkt festgelegt, wenn die Gasgeschwindigkeit zum Stau der Flüssigkeit auf dem Regensiebboden führt und ihr Durchregnen verhindert wird.
Die Längstausdehnung der Durchtrittsöffnungen eines technischen Dual-Flow-Bodens (= längste direkte Verbindungslinie zweier auf der Umrisslinie des Querschnitts der Durchtrittsöffnung liegender Punkte) beträgt in typischer Weise 10 bis 80 mm (vgl. z.B. DE 10156988 A1 ). Normalerweise sind die Durchtrittsöffnungen innerhalb eines Regensiebbodens identisch (d.h., sie weisen alle die gleiche geometrische Form und den gleichen Querschnitt (die gleiche Querschnittsfläche) auf). Anwendungstechnisch zweckmäßig handelt es sich bei ihren Querschnittsflächen um Kreise. D.h., bevorzugte Durchtrittsöffnungen von Regensiebböden sind kreisförmige Bohrungen. Die Relativanordnung der Durchtrittsöffnungen eines Regensiebbodens folgt vorteilhaft einer strengen Dreiecksteilung (vgl. z.B. DE 10230219 A1 ). Selbstverständlich können die Durchtrittsöffnungen innerhalb ein und desselben Regensiebbodens auch unterschiedlich gestaltet sein (über den Regensiebboden variieren).
Anwendungstechnisch vorteilhaft umfasst eine Abfolge von Regensiebböden in einer Trennkolonne baugleiche (identische) Regensiebböden, die vorzugsweise äquidistant übereinander angeordnet sind.
Gemäß der DE 10156988 A1 können aber auch Abfolgen von Regensiebböden in Trennkolonnen zur Anwendung kommen, deren Querschnitt (bevorzugt kreisförmig) innerhalb eines Dual-Flow-Bodens zwar einheitlich gestaltet ist, innerhalb der Abfolge jedoch variiert (z.B. von unten nach oben abnimmt).
In der Regel schließt jeder Dual-Flow-Boden einer entsprechenden Bodenabfolge mit der Wand der Trennkolonne bündig ab. Es gibt aber auch Ausführungsvarianten, bei denen zwischen Kolonnenwand und Boden ein Zwischenraum besteht, der nur teilweise durch Brücken unterbrochen ist. Neben den eigentlichen Durchtrittsöffnungen weist ein Regensiebboden üblicherweise allenfalls noch Öffnungen auf, die der Befestigung des Bodens auf Auflageringen oder ähnlichem dienen (vgl. z.B. DE 10159823 A1 ).
Im normalen Arbeitsbereich einer Abfolge von Regensiebböden regnet die in der Trennkolonne absteigende Flüssigkeit in Tropfen von Dual-Flow-Boden zu Dual-Flow-Boden, d.h., die zwischen den Dual-Flow-Böden aufsteigende Gasphase wird von einer zerteilten Flüssigkeitsphase durchsetzt. Die auf dem jeweils unteren Regensiebboden auftreffenden Tropfen werden beim Auftreffen teilweise versprüht. Der durch die Durchtrittsöffnungen strömende Gasstrom sprudelt durch die auf der Oberfläche des Bodens gebildete Flüssigkeitsschicht, wobei ein intensiver Stoff- und Wärmeaustausch zwischen der Flüssigkeit und dem Gas stattfindet.
Der Querschnitt einer Trennkolonne ist in der Regel kreisförmig. Dies trifft in entsprechender Weise auf die zugehörigen Stoffaustauschböden zu.
Für die Zwecke dieser Schrift verwendbare Dual-Flow-Böden sind z.B. in Technische Fortschrittsberichte, Bd. 61, Grundlagen der Dimensionierung von Kolonnenböden, Seite 198 bis 211, Verlag Theodor Steinkopf, Dresden (1967) und in der DE 10230219 A1 beschrieben.
Von der vorstehend beschriebenen Abfolge von Regensiebböden, die Stoffaustauschböden ohne Zwangsführung der auf den Boden absteigenden Flüssigkeit auf dem Boden umfasst, werden Abfolgen von Stoffaustauschböden mit einer solchen Flüssigkeitszwangsführung unterschieden.
Diese Stoffaustauschböden sind dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den bereits beschriebenen Durchtrittsöffnungen zusätzlich wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen. Dabei handelt es sich um wenigstens eine im Stoffaustauschboden befindliche Ablauföffnung, der die auf den Stoffaustauschboden abgestiegene Flüssigkeit (z.B. über ein Ablaufwehr (dieses kann in einfachster Ausführungsform eine Verlängerung der Ablauföffnung mit einem Hals (einem Kamin; im Fall einer kreisförmigen Ablauföffnung einer Röhre) nach oben sein)) zufließt, und die in einen zum in der Abfolge darunter liegenden Stoffaustauschboden zulaufenden Schacht ausläuft, der in der Regel zu einer in Kolonnenlängsrichtung weisenden Achse zentralsymmetrisch ausgebildet ist. Der Querschnitt des Schachts kann entlang dieser Achse variieren (sich z.B. verjüngen) oder auch konstant sein.
Durch den wenigstens einen Ablaufschacht des Stoffaustauschbodens kann innerhalb einer Abfolge derartiger Stoffaustauschböden die von einem höher gelegenen Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit unabhängig vom nach wie vor durch die Durchtrittsöffnungen dieses Stoffaustauschbodens aufsteigenden Gas bzw. Dampf als wenigstens ein Zulauf an Flüssigkeit auf den nächst tiefer gelegenen Stoffaustauschboden der Abfolge absteigen.
Wesentliche Grundlage für diese Auftrennung der Strömungswege von absteigender Flüssigkeit und aufsteigendem Gas ist der hydraulische Verschluss (der Flüssigkeitsverschluss oder auch Schachtverschluss) des jeweiligen Ablaufschachtes für das aufsteigende Gas (ein Ablaufschacht darf für das aufsteigende Gas keinen Bypass an den Durchtrittsöffnungen vorbei bilden; der Gasstrom (der Dampfstrom) darf nicht durch einen Ablaufschacht an den Durchtrittsöffnungen vorbei aufsteigen).
Ein solcher hydraulischer Verschluss kann z.B. dadurch erreicht werden, dass man den Ablaufschacht so weit nach unten zieht (so weit nach unten auslaufen lässt), dass er tief genug in die auf dem nächst tiefer gelegenen Stoffaustauschboden der Abfolge befindliche Flüssigkeitsschicht eintaucht (ein solcher Verschluss wird in dieser Schrift auch als „statischer Verschluss“ bezeichnet). Der hierfür notwendige Flüssigkeitsstand kann auf dem tiefer gelegenen Stoffaustauschboden z.B. durch die Höhe entsprechender Ablaufwehre gewährleistet werden.
Eine derartige Ausführung hat jedoch den Nachteil, dass der Bereich des tiefer gelegenen Stoffaustauschbodens, der sich unmittelbar unterhalb des Auslaufquerschnitts eines Ablaufschachtes des darüber befindlichen Stoffaustauschbodens (die sogenannte Zulauffläche) befindet, keine Durchtrittsöffnungen für das aufsteigende Gas aufweisen kann und so nicht für den Stoff- und Wärmeaustausch zwischen der auf dem tiefer gelegenen Stoffaustauschboden ausgebildeten Flüssigkeitsschicht und dem aufsteigenden Gas zur Verfügung steht.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist das untere Auslaufende des Ablaufschachtes so weit hochgezogen, dass es nicht mehr in die auf dem darunter liegenden Stoffaustauschboden befindliche Flüssigkeitsschicht eintaucht. In diesem Fall verbleibt zwischen dem unteren Ende des wenigstens einen Ablaufschachts und dem Stoffaustauschboden, auf den der Ablaufschacht zuläuft, ein ausreichend großer Zwischenraum, in dem sich eine Sprudelschicht ausbilden und ein Stoff- und Wärmeaustausch zwischen einer (auf dem unteren Stoffaustauschboden) auflaufenden Flüssigkeitsschicht und einem (durch diesen Boden) aufsteigenden Gas stattfinden kann. D.h., in diesem Fall kann auch die „Zulauffläche“ des wenigstens einen Ablaufschachtes auf dem darunter befindlichen Stoffaustauschboden Durchtrittsöffnungen aufweisen und so die verfügbare Austauschfläche des Stoffaustauschbodens, und damit seine Trennwirkung vergrößert werden.
Ein statischer Flüssigkeitsverschluss des Ablaufschachtes kann in diesem Fall z.B. mit Hilfe einer unter dem Auslaufende des Ablaufschachtes angebrachten Auffangtasse bewirkt werden. Anwendungstechnisch zweckmäßig wird in diesem Fall die Mantelwand der Auffangtasse so weit hochgezogen, dass das Auslaufende des Ablaufschachts in die Auffangtasse eintaucht (es ist auch möglich, die Unterkante des Ablaufschachts an der Oberkante der Auffangtasse enden zu lassen). Beim Betrieb der Kolonne sammelt sich in der Auffangtasse die durch den Ablaufschacht herabströmende Flüssigkeit so lange, bis diese über die Oberkante der Mantelwand der Auffangtasse abfließt. Die Unterkante des Ablaufschachts taucht in die in der Auffangtasse befindliche Flüssigkeit ein und die Auffangtasse bildet einen siphonartigen Flüssigkeitsverschluss des Ablaufschachtes.
Alternativ kann ein hochgezogener Ablaufschacht auch dynamisch verschlossen werden. Hierzu kann der Ablaufschacht z.B. an seinem unteren Ende mit einem Boden verschlossen werden, der mit Austrittsöffnungen versehen ist, die so dimensioniert sind, dass die Flüssigkeit im Ablaufschacht aufgestaut und das Eindringen von Gas verhindert wird (vgl. z.B. EP 0882481 A1 und DE 10257915 A1 ). Der Schachtverschluss wird in diesem Fall dynamisch durch den Druckverlust, der an den Austrittsöffnungen entsteht, hergestellt. D.h., beim statischen Verschluss erfolgt der Verschluss des Ablaufschachtes dadurch, dass dessen Auslaufende in gestaute Flüssigkeit eintaucht, und beim dynamischen Verschluss bewirken konstruktive Merkmale am Auslaufende des Ablaufschachts, dass die austretende (auslaufende) Flüssigkeit einen Druckverlust erleidet, der im Ablaufschacht einen Rückstau der in selbigem absteigenden Flüssigkeit bewirkt, welcher den Verschluss bedingt. Im einfachsten Fall kann ein solcher Druckverlust dadurch verursacht werden, dass man den Querschnitt der Austrittsöffnung des Ablaufschachts im Vergleich zum mittleren Querschnitt des Schachts klein wählt.
Für ein trennwirksames Arbeiten einer Abfolge von derartigen Stoffaustauschböden ist die Ausführung des wenigstens einen Ablaufschachtes relevant. Einerseits muss der Querschnitt des wenigstens einen Ablaufschachts hinreichend groß gewählt werden (in der Regel ist die entsprechende Querschnittsfläche größer als die Querschnittsfläche einer Durchtrittsöffnung), damit die Flüssigkeit auch bei der maximalen Belastung der Trennkolonne mit selbiger noch sicher durch den wenigstens einen Ablaufschacht absteigen kann und nicht bis auf den darüber liegenden Boden zurückstaut. Auf der anderen Seite muss sichergestellt werden, dass auch bei minimaler Flüssigkeitsbelastung der hydraulische Verschluss des wenigstens einen Ablaufschachtes noch besteht.
Bei geringer Gasbelastung besteht ebenfalls die Gefahr eines Durchregnens von Flüssigkeit durch die Durchtrittsöffnungen. Darüber hinaus muss sich die Flüssigkeit in einem Ablaufschacht so weit aufstauen können, bis das Gewicht der gestauten Flüssigkeitssäule ausreicht, um die Flüssigkeit in den Gasraum unterhalb des zum Ablaufschachts gehörigen Stoffaustauschbodens zu befördern. Diese Rückstauhöhe bestimmt die erforderliche Mindestlänge des Ablaufschachts und bestimmt so den in einer Abfolge entsprechender Stoffaustauschböden erforderlichen Bodenabstand mit. Wesentlicher Mitbestimmungsfaktor für vorstehende Rückstauhöhe (Rückstaulänge) ist der Druckverlust ΔP eines Stoffaustauschbodens. Diesen Druckverlust erleidet das aufsteigende Gas beim Durchströmen der Durchtrittsöffnungen sowie der „hydrostatischen“ Höhe der Sprudelschicht auf dem Stoffaustauschboden. Er ist dafür verantwortlich, dass der Druck in der Gasphase einer Abfolge solcher Stoffaustauschböden von oben nach unten zunimmt. Für den „hydrostatischen“ Druck h_p der im Ablaufschacht gestauten Flüssigkeit eines Stoffaustauschbodens muss daher wenigstens die Bedingung h_p > ΔP des Stoffaustauschbodens erfüllt sein. Diese Zusammenhänge sind dem Fachmann z.B. aus der EP 1704906 A1 ebenso bekannt, wie die Möglichkeit, mit einem Zulaufwehr auf dem tiefer liegenden Stoffaustauschboden sicherzustellen, dass bei statischem Verschluss des Ablaufschachtes des oberhalb gelegenen Stoffaustauschbodens in der Flüssigkeitsschicht auf dem tiefer liegenden Stoffaustauschboden, der Schachtverschluss auch bei geringer Belastung mit absteigender Flüssigkeit noch besteht. Allerdings erhöht die Mitverwendung eines Zulaufwehrs die Rückstauhöhe, die im Ablaufschacht erforderlich ist, um die in selbigem gestaute Flüssigkeit auf den tiefer gelegenen Stoffaustauschboden zu drücken. Insgesamt ermöglicht das Element des Ablaufschachts eine Verbreiterung des trennwirksamen Arbeitsbereichs im Vergleich zum Regensiebboden. Eine günstige Ablaufgeschwindigkeit der im Ablaufschacht gestauten Flüssigkeit aus dem Ablaufschacht heraus beträgt beim erfindungsgemäßen Verfahren z.B. 1,2 m/s.
Zusätzlich ermöglicht es eine Zwangsführung der auf einen Stoffaustauschboden absteigenden Flüssigkeit auf diesem Boden.
Weist z. B. nur eine Hälfte eines (vorzugsweise kreisförmigen) Stoffaustauschbodens wenigstens einen Ablaufschacht auf (d.h., alle Ablauföffnungen befinden sich mit ihrem vollen Umfang innerhalb des entsprechenden Kreissegments) und sind in einer Abfolge von wenigstens zwei baugleichen derartigen Stoffaustauschböden die Stoffaustauschböden in einer Trennkolonne so übereinander angeordnet, dass zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht (gedreht) angebracht sind, so dass sich ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten (in einander gegenüberliegenden Hälften) der Trennkolonne befinden, so muss sich die von einem oberen Stoffaustauschboden durch seinen wenigstens einen Ablaufschacht auf den darunter angebrachten Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit auf diesem unteren Stoffaustauschboden über den unteren Stoffaustauschboden betrachtet von der wenigstens einen Zulauffläche des wenigstens einen Ablaufschachts des oberen (des darüber angebrachten) Stoffaustauschbodens (von dem wenigstens einen Zulauf durch den wenigstens einen Ablaufschacht des oberen Stoffaustauschbodens) in notwendiger Weise (d. h., gezwungenermaßen) zu dem wenigstens einen Ablaufschacht dieses unteren Stoffaustauschbodens strömen. D. h., die vom oberen auf den unteren Boden absteigende Flüssigkeit wird zwangsweise quer über den Boden von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablauf geführt.
Eine solche Flüssigkeitsführung auf einem Stoffaustauschboden innerhalb einer Abfolge von baugleichen Stoffaustauschböden soll in dieser Schrift als eine Querströmung, die Abfolge von solchen baugleichen Stoffaustauschböden als eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden und der einzelne Stoffaustauschboden innerhalb der Abfolge als Querstrom-Stoffaustauschboden bezeichnet werden.
Im einfachsten Fall ist der Querstrom-Stoffaustauschboden ein Querstrom-Siebboden. Abgesehen von dem wenigstens einen Ablaufschacht weist er Durchtrittsöffnungen für das in einer Trennkolonne aufsteigende Gas auf, für deren Ausgestaltung grundsätzlich alle beim Regensiebboden angesprochenen Ausführungsformen in Betracht kommen. Vorzugsweise weist ein Querstrom-Siebboden als Durchtrittsöffnungen ebenfalls kreisförmige Bohrungen auf, die anwendungstechnisch vorteilhaft ebenfalls einen einheitlichen Radius aufweisen. Wie bereits erwähnt, ermöglicht es der wenigstens eine Ablaufschacht, dass die in einer Trennkolonne absteigende Flüssigkeit in einer Abfolge von Querstrom-Siebböden unabhängig vom Strömungsweg des in der Abfolge aufsteigenden Dampfes (durch die Durchtrittsöffnungen hindurch) von einem höher gelegenen Querstrom-Siebboden auf den nächst tiefer gelegenen Querstrom-Siebboden absteigen kann. Auf dem tiefer gelegenen Boden fließt die Flüssigkeit im Querstrom von dem durch den wenigstens einen Ablauf des höher gelegenen Querstrom-Siebbodens gebildeten wenigstens einen Zulauf des tiefer gelegenen Bodens zu dem wenigstens einen Ablaufschacht (zu dem wenigstens einen Ablauf) des tiefer gelegenen Bodens, wobei z.B. die Höhe von wenigstens einem Ablaufwehr, über das die Flüssigkeit dem wenigstens einen Ablaufschacht zufließen kann, die gewünschte Flüssigkeitshöhe auf dem tiefer gelegenen Querstrom-Siebboden mit gewährleistet. Zusätzlich wird die Flüssigkeit durch den Staudruck des in der Trennkolonne aufsteigenden Dampfes auf dem Querstrom-Siebboden gehalten. Sinkt die Dampfbelastung eines Querstrom-Siebbodens jedoch unter einen Mindestwert, kann es zum Durchregnen der Flüssigkeit durch die Durchtrittsöffnungen kommen, was die Trennwirkung des Querstrom-Siebbodens mindert und/oder zum Trockenlaufen des Querstrom-Siebbodens führt.
Dieser Gefahr des Trockenlaufens kann dadurch entgegengewirkt werden, dass die Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts ablaufbewehrt ist und die jeweilige Durchtrittsöffnung mit einem Hals (einem Kamin; im Fall einer kreisförmigen Durchtrittsöffnung einer Röhre) nach oben verlängert wird.
Über dem Halsende sind normalerweise Dampfumlenkhauben (Glocken, umgedrehte Tassen) angebracht (diese können im einfachsten Fall mit dem Hals (z.B. vorne und hinten) verschraubt aufsitzen und werden praktisch über den Hals gestülpt), die in die auf dem Boden aufgestaute Flüssigkeit eintauchen. Der durch die jeweilige Durchtrittsöffnung aufsteigende Dampf strömt zunächst durch deren Hals in die zugehörige Haube, in welcher er umgeleitet wird, um anschließend, im Unterschied zum Querstrom-Siebboden, parallel zur Bodenfläche aus der Haube in die auf selbiger gestaute Flüssigkeit zu strömen (eine solche „Parallelausströmung“ ist bei erfindungsgemäßen Verfahren in der Regel insofern günstig, als sie in unerwünschter Weise gebildete Polymerisatpartikel „wegzublasen“ und dadurch einen Selbstreinigungseffekt zu bewirken vermag). Die aus benachbarten, über den Böden vorzugsweise äquidistant verteilt angeordneten, Hauben austretenden Gasströme (Dampfströme) wirbeln die auf dem Boden gestaute Flüssigkeit auf und bilden in selbiger eine Sprudelschicht aus, in der der Stoff- und Wärmeaustausch stattfindet. Solche Querstrom-Stoffaustauschböden werden auch als Querstrom-Glockenböden bzw. Querstrom-Haubenböden bezeichnet. Da sie auch bei geringer Belastung mit aufsteigendem Gas (Dampf) gestaute Flüssigkeit aufweisen und so keine Gefahr laufen, trocken zu laufen, werden sie auch als hydraulisch abgedichtete Querstromböden bezeichnet. Im Vergleich zu Querstrom-Siebböden bedürfen sie üblicherweise höherer Investitionskosten und bedingen höhere Druckverluste des durch sie hindurch aufsteigenden Gases. Die wie beschrieben ausgeführte (ausgestaltete) Durchtrittsöffnung dieser Böden wird im Unterschied zur einfachen Siebdurchtrittsöffnung eines Siebbodens auch als Glockendurchtrittsöffnung bzw. Haubendurchtrittsöffnung bezeichnet.
Das wichtigste Bauelement des Querstrom-Glockenbodens ist die Glocke (vgl. z. B. DE 10243625 A1 und Chemie-Ing.-Techn. 45. Jahrg. 1973/Nr. 9 + 10, S. 617 bis 620). Je nach Gestalt und Anordnung der Glocken (Dampfumlenkhauben, Hauben) unterscheidet man Querstrom-Glockenböden z. B. in Querstrom-Rundglockenböden (die Querschnitte von Durchtrittsöffnung, Kamin (Hals) und Glocke (Dampfumlenkhaube) sind rund (z. B. der Zylinderglockenboden oder der Flachglockenboden), Tunnel-Querstromböden (die Querschnitte von Durchtrittsöffnung, Kamin und Glocke (Haube) sind rechteckig, die Durchtrittstellen mit ihren Glocken sind innerhalb von nebeneinander angeordneten Reihen hintereinander angeordnet, wobei die längere Rechteckkante parallel zur Querstromrichtung der Flüssigkeit ausgerichtet ist) und Querstrom-Thormann^®böden (die Querschnitte von Durchtrittsöffnung, Kamin und Glocke (Haube) sind rechteckig, die Durchtrittstellen mit ihren Glocken sind innerhalb von nebeneinander angeordneten Reihen hintereinander angeordnet, wobei die längere Rechteckkante senkrecht zur Querstromrichtung der Flüssigkeit ausgerichtet ist). Querstrom-Thormannböden sind z. B. in der DE 19924532 A1 und in der DE 10243625 A1 und dem in diesen beiden Schriften gewürdigten Stand der Technik beschrieben.
Der Glockenrand kann bei Querstrom-Glockenböden sehr verschiedene Formen aufweisen (vgl. DE 10243625 A1 und Chemie-Ing. Techn. 45. Jahrg. 1973/Nr. 9 + 10, S. 617 bis 620). aus Chemie-Ing. Techn. 45 Jahr. 1973/Nr. 9 + 10, S. 618 zeigt einige Beispiele für den gezackten und den geschlitzten Rand. Die Zacken und Schlitze sind üblicherweise so geformt, dass sich der aus der Glocke heraus in die auf dem Stoffaustauschboden aufgestaute Flüssigkeit eintretende Dampf möglichst leicht in eine große Zahl von Blasen oder Dampfstrahlen auflöst. Vorgenannte sowie verschiedene Figuren der DE 10243625 A1 zeigen außerdem beispielhafte Ausführungsformen von Glockenrändern, die eine sägezahnartige Struktur aufweisen, deren Zähne zusätzlich mit Leitflügeln (Leitflächen) ausgestattet sind („aufgebogene Schlitze“). Die Leitflügel sollen dem aus den aufgebogenen sägezahnartigen Schlitzen austretenden Gasstrom (Dampfstrom) eine tangentiale Austrittsrichtung aufzwingen (den Gasaustritt in die Flüssigkeit in eine schräge Richtung leiten) wodurch die umgebende Flüssigkeit einen gerichteten Bewegungsimpuls erhält, was im Zusammenwirken mit der Anordnung der Glocken (Dampfumlenkhauben) zu einer gerichteten Flüssigkeitsströmung auf dem Querstrom-Glockenboden führen kann, die sich der über den Stoffaustauschboden betrachtet einstellenden Querströmung überlagert (häufig werden derartige aufgebogene Schlitze auch als Treibschlitze bezeichnet). Beispielsweise fließt in einer Abfolge von Querstrom-Thormannböden die Flüssigkeit auf einem tiefer gelegenen Querstrom-Thormannboden nicht auf direktem Weg quer über den Boden, sondern auf vorstehend beschriebene Weise angetrieben mäandrierend von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablauf. Der Raum zwischen zwei in Querstromrichtung hintereinander angeordneten Hauben eines Querstrom-Thormannbodens bildet jeweils eine Rinne, in der die Flüssigkeit fließt. Die Detailausgestaltung eines Querstrom-Thormannbodens erfolgt darüber hinaus normalerweise so, dass die Flüssigkeit in zwei in Querstromrichtung jeweils aufeinanderfolgenden Rinnen im Gegenstrom fließt (vgl. z. B. 3 der DE 10243625 A1 ). Das auf diese Weise resultierende Mäandrieren der Querströmung verlängert den Strömungsweg der Flüssigkeit von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablauf, was die Trennwirkung eines Querstrom-Thormannbodens begünstigt.
Wie bereits ausgeführt, wird bei einem Querstrom-Glockenboden das aus der Glocke austretende Gas, im Unterschied zum Querstrom-Siebboden, parallel zur Bodenfläche in die auf dem Querstrom-Glockenboden aufgestaute Flüssigkeit eingeleitet. Reibungsund Auftriebskräfte sorgen dann dafür, dass mit zunehmendem Abstand des ausgetretenen Gasstroms vom Glockenrand immer mehr Teilströme desselben in eine Richtung senkrecht zum Querstrom-Glockenboden umgelenkt werden und schließlich aus der Flüssigkeitsschicht ausdringen. Mit zunehmender Gasbelastung einer Glocke wächst die Geschwindigkeit des aus ihr austretenden Gasstroms, was den Abstand vom Rand der Glocke („den Wirkungsbereich der Glocke“), bis zu welchem vorstehend beschriebene Umlenkung erfolgt ist, vergrößert.
Dieser Abhängigkeit des Wirkungsbereichs einer starren Glocke von der Gasbelastung kann dadurch entgegengewirkt werden, dass die Durchtrittsöffnung eines Querstrom-Stoffaustauschbodens als Ventil (als Ventildurchtrittsöffnung) ausgestaltet (ausgeführt) wird. Die dabei resultierenden Querstrom-Stoffaustauschböden werden als Querstrom-Ventilböden bezeichnet (vgl. z. B. DD 270822 A1 , DD 216633 A1 und DE 102010001228 A1 ).
Der Begriff Querstrom-Ventilböden subsumiert in dieser Schrift somit Querstrom-Stoffaustauschböden, die Durchtrittsöffnungen (Bodenbohrungen) mit hubbegrenzten Teller-, Ballast- oder Hebeventilen (Schwimmklappen) aufweisen, die die Größe der Dampfdurchtrittsöffnung der jeweiligen Kolonnenbelastung anpassen.
In einer einfachen Ausgestaltung werden die Durchtrittsöffnungen des Bodens zu vorgenanntem Zweck mit nach oben beweglichen Deckeln oder Tellern (Scheiben) abgedeckt. Beim Durchtritt des aufsteigenden Gases werden die Deckel (Teller, Scheiben) durch den Gasstrom in einem über die jeweilige Durchtrittsöffnung zusätzlich angebrachten (das normalerweise am Boden fest verankert ist) entsprechenden Führgerüst (Führkäfig) angehoben und erreichen schließlich eine der Gasbelastung entsprechende Hubhöhe (anstelle eines Führkäfigs kann die Scheibe auch über mit dem Boden verankerte aufwärtsbewegliche Ventilbeine verfügen, deren Aufwärtsbeweglichkeit nach oben begrenzt ist). Der durch die Durchtrittsöffnung aufsteigende Gasstrom wird an der Unterseite des angehobenen Deckels (Tellers, Scheibe) in ähnlicher Weise wie in der Glocke (bei einer Glockendurchtrittsöffnung) umgelenkt und tritt aus dem unter dem angehobenen Teller (Deckel, Scheibe) entstandenen Austrittsbereich aus und wie beim Glockenboden parallel zum Boden in die auf selbigem aufgestaute Flüssigkeit ein. Der Tellerhub steuert so die Größe des Gasaustrittsbereichs und passt sich selbständig der Kolonnenbelastung an, bis das obere Ende des Führkäfigs die maximal mögliche Hubhöhe begrenzt. Die Teller können dabei nach unten gerichtete Distanzhalter aufweisen, sodass bei niedriger Gasbelastung das Ventil nur so weit schließt, dass der durch die Distanzhalter geschaffene Raum noch eine intensive Vermischung der horizontalen Gasausströmung mit der querströmenden Flüssigkeit gestattet. Distanzhalter wirken auch einem Anhaften der Ventilscheibe am Boden entgegen. Durch geeignete Ausgestaltung der Ventilelemente eines Querstrom-Ventilbodens kann die Blasrichtung des Ventilelements eingestellt und so die Flüssigkeitszwangsführung auf dem Querstrom-Ventilboden zusätzlich beeinflusst werden (vgl. z. B. DD 216 633 A1 ). Das Prinzip von Querstrom-Ventilböden sowie für die Zwecke der vorliegenden Schrift verwendbare Ventilböden findet sich z. B. in Technische Fortschrittsberichte, Band 61, Grundlagen der Dimensionierung von Kolonnenböden, Seite 96 bis 138 ausgeführt. Neben den vorstehend beschriebenen beweglichen Ventilen kennt der Fachmann auch noch feststehende Ventile. Dabei handelt es sich normalerweise um scheibenförmige, oder trapezförmige, oder rechteckige Einheiten, die aus der Bodenplatte herausgestanzt werden und mit dieser über nach oben gerichtete feststehende Beine verbunden sind.
Insbesondere bei größeren Durchmessern einer Trennkolonne bildet sich auf Querstrom-Stoffaustauschböden von dem wenigstens einen Zulauf ausgehend bis zum Erreichen des Ablaufwehrs des wenigstens einen Ablaufs in natürlicher Weise ein zu beachtendes Flüssigkeitsgefälle aus (der Gradient der Stauhöhe der Flüssigkeit speist (bedingt) die Querströmung). Dies hat zur Folge, dass in Bereichen mit einer geringeren Flüssigkeitshöhe aufgrund der daraus resultierenden geringeren Widerstände der aufsteigende Dampf (das aufsteigende Gas) vergleichsweise leichter durch die Flüssigkeitsschicht hindurchtreten kann. Daraus kann schließlich eine ungleichmäßige Gasbelastung des Querstrom-Stoffaustauschbodens erwachsen (die Bereiche mit einer geringeren Flüssigkeitshöhe (einem geringeren Durchströmungswiderstand) werden bevorzugt durchströmt), die die Trennwirkung desselben beeinträchtigt. Durch die Anwendung von z. B. in ihrer Sitzhöhe einstellbaren Glocken (alternativ kann auch die Glockengröße verändert werden) bei Querstrom-Glockenböden bzw. durch Verwendung von z. B. Tellern (Deckeln) mit unterschiedlichem Gewicht bei Querstrom-Ventilböden kann diesbezüglich ausgleichend eingewirkt werden, so dass der Stoffaustauschboden über seinen Querschnitt im Wesentlichen gleichmäßig gast (dort wo die Flüssigkeitshöhe auf dem Querstrom-Stoffaustauschboden kleiner ist, wird die Sitzhöhe der Glocke anwendungstechnisch zweckmäßig entsprechend tiefer liegend bzw. das Gewicht des Hubtellers (Hubdeckels) entsprechend höher liegend gewählt; die Sitzhöhe der Glocke kann z.B. auch dadurch tiefer gelegt werden, dass die Länge des entsprechenden Kamins, an dessen Ende die Glocke gegebenenfalls verschraubt aufsitzt, gezielt verkürzt wird; alternativ oder zusätzlich kann z.B. auch die Zacken-/Schlitzstruktur des Glockenrands variiert werden, um den erwünschten Strömungswiderstandsausgleich zu bewirken; idealer Weise erfolgt die Einstellung über den Querstrom-Stoffaustauschboden so, dass im Betrieb der Trennkolonne jede der auf einem Querstrom-Glockenboden befindliche Glocke den gleichen Strömungswiderstand für das aufsteigende Gas bedingt). Im Übrigen sind die Durchtrittstellen (die Durchtrittsöffnungen) eines Querstrom-Stoffaustauschbodens in der Regel vorteilhaft einheitlich gestaltet.
Durch einen Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch verlaufende Öffnungen (von oben nach unten), deren Querschnittsfläche üblicherweise mehr als 200 mal kleiner als die Gesamtquerschnittsfläche aller übrigen Öffnungen des Querstromstoffaustauschbodens (den Querschnitt des wenigstens einen Ablaufschachtes nicht miteinbezogen) ist, bilden keine (trennwirksamen) Durchtrittsöffnungen für das durch den Querstrom-Stoffaustauschboden aufsteigende Gas und werden selbigen daher nicht zugerechnet. Beispielsweise kann es sich bei solchen Öffnungen um winzige Leerlaufbohrungen handeln, über die hydraulisch abgedichtete Querstromböden beim Abschalten einer Trennkolonne leerlaufen können. Auch können solche Öffnungen Verschraubungszwecken dienen.
Abfolgen von wenigstens einen Ablaufschacht aufweisenden Stoffaustauschböden, bei denen sich der wenigstens eine Zulauf und der wenigstens eine Ablauf z. B. in der gleichen Hälfte des (kreisförmigen) Stoffaustauschbodens befinden oder bei denen sich der wenigstens eine Zulauf in Bodenmitte und der wenigstens eine Ablauf am Rand des Bodens befindet, bilden keine Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden im anmeldegemäßen (erfindungsgemäßen) Sinn.
Der Wirkungsgrad von wie beschrieben ausgeführten Querstrom-Stoffaustauschböden liegt üblicherweise unterhalb desjenigen eines theoretischen Bodens (einer theoretischen Trennstufe). Als theoretischer Boden (oder theoretische Trennstufe) soll in dieser Schrift ganz generell diejenige Raumeinheit einer für ein thermisches Trennverfahren eingesetzten, trennwirksame Einbauten enthaltenden, Trennkolonne verstanden werden, die eine Stoffanreicherung entsprechend dem thermodynamischen Gleichgewicht bewirkt. D. h., der Begriff des theoretischen Bodens ist sowohl auf Trennkolonnen mit Stoffaustauschböden, als auch auf Trennkolonnen mit Packungen und/oder Füllkörpern anwendbar.
Der Stand der Technik empfiehlt den Einsatz von Abfolgen von wenigstens zwei baugleichen (identisch ausgeführten) Querstrom-Stoffaustauschböden u. a. in trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonnen, die zur Durchführung thermischer Trennverfahren zwischen wenigstens einem in der Trennkolonne aufsteigenden Gasstrom und wenigstens einem in der Trennkolonne absteigenden Flüssigkeitsstrom zur Anwendung kommen, und wobei wenigstens einer der Ströme wenigstens ein (Meth)acrylmonomeres enthält. Beispielsweise empfehlen die Schriften DE 19924532 A1 , DE 10243625 A1 und WO 2008/090190 A1 die Mitverwendung einer Abfolge baugleicher hydraulisch abgedichteter Querstrom-Stoffaustauschböden in einer Trennkolonne zur Durchführung eines Verfahrens der fraktionierenden Kondensation eines Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemischs einer heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidation von C₃-Vorläufern der Acrylsäure mit molekularem Sauerstoff, die von unten nach oben zunächst Dual-Flow-Böden und im Anschluss daran hydraulisch abgedichtete Querstrom-Stoffaustauschböden enthält.
Charakteristisch für die Abfolgen der im Stand der Technik empfohlenen Querstrom-Stoffaustauschböden ist, dass der jeweils untere von zwei in der Abfolge aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht nur im Bereich zwischen dem wenigstens einen Zulauf und dem wenigstens einen Ablaufschacht (der wenigstens einen Ablauföffnung) Durchtrittsöffnungen aufweist (vgl. z. B. die 3 und 4 der DE 10243625 A1 , die 1 der DD 279822 A1 , die 1 der DD 216633 A1 und die aus Chemie-Ing.-Techn. 45. Jahrgang, 1973/Nr. 9 + 10, Seite 617 bis 620).
Eine problematische Eigenschaft von (Meth)acrylmonomeren ist deren Neigung zu unerwünschter Polymerisation, die sich, insbesondere in flüssiger Phase befindlich, auch durch den Zusatz von Polymerisationsinhibitoren nicht vollständig unterdrücken lässt.
Nachteilig an den Empfehlungen des Standes der Technik ist, dass es bei kontinuierlicher Durchführung des thermischen Trennverfahrens während längerer Betriebsdauern innerhalb der Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden vergleichsweise häufig zur Ausbildung von unerwünschtem Polymerisat kommt. Dies ist insbesondere deshalb von Nachteil, weil der Betreiber des thermischen Trennverfahrens aufgrund der unerwünschten Polymerisatbildung das thermische Trennverfahren immer wieder unterbrechen muss, um das gebildete Polymerisat zu entfernen (selbiges kann die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Stoffaustauschbodens teilweise oder vollständig verschließen).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, dem beschriebenen Nachteil der Empfehlung des Standes der Technik wenigstens teilweise abzuhelfen, ohne die Trennwirkung wesentlich zu beeinträchtigen.
Demgemäß wird ein in einer trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonne durchgeführtes thermisches Trennverfahren zwischen wenigstens einem in der Trennkolonne aufsteigenden Gas und wenigstens einer in der Trennkolonne absteigenden Flüssigkeit, von denen wenigstens eines (Meth)acrylmonomere enthält (d. h., wenigstens ein in der Trennkolonne aufsteigender Gasstrom und/oder wenigstens ein in der Trennkolonne absteigender Flüssigkeitsstrom enthält wenigstens ein (Meth)acrylmonomeres), wobei es sich bei wenigstens einem Teil der trennwirksamen Einbauten um wenigstens eine Abfolge von wenigstens zwei baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden handelt, die wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen, durch den hindurch vom jeweiligen Querstrom-Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigt, und die Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge in der Trennkolonne so übereinander angeordnet sind, dass

– zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Querstrom-Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht (gedreht) angebracht sind, wodurch sich (so dass sich) ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten (in einander gegenüberliegenden Hälften) der Trennkolonne befinden,
– der wenigstens eine Ablaufschacht des oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens einen Zulaufschacht für den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden bildet, durch den Flüssigkeit vom oberen Querstrom-Stoffaustauschboden als wenigstens ein Zulauf auf den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden absteigt,
– die durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit, über den (gesamten) unteren Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet, von dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden quer über den Boden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens strömt, und
– sich zwischen dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden und dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens (trennwirksame) Durchtrittsöffnungen befinden, durch die das wenigstens eine Gas durch den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch aufsteigt,

– wenigstens innerhalb einer der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht (blickend) zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine (trennwirksame) Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist (und der oberste Querstrom-Stoffaustauschboden in dieser Abfolge mit dem unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden baugleich (identisch ausgeführt) ist).

Selbstredend muss beim erfindungsgemäßen Verfahren in der wenigstens einen erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden die durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit nicht auf direktem Weg von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablaufschacht strömen. Vielmehr kann diese Strömung von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablauf in ähnlicher Weise wie bei einem herkömmlichen Querstrom-Thormannboden z.B. mäandrierend erfolgen.
Eine erfindungsgemäße Abfolge von wenigstens zwei baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden kann beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Abfolge von Querstrom-Siebböden, oder Querstrom-Glockenböden, oder eine Abfolge von Querstrom-Ventilböden sein. Vorteilhaft wird sie wenigstens drei baugleiche, vorzugsweise wenigstens vier baugleiche und besonders bevorzugt wenigstens fünf oder wenigstens zehn baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfassen.
In der Regel umfasst (die wenigstens) eine erfindungsgemäße Abfolge von wenigstens zwei baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr als fünfzig, häufig nicht mehr als vierzig und teilweise nicht mehr als dreißig baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden.
Erfindungsgemäß vorteilhaft sind die Querstrom-Stoffaustauschböden in einer erfindungsgemäßen Abfolge von wenigstens zwei baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden äquidistant übereinander angeordnet.
Selbstverständlich kann die für ein erfindungsgemäßes thermisches Trennverfahren eingesetzte Trennkolonne neben wenigstens einer erfindungsgemäßen Abfolge von wenigstens zwei baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden auch eine oder mehr konventionelle, d.h., nicht erfindungsgemäße, Abfolgen von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden und/oder andere übliche trennwirksame Einbauten (z.B.(geordnete und/oder ungeordnete) Packungen, Füllkörper, Abfolgen von Dual-Flow-Böden etc.) umfassen.
Erfindungsgemäß vorteilhaft sind alle in einer für ein erfindungsgemäßes thermisches Trennverfahren eingesetzten Trennkolonne enthaltenen Abfolgen von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden erfindungsgemäße Abfolgen von Querstrom-Stoffaustauschböden.
Normalerweise weisen die Querstrom-Stoffaustauschböden einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Anwendungstechnisch zweckmäßig schließen die Querstrom-Stoffaustauschböden einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden bündig mit den Kolonnenwänden ab. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen zwischen Kolonnenwand und Boden ein Zwischenraum besteht, der nur teilweise durch Brücken unterbrochen ist.
Die Durchtrittsöffnungen eines für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden verwendeten Querstrom-Stoffaustauschbodens sind, abgesehen vom Randbereich des Bodens, anwendungstechnisch zweckmäßig einheitlich (identisch) gestaltet. D.h., normalerweise (soweit es das Größenverhältnis von Durchtrittsöffnung und Querschnitt des Bodens zulässt) weisen wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 30%, besonders bevorzugt wenigstens 40% oder wenigstens 50%, und ganz besonders bevorzugt wenigstens 60% oder wenigstens 70%, bzw. wenigstens 80% aller Durchtrittsöffnungen eines solchen Querstrom-Stoffaustauschbodens einen einheitlichen Querschnitt auf (die hohen Prozentsätze sind in der Regel in Trennkolonnen mit großem Querschnitt (Durchmesser von z.B. > 2 m) und die niederen Prozentsätze in Trennkolonnen mit kleinem Querschnitt (Durchmesser von z.B. < 2 m) gegeben, da bei letzteren die Randbereiche von größerem Gewicht sind und einen höheren Prozentsatz gegebenenfalls nicht zulassen). Dies (eine solche Einheitlichkeit) gilt ebenso für zugehörige Hälse, Glocken, Ventile etc., sieht man von gegebenenfalls getroffenen Maßnahmen ab, die ergriffen werden, um einem Flüssigkeitsgefälle von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablauf auf dem Querstrom-Stoffaustauschboden im Betriebszustand entgegenzuwirken.
Der Querschnitt einer Durchtrittsöffnung eines für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden verwendeten Querstrom-Stoffaustauschbodens kann kreisförmig, vieleckig (z.B. dreieckig, quadratisch oder rechteckig) oder entsprechend dem Querschnitt eines Langlochs ausgeführt sein (die Geometrie eines Langlochs mit der Kastenlänge L (der Kastenseite L) leitet sich von derjenigen eines Rechtecks mit den Seitenlängen L und C dadurch ab, dass die Seiten mit der Länge C jeweils durch einen Halbkreis mit dem Durchmesser C (der Lochweite) ersetzt sind, wobei die Halbkreiswölbung aus der Rechteckfläche heraus zeigt, und die Seitenlänge L größer als die Seitenlänge C ist; vgl. DE 10 2007028332 A1 ). Grundsätzlich kann der Querschnitt einer solchen Durchtrittsöffnung aber von beliebiger geometrischer Form sein.
Anwendungstechnisch vorteilhaft sind die Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden auf dem Querstrom-Stoffaustauschboden regelmäßig angeordnet (diese Aussage bezieht sich insbesondere auf die im Weiteren dieser Schrift definierten Durchtrittsöffnungen A). Eine solche regelmäßige Anordnung kann im Fall von kreisförmigen Durchtrittsöffnungen z.B. eine regelmäßige Dreiecksteilung sein (vgl. z.B. DE 10230219 A1 ). Im Fall von rechteckigen Durchtrittsöffnungen kann eine solche regelmäßige Anordnung ein Nebeneinander von Reihen sein, wobei innerhalb einer Reihe die Rechtecke hintereinander angeordnet sind.
Querstrom-Stoffaustauschböden einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden müssen wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen. Erfindungsgemäß vorteilhaft weisen sie mehr als einen Ablaufschacht auf. Beispielsweise kann die Anzahl von Ablaufschächten zwei, oder drei, oder vier, oder fünf, oder sechs, oder sieben, oder acht, oder neun, oder zehn betragen. In der Regel wird vorgenannte Anzahl an Ablaufschächten nicht mehr als zwanzig, üblicherweise nicht mehr als fünfzehn betragen.
Weist der Querstrom-Stoffaustauschboden einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden mehr als einen Ablaufschacht auf, so befinden sich diese alle (mit ihrem vollen Umfang) in einer Hälfte des vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Querstrom-Stoffaustauschbodens.
Erfindungsgemäß bevorzugt befindet sich der wenigstens eine Ablaufschacht (befinden sich alle Ablaufschächte bzw. deren Ablauföffnungen) eines für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden geeigneten kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens in einem Kreissegment (als Kreissegment wird die Geometrie einer Teilfläche einer Kreisfläche bezeichnet, die von einem Kreisbogen und einer Kreissehne begrenzt wird) des Querstrom-Stoffaustauschbodens, dessen Fläche nicht mehr als fünf Sechstel, mit Vorteil nicht mehr als vier Fünftel, und besonders vorteilhaft nicht mehr als drei Viertel oder nicht mehr als zwei Drittel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt. In der Regel beträgt die Fläche dieses Kreissegments jedoch wenigstens ein Fünftel oder wenigstens ein Viertel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens.
Ganz generell ist es für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie ein Drittel des Radius, vorzugsweise wenigstens so lang wie zwei Fünftel des Radius, und besonders bevorzugt wenigstens so lang wie der halbe Radius oder wenigstens so lang wie drei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist. Der kürzeste Abstand zwischen der Umrisslinie (Umfangslinie) des wenigstens einen Ablaufschachts und der Umrisslinie des vorgenannten Querstrom-Stoffaustauschbodens ist erfindungsgemäß vorteilhaft so bemessen, dass er dem Platzbedarf wenigstens einer Durchtrittsöffnung, vorzugsweise wenigstens zweier Durchtrittsöffnungen genügt.
Innerhalb eines oben genannten Kreissegments sind die Ablaufschächte bzw. deren Ablauföffnungen vorteilhaft so angeordnet, dass auf derjenigen geraden Linie, die den Schwerpunkt einer Ablauföffnung mit dem Schwerpunkt der ihr gegenüber liegenden Zulauffläche (der Zulauffläche des ihr gegenüber liegenden Zulaufs) verbindet, sich keine weitere Ablauföffnung befindet (d.h., die gerade Linie schneidet oder berührt tangential keine weitere Ablauföffnung).
Darüber hinaus wird die Verteilung (Anordnung) der Ablauföffnungen innerhalb des Kreissegments zusätzlich mit Vorteil so vorgenommen, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf dem Umfang (auf der Umfangslinie, auf der Umrisslinie) des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als zwei Drittel des Radius, vorzugsweise nicht länger als drei Fünftel des Radius, besonders bevorzugt nicht länger als der halbe Radius oder als zwei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
Erfindungsgemäß zweckmäßig weisen die Ablauföffnungen der Ablaufschächte eines erfindungsgemäß relevanten Querstrom-Stoffaustauschbodens einen einheitlichen Querschnitt (einschließlich der Querschnittsfläche) auf. Dieser kann z.B. kreisförmig, rechteckig, quadratisch oder derjenige eines Langlochs sein. Auch hinsichtlich der übrigen Merkmale eines Ablaufschachtes sind die Ablaufschächte eines für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden geeigneten Querstrom-Stoffaustauschbodens erfindungsgemäß vorteilhaft einheitlich ausgeführt.
Normalerweise ist die Querschnittsfläche F_A der zu einem Ablaufschacht gehörigen Ablauföffnung bei einem für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden geeigneten Querstrom-Stoffaustauschboden wenigstens doppelt so groß, wie die Querschnittsfläche F_B der größten (betreffend ihre Querschnittsfläche) Durchtrittsöffnung des Querstrom-Stoffaustauschbodens. Häufig wird F_A mehr als das 10fache, oder mehr als das 100fache, oder mehr als das 1000fache, oder mehr als das 10000 fache, teilweise auch mehr als das 10⁶fache von F_B betragen (z.B. im Fall von Querstrom-Siebböden). Unter anderem bei Querstrom-Haubenböden wird F_A häufig nicht mehr als 20 × F_B bzw. nicht mehr als 15 × F_B oder nicht mehr als 10 × F_B betragen.
Die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschboden innerhalb einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden ist anwendungstechnisch zweckmäßig so bemessen, dass sie normalerweise nicht mehr als 20% (aber wenigstens 0,2 % bzw. bevorzugt wenigstens 0,5%), vorzugsweise 0,5 bis 10% und besonders bevorzugt 1 bis 5% der Querschnittsfläche (vorzugsweise Kreisfläche) des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
Erfindungsgemäß wesentlich ist, dass innerhalb einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht nicht nur im Bereich zwischen dem wenigstens einen Zulauf und dem wenigstens einen Ablaufschacht Durchtrittsöffnungen hat (diese Durchtrittsöffnungen sollen in dieser Schrift als Durchtrittsöffnungen A bezeichnet werden), sondern zusätzlich auch noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine (oder mehr als eine) Durchtrittsöffnung (diese Durchtrittsöffnungen sollen in dieser Schrift als Durchtrittsöffnungen B bezeichnet werden).
Erfindungsgemäß vorteilhaft weist der vorgenannte untere Querstrom-Stoffaustauschboden zusätzlich auch noch hinter mehr als einem der vorhandenen Ablaufschächte wenigstens eine Durchtrittsöffnung (B) oder mehr als eine Durchtrittsöffnung (B) für das wenigstens eine aufsteigende Gas auf.
Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft weist der vorgenannte untere Querstrom-Stoffaustauschboden zusätzlich auch noch hinter wenigstens einem Drittel der vorhandenen Ablaufschächte wenigstens eine Durchtrittsöffnung (B) oder mehr als eine Durchtrittsöffnung (B) für das wenigstens eine aufsteigende Gas auf.
Erfindungsgemäß ganz besonders vorteilhaft weist der vorgenannte untere Querstrom-Stoffaustauschboden zusätzlich auch noch hinter wenigstens der Hälfte oder hinter jedem der vorhandenen Ablaufschächte wenigstens eine Durchtrittsöffnung (B) oder mehr als eine Durchtrittsöffnung (B) für das wenigstens eine aufsteigende Gas auf.
Erfindungsgemäß vorteilhaft entsprechen die Durchtrittsöffnungen B den Durchtrittsöffnungen A (in Form und Querschnittsfläche (zusammen = Querschnitt), abgesehen von Randbereichen des Querstrom-Stoffaustauschbodens), einschließlich ihrer Ausgestaltung als bloße Siebdurchtrittsöffnung, oder als Ventildurchtrittsöffnung, oder als Glockendurchtrittsöffnung. Grundsätzlich können beim erfindungsgemäßen Verfahren die Durchtrittsöffnungen B aber auch von den Durchtrittsöffnungen A (die in Form, Querschnittsfläche und Ausgestaltung vorzugsweise identisch sind, sieht man von in Randbereichen des Querstrom-Stoffaustauschbodens gelegenen Durchtrittsöffnungen A ab) verschieden und/oder unterschiedlich ausgestaltet sein.
Für den Fall, dass sich die wenigstens eine Durchtrittsöffnung B in Form (Geometrie) und/oder Querschnittsfläche wenigstens von einer Teilmenge der Durchtrittsöffnungen A unterscheidet, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn zwischen der zur Längstausdehnung L_B einer Durchtrittsöffnung B senkrecht stehenden Größtausdehnung G_B dieser Durchtrittsöffnung B und dem über alle Durchtrittsöffnungen A gebildeten arithmetischen Mittelwert G _A der zur Längstausdehnung L_A einer Durchtrittsöffnung A senkrecht stehenden Größtausdehnung G_A dieser Durchtrittsöffnung A wenigstens eine der folgenden Beziehungen gilt: 0,25 G _A ≤ G_B ≤ 4 G _A, bevorzugt 0,33 G _A ≤ G_B ≤ 3 G _A, und besonders bevorzugt 0,50 G _A ≤ G_B ≤ 2 G _A.
Die Längstausdehnung einer Durchtrittsöffnung ist dabei die längste direkte Verbindungslinie zweier auf der Umrisslinie des Querschnitts der Durchtrittsöffnung liegender Punkte, und die zu ihr senkrecht stehende Größtausdehnung derselben Durchtrittsöffnung ist die längste direkte Verbindungslinie zweier auf der Umrisslinie des Querschnitts der Durchtrittsöffnung liegender Punkte, die auf der Längstausdehnung dieser Durchtrittsöffnung senkrecht steht.
Eine voneinander verschiedene Ausgestaltung der wenigstens einen Durchtrittsöffnung B und der Durchtrittsöffnungen A ist eher die Ausnahme.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist jeder Ablaufschacht eines für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden verwendeten Querstrom-Stoffaustauschbodens allseitig von Durchtrittsöffnungen umgeben (d.h., jede vom Schwerpunkt der Ablauföffnung eines Ablaufschachts in eine beliebige Richtung verlaufende Gerade schneidet oder berührt tangential wenigstens eine Durchtrittsöffnung).
Bei einem in einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden eingesetzten Querstrom-Stoffaustauschboden wird in dieser Schrift unter der Richtung des Querstroms von dem wenigstens einen Zulauf auf diesen Querstrom-Stoffaustauschboden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht auf diesem Querstrom-Stoffaustauschboden die Richtung desjenigen Vektors (des „Querstromvektors“) verstanden, der vom Schwerpunkt der Gesamtheit aller Zulaufflächen zum Schwerpunkt der Gesamtheit der Querschnittsflächen aller Ablauföffnungen der Ablaufschächte führt.
Erfindungswesentlich ist, dass für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden geeignete Querstrom-Stoffaustauschböden vom Schwerpunkt der Ablauföffnung ihres wenigstens einen Ablaufschachtes in Richtung des vorgenannten Querstroms blickend betrachtet nicht nur in Richtung dieses Querstroms (in Richtung des Querstromvektors), d. h., „vor“ dem wenigstens einen Ablaufschacht, sondern auch in entgegengesetzter Richtung, d. h., „hinter“ dem wenigstens einen Ablaufschacht, Durchtrittsöffnungen aufweisen.
Erfindungsgemäß vorteilhaft entspricht das Öffnungsverhältnis „vor“ dem wenigstens einen Ablaufschacht im Wesentlichen demjenigen „hinter“ diesem Ablaufschacht. Unter diesem Öffnungsverhältnis wird das Verhältnis V = G_D:G_S der Gesamtquerschnittsfläche G_D der in einem Bodensegment befindlichen Durchtrittsöffnungen und der Gesamt(ober)fläche G_S des Bodensegments verstanden (im Unterschied zu Querschnittsflächen von Durchtrittsöffnungen werden Querschnittsflächen von Ablauföffnungen (sowie von gegebenenfalls vorhandenen an Durchtrittsöffnungen freien Zulaufflächen) dabei nicht als zu einem Bodensegment zugehörig erachtet). Häufig wird anstelle von V auch das Produkt V × 100 [%] angegeben.
Unter der (Ober)Fläche des Bodens bzw. eines Bodensegments wird die Fläche derjenigen Ebene verstanden, welche die quer über den Boden strömende Flüssigkeit abhält, direkt nach unten abzufließen.
Die räumlichen Begriffe „oben“ und „unten“ beziehen sich, soweit nichts anderes ausdrücklich erwähnt ist, auf die Orientierung der Kolonne während des Betriebs.
Im Übrigen gelten die in dieser Schrift für Querstrom-Stoffaustauschböden ganz allgemein gemachten Aussagen in entsprechender Weise auch für in einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden eingesetzte Querstrom-Stoffaustauschböden.
D. h., der hydraulische Verschluss des wenigstens einen Ablaufschachts eines in einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden eingesetzten Querstrom-Stoffaustauschbodens kann z. B. so ausgeführt sein, dass der Ablaufschacht so weit nach unten gezogen ist (so weit nach unten ausläuft), dass er tief genug in die auf dem nächst tiefer gelegenen Stoffaustauschboden der Abfolge befindliche Flüssigkeitsschicht eintaucht. Der hierfür notwendige Flüssigkeitsstand wird auf dem tiefer gelegenen Querstrom-Stoffaustauschboden z.B. durch die Höhe seiner Ablaufwehre gewährleistet. Einen solchen statischen Verschluss zeigt 1 dieser Schrift in einem schematischen Längsschnitt. Dieser Längsschnitt ist im Wesentlichen auf eine Hälfte (eine Seite) der Trennkolonne begrenzt und erstreckt sich über drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden. Wie aus 1 ersichtlich ist, weist in diesem Fall der Bereich des tiefer gelegenen Querstrom-Stoffaustauschbodens, der sich unmittelbar unterhalb des Auslaufquerschnitts eines Ablaufschachts des darüber befindlichen Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet (die sogenannte Zulauffläche), keine Durchtrittsöffnungen für das aufsteigende Gas auf, weshalb diese Form des hydraulischen statischen Verschlusses eine erfindungsgemäß weniger bevorzugte Ausführungsform ist.
Erfindungsgemäß einsetzbare Querstrom-Stoffaustauschböden der eben beschriebenen Ausführungsform sind somit kreisförmige Stoffaustauschböden, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie in einer Hälfte des kreisförmigen Stoffaustauschbodens wenigstens einen Ablaufschacht und in der anderen Hälfte des kreisförmigen Stoffaustauschbodens dem wenigstens einen Ablaufschacht gegenüberliegend (z.B. die Querschnittsfläche der jeweils zugehörigen Ablauföffnung praktisch an einer durch den geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Stoffaustauschbodens verlaufenden Geraden gespiegelt) wenigstens eine an Durchtrittsöffnungen freie Zulauffläche (auf die im Betriebszustand vom entsprechenden darüber befindlichen Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigt) aufweisen.
Erfindungsgemäß vorteilhaft weisen derart ausgeführte Stoffaustauschböden nicht nur in Richtung des Querstroms von der wenigstens einen Zulauffläche zu dem wenigstens einen Ablaufschacht (blickend) „hinter“ wenigstens einem Ablaufschacht, sondern auch entgegengesetzt zur Richtung des Querstroms (von dem wenigstens einen Ablaufschacht aus gesehen) „hinter“ wenigstens einer Zulauffläche noch (zusätzlich zu den Durchtrittsöffnungen A im Bereich zwischen der wenigstens einen Zulauffläche und dem wenigstens einen Ablaufschacht) wenigstens eine (oder mehr als eine) Durchtrittsöffnung (für das im Betriebszustand wenigstens eine aufsteigende Gas) auf.
Durchtrittsöffnungen „hinter“ einer Zulauffläche sollen in dieser Schrift als Durchtrittsöffnungen B* bezeichnet werden.
Erfindungsgemäß vorteilhaft weist der wie vorstehend beschrieben ausgeführte Stoffaustauschboden zusätzlich auch noch „hinter“ mehr als einer der vorhandenen Zulaufflächen wenigstens eine Durchtrittsöffnung (B*) oder mehr als eine Durchtrittsöffnung (B*) für das wenigstens eine aufsteigende Gas auf.
Erfindungsgemäß vorteilhaft weist der wie vorstehend beschrieben ausgeführte Stoffaustauschboden zusätzlich auch noch „hinter“ wenigstens einem Drittel der vorhandenen Zulaufflächen wenigstens eine Durchtrittsöffnung (B*) oder mehr als eine Durchtrittsöffnung (B*) für das wenigstens eine aufsteigende Gas auf.
Erfindungsgemäß ganz besonders vorteilhaft weist der vorstehend beschrieben ausgeführte Stoffaustauschboden zusätzlich auch noch „hinter“ wenigstens der Hälfte oder „hinter“ jeder der vorhandenen Zulaufflächen wenigstens eine Durchtrittsöffnung (B*) oder mehr als eine Durchtrittsöffnung (B*) für das wenigstens eine aufsteigende Gas auf.
Erfindungsgemäß vorteilhaft entsprechen die Durchtrittsöffnungen B* (so wie auch die Durchtrittsöffnungen B) den Durchtrittsöffnungen A (in Form und Querschnittsfläche, abgesehen von den Randbereichen des Stoffaustauschbodens), einschließlich ihrer Ausgestaltung als bloße Siebdurchtrittsöffnung, oder als Ventildurchtrittsöffnung, oder als Glockendurchtrittsöffnung. Grundsätzlich können beim erfindungsgemäßen Verfahren die Durchtrittsöffnungen B* aber auch von den Durchtrittsöffnungen A (die in Form, Querschnittsfläche und Ausgestaltung vorzugsweise identisch sind, sieht man von in Randbereichen des Stoffaustauschbodens gelegenen Durchtrittsöffnungen A ab) und/oder von den Durchtrittsöffnungen B verschieden und/oder unterschiedlich ausgestaltet sein.
Für den Fall, dass sich die wenigstens eine Durchtrittsöffnung B* in Form (Geometrie) und/oder Querschnittsfläche wenigstens von einer Teilmenge der Durchtrittsöffnungen A unterscheidet, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn zwischen der zur Längstausdehnung L_B* einer Durchtrittsöffnung B* senkrecht stehenden Größtausdehnung G_B* dieser Durchtrittsöffnung B* und dem über alle Durchtrittsöffnungen A gebildeten arithmetischen Mittelwert G _A der zur Längstausdehnung L_A einer Durchtrittsöffnung A senkrecht stehenden Größtausdehnung G_A dieser Durchtrittsöffnung A wenigstens eine der folgenden Beziehungen gilt: 0,25 G _A ≤ G_B* ≤ 4 G _A, bevorzugt 0,33 G _A ≤ G_B ≤ 3 G _A, und besonders bevorzugt 0,50 G _A ≤ G_B ≤ 2 G _A.
Eine voneinander verschiedene Ausgestaltung der wenigstens einen Durchtrittsöffnung B* und der Durchtrittsöffnungen A ist eher die Ausnahme.
Erfindungsgemäß zweckmäßig weisen Durchtrittsöffnungen B, A und B* eines wie beschrieben gestalteten Stoffaustauschbodens eine einheitliche Ausführung auf (abgesehen von Randbereichen).
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist jede Zulauffläche eines wie vorstehend beschriebenen Stoffaustauschbodens allseitig von Durchtrittsöffnungen umgeben.
Erfindungsgemäß bevorzugt entspricht das Öffnungsverhältnis im Bereich zwischen dem wenigstens einen Ablaufschacht und der wenigstens einen Zulauffläche eines wie vorstehend beschrieben ausgeführten Stoffaustauschbodens demjenigen „hinter“ der wenigstens einen Zulauffläche.
Im Übrigen haben die Bezugsziffern der 1 nachfolgende Bedeutung:

1: Ablaufschacht;
2: Durchtrittsöffnung;
3: Ablauföffnung eines Ablaufschachts;
4: Zulauffläche;
5: Wand der Trennkolonne; und
6: Stoffaustauschboden.

Bei der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Verschlusses des wenigstens einen Ablaufschachts eines in einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden eingesetzten Querstrom-Stoffaustauschbodens ist (endet) das untere Auslaufende des Ablaufschachts so weit hochgezogen, dass es nicht mehr in die Flüssigkeit auf dem darunter liegenden Querstrom-Stoffaustauschboden eintaucht.
In diesem Fall verbleibt zwischen dem unteren Ende des wenigstens einen Ablaufschachts und dem Querstrom-Stoffaustauschboden, auf welchen der Ablaufschacht zuläuft, ein ausreichend großer Zwischenraum, in welchem sich eine Sprudelschicht ausbilden und ein Stoff- und Wärmeaustausch zwischen einer auf der Zulauffläche auflaufenden Flüssigkeitsschicht und einem durch in der Zulauffläche befindlichen Durchtrittsöffnungen aufsteigenden Gas stattfinden kann. In der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform der Fallgestaltung eines hochgezogenen wenigstens einen Ablaufschachts weist deshalb auch die „Zulauffläche“ des wenigstens einen Ablaufschachts auf dem darunter befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden Durchtrittsöffnungen auf.
Ein statischer Flüssigkeitsverschluss des wenigstens einen Ablaufschachts mit Hilfe einer unter dem Auslaufende des Ablaufschachts angebrachten Auffangtasse wird erfindungsgemäß bevorzugt. Anwendungstechnisch zweckmäßig wird in diesem Fall die Mantelwand der Auffangtasse so weit hochgezogen, dass das Auslaufende des Ablaufschachts in die Auffangtasse eintaucht (hineinragt). Beim Betrieb der Kolonne sammelt sich in der Auffangtasse die durch den Ablaufschacht herabströmende Flüssigkeit so lange, bis sie über die Oberkante der Mantelwand der Auffangtasse abfließt. Die Unterkante des Ablaufschachts taucht in die in der Auffangtasse befindliche Flüssigkeit ein, und die Auffangtasse bildet einen siphonartigen Flüssigkeitsverschluss des Ablaufschachts.
2 dieser Schrift zeigt einen schematischen Längsschnitt eines Abschnitts aus einer erfindungsgemäßen Abfolge von erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschböden, bei denen der wenigstens eine Ablaufschacht hochgezogen und jeweils mittels einer unterhalb seines Auslaufendes angebrachten Auffangtasse hydraulisch verschlossen ist. Bezugsziffer 7 (die numerische Adresse 7) in 2 zeigt eine Auffangtasse im schematischen Längsschnitt. Die numerische Adresse 8 in 2 zeigt eine in einer Zulauffläche befindliche Durchtrittsöffnung. Der Längsschnitt der 2 ist im Wesentlichen wieder auf eine Hälfte (auf eine Seite) der Trennkolonne begrenzt und erstreckt sich wieder über drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden.
Als Alternative zum statischen Verschluss des wenigstens einen hochgezogenen Ablaufschachts gemäß 2 in dieser Schrift mittels Auffangtasse, zeigt 3 dieser Schrift den entsprechenden schematischen Längsschnitt eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen Abfolge von erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschböden, wobei der wenigstens eine hochgezogene Ablaufschacht jedoch eine einfache Ausführungsform eines dynamischen Verschlusses aufweist. Zu diesem Zweck ist der jeweilige Ablaufschacht an seinem unteren Ende mit einem Boden versehen, der mit Austrittsöffnungen versehen ist (als ein solcher Boden kommt z.B. ein Lochblech (Lochsieb) in Betracht), die so dimensioniert sind, dass im Betriebszustand im Ablaufschacht absteigende Flüssigkeit in selbigem aufgestaut wird und das Eindringen von (aufsteigendem) Gas verhindert. Der Schachtverschluss wird in diesem Fall durch den Druckverlust, den die im Ablaufschacht gestaute Flüssigkeit bei ihrem Austritt durch die Austrittsöffnungen hindurch erfährt (erleidet), bewirkt. Die Bezugsziffer 9 (die numerische Adresse 9) in 3 zeigt ein solches Lochsieb schematisch.
Eine andere mögliche Ausgestaltung für den dynamischen Verschluss eines hochgezogenen Ablaufschachts eines für eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden geeigneten erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschbodens zeigt 4 dieser Schrift in einem den 1 bis 3 entsprechenden Längsschnitt. In dieser Ausgestaltung weist der jeweilige (hochgezogene) Ablaufschacht an seinem unteren Ende einen keine Austrittsöffnungen aufweisenden Boden auf, der jedoch eine Austrittspaltbreite unterhalb des Auslaufs des Ablaufschachts angebracht ist. Der mit dem Austritt der im Ablaufschacht gestauten Flüssigkeit durch den Austrittspalt einhergehende Druckverlust bewirkt hier den hydraulischen Verschluss. Die Bezugsziffer 10 der 4 zeigt den Austrittspalt schematisch. Die Bezugsziffer 11 der 4 zeigt den keine Austrittsöffnung aufweisenden Boden eines hochgezogenen Ablaufschachts schematisch.
Die numerische Adresse 12 der 4 zeigt für den mittleren der drei schematisch skizzierten Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung „vor“ dem wenigstens einen Ablaufschacht befindliche Durchtrittsöffnungen und die numerische Adresse 13 der 4 zeigt für den selben Querstrom-Stoffaustauschboden in Richtung der Querströmung „hinter“ dem wenigstens einen Ablaufschacht befindliche Durchtrittsöffnungen (jeweils für im Arbeitsbetrieb aufsteigendes Gas).
Der wenigstens eine Zulauf auf diesen mittleren der drei in 4 schematisch gezeigten erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschböden befindet sich in der rechten Hälfte der Trennkolonne, welche die schematische Darstellung der 4 nicht zeigt.
Die 1 bis 4 zeigen keine separaten Ablaufwehre. Als solches fungiert vielmehr der Hals (z.B. schematisch die numerische Adresse 14 in 4) der nach oben verlängerten Ablauföffnung. Sind die Durchtrittsöffnungen als Glockendurchtrittsöffnungen ausgeführt, so werden die Halslängen von Ablauf- und Durchtrittsöffnungen anwendungstechnisch zweckmäßig weitgehend gleich gewählt (lässt man Maßnahmen zum Ausgleich des über den Boden bestehenden Gradienten der Standhöhe der aufgelaufenen Flüssigkeit außer Acht).
Vorliegende Erfindung umfasst somit insbesondere kreisförmige (einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende) Durchtrittsöffnungen aufweisende (Querstrom-)Stoffaustauschböden, die nur in einer Hälfte wenigstens einen Ablaufschacht mit Ablauföffnung und in der dieser Hälfte gegenüber liegenden Hälfte keine an Durchtrittsöffnungen freie Zulauffläche aufweisen sowie dadurch charakterisiert sind, dass sie ausgehend vom Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts nicht nur in der in Richtung der gegenüber liegenden Hälfte vor dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Bodenfläche sondern auch in der in entgegengesetzter Richtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Bodenfläche Durchtrittsöffnungen für im Arbeitsbetrieb aufsteigendes Gas aufweisen.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist der wenigstens eine Ablaufschacht des vorstehenden (Querstrom-)Stoffaustauschbodens allseitig von Durchtrittsöffnungen umgeben. D.h., in der erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform weist der vorstehende (Querstrom-)Stoffaustauschboden ausgehend vom Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts in der ihn umgebenden Bodenfläche in allen Richtungen wenigstens eine oder mehr als eine Durchtrittsöffnung auf.
Mit Vorteil befindet sich der wenigstens eine Ablaufschacht (befinden sich alle Ablaufschächte bzw. deren Ablauföffnungen) eines solchen vorzugsweise kreisförmigen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens in einem Kreissegment des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens, dessen Fläche nicht mehr als fünf Sechstel, vorzugsweise nicht mehr als vier Fünftel, und besonders vorteilhaft nicht mehr als drei Viertel oder nicht mehr als zwei Drittel der halben Kreisfläche des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens beträgt. In der Regel beträgt die Fläche dieses Kreissegments jedoch wenigstens ein Fünftel oder wenigstens ein Viertel der halben Kreisfläche des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens.
Normalerweise weist der vorstehend ausgeführte und erfindungsgemäß bevorzugte (Querstrom-)Stoffaustauschboden mehr als einen Ablaufschacht auf. Beispielsweise kann die Anzahl von Ablaufschächten zwei, oder drei, oder vier, oder fünf, oder sechs, oder sieben, oder acht, oder neun, oder zehn betragen.
In der Regel wird vorgenannte Anzahl an Ablaufschächten nicht mehr als zwanzig, üblicherweise nicht mehr als fünfzehn betragen.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts (eines jeden der Ablaufschächte) und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen vorstehend ausgeführten (Querstrom-)Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie ein Drittel des Radius, vorzugsweise wenigstens so lang wie zwei Fünftel des Radius, und besonders bevorzugt wenigstens so lang wie der halbe Radius oder wenigstens so lang wie drei Fünftel des Radius des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens ist. Der kürzeste Abstand zwischen der Umrisslinie des wenigstens einen Ablaufschachts und der Umrisslinie des vorgenannten (Querstrom-)Stoffaustauschbodens ist erfindungsgemäß vorteilhaft so bemessen, dass er dem Platzbedarf wenigstens einer Durchtrittsöffnung, vorzugsweise wenigstens zweier Durchtrittsöffnungen genügt.
Innerhalb eines oben genannten Kreissegments sind die Ablaufschächte bzw. deren Ablauföffnungen eines solchen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens vorteilhaft so angeordnet, dass auf einer geraden Linie, die vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zum geometrischen Mittelpunkt des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens führt, sich keine weitere Ablauföffnung befindet (d.h., die gerade Linie schneidet oder berührt tangential keine weitere Ablauföffnung).
Darüber hinaus wird die Verteilung der Ablauföffnungen innerhalb des Kreissegments eines solchen erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens mit Vorteil so vorgenommen, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf dem Umfang (auf der Umfangslinie, auf der Umrisslinie) des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens nicht länger als zwei Drittel des Radius, vorzugsweise nicht länger als drei Fünftel des Radius, besonders bevorzugt nicht länger als der halbe Radius oder als zwei Fünftel des Radius des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens ist.
Erfindungsgemäß zweckmäßig weisen die Ablauföffnungen der Ablaufschächte eines vorstehend ausgeführten (Querstrom-)Stoffaustauschbodens einen einheitlichen Querschnitt (einschließlich der Querschnittsfläche) auf. Dieser kann z.B. kreisförmig, rechteckig, quadratisch oder derjenige eines Langlochs sein. Auch hinsichtlich der übrigen Merkmale eines Ablaufschachts sind die Ablaufschächte eines vorstehend ausgeführten (Querstrom-)Stoffaustauschbodens erfindungsgemäß vorteilhaft einheitlich ausgeführt.
Auch für die vorstehend ausgeführten erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschböden gilt, dass normalerweise die Querschnittsfläche F_A der zu einem Ablaufschacht gehörigen Ablauföffnung wenigstens doppelt so groß ist, wie die Querschnittsfläche F_B der größten Durchtrittsöffnung des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens. Häufig wird auch hier F_A mehr als das 10fache, oder mehr als das 100fache, oder mehr als das 1000fache, oder mehr als das 10000 fache, teilweise auch mehr als das 10⁶fache von F_B betragen (z.B. im Fall von Querstrom-Siebböden). Unter anderem bei Querstrom-Haubenböden wird auch hier F_A häufig nicht mehr als 20 × F_B bzw. nicht mehr als 15 × F_B oder nicht mehr als 10 × F_B betragen.
Die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines wie vorstehend ausgeführten (Querstrom-)Stoffaustauschbodens ist anwendungstechnisch zweckmäßig normalerweise außerdem so bemessen, dass sie nicht mehr als 20% (aber wenigstens 0,2% bzw. bevorzugt wenigstens 0,5%), vorzugsweise 0,5 bis 10% und besonders bevorzugt 1 bis 5% der Kreisfläche des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens beträgt.
Ebenso sind die Durchtrittsöffnungen eines wie vorstehend ausgeführten erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens, abgesehen von Randbereichen des Bodens, anwendungstechnisch zweckmäßig einheitlich (identisch) gestaltet. D.h., normalerweise (soweit es das Größenverhältnis von Durchtrittsöffnung und Querschnitt des Bodens zulässt) weisen wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 30%, besonders bevorzugt wenigstens 40% oder wenigstens 50%, und ganz besonders bevorzugt wenigstens 60% oder wenigstens 70%, bzw. wenigstens 80% aller Durchtrittsöffnungen eines solchen Querstrom-Stoffaustauschbodens einen einheitlichen Querschnitt auf (die hohen Prozentsätze sind in der Regel in Trennkolonnen mit großem Querschnitt (Durchmesser von z.B. > 2 m) und die niederen Prozentsätze in Trennkolonnen mit kleinem Querschnitt (Durchmesser von z.B. < 2 m) gegeben, da bei letzteren die Randbereiche von größerem Gewicht sind und einen höheren Prozentsatz gegebenenfalls nicht zulassen). Dies (eine solche Einheitlichkeit) gilt ebenso für zugehörige Hälse, Glocken, Ventile etc., sieht man von gegebenenfalls getroffenen Maßnahmen ab, die ergriffen werden, um einem Flüssigkeitsgefälle auf dem Querstrom-Stoffaustauschboden im Betriebszustand entgegenzuwirken.
Der Querschnitt einer Durchtrittsöffnung eines wie vorstehend ausgeführten erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschboden kann, wie auch bei sonstigen erfindungsgemäß geeigneten (Querstrom-)Stoffaustauschböden, kreisförmig, vieleckig (z.B. dreieckig, quadratisch oder rechteckig) oder entsprechend dem Querschnitt eines Langlochs ausgeführt sein.
Anwendungstechnisch vorteilhaft sind die Durchtrittsöffnungen eines wie vorstehend ausgeführten erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens regelmäßig angeordnet, wie es in dieser Schrift für erfindungsgemäß geeignete Querstrom-Stoffaustauschböden bereits ausgeführt wurde.
Als Ausgestaltungsformen von Durchtrittsöffnungen eines wie vorstehend ausgeführten erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens kommen alle in dieser Schrift ausgeführten Siebdurchtrittsöffnungen, Glockendurchtrittsöffnungen und/oder Ventildurchtrittsöffnungen in Betracht.
Grundsätzlich können bei erfindungsgemäßen kreisförmigen (Querstrom-)Stoffaustauschböden, die nur in einer Hälfte wenigstens einen Ablaufschacht und in der dieser Hälfte gegenüberliegenden Hälfte keine an Durchtrittsöffnungen freie Zulauffläche aufweisen, die ausgehend vom Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts in Richtung der gegenüberliegenden Hälfte vor dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Durchtrittsöffnungen wenigstens von einer Teilmenge der in entgegengesetzter Richtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Durchtrittsöffnungen in Querschnitt (einschließlich der Querschnittsfläche) und/oder Ausgestaltung auch verschieden sein. Bezeichnet man erstere wieder mit dem Buchstaben A und letztere mit dem Buchstaben B, so gilt auch hier, das in dieser Schrift für Durchtrittsöffnungen A, B an anderer Stelle Gesagte in entsprechender Weise.
Der wenigstens eine Ablaufschacht eines wie vorstehend ausgeführten erfindungsgemäßen (Querstrom-)Stoffaustauschbodens kann konstruktive Merkmale eines dynamischen oder eines statischen Verschlusses aufweisen, wie sie in dieser Schrift für einen hochgezogenen Ablaufschacht bereits beschrieben wurden. Erfindungsgemäß bevorzugt läuft der wenigstens eine Ablaufschacht in eine unterhalb seines unteren Endes angebrachte Auffangtasse aus, die im Rahmen einer erfindungsgemäßen Verwendung des (Querstrom-)Stoffaustauschbodens seinen statischen Verschluss bedingt (verursacht).
Ganz generell kommen für erfindungsgemäß geeignete (Querstrom)-Stoffaustauschböden als Durchtrittsöffnungen insbesondere die Treibschlitze aufweisenden Glockendurchtrittsöffnungen (Haubendurchtrittsöffnungen) der DE 10243625 A1 in Betracht. Innerhalb einer erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden folgt die Anordnung und Ausgestaltung der vorgenannten Durchtrittsöffnungen im Bereich zwischen dem wenigstens einen Zulauf und dem wenigstens einen Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens anwendungstechnisch zweckmäßig den Empfehlungen der DE 10243625 A1 .
Die bisher gemachten Ausführungen sollen nachfolgend, ohne Beschränkung ihrer Allgemeinheit, anhand spezieller Ausführungsformen veranschaulicht werden.
5 dieser Schrift zeigt dazu die Draufsicht (von oben) auf einen in einer erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden angeordneten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden (die nachfolgend verwendeten numerischen Adressen beziehen sich auf die 5).
Die Abfolge befindet sich in einer Trennkolonne, deren relevanter Innendurchmesser 7,40 m beträgt. Dies ist auch der Durchmesser des gezeigten Querstrom-Stoffaustauschbodens. 5 zeigt den abgebildeten Gegenstand nicht maßstabsgetreu sondern nur schematisch. Allerdings ist die Anzahl der in 5 gezeigten Elemente und das Raster ihrer Relativanordnung wirklichkeitsgetreu. Aus den im Weiteren angegebenen Abmessungen der Elemente lässt sich daher der quantitative Aufbau, die quantitative Struktur des in 5 Gezeigten vollständig erschließen.
Der in 5 schematisch gezeigte erfindungsgemäße Querstrom-Stoffaustauschboden ist ein hydraulisch abgedichteter Querstrom-Haubenboden. Er weist acht baugleiche Ablaufschächte (1) auf. Der Querschnitt des einzelnen Ablaufschachts sowie der zugehörigen Ablauföffnung hat die Geometrie eines Langlochs. Die Langlochweite (der Durchmesser C) beträgt 200 mm. Die Kastenlänge (die Länge L) des Langlochs ist 280 mm. Die Langlochmittellänge beträgt damit 480 mm. Die Summe der Querschnittsflächen aller Ablauföffnungen beträgt, bezogen auf die Kreisfläche des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens, 1,8%. Als Ablaufwehr fungiert der jeweils 40 mm lange Hals der jeweils nach oben gerichtet entsprechend verlängerten (bei konstantem Querschnitt) Ablauföffnung. Die Hälse der Durchtrittsöffnungen weisen ebenfalls eine Länge von 40 mm auf.
Der Querstrom-Stoffaustauschboden hat alle Ablaufschächte (Ablauföffnungen) in einer Hälfte seiner kreisförmigen Querschnittsfläche und die dieser Hälfte gegenüberliegende andere Hälfte seiner kreisförmigen Querschnittsfläche weist keine an Durchtrittsöffnungen (2) freien (entsprechenden) Zulaufflächen auf. Jeder Ablaufschacht ist vom Schwerpunkt seiner Ablauföffnung ausgehend in allen Richtungen von Durchtrittsöffnungen umgeben. D.h., ausgehend vom Schwerpunkt der Ablauföffnung eines Ablaufschachts ist z.B. sowohl in Richtung der gegenüberliegenden Hälfte die „vor“ dem Ablaufschacht befindliche Bodenfläche (3) als auch die in entgegengesetzter Richtung „hinter“ demselben Ablaufschacht befindliche Bodenfläche (4) mit Durchtrittsöffnungen (2) für im Arbeitsbetrieb aufsteigendes Gas bestückt.
Das Öffnungsverhältnis des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt, über den gesamten Boden ermittelt, 14%. Es variiert über die verschiedenen Flächensegmente des Querstrom-Stoffaustauschbodens betrachtet nur unwesentlich.
Der Abstand zwischen dem Schwerpunkt einer Ablauföffnung eines Ablaufschachts und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens ist bei jedem Ablaufschacht länger als drei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens.
Die Ablauföffnungen (die Ablaufschächte) befinden sich insgesamt in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens, dessen Fläche nicht mehr als zwei Drittel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
Innerhalb des Kreissegments sind die Ablaufschächte bzw. deren Ablauföffnungen des Querstrom-Stoffaustauschbodens so angeordnet, dass auf einer geraden Linie, die vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zum geometrischen Mittelpunkt des Querstrom-Stoffaustauschbodens führt, sich keine weitere Ablauföffnung befindet (d.h., die gerade Linie schneidet oder berührt tangential keine weitere Ablauföffnung).
Die Verteilung der Ablauföffnungen ist innerhalb des Kreissegments zusätzlich so vorgenommen, dass die kürzeste Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf dem Umfang (auf der Umfangslinie) des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als zwei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
Die (Lauf)Länge der Ablaufschächte beträgt (die Länge des Halses in den die Ablauföffnung nach oben hin gerichtet ausläuft ist dabei nicht einbezogen) einheitlich 490 mm. Der Querschnitt eines Ablaufschachtes verändert sich auf seiner Lauflänge nicht.
Jeder der Ablaufschächte mündet mit seinem unteren Ende (dem Auslauf) in eine unterhalb angebrachte Auffangtasse. Der Querschnitt des Bodens einer Auffangtasse gleicht ebenfalls dem Querschnitt eines Langlochs. Die zugehörige Langlochweite (der Durchmesser C) beträgt 300 mm. Die Kastenlänge (die Länge L) des Langlochs ist 280 mm. Die Langlochmittellänge beträgt damit 580 mm. Der jeweilige Ablaufschacht läuft, mit seinem Querschnitt „auf Deckung“ zur Querschnittsfläche des Bodens der jeweiligen darunter befindlichen Auffangtasse, in selbige hinein. Die Mantelwand der jeweiligen Auffangtasse läuft in einem Einschlusswinkel von 45° zu einer auf dem Tassenboden aufstehenden Vertikalen vom Tassenboden aus schräg nach oben gerichtet (nach Außen) weg. Jede Auffangtasse hat eine Tiefe von 100 mm. Die Eintauchtiefe eines Ablaufschachts in die zugehörige Auffangtasse ist 60 mm. D.h., der Abstand vom unteren Ende eines Ablaufschachts bis zum Boden der den Ablaufschacht aufnehmenden Auffangtasse beträgt 40 mm.
Eine Projektion der Ablaufschächte und Auffangtassen des in der erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden unmittelbar über dem in 5 gezeigten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden angeordneten Querstrom-Stoffaustauschbodens auf den in 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschboden zeigen schematisch die numerischen Adressen 5 (Projektion einer Auffangtasse) und 6 (Projektion eines Ablaufschachts) der 5.
Die Durchtrittsöffnungen sind, abgesehen von Randbereichen des Querstromstoffaustauschbodens bzw. der Ablaufschächte, von einheitlicher (normaler) Geometrie. Ihr Querschnitt ist der eines Rechtecks. Die längere Rechteckseite (die Längskante, die Längsseite) ist 580 mm lang und die kürzere Rechteckseite (die Querseite, die Stirnseite) ist 56 mm lang. Im Randbereich der Trennkolonne (des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens) verringert sich die Länge der längeren Rechteckseite auf bis zu 178 mm. Über den Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet sind die Durchtrittsöffnungen innerhalb von zehn regelmäßig nebeneinander angeordneten Reihen (Spalten) hintereinander äquidistant angeordnet, wobei ihre Längskante senkrecht zur Querstromrichtung ausgerichtet ist. In verschiedenen Spalten (Reihen) auf einer Höhe befindliche Durchtrittsöffnungen bilden eine Zeile von Durchtrittsöffnungen (die Länge einer Zeile (die Anzahl von in einer Zeile befindlichen Durchtrittsöffnungen) variiert über den Querstrom-Stoffaustauschboden). Insgesamt weist der Querstrom-Stoffaustauschboden 52 Zeilen auf. Die kürzeste Zeile umfasst zwei und die längste Zeile umfasst, der Anzahl der Spalten auf dem Querstrom-Stoffaustauschboden entsprechend, zehn Durchtrittsöffnungen.
Der Abstand der einander gegenüberstehenden Längskanten von zwei innerhalb einer solchen Reihe (Spalte) unmittelbar aufeinanderfolgenden Durchtrittsöffnungen ist 64 mm.
Der Abstand zwischen zwei einander gegenüberstehenden Stirnseiten von zwei in benachbarten Reihen auf gleicher Höhe (in derselben Zeile) befindlichen rechteckigen Durchtrittsöffnungen ist 90 mm.
Die über die Hälse der rechteckigen Durchtrittsöffnungen gestülpten Dampfumlenkhauben werden in 5 nicht gezeigt. Sie weisen ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt auf (vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um auf den Kopf gestellte Tröge). Die Wanddicke der Dampfumlenkhauben ist 1,5 mm. Sieht man von Randbereichen des Querstrom-Stoffaustauschbodens ab, wo, z.B. zum Ausgleich der Rundheit des Querstrom-Stoffaustauschbodens, die Haubenlänge verändert ist (grundsätzlich kann sie, der Längskante der Durchtrittsöffnungen folgend, zu solchen Ausgleichszwecken im Vergleich zur Normallänge verringert oder verlängert ausgeführt sein), weisen die Hauben einen einheitlichen Querschnitt auf.
Die längere Rechteckseite („die Länge“) einer normalen (d.h., nicht aus einem der vorgenannten Gründe verkürzten oder verlängerten) Haube (außen gemessen) beträgt 592 mm (Längskante oder auch Längsseite). Die kürzere Rechteckseite („die Breite“) einer solchen Haube (die Querseite, die Stirnseite) ist 74 mm lang (außen gemessen). Die Höhe der Hauben (die „Trogtiefe“) ist 42 mm (innen gemessen).
Der Haubenrand (der Glockenrand) ist entlang beider Längskanten einer Haube sägezahnartig geschlitzt. Die Höhe der im Wesentlichen u-förmigen Schlitze ist 15 mm. Jeder Schlitz weist (als Treibschlitz) einen Leitflügel (eine Leitfläche) auf („aufgebogener Schlitz“ bzw. „ausgestellter Schlitz“). Der Winkel zwischen der Längskante der Haube und der jeweiligen Leitfläche beträgt 30 Grad.
Das Verhältnis V_F, gebildet aus der Querschnittsfläche F_Q einer normalen Durchtrittsöffnung und der Summe F_S aller Schlitzaustrittsflächen der zugehörigen Dampfumlenkhaube ist 0,8 (= V_F = F_Q/F_S).
Die Hauben sind über den zugehörigen Kaminen (Hälsen) der Durchtrittsöffnungen jeweils so angebracht (diesen so übergestülpt), dass der Bodenabstand der Hauben (der jeweilige Abstand von der Haubendecke bis zum Boden (bis zur Bodenoberfläche); in der Haube gemessen) sich in Richtung der Ablaufschächte (in Richtung der Querströmung) stufenweise verringert (zu diesem Zweck werden bei der Anschraubung der Hauben in einfachster Weise Unterlegscheiben mitverwendet). Innerhalb einer Zeile von Durchtrittsöffnungen ist der Bodenabstand der Hauben stets einheitlich (gleich, konstant) gehalten.
Beginnend mit derjenigen Zeile an Durchtrittsöffnungen, die zu den Ablaufschächten den größten Abstand aufweist, als erster Zeile („Zeile 1“), ist der Bodenabstand der Hauben über den Querstrom-Stoffaustauschboden in Richtung der Ablaufschächte wie folgt strukturiert:
in den Zeilen 1 bis 9 beträgt der Bodenabstand der Hauben 70 mm;
in den Zeilen 10 bis 14 beträgt der Bodenabstand der Hauben 61 mm;
in den Zeilen 15 bis 34 beträgt der Bodenabstand der Hauben 58 mm;
in den Zeilen 35 bis 43 beträgt der Bodenabstand der Hauben 55 mm;
und
in den Zeilen 43 bis 52 beträgt der Bodenabstand der Hauben 52 mm.
Der Raum zwischen zwei (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Zeilen von behaubten Durchtrittsöffnungen bildet eine Fließrinne auf dem Querstrom-Stoffaustauschboden. Insgesamt weist der beschriebene Querstrom-Stoffaustauschboden 51 Fließrinnen auf.
Diejenige Fließrinne, die zu den Ablaufschächten den größten Abstand aufweist, ist die erste Fließrinne und die davon ausgehend in Querstromrichtung letzte Fließrinne ist die einundfünfzigste Fließrinne.
In diesem Fließrinnenraster sind die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Stoffaustauschbodens so mit den beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden, Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass jeweils in vier (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Leitflächen der Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen thermischen Trennverfahrens) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte gleiche Richtung etc.) fließt, so dass die Flüssigkeit von ihrem Zulauf auf den Boden zu den Ablaufschächten über die Gesamtheit der Fließrinnen mäanderförmig gefördert (zugeführt) wird.
Wie beschrieben mit Treibschlitzen ausgerüstete Dampfumlenkhauben offenbart z.B. die DE 102 43 625 A1 . Die dort beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeiten können auch beim beschriebenen Querstrom-Stoffaustauschboden zur Anwendung gebracht werden. Beispielsweise können auf der Oberseite wenigstens einiger Hauben Leitbleche befestigt sein, die die Haube überragen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Leitelemente (Leitbleche) zumindest auf denjenigen Hauben angebracht sind, die Bodenbereiche voneinander trennen, in deren Fließrinnen beim erfindungsgemäßen Betrieb die Flüssigkeit in zueinander entgegengesetzter Richtung strömt. Anwendungstechnisch zweckmäßig bildet die Fläche der Leitelemente mit der Haubendecke einen rechten Winkel. Durch das Anbringen von solchen senkrechten, meist flachen, Leitelementen auf den Hauben wird einem Überströmen derselben mit Flüssigkeit entgegengewirkt. Zusätzlich kann bei hohen Gasbelastungen die untere Breite der Haube gegenüber ihrer Breite an der Decke vergrößert werden. D.h., die untere Breite der Haube wird anwendungstechnisch zweckmäßig an die ins Auge gefasste Gasbelastung beim erfindungsgemäßen Betrieb angepasst.
Die Zeilen des in der 5 dieser Schrift in schematischer Draufsicht gezeigten erfindungsgemäß geeigneten Querstrom-Stoffaustauschbodens werden durch Rinnen unterbrochen, die zu den zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen befindlichen Fließrinnen senkrecht stehen. Diese Rinnen sollen hier als Querkanäle bezeichnet werden. Erfindungsgemäß vorteilhaft weisen die Querkanäle dort Verengungen auf, wo zwei Bodenbereiche aneinandergrenzen, in deren Fließrinnen beim erfindungsgemäßen Betrieb die Flüssigkeit in zueinander entgegengesetzter Richtung strömt. Im Extremfall kann die Verengung zu einem Verschluss verwachsen sein. Im einfachsten Fall können diese Einengungen durch innerhalb einer Zeile stirnseitig zueinander enger angeordnete Durchtrittsöffnungen und/oder Hauben gebildet sein. Im vorgenannten Extremfall sind bei dieser Variante zwei solche Durchtrittsöffngungen und Hauben stirnseitig zu einer einzigen („längeren) Gasdurchtrittsöffnung und Haube verwachsen.
Um in den Querkanälen zwischen den Stirnseiten zweier Hauben den Flüssigkeitszulauf zu verbessern, können die Oberseiten der Hauben zu ihren Stirnenden hin in Form schräger, zu den Enden hin abfallenden Abflachungen abgeflacht sein.
Im Übrigen zeigt 5, dass es bei einem erfindungsgemäß geeigneten Querstrom-Stoffaustauschboden generell vorteilhaft ist, den Flüssigkeitsablauf eines solchen Bodens auf mehr als einen Ablaufschacht zu verteilen. Die dabei zwischen den Ablaufschächten geschaffenen Räume erleichtern es im erfindungsgemäßen Betrieb der auf einen nächst unteren Querstrom-Stoffaustauschboden zulaufenden Flüssigkeit, auch in den Bereich der in Richtung der Querströmung von ihrem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablaufschacht hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht gelegenen Durchtrittsöffnungen vorzudringen.
In diesem Sinne ist es auch von Vorteil, wenn, wie in der Ausgestaltung gemäß 5 gezeigt, die Längstausdehnung der Ablauföffnung eines Ablaufschachts zur Querstromrichtung von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablauf parallel verlaufend ausgerichtet wird.
6 dieser Schrift zeigt (in Analogie zu den 1 bis 4) schematisch einen Längsschnitt (einen Ausschnitt) jener erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, von der die 5 die Draufsicht auf einen „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden zeigt. Der Ausschnitt (der Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 5 in der Draufsicht gezeigte Boden. Der in der 6 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 5 gezogene gestrichelte Linie.
7 dieser Schrift zeigt schematisch die entsprechende Draufsicht auf einen in einer anderen erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden angeordneten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden. Die gezeigten Elemente entsprechen qualitativ jenen der 5 (Haubendurchtrittsöffnungen mit rechteckigem Querschnitt und Treibschlitze aufweisende Hauben sowie Langloch-Ablaufschächte). Die Bodenabstände der Hauben verringern sich von der von dem wenigstens einen Ablaufschacht am weitesten entfernten Zeile ausgehend in Querstromrichtung stufenförmig. In den in Querstromrichtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht verlaufenden Zeilen weisen sie einen einheitlichen, vergleichsweise geringeren Betrag auf. Die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Stoffaustauschbodens sind so mit den beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass jeweils in vier (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte Richtung etc.) fließt.
Der in 7 gezeigte Querstrom-Stoffaustauschboden ist gegenüber dem in 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschboden u.a. insofern vorteilhaft modifiziert, als bei jedem Ablaufschacht auf beiden Kastenseiten eine Haubendurchtrittsöffnung angebracht ist, deren Längsseite (Längskante) parallel zur Längstausdehnung der zum Ablaufschacht gehörigen Ablauföffnung verläuft und deren Treibschlitze so ausgerichtet sind, dass beim erfindungsgemäßen Betrieb die Flüssigkeit in Querstromrichtung von ihrem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablaufschacht in erhöhtem Umfang an der Längsseite des jeweiligen Ablaufschachts vorbei in den Bereich der (in Querströmungsrichtung) hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht gelegenen Durchtrittsöffnungen getrieben wird.
Als eine zu dieser Maßnahme alternative oder zusätzliche Maßnahme kann die Halslänge der Ablauföffnungen so gestaltet sein, dass sie in Querstromrichtung vorne höher als hinten ausgeführt ist. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit auf ihrem Weg von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablaufschacht praktisch gezwungen, zunächst um den Ablaufschacht herumzufließen, und dann von hinten in den Ablaufschacht zu laufen.
8 dieser Schrift zeigt schematisch einen Längsschnitt (einen Ausschnitt) jener erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, von der die 7 die Draufsicht auf einen „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden zeigt. Der Ausschnitt (Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 7 in der Draufsicht gezeigte Boden. Der in der 8 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 7 gezogene gestrichelte Linie.
9 dieser Schrift zeigt schematisch die entsprechende Draufsicht auf einen in einer weiteren erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden angeordneten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden. Die gezeigten Elemente entsprechen qualitativ jenen der 5 (Haubendurchtrittsöffnungen mit rechteckigem Querschnitt und Treibschlitze aufweisende Hauben sowie Langloch-Ablaufschächte). Die Bodenabstände der Hauben verringern sich von der von dem wenigstens einen Ablaufschacht am weitesten entfernten Zeile ausgehend in Querstromrichtung stufenförmig. In den in Querstromrichtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht verlaufenden Zeilen weisen sie einen einheitlichen, vergleichsweise geringeren Betrag auf. Die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Stoffaustauschbodens sind so mit den beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass jeweils in vier (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte Richtung etc.) fließt.
Als ein Unterschied zum in der 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschboden sind die Ablaufschächte des in der 9 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschbodens jedoch so ausgerichtet, dass die Längstausdehnung der zu einem Ablaufschacht gehörigen Ablauföffnung zu den Längsseiten (Längskanten) der Haubendurchtrittsöffnungen parallel verläuft. Erfindungsgemäße Querstrom-Stoffaustauschböden einer solchen Konfiguration sind in der Regel erfindungsgemäß weniger bevorzugt, da beim erfindungsgemäßen Betrieb einer Abfolge solcher Querstrom-Stoffaustauschböden der Fluss der Flüssigkeit von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablaufschacht lediglich in vergleichsweise vermindertem Ausmaß in den Bereich der (in Querströmungsrichtung) hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht gelegenen Durchtrittsöffnungen getrieben wird.
10 dieser Schrift zeigt schematisch einen Längsschnitt (Ausschnitt) jener erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, von der die 9 die Draufsicht auf einen „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden zeigt. Der Ausschnitt (der Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 9 in der Draufsicht gezeigte Boden. Der in der 10 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 9 gezogene gestrichelte Linie.
11 dieser Schrift zeigt schematisch die entsprechende Draufsicht auf einen in einer anderen erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden angeordneten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden. Die gezeigten Elemente entsprechen qualitativ jenen der 5 (Haubendurchtrittsöffnungen mit rechteckigem Querschnitt und Treibschlitze aufweisende Hauben sowie Langloch-Ablaufschächte). Die Bodenabstände der Hauben verringern sich von der von dem wenigstens einen Ablaufschacht am weitesten entfernten Zeile ausgehend in Querstromrichtung stufenförmig. In den in Querstromrichtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht verlaufenden Zeilen weisen sie einen einheitlichen, vergleichsweise geringeren Betrag auf. Die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Soffaustauschbodens sind so mit den beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass jeweils in vier (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte Richtung etc.) fließt.
Als ein Unterschied zum in 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschboden sind die Ablaufschächte des in der 11 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschbodens jedoch nicht halbmondartig (halbmondförmig) angeordnet, sondern so, dass die Schwerpunkte der zugehörigen Ablauföffnungen auf einer Linie liegen, die parallel zu einer Zeile verläuft.
12 dieser Schrift zeigt schematisch einen Längsschnitt (einen Ausschnitt) jener erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, von der die 11 die Draufsicht auf einen „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden zeigt. Der Ausschnitt (der Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 11 in der Draufsicht gezeigte Boden. Der in der 12 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 11 gezogene gestrichelte Linie.
13 dieser Schrift zeigt schematisch die entsprechende Draufsicht auf einen in einer anderen erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden angeordneten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden. Die zugehörigen Haubendurchtrittsöffnungen entsprechen qualitativ jenen der 5 (rechteckiger Querschnitt und Treibschlitze aufweisende Hauben). Die Bodenabstände der Hauben verringern sich von der von dem wenigstens einen Ablaufschacht am weitesten entfernten Zeile ausgehend in Querstromrichtung stufenförmig. In den in Querstromrichtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht verlaufenden Zeilen weisen sie einen einheitlichen, vergleichsweise geringeren Betrag auf. Die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Soffaustauschbodens sind so mit den beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass jeweils in vier (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte Richtung etc.) fließt.
Als ein Unterschied zum in 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschboden weisen sowohl die Ablaufschächte des in der 13 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschbodens als auch die Böden der zugehörigen Auffangtassen jedoch einen rechteckigen Querschnitt auf.
14 dieser Schrift zeigt schematisch einen Längsschnitt (einen Ausschnitt) jener erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, von der die 13 die Draufsicht auf einen „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden zeigt. Der Ausschnitt (der Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 13 in der Draufsicht gezeigte Boden. Der in der 14 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 13 gezogene gestrichelte Linie.
15 dieser Schrift zeigt schematisch die entsprechende Draufsicht auf einen in einer weiteren erfindungsgemäßen Abfolge von (baugleichen) Querstrom-Stoffaustauschböden angeordneten „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden. Die zugehörigen Haubendurchtrittsöffnungen entsprechen qualitativ jenen der 5 (rechteckiger Querschnitt und Treibschlitze aufweisende Hauben). Die Bodenabstände der Hauben verringern sich von der von dem wenigstens einen Ablaufschacht am weitesten entfernten Zeile ausgehend in Querstromrichtung stufenförmig. In den in Querstromrichtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht verlaufenden Zeilen weisen sie einen einheitlichen, vergleichsweise geringeren Betrag auf. Die Durchtrittsöffnungen des Querstrom-Soffaustauschbodens sind so mit den beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass jeweils in vier (in Querstromrichtung) aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte Richtung etc.) fließt.
Als ein Unterschied zum in 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschboden weisen sowohl die Ablaufschächte des in der 15 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschbodens als auch die Böden der zugehörigen Auffangtassen jedoch einen kreisförmigen Querschnitt auf.
16 dieser Schrift zeigt schematisch einen Längsschnitt (einen Ausschnitt) jener erfindungsgemäßen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, von der die 15 die Draufsicht auf einen „nächst unteren“ erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden zeigt. Der Ausschnitt (der Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Querstrom-Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 15 in der Draufsicht gezeigte Boden. Der in der 16 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 15 gezogene gestrichelte Linie.
Die in den 5 bis 16 gezeigten erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschböden haben anwendungstechnisch zweckmäßig eine Bodendicke von 2 mm.
Gemäß dem bisher Gesagten gehören zu den erfindungsgemäß geeigneten Querstrom-Stoffaustauschböden insbesondere hydraulisch abgedichtete Querstrom-Stoffaustauschböden mit kreisförmigem Querschnitt, die wenigstens einen Ablaufschacht und zueinander im Abstand parallel angeordnete Fließrinnen, die beim erfindungsgemäßen Betrieb einer Abfolge aus solchen Böden auf dem Boden auflaufende Flüssigkeit zu führen vermögen, sowie zwischen den Fließrinnen angeordnete (Gas)Durchtrittsöffnungen, die von längeren Hauben überdeckt sind, aufweisen, wobei die beiden unteren Längsränder einer Haube beim erfindungsgemäßen Betrieb einer Abfolge aus solchen Böden in in den Fließrinnen geführte Flüssigkeit eintauchen und Gasaustrittsschlitze mit Leitflächen aufweisen, die, beim genannten erfindungsgemäßen Betrieb, den Gasaustritt in die Flüssigkeit in eine schräge Richtung leiten, um die Richtung der Flüssigkeitsströme in den Fließrinnen zu erzeugen, mit der Maßgabe, dass die längere Seite der Haube senkrecht zur Querströmungsrichtung der Flüssigkeit ausgerichtet ist und jeweils in wenigstens zwei (vorzugsweise in wenigstens drei, oder in wenigstens vier, oder in wenigstens fünf, oder in wenigstens sechs) in Querströmungsrichtung aufeinanderfolgenden Fließrinnen die Leitflächen der Hauben so ausgerichtet sind, dass die Flüssigkeit in diesen Rinnen in dieselbe Richtung fließt und die Flüssigkeit im Übrigen über die Gesamtheit der Fließrinnen mäanderförmig geführt wird, und die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet sind, dass sich der wenigstens eine Ablaufschacht in einer Hälfte des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet und sie in Richtung des sich beim genannten erfindungsgemäßen Betrieb einstellenden Querstroms an Flüssigkeit von dem wenigstens einen Zulauf zu dem wenigstens einen Ablaufschacht im Unterschied zur Lehre der DE 102 43 625 A1 nicht nur „vor“ dem wenigstens einen Ablaufschacht sondern auch „hinter“ wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine behaubte (Gas)Durchtrittsöffnung aufweisen. Im Übrigen gelten die Empfehlungen der DE 102 43 625 A1 für solche Querstrom-Stoffaustauschböden erfindungsgemäß in entsprechender Weise. Vorzugsweise weisen auch sie keine an Durchtrittsöffnungen freien Zulaufflächen auf.
Die Längsseite ihrer vorzugsweise rechteckigen Durchtrittsöffnungen und/oder Hauben betragen anwendungstechnisch zweckmäßig in der Regel 5 bis 200 cm, häufig 10 bis 100 cm und die zugehörige Breitseite ist in der Regel 2 bis 30 cm, oder 2 bis 20 cm, häufig 4 bis 8 cm. Durch Einstellung des Winkels α (>0 und ≤ 90 Grad) zwischen Leitfläche und Längsseite der Haube kann zu hohen Gasgeschwindigkeiten und, daraus resultierend, zu hohen Flüssigkeitsströmungen entgegengewirkt werden. Je kleiner dieser Winkel (d.h., je größer die Anstellung der Gasaustrittsschlitze) desto größer die Flüssigkeitsströmung.
Ganz generell muss bei einem dynamischen Verschluss des wenigstens einen Ablaufschachts eines erfindungsgemäß geeigneten Querstrom-Stoffaustauschbodens berücksichtigt werden, dass die einzelnen Austrittsöffnungen, durch welche die absteigende Flüssigkeit den Ablaufschacht verlassen kann, hinsichtlich ihrer Querschnittsflächen nicht zu klein dimensioniert sind. Anderenfalls wächst die Gefahr, dass unerwünscht gebildete Polymerpartikel, die dort hin gespült werden, eine Austrittsöffnung verstopfen.
Als Werkstoffe für erfindungsgemäß geeignete Querstrom-Stoffaustauschböden kommen Edelstähle (z.B. 1.4301, 1.4541, 1.4401, 1.4404, 1.4571, 1.4000, 1.4435 u.a.), Hasteloy C4, Aluminium, Kupfer, Titan, Monel und Kunststoffe wie z.B. KERA, Diabon, PVC u.a. in Betracht.
Der Erfolg der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist vermutlich darin begründet, dass sie eine vergleichsweise homogene allseitige Benetzung der Bodenoberflächen innerhalb einer Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden mit absteigender, Polymerisationsinhibitor aufweisender Flüssigkeit gewährleistet. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei ihrem erfindungsgemäßen Betrieb der Lehre der WO 2004/063138 A1 folgend die Stoffströme bevorzugt so eingestellt werden, dass ein erhöhter Mitrissanteil resultiert.
Vor diesem Hintergrund erweist es sich auch als günstig, wenn der lichte Abstand zwischen zwei innerhalb einer erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden unmittelbar aufeinanderfolgenden Böden nicht mehr als 700 mm, vorzugsweise nicht mehr als 600 mm bzw. nicht mehr als 500 mm beträgt.
In dieser Schrift beschriebene erfindungsgemäße Abfolgen von Querstrom-Stoffaustauschböden eignen sich z.B. für Gasbelastungsfaktoren (= Gasleerrohrgeschwindigkeit·Wurzel aus der Gasdichte) im Bereich von 0,1 (Pa)^0,5 bis 3 (Pa)^0,5 und für Flüssigkeitsbelastungen im Bereich von 0,001 bis 10 m³/(m²·h). Sie können sowohl unter Normaldruck, unter reduziertem Druck und unter Überdruck betrieben werden.
Das erfindungsgemäße thermische Trennverfahren kann z.B. ein Verfahren der fraktionierenden Kondensation zur Abtrennung von Acrylsäure aus einem Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation einer C₃-Vorläuferverbindung (insbesondere Propen und/oder Propan) der Acrylsäure mit molekularem Sauerstoff zu Acrylsäure sein.
U.a. eignet sich das erfindungsgemäße thermische Trennverfahren zur verbesserten Durchführung eines Verfahrens der fraktionierenden Kondensation zur Abtrennung von Acrylsäure aus einem Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation einer C₃-Vorläuferverbindung (insbesondere Propen und/oder Propan) der Acrylsäure mit molekularem Sauerstoff zu Acrylsäure in einer trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonne, die von unten nach oben zunächst Dual-Flow-Böden und im Anschluss daran Querstrom-Haubenböden enthält, und das in nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen z.B. in den Schriften DE 19924532 A1 , DE 10243625 A1 und WO 2008/090190 A1 beschrieben ist.
Die Verbesserung der in den vorgenannten Schriften empfohlenen Verfahrensweisen besteht im Wesentlichen darin, dass die dort empfohlene Abfolge von Querstrom-Haubenböden durch eine entsprechende erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Haubenböden ersetzt wird (erfindungsgemäß bevorzugt durch eine Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschboden wie sie in den 5 bis 16 in dieser Schrift gezeigt wird).
Unter dem Begriff „C₃-Vorläufer“ von Acrylsäure werden dabei solche chemischen Verbindungen zusammengefasst, die formal durch Reduktion von Acrylsäure erhältlich sind. Bekannte C₃-Vorläufer von Acrylsäure sind z.B. Propan, Propen und Acrolein. Aber auch Verbindungen wie Glyzerin, Propionaldehyd oder Propionsäure sind zu diesen C₃-Vorläufern zu zählen. Von ihnen ausgehend handelt es sich bei der heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidation mit molekularem Sauerstoff wenigstens teilweise um eine oxidative Dehydrierung. Bei den relevanten heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidationen werden die genannten C₃-Vorläufer der Acrylsäure, in der Regel mit inerten Gasen wie z.B. molekularer Stickstoff, CO, CO₂, inerte Kohlenwasserstoffe und/oder Wasserdampf verdünnt, im Gemisch mit molekularem Sauerstoff bei erhöhten Temperaturen sowie gegebenenfalls erhöhtem Druck über übergangsmetallische Mischoxidkatalysatoren geleitet und oxidativ in ein Acrylsäure enthaltendes Produktgasgemisch umgewandelt.

In typischer Weise weist das Acrylsäure enthaltende Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidation von C₃-Vorläufern (z.B. Propen) der Acrylsäure mit molekularem Sauerstoff an im festen Aggregatzustand befindlichen Katalysatoren, bezogen auf die Gesamtmenge der (in ihm) enthaltenen angegebenen Bestandteile, nachfolgende Gehalte auf: 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäure,

0,05 bis 10 Gew.-%	molekularer Sauerstoff,
1 bis 30 Gew.-%	Wasser,
0 bis 5 Gew.-%	Essigsäure,
0 bis 3 Gew.-%	Propionsäure,
0 bis 1 Gew.-%	Maleinsäure und/oder Maleinsäure-Anhydrid,
0 bis 2 Gew.-%	Acrolein,
0 bis 1 Gew.-%	Formaldehyd,
0 bis 1 Gew.-%	Furfural,
0 bis 0,5 Gew.-%	Benzaldehyd,
0 bis 1 Gew.-%	Propen, und als Restmenge inerte Gase wie z.B. Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und/oder Propan.

Die partielle Gasphasenoxidation selbst kann wie im Stand der Technik beschrieben durchgeführt werden. Ausgehend von Propen kann die partielle Gasphasenoxidation z.B. in zwei aufeinanderfolgenden Oxidationsstufen durchgeführt werden, wie sie z.B. in der EP 700 714 A1 und in der EP 700 893 A1 beschrieben sind. Selbstverständlich können aber auch die in der DE 19740253 A1 sowie in der DE 19740252 A1 zitierten Gasphasen-Partialoxidationen zur Anwendung kommen.
In der Regel beträgt die Temperatur des die partielle Gasphasenoxidation verlassenden Produktgasgemischs 150 bis 350°C, häufig 200 bis 300°C.
Durch direkte (z.B. mit abgekühlter, der im Folgenden beschriebenen Kondensationskolonne entnommener, Sumpfflüssigkeit) und/oder indirekte Kühlung wird das heiße Produktgasgemisch zweckmäßigerweise zunächst auf eine Temperatur von 100 bis 180°C abgekühlt, bevor es zum Zweck der fraktionierenden Kondensation in den untersten Abschnitt (den Sumpf) der die trennwirksamen Einbauten enthaltenden Trennkolonne geführt wird. Der in der Trennkolonne herrschende Betriebsdruck beträgt in der Regel 0,5 bis 5 bar, häufig 0,5 bis 3 bar und vielfach 1 bis 2 bar.
Die Trennkolonne (Kondensationskolonne) kann wie in den Schriften DE 10243625 A1 bzw. WO 2008/090190 A1 beschrieben ausgeführt sein, sieht man davon ab, dass die dort eingesetzte trennwirksame Abfolge von Querstrom-Haubenböden erfindungsgemäß durch eine erfindungsgemäße Abfolge von Querstrom-Haubenböden ersetzt wird (erfindungsgemäß bevorzugt durch eine solche Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden, wie sie in den 5 bis 16 dieser Schrift gezeigt wird).
D.h., von unten nach oben weist die Trennkolonne (Kondensationskolonne) anwendungstechnisch zweckmäßig zunächst wenigstens eine Abfolge von Dual-Flow-Böden auf, die durch einen ersten Kaminboden (der als Fangboden ausgeführt ist) vom Sumpfraum der Trennkolonne getrennt ist (von diesem ersten Kaminboden kann z.B. kontinuierlich schwer siedendes Kondensat entnommen und in den Sumpfraum geführt werden). Die wenigstens eine Abfolge von Dual-Flow-Böden ist durch einen zweiten Kaminboden (Fangboden) unterbrochen, von welchem im Seitenabzug als Mittelsiederfraktion kontinuierlich eine rohe Acrylsäure entnommen wird, die im Normalfall eine Reinheit von ≥ 95 Gew.-% aufweist. Zweckmäßigerweise wird man diese rohe Acrylsäure weiteren destillativen (rektifikativen) und/oder kristallisativen Weiterreinigungsstufen zuführen und wenigstens einen Teil der im Rahmen dieser Destillationen (Rektifikationen) und/oder Kristallisationen anfallenden Sumpfflüssigkeiten und/oder Mutterlaugen in die Trennkolonne rückführen.
An die Dual-Flow-Böden schließt sich dann wenigstens eine erfindungsgemäße Abfolge erfindungsgemäßer Querstrom-Haubenböden an, die zweckmäßiger Weise mit einem dritten Kaminboden (Fangboden) abgeschlossen wird. Oberhalb des dritten Fangbodens befinden sich in zweckmäßiger Weise Ventilböden (deren Ventile können sowohl feststehend als auch beweglich ausgeführt sein). Im mit Ventilböden bestückten Raum der Trennkolonne kondensieren im wesentlichen Wasser sowie schwerer als Wasser flüchtige und wenigstens teilweise saure (z.B. Restacrylsäure, Essigsäure und /oder Propionsäure) Bestandteile. Das dabei gewonnene Kondensat wird als Sauerwasser bezeichnet. Vom dritten Kaminboden wird kontinuierlich Sauerwasser entnommen.
Ein Teil des entnommenen Sauerwassers wird auf den obersten der erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden in die Trennkolonne rückgeführt. Ein weiterer Teil des entnommenen Sauerwassers wird der Verbrennung zugeführt. Eine andere Teilmenge an entnommenem Sauerwasser wird anwendungstechnisch zweckmäßig durch indirekten Wärmeaustausch abgekühlt und gesplittet auf den obersten Ventilboden sowie auf einen zwischen dem dritten Kaminboden und dem obersten Ventilboden etwa mittig gelegenen Ventilboden in die Trennkolonne rückgeführt. Wird vom zweiten Kaminboden kontinuierlich entnommene rohe Acrylsäure kristallisativ weitergereinigt, wird ihr vorab mit Vorteil ebenfalls eine Teilmenge an entnommenem Sauerwasser zugesetzt. Aus der überwiegenden Menge an nicht in die Trennkolonne rückgeführtem zuvor aus selbiger entnommenem Sauerwasser kann die in selbigem enthaltene Acrylsäure wie in der WO 2008/090190 A1 beschrieben unter Erhalt eines die Acrylsäure gelöst enthaltenden organischen Extraktes extraktiv abgetrennt werden.
Leichter als wasserflüchtige Bestandteile werden am Kopf der Trennkolonne (der Kondensationskolonne) als Restgas gasförmig abgezogen. Ein Teilstrom an Restgas kann zur Verdünnung des der Gasphasen-Partialoxidation zugeführten Reaktionsgasgemischs in die partielle Gasphasenoxidation der wenigstens einen C₃-Vorläuferverbindung rückgeführt werden. Eine andere Teilmenge des Restgasstroms kann der Verbrennung zugeführt werden. Mit einem anderen Teilstrom des Restgases kann der Lehre der WO 2008/090190 A1 folgend die Acrylsäure aus dem diese enthaltenden organischen Extrakt freigestrippt werden. Das dabei resultierende mit Acrylsäure beladene Gas (und/oder ein Restgasteilstrom) kann seinerseits der Lehre der WO 2008/090190 A1 folgend dazu weiterverwendet werden, noch zusätzlich bei der Rückspaltung von aus dem Sumpf der Trennkolonne herausgeführter, Michael-Addukte der Acrylsäure an sich selbst enthaltender, Sumpfflüssigkeit entstehende monomere Acrylsäure aufzunehmen, bevor es z.B. gemeinsam mit dem Produktgasgemisch der Partialoxidation der C₃-Vorläuferverbindung (z.B. Propen) zu Acrylsäure über dessen Direktkühlung in den Sumpfraum der Trennkolonne (Kondensationskolonne) rückgeführt werden kann, um die in ihm enthaltene Acrylsäure wieder dem Kondensationsprozess zuzuführen.
Anwendungstechnisch zweckmäßig wird die Anzahl der Dual-Flow-Böden in der Trennkolonne (Kondensationskolonne) normalerweise 5 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10 theoretischen Trennstufen entsprechen. Die Anzahl an erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden, die sich in der Trennkolonne an die Dual-Flow-Böden nach oben anschließen, wird für die ins Auge gefasste fraktionierende Kondensation üblicherweise so bemessen, dass sie etwa 10 bis 30 theoretischen Trennstufen entspricht. Ferner erstrecken sich die Dual-Flow-Böden in der Trennkolonne in zweckmäßiger Weise bis zu dem Querschnitt der Trennkolonne, von welchem ab die Acrylsäuregehalte der Rücklaufflüssigkeit zum Kolonnenkopf hin betrachtet ≤ 60 Gew.-%, oder ≤ 40 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Rücklaufflüssigkeit, betragen.
Die DE 10243625 A1 empfiehlt, den obersten Dual-Flow-Boden als Verteilerboden auszurüsten, um innerhalb der wenigstens einen Abfolge an Dual-Flow-Böden über deren Querschnitt einen möglichst gleichmäßigen Betrieb zu gewährleisten. Die WO 2008/090190 A1 empfiehlt dagegen die Aufgabe der über den Querschnitt der Trennkolonne möglichst gleichmäßigen Verteilung der aus der Abfolge von Querstrom-Haubenböden absteigenden Flüssigkeit dem untersten Querstrom-Stoffaustauschboden zu übertragen und selbigen in entsprechender Weise modifiziert zu gestalten.
Der letzteren Empfehlung folgend eignet sich, insbesondere im Kontext mit der dieser Anmeldung zugrunde liegenden zu lösenden Aufgabe, für die vorstehend ausgeführte fraktionierende Kondensation des Produktgasgemischs einer heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer C₃-Vorläuferverbindung (z.B. Propen) zu Acrylsäure im Fall einer Mitverwendung einer Abfolge von erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden gemäß der 5 und 6 dieser Schrift in der relevanten Trennkolonne, z.B. ein hydraulisch abgedichteter Stoffaustauschboden (Haubenboden), wie ihn die 17 dieser Schrift als untersten Boden einer ansonsten aus Querstrom-Stoffaustauschböden gemäß der 5 und 6 dieser Schrift bestehenden Abfolge von Stoffaustauschböden in der Draufsicht zeigt, als „Verteilerboden“ für den Übergang von der wenigstens einen Abfolge von Dual-Flow-Böden zur oberhalb derselben angeordneten erfindungsgemäßen Abfolge an Querstrom-Haubenböden.
Die in 17 gezeigten Elemente, deren Abmessungen, die Abmessungen des Bodens selbst sowie die Hauben, Ablaufschächte, Hälse und Auffangtassen sowie deren Abmessungen entsprechen jenen des in 5 gezeigten Querstrom-Stoffaustauschbodens (Querstrom-Haubenbodens). Darüber hinaus sind die Bodenabstände der in den verschiedenen Zeilen der 17 befindlichen Hauben so wie jene der in den verschiedenen Zeilen der 5 befindlichen Hauben ausgeführt und strukturiert. Der wesentliche Unterschied der beiden Stoffaustauschböden (Haubenböden) gemäß den 5 und 17 besteht zum einen insbesondere darin, dass die Ablaufschächte (und zugehörigen Ablauföffnungen) des in der 17 gezeigten Übergangsbodens nicht in ihrer Gesamtheit in einer Hälfte des Stoffaustauschbodens untergebracht, sondern im Sinne einer über den Kolonnenquerschnitt gleichmäßigeren Verteilung der von diesem Stoffaustauschboden abfließenden Flüssigkeit bewusst über den Boden breiter gestreut liegen. Darüber hinaus ist aus entsprechenden Gründen die Längstausdehnung der zu einem Ablaufschacht gehörigen Ablauföffnung beim in der 17 in der Draufsicht dargestellten Stoffaustauschboden zu den Längskanten seiner Haubendurchtrittsöffnungen jeweils parallel ausgerichtet.
Im Übrigen sind die Durchtrittsöffnungen des in der 17 gezeigten Stoffaustauschbodens wie beim in 5 gezeigten Stoffaustauschboden so mit den im Zusammenhang mit der 5 beschriebenen, Treibschlitze aufweisenden, Dampfumlenkhauben bestückt (behaubt), dass (ausgehend von der von allen Ablaufschächten am weitesten entfernten Zeile) jeweils in vier aufeinanderfolgenden und zwischen zwei benachbarten Zeilen gelegenen Fließrinnen die Leitflächen der Haubenschlitze so ausgerichtet sind, dass die beim erfindungsgemäßen Betrieb (bei der Ausübung des erfindungsgemäßen thermischen Trennverfahrens, z.B. der relevanten fraktionierenden Kondensation des Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemischs) in diesen Rinnen fließende Flüssigkeit in dieselbe Richtung (und in den vier darauffolgenden Fließrinnen in die dazu entgegengesetzte gleiche Richtung etc.) fließt, so dass die Flüssigkeit von ihrem Zulauf auf den Boden zu den Ablaufschächten über die Gesamtheit der Fließrinnen mäanderförmig auf die der Zulaufseite gegenüberliegenden Seite des Bodens gefördert wird.
18 dieser Schrift zeigt schematisch einen Längsschnitt jener Abfolge von Stoffaustauschböden, von der die 17 die Draufsicht auf den Boden zeigt, der den Übergang von der wenigstens einen Abfolge von Dual-Flow-Böden zur Abfolge von erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden bildet. Der Ausschnitt (der Längsschnitt) umfasst drei übereinander angeordnete Stoffaustauschböden. Der mittlere der drei Böden ist der in der 17 in der Draufsicht gezeigte Boden. Darüber befindet sich ein erfindungsgemäßer Querstrom-Stoffaustauschboden, wie ihn die 5 in der Draufsicht zeigt. Darunter zeigt die 18 den obersten Dual Flow-Boden. Der in der 18 gezeigte Längsschnitt verläuft durch die in der 17 gezogene gestrichelte Linie.
Sowohl in der beispielhaften Ausführungsform der DE 10243625 A1 als auch der WO 2008/090190 A1 beträgt der Abstand zwischen dem obersten Dual-Flow-Boden und dem untersten Boden der sich an die wenigstens eine Abfolge von Dual-Flow-Böden nach oben anschließenden Abfolge von Querstrom-Haubenböden 1,50 m. Dies ist dem Sachverhalt geschuldet, dass die betreffenden Kondensationskolonnen in diesem Zwischenbereich mit einem sogenannten Mannloch ausgerüstet sind. Dabei handelt es sich um eine in der Mantelwand der Trennkolonne angebrachte Öffnung, die im Nichtbetrieb normal gebauten Menschen den Einstieg in die Kondensationskolonne (Trennkolonne) ermöglicht (z.B. um beim Betrieb des Kondensationsverfahrens in unerwünschter Weise in der Kolonne gebildetes Polymerisat der Acrylsäure zu entfernen). Üblich sind für ein Mannloch runde, ovale oder seltener auch rechteckige Querschnitte mit einer lichten Weite von 400 bis 800 mm. Nur wenn angedacht ist, große Werkzeuge oder sonstige große Teile mit durch das Mannloch zu nehmen, wird es größer ausgeführt. Während des Betriebes der Kondensationskolonne ist das Mannloch anwendungstechnisch zweckmäßig mit einem sogenannten Mannlochdeckel oder einer Mannlochtür mittels Schrauben druck- und flüssigkeitsdicht verschlossen. Eine Mitverwendung von Schwenkvorrichtungen erleichtert das Öffnen und Bewegen von Mannlochdeckeln. In der Regel läuft das Mannloch zu einem kurzen Stutzen aus.
Üblicherweise weist eine Trennkolonne (z.B. eine Kondensationskolonne) im Mannlochbereich keine trennwirksamen Einbauten auf. Dies hat sich mit Blick auf eine möglichst verschwindende unerwünschte Polymerisatbildung jedoch z.B. beim relevanten Kondensationsverfahren als kein im vollen Umfang befriedigender Lösungsansatz erwiesen.
Um diesem Mangel abzuhelfen, wird in vorliegender Anmeldung vorgeschlagen, z.B. auch im Mannlochbereich der relevanten Kondensationskolonne trennwirksame Einbauten anzubringen, und auf diese Weise den Abstand zum Übergangsboden zu verringern.
Eine diesbezüglich mögliche Ausführungsform für die relevante Kondensationskolonne zeigt schematisch die 19 dieser Schrift in einem schematischen Längsschnitt.
Den numerischen Adressen kommt dabei folgende Bedeutung zu:

1 = Dual-Flow-Böden, deren Querschnitt nicht mehr einem vollständigen Kreis, sondern nur noch einem Kreissegment entspricht, dessen Mittelpunktwinkel α normalerweise mehr als 300°, jedoch weniger als 355° beträgt (die Fläche A des Kreissegmentes berechnet sich als A = 0,5·r²(α – sinα), wobei r der Radius des zugehörigen Vollkreises ist und α im Bogenmaß eingesetzt wird); die Durchtrittsöffnungen und deren Anordnung über den Boden entsprechen in zweckmäßiger Weise jenen des obersten Dual-Flow-Bodens der wenigstens einen Abfolge kreisförmiger Dual-Flow-Böden;
2 = Mannlochdeckel;
3 = am Mannlochdeckel angeschweißte und ins Kolonneninnere ragende Platten (Finnen), die in entsprechender Weise wie die zugehörigen Dual-Flow-Böden gelocht sind (die Löcher in der Finne sind nicht eingezeichnet); bei Bedarf werden sie von einer Stütze 12 gestützt;
4 = Spalt zwischen Dual-Flow-Boden und auf derselben Höhe am Mannlochdeckel angeschweißter Finne, dessen Breite normalerweise ≥ 0 mm und ≤ 2 mm betragen kann;
5 = Durchtrittsöffnung (Loch) des Dual-Flow-Bodens;
6 = Mantelwand der Trennkolonne (Kondensationskolonne);
7 = Stutzen;

Die 20 dieser Schrift zeigt schematisch eine zugehörige Draufsicht; wobei gleichen numerischen Adressen wie in der 19 die gleiche Bedeutung zukommt. Darüber hinaus sind die numerischen Adressen in der 20 wie folgt fortgeführt:

8 = Spalt zwischen Finne und Stutzen;
9 = Tragring;
10 = Durchtrittsöffnung in Finne; und
11 = Mantelwand der Trennkolonne.

In einer alternativen Ausführungsform können die im Bereich des Mannlochs angebrachten Dual-Flow-Böden aus einzelnen Plattensegmenten zusammengefügt sein, wobei die Segmente anwendungstechnisch zweckmäßig so ausgestaltet sind, dass die relevante Teilmenge derselben in den Mannlochstutzen hineinragt und erst kurz (≤ 2 mm) vor dem Mannlochdeckel endet.
Die 21 dieser Schrift zeigt in einem Längsschnitt den wesentlichen Ausschnitt aus einer gemäß der Lehre dieser Schrift im Mannlochbereich gestalteten Kondensationskolonne.
Dabei haben die numerischen Adressen die folgende Bedeutung:

1 = Mannloch;
2 = Mannlochdeckel;
3 = oberster Dual-Flow-Boden der wenigstens einen Abfolge von Dual-Flow-Böden;
4 = bis zum Mannlochdeckel ragende Dual-Flow-Böden;
5 = zum Übergangsboden abgeänderter Querstrom-Haubenboden gemäß 17; und
6 = unterster Boden der Abfolge von Querstrom-Haubenböden gemäß 5.

Die 22 zeigt in der Draufsicht entlang der Strecke zwischen den beiden Pfeilen der 21 den unteren der beiden ins Mannloch ragenden, aus Plattensegmenten zusammengefügten, Dual-Flow-Boden schematisch. Die die Plattensegmente tragenden Säulen (Stützen) stehen auf dem darunter befindlichen Boden.
Dabei kommt gleichen numerischen Adressen wie in der 21 die gleiche Bedeutung zu. Darüber hinaus sind die numerischen Adressen in der 22 wie folgt fortgeführt:

7 = Spalt mit einer Breite ≤ 2 mm;
8 = Kolonnenwand; und
9 = Durchrittsöffnung.

Die lichten Abstände vom Dual-Flow-Boden 3 zum unteren Dual-Flow-Boden 4, vom oberen Dual-Flow-Boden 4 zum Übergangsboden 5, vom Übergangsboden 5 zum untersten erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenboden und zwischen den beiden Dual-Flow-Böden 4 sind zweckmäßiger Weise ähnlich ausgeführt (im Bereich 400 mm bis 600 mm liegend). Die im Mannlochbereich zusätzlich angebrachten Dual-Flow-Böden 4 mindern beim Betrieb des Kondensationsverfahrens nicht nur die Neigung zu unerwünschter Polymerisation, sondern verbessern auch die Trennwirkung der Kolonne.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der in den Schriften DE 10243625 A1 und WO 2008/090190 A1 ausgeführten fraktionierenden Kondensation betrifft die Weiterverwendung von Mutterlauge, die im Fall einer kristallisativen Weiterreinigung von aus der Kondensationskolonne vom zweiten Kaminboden (Fangboden) entnommener roher Acrylsäure verbleibt. Sowohl die DE 10243625 A1 als auch die WO 2008/090190 A1 empfehlen, solchermaßen verbleibende, noch nennenswerte Mengen an Acrylsäure enthaltende, Mutterlauge in ihrem Gesamtmengenstrom auf den obersten, unterhalb des zweiten Kaminbodens befindlichen, Dual-Flow-Boden in die Kondensationskolonne rückzuführen.
Nachteilig an einer solchen Verfahrensweise ist die vergleichsweise niedere Temperatur der Mutterlauge, die diese trotz angewandter Wärmeintegrationselemente in der Regel immer noch aufweist (normalerweise liegt diese Temperatur nicht oberhalb von 95°C). Insgesamt erwächst auf diese Weise unterhalb des zweiten Kaminbodens ein vergleichsweise ausgeprägter Kühleffekt und in dessen Folge eine vergleichsweise intensive kondensative Wirkung, was in notwendiger Weise die Stromstärke der oberhalb des zweiten Kaminbodens in der Kondensationskolonne absteigenden Flüssigkeit mindert und in diesem Kolonnenabschnitt auf die erwünschte Abtrennwirkung begrenzend wirkt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der in der WO 2008/090190 A1 empfohlenen Verfahrensweise wird ein solcher Mutterlaugestrom daher in wenigstens zwei Teilströme aufgeteilt. Der erste Teilstrom an Mutterlauge, der normalerweise wenigstens 80 Gew.-% des Gesamtmutterlaugestroms auf sich vereint, wird in an sich bekannter Weise den Empfehlungen der WO 2008/090190 A1 und der DE 102436 25 A1 folgend in die Kondensationskolonne rückgeführt. Der wenigstens zweite Teilstrom an Mutterlauge, der in der Regel nicht mehr als 20 Gew.-% des Gesamtmutterlaugestroms auf sich vereint, wird hingegen anmeldegemäß vorteilhaft als Rücklaufflüssigkeit für die (Gegenstrom-)Rektifikation mitverwendet, der das mit Acrylsäure beladene Strippgas anwendungstechnisch vorteilhaft unterworfen wird, mit dem zuvor aus der dem Sumpf der Kondensationskolonne entnommenen Sumpfflüssigkeit in selbiger gelöst enthaltene Acrylsäure, vorzugsweise unter Bedingungen, die die Rückspaltung von in der Sumpfflüssigkeit ebenfalls gelöst enthaltenen Michael-Addukten der Acrylsäure an sich selbst begünstigen, herausgestrippt wurde, bevor es z.B. gemeinsam mit dem Produktgasgemisch der Partialoxidation der C₃-Vorläuferverbindung (z.B. Propen) zu Acrylsäure über dessen Direktkühlung in den Sumpfraum der Kondensationskolonne rückgeführt wird. Durch die (Gegenstrom-)Rektifikation wird einer Rückführung von in der Kondensationskolonne unerwünschten Nebenkomponenten wie z.B. niedermolekularen Aldehyden in selbige entgegengewirkt (vgl. dazu auch die Schriften WO 2004/035514 A1 und DE 10332758 A1 ).
Selbstverständlich werden die verschiedenen im Rahmen einer Abtrennung von Acrylsäure aus dem jeweiligen Produktgasgemisch der dieses erzeugenden Partialoxidation anzuwendenden Trennschritte jeweils polymerisationsinhibiert ausgeführt. Den Empfehlungen der DE 102007004960 A1 und der WO 2008/090190 A1 folgend werden als diesbezügliche Polymerisationsinhibitoren insbesondere Phenothiazin (PTZ) sowie der Monomethylether des Hydrochinons (MEHQ) und molekularer Sauerstoff mitverwendet.
Als Reinprodukt ist bei der beschriebenen Verfahrensweise eine Reinacrylsäureschmelze erhältlich, die von Phenothiazin befreit und, an der jeweiligen Folgeverwendung ausgerichtet, mit MEHQ/O₂ in weiten Gehaltsbereichen lagerstabilisierbar ist. In typischer Weise (z.B. für eine nachfolgende Verwendung zur Herstellung von Wasser superabsorbierendem Polymerisat) kann der Gehalt an MEHQ von solchermaßen gelagerter Reinacrylsäure 50 Gew.ppm (bezogen auf die enthaltene Acrylsäuremenge) betragen.
Abschließend sei festgehalten, dass das erfindungsgemäße thermische Trennverfahren in völlig entsprechender Weise vorteilhaft angewendet werden kann, wenn anstelle wenigstens eines (Meth)acrylmonomeren andere einfach und/oder mehrfach ungesättigte Verbindungen wie z.B. Acrylnitril und/oder Butadien involviert sind.
Damit umfasst die vorliegende Anmeldung insbesondere die folgenden erfindungsgemäßen Ausführungsformen:

1. Ein in einer trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonne durchgeführtes thermisches Trennverfahren zwischen wenigstens einem in der Trennkolonne aufsteigenden Gas und wenigstens einer in der Trennkolonne absteigenden Flüssigkeit, von denen wenigstens eines (Meth)acrylmonomere enthält, wobei es sich bei wenigstens einem Teil der trennwirksamen Einbauten um wenigstens eine Abfolge von wenigstens zwei baugleichen (identischen) Querstrom-Stoffaustauschböden handelt, die wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen, durch den hindurch vom jeweiligen Querstrom-Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigt, und die Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge in der Trennkolonne so übereinander angeordnet sind, dass – zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Querstrom-Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht (gedreht) angebracht sind, wodurch sich ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten der Trennkolonne befinden, – der wenigstens eine Ablaufschacht des oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens einen Zulaufschacht für den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden bildet, durch den Flüssigkeit vom oberen Querstrom-Stoffaustauschboden als wenigstens ein Zulauf auf den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden absteigt, – die durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit, über den (gesamten) unteren Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet, von dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden quer über den Boden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens strömt, und – sich zwischen dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden und dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens Durchtrittsöffnungen befinden, durch die das wenigstens eine Gas durch den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch aufsteigt, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens innerhalb einer der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist (und der oberste Querstrom-Stoffaustauschboden in dieser Abfolge mit dem unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden baugleich (identisch ausgeführt) ist).
2. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, eine Abfolge von Querstrom-Siebböden, oder von Querstrom-Glockenböden, oder von Querstrom-Ventilböden ist.
3. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens drei baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
4. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens vier baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
5. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens fünf baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
6. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens zehn baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
7. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als fünfzig baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
8. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als vierzig baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
9. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als dreißig baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
10. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrom-Stoffaustauschböden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, äquidistant übereinander angeordnet sind.
11. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, die Flüssigkeit auf dem jeweils unteren Querstrom-Stoffaustauschboden von dem wenigstens einen Zulauf mäandrierend zu dem wenigstens einen Ablaufschacht strömt.
12. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der wenigstens einen Abfolge von jeweils baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
13. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkolonne wenigstens eine weitere trennwirksame Einbaute aus der Gruppe bestehend aus geordneten Packungen, ungeordneten Packungen, Abfolgen aus Dual-Flow-Böden und Füllkörpern enthält.
14. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen der Querstrom-Stoffaustauschböden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, kreisförmig, oder vieleckig oder langlochförmig sind.
15. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen dreieckig, oder rechteckig, oder quadratisch sind.
16. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens zwei Ablaufschächte aufweist.
17. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens drei Ablaufschächte aufweist.
18. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens vier Ablaufschächte aufweist.
19. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens fünf Ablaufschächte aufweist.
20. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens sieben Ablaufschächte aufweist.
21. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens neun Ablaufschächte aufweist.
22. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als zwanzig Ablaufschächte aufweist.
23. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als fünfzehn Ablaufschächte aufweist.
24. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen der Ablaufschächte eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
25. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, kreisförmig, oder rechteckig, oder quadratisch oder derjenige eines Langlochs ist.
26. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche F_A der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens doppelt so groß wie die Querschnittsfläche F_B der größten Durchtrittsöffnung des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
27. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 26, dadurch gekennzeichnet, dass F_A mehr als 10⁶ × F_B beträgt.
28. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 26, dadurch gekennzeichnet, dass F_A mehr als 1000 × F_B beträgt.
29. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 26, dadurch gekennzeichnet, dass F_A nicht mehr als 20 × F_B beträgt.
30. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als 20% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
31. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als 10% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
32. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als 5% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
33. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens 0,2% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
34. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens 0,5% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
35. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter mehr als einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
36. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Drittel aller Ablaufschächte wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
37. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens der Hälfte aller Ablaufschächte wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
38. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter jedem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
39. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, allseitig von Durchtrittsöffnungen umgeben ist.
40. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
41. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 40, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche nicht mehr als fünf Sechstel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
42. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 40, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche nicht mehr als vier Fünftel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
43. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 40, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche nicht mehr als drei Viertel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
44. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 40, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche nicht mehr als zwei Drittel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
45. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche wenigstens ein Fünftel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
46. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche wenigstens ein Viertel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
47. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 41 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass sich auf derjenigen geraden Linie, die den Schwerpunkt einer Ablauföffnung mit dem Schwerpunkt der Zulauffläche des ihr gegenüberliegenden Zulaufs verbindet, keine weitere Ablauföffnung befindet.
48. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf der Umfangslinie des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als zwei Drittel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
49. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf der Umfangslinie des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als drei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
50. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf der Umfangslinie des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als der halbe Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
51. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf der Umfangslinie des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als zwei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
52. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 40 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie ein Drittel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
53. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 40 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie zwei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
54. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 40 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie der halbe Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
55. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 40 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie drei Fünftel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
56. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht des jeweils oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, in der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, als Zulaufschacht für den jeweils unteren Querstrom-Stoffaustauschboden soweit nach unten gezogen ist, dass er in die auf dem unteren Querstrom-Stoffaustauschboden strömende Flüssigkeit taucht.
57. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 56, dadurch gekennzeichnet, dass die im nach unten gezogenen Zulaufschacht auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit auf eine Zulauffläche des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens absteigt, die keine Durchtrittsöffnungen aufweist.
58. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 57, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Querstrom-Stoffaustauschboden sowohl in Richtung des Querstroms vor der Zulauffläche als auch entgegengesetzt zur Richtung des Querstroms hinter der Zulauffläche wenigstens eine Durchtrittsöffnung aufweist.
59. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauffläche des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens allseitig von Durchtrittsöffnungen umgeben ist.
60. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht des jeweils oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, in der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, als Zulaufschacht für den jeweils unteren Querstrom-Stoffaustauschboden nur soweit nach unten gezogen ist, dass er nicht in die auf dem unteren Querstrom-Stoffaustauschboden strömende Flüssigkeit taucht.
61. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 60, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht einen statischen oder einen dynamischen Flüssigkeitsverschluss aufweist.
62. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 61, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Flüssigkeitsverschluss mit Hilfe einer unter dem Auslaufende des Ablaufschachts angebrachten Auffangtasse bewerkstelligt wird, in die das Auslaufende hineinragt.
63. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 60 bis 62, dadurch gekennzeichnet dass die im Zulaufschacht auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit auf eine Zulauffläche des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens absteigt, die Durchtrittsöffnungen aufweist.
64. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 20% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
65. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 40% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
66. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 50% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
67. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 60% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
68. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 70% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
69. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 80% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
70. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 69, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen Treibschlitze aufweisende Glockendurchtrittsöffnungen sind.
71. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 70, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
72. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 71, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine (Meth)acrylmonomere ein solches aus der Gruppe bestehend aus Acrolein, Acrylsäure, Ester der Acrylsäure, Methacrolein, Methacrylsäure und Ester der Methacrylsäure ist.
73. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 72, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine (Meth)acrylmonomere ein solches aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, iso-Butylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, tert.-Butylacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoethylacrylat und N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat ist.
74. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 73, dadurch gekennzeichnet, dass das es ein thermisches Trennverfahren aus der Gruppe bestehend aus fraktionierender Kondensation, Rektifikation, Absorption, Desorption und Strippung ist.
75. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 73, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verfahren der fraktionierenden Kondensation zur Abtrennung von Acrylsäure aus einem Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation einer C₃-Vorläuferverbindung der Acrylsäure mit molekularem Sauerstoff zu Acrylsäure ist.
76. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 75, dadurch gekennzeichnet, dass die C₃-Vorläuferverbindung Propen und/oder Propan ist.
77. Thermisches Trennverfahren gemäß Ausführungsform 75 oder 76, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, eine Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden ist, deren Durchtrittsöffnungen Treibschlitze aufweisende Glockendurchtrittsöffnungen sind, – in der Trennkolonne unterhalb dieser wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens eine Abfolge von Dual-Flow-Böden angebracht ist, – die Zufuhr des Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemischs in die Trennkolonne unterhalb des untersten Dual-Flow-Bodens erfolgt, und – der wenigstens einen Abfolge von Dual-Flow-Böden kondensierte Acrylsäure entnommen wird.
78. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 75 bis 77, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktgasgemisch, bezogen auf die Gesamtmenge der angegebenen (in ihm) enthaltenen Bestandteile, die nachfolgenden Gehalte aufweist:

1 bis 30 Gew.-%	Acrylsäure,
0,05 bis 10 Gew.-%	molekularer Sauerstoff,
1 bis 30 Gew.-%	Wasser,
0 bis 5 Gew.-%	Essigsäure,
0 bis 3 Gew.-%	Propionsäure,
0 bis 1 Gew.-%	Maleinsäure und/oder Maleinsäure-Anhydrid,
0 bis 2 Gew.-%	Acrolein,
0 bis 1 Gew.-%	Formaldehyd,
0 bis 1 Gew.-%	Furfural,
0 bis 0,5 Gew.-%	Benzaldehyd,
0 bis 1 Gew.-%	Propen, und

79. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 78, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 2 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
80. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 78, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 10 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
81. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 78, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 20 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
82. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 60 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
83. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 80 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
84. Thermisches Trennverfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 95 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
85. Kreisförmiger, Durchtrittsöffnungen aufweisender Stoffaustauschboden, der nur in einer Hälfte wenigstens einen Ablaufschacht mit Ablauföffnung und in der dieser Hälfte gegenüber liegenden Hälfte keine an Durchtrittsöffnungen freie Zulauffläche aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass er ausgehend vom Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts nicht nur in der in Richtung der gegenüber liegenden Hälfte vor dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Bodenfläche sondern auch in der in entgegengesetzter Richtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Bodenfläche Durchtrittsöffnungen für im Arbeitsbetrieb aufsteigendes Gas aufweist.
86. Eine in einer Trennkolonne enthaltene Abfolge von wenigstens zwei baugleichen (identischen) Querstrom-Stoffaustauschböden, die wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen, durch den hindurch vom jeweiligen Querstrom-Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigen kann, wobei die Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der Abfolge in der Trennkolonne so übereinander angeordnet sind, dass – zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Querstrom-Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht (gedreht) angebracht sind, wodurch sich ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten der Trennkolonne befinden, – der wenigstens eine Ablaufschacht des oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens einen Zulaufschacht für den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden bildet, durch den Flüssigkeit vom oberen Querstrom-Stoffaustauschboden als wenigstens ein Zulauf auf den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden absteigen kann, – eine durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit, über den (gesamten) unteren Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet, von dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden quer über den Boden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens strömen wird, und – sich zwischen dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden und dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens Durchtrittsöffnungen befinden, durch die Gas durch den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch aufsteigen kann, dadurch gekennzeichnet, dass – innerhalb der Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die Gas aufsteigen kann.
87. Eine in einer Trennkolonne enthaltene Abfolge von wenigstens zwei baugleichen (identischen) Querstrom-Stoffaustauschböden gemäß Ausführungsform 86, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrom-Stoffaustauschböden einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

Beispiel und Vergleichsbeispiel
Beispiel (beschrieben wird ein stationärer Zustand)

Aus einer zweistufig ausgeführten heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidation von Propylen der Reinheit „polymer grade“ (vgl. WO 2004/009525 A1 ) in zwei hintereinandergeschalteten Zweizonenreaktoren (wie in den Schriften WO 2004/0835369 A1 , WO 2004/085367 A1 , WO 2007/082827 A1 , DE 102010048405 A1 , DE 10313209 A1 , und DE 10313208 A1 beschrieben und beispielhaft ausgeführt; die Propenbelastung des Katalysatorfestbetts der ersten Reaktionsstufe beträgt 195 Nl/l·h und die Acroleinbelastung des Katalysatorfestbetts der zweiten Reaktionsstufe beträgt 175 Nl/l·h; die Belastung ist dabei wie in den vorgenannten Schriften definiert) wird ein eine Temperatur von 260 °C und einen Druck von 1,55 bar aufweisendes Produktgasgemisch der nachfolgenden Zusammensetzung erhalten (abgesehen vom zugeführten Reaktionsgasgemisch sind im Folgenden stets die analytisch nachgewiesenen Bestandteile auf deren Gesamtmenge bezogen aufgeführt; Methylenglykol ist dabei als Gemisch aus Formaldehyd und Wasser einbezogen):

11,92 Gew.-%	Acrylsäure,
0,25 Gew.-%	Essigsäure,
4,569 Gew.-%	Wasser,
0,0257 Gew.-%	Ameisensäure,
0,1832 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0837 Gew.-%	Acrolein,
0,0039 Gew.-%	Propionsäure,
0,0032 Gew.-%	Furfurale,
0,0015 Gew.-%	Allylacrylat,
0,0011 Gew.-%	Allylformiat,
0,0026 Gew.-%	Benzaldehyd,
0,0962 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
0,0137 Gew.-%	Benzoesäure,
0,0052 Gew.-%	Phthalsäureanhydrid,
2,21 Gew.-%	CO₂,
0,632 Gew.-%	CO,
0,161 Gew.-%	Propan,
0,258 Gew.-%	Propylen,
3,21 Gew.-%	O₂, und
76,37 Gew.-%	N₂.

Das der einen Tandemreaktor-Reaktorstraße zuzuführende Reaktionsgasgemisch ist ein Gemisch aus Kreisgas und polymer grade Propylen (Propen), dem nachfolgend noch Primärluft zudosiert wird. Die Mischung bewerkstelligt jeweils ein statischer Mischer. Zwischen dem Erst- und dem Zweitstufenreaktor wird noch Sekundärluft (20856 kg/h) zugeführt.
Die Mengenverhältnisse sind dem Betriebszustand der Reaktorstraße angepasst und betragen vor dem Erststufenreaktor:
Kreisgas = 102641 kg/h,
polymer grade Propylen = 19091 kg/h,
Luft = 97781 kg/h.
Die wesentlichen Gehalte des resultierenden Reaktionsgasgemischstroms sind:

12,1 Gew.-% O₂,

1,25 Gew.-% CO₂,

0,351 Gew.-% CO,

0,176 Gew.-% Propan,

8,75 Gew.-% Propylen (Propen),

0,897 Gew.-% H₂O, und

76,4 Gew.-% N₂.
Das Produktgasgemisch (240369 kg/h) wird in einem im Gleichstrom betriebenen Sprühkühler (Quench 1) durch direkte Kühlung auf eine Temperatur von 109,4 °C abgekühlt.
Die zur Direktkühlung des Produktgasgemischs zu verwendende Flüssigkeit (Quenchflüssigkeit 1) ist eine Teilmenge der Sumpfflüssigkeit, die dem Sumpf der im Folgenden beschriebenen Kondensationskolonne entnommen wird.

Gehalte dieser Sumpfflüssigkeit (Temperatur = 107,0 °C) sind:

63,5 Gew.-%	Acrylsäure,
0,388 Gew.-%	Essigsäure,
0,992 Gew.-%	Wasser,
0,0140 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0026 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0072 Gew.-%	Acrolein,
0,0592 Gew.-%	Propionsäure,
0,176 Gew.-%	Furfurale,
0,0018 Gew.-%	Allylacrylat,
0,0011 Gew.-%	Allylformiat,
0,144 Gew.-%	Benzaldehyd,
5,87 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
0,877 Gew.-%	Benzoesäure,
0,333 Gew.-%	Phthalsäureanhydrid,
18,72 Gew.-%	Diacrylsäure, Michael-Addukte,
8,0 Gew.-%	Polyacrylsäure, Michael-Addukte,
0,224 Gew.-%	Phenothiazin,
0,690 Gew.-%	MEHQ, und
0,0001	Gew.-% Sauerstoff.

Dem Sprühkühler des Quenchkreises 1 zur Direktkühlung des Produktgasgemischs wird mit der vorgenannten Temperatur nur eine Menge von 434 m³/h an entnommener Sumpfflüssigkeit zugeführt. 3750 kg/h an entnommener Sumpfflüssigkeit werden der zweiten Strippkolonne als Zulauf zugeführt.
Das bei der Direktkühlung resultierende Gemisch aus auf 109,4 °C abgekühltem Produktgasgemisch und nicht verdampfter Quenchflüssigkeit 1 wird als solches in den Sumpf der Kondensationskolonne geführt. Der Druck im Sumpfraum und im Quench 1 beträgt 1,52 bar.
Der Innendurchmesser der Kondensationskolonne beträgt durchgehend 7,4 m.
Die zweite Strippkolonne, der 3750 kg/h der dem Sumpf der Kondensationskolonne entnommenen Sumpfflüssigkeit als Zulauf zugeführt werden, enthält als trennwirksame Einbauten 45 Dual-Flow-Böden. Ebenso wie die Kondensationskolonne ist die zweite Strippkolonne gegen die Umgebung thermisch isoliert (letzteres ist jedoch nicht unabdingbar; d.h., das Verfahren ist auch ohne eine solche thermische Isolierung durchführbar). Der Innendurchmesser der zweiten Strippkolonne beträgt über alle Dual-Flow-Böden einheitlich 2,2 m. Die 45 Dual-Flow-Böden sind in der zweiten Strippkolonne äquidistant (400 mm) übereinander angeordnet. Ihr Öffnungsverhältnis ist von unten nach oben wie folgt gestaffelt: Böden 1 bis 8 = 14,2 %; Böden 9 bis 16 = 15,7 %; Böden 17 bis 44 = 17 % und Boden 45 = 15,5 %. Der Lochdurchmesser aller Dual-Flow-Böden beträgt einheitlich 14 mm (Lochanordnung entsprechend strenger Dreiecksteilung).
Die Zufuhr der 3750 kg/h an der Kondensationskolonne entnommener Sumpfflüssigkeit erfolgt mit einer Temperatur von 107,0 °C auf den achten Dual-Flow-Boden (von unten).

Die Energiezufuhr in die zweite Strippkolonne erfolgt mittels eines ausgelagerten Zwangsumlaufdreistromrohrbündelentspannungsverdampfers (vgl. Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, 4. Auflage, Steinkopff Verlag Dresden, 1974, S. 434). Diesem werden 650000 kg/h an aus dem Sumpf der zweiten Strippkolonne mit einer Temperatur von 170 °C und einem Druck von 1,68 bar entnommener Sumpfflüssigkeit zugeführt, die folgende Gehalte aufweist:

44,67 Gew.-%	Acrylsäure,
0,807 Gew.-%	Essigsäure,
0,168 Gew.-%	Wasser,
0,0142 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0001 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0012 Gew.-%	Acrolein,
0,0545 Gew.-%	Propionsäure,
0,43 Gew.-%	Furfurale,
0,0029 Gew.-%	Allylformiat,
0,519 Gew.-%	Phthalsäurediethylester,
0,342 Gew.-%	Benzaldehyd,
12,9 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
1,84 Gew.-%	Benzoesäure,
0,696 Gew.-%	Phthalsäureanhydrid,
15,5 Gew.-%	Diacrylsäure, Michael-Addukte,
20 Gew.-%	Polyacrylsäure, Michael-Addukte,
0,505 Gew.-%	Phenothiazin,
1,55 Gew.-%	MEHQ, und
0,0001 Gew.-%	Sauerstoff.

Als Wärmeträger wird Wasserdampf (Druck = 16 bar) durch den die Wärmeaustauscherrohre umgebenden Raum geführt (mäanderformig, von entsprechenden Umlenkblechen geführt). Beim Durchströmen der Wärmeaustauscherrohre wird die Sumpfflüssigkeit erwärmt und mit einer Temperatur von 173,1 °C in den Sumpf der zweiten Strippkolonne rückgeführt. 1793 kg/h an aus dem Sumpf der zweiten Strippkolonne zusätzlich entnommener Sumpfflüssigkeit werden abgezweigt, entgast und mit Methanol (67,5 kg/h, wirkt verflüssigend) verdünnt der Rückstandsverbrennung zugeführt.

Zusätzlich werden in den Sumpf der zweiten Strippkolonne mit einer Temperatur von 90,8 °C und einem Druck von ca. 1,90 bar 21866 kg/h eines Gasgemischs zugeführt, das aus aus der ersten Strippkolonne an deren Kopf herausgeführtem erstem beladenem Gas und aus am Kopf der Kondensationskolonne herausgeführtem Restgas (die Abzweigung desselben erfolgt hinter dem Kreisgasverdichter; bezogen auf das Gewicht des Gasgemischs beträgt der Restgasanteil üblicherweise < 15 Gew.-%) zugeführt, das folgende Gehalte aufweist:

4,46 Gew.-%	Acrylsäure,
1,32 Gew.-%	Essigsäure,
3,90 Gew.-%	Wasser,
0,847 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0848 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0996 Gew.-%	Acrolein,
0,0053 Gew.-%	Propionsäure,
0,0003 Gew.-%	Furfurale,
0,0320 Gew.-%	Allylformiat,
0,0426 Gew.-%	Phthalsäurediethylester,
3,48 Gew.-%	O₂,
2,40 Gew.-%	CO₂,
0,6834 Gew.-%	CO,
0,175 Gew.-%	Propan,
0,280 Gew.-%	Propylen, und
82,19 Gew.-%	N₂.

Aus dem Kopf der zweiten Strippkolonne wird in einer Menge von 31823 kg/h zweites beladenes Gas herausgeführt (Temperatur = 94,8 °C, Druck = 1,56 bar) und in den Quench 1 zurückgeführt (die Zuführung erfolgt gemeinsam mit dem zu kühlenden Produktgasgemisch).
Der Sumpfraum der Kondensationskolonne ist, wie bereits erwähnt, auf einer Kolonnenhöhe (wie alle Höhen vom Sumpfboden (der Sumpfeinzug ist dabei nicht berücksichtigt) aus gerechnet) von 8,10 m durch einen ersten Fangboden (Sammelboden; Kaminboden mit 16 etwa gleichverteilten bedachten Kaminen) abgeschlossen.
Der vorgenannte Sumpfraum der Kondensationskolonne läuft mit einem Einzug (Innendurchmesser = 2,0 m) aus. Die Länge des Sumpfeinzugs beträgt 2,0 m (diese sind in den vorstehenden 8,10 m nicht mit einbezogen).
Der Sammelboden ist doppelwandig (der Zwischenraum wird kontinuierlich mit Außentemperatur aufweisender Magerluft (Gemisch aus Luft und molekularem Stickstoff; der Gehalt an molekularem Sauerstoff des Gemischs beträgt 6 Vol.-%) gespült (typische Stromstärken betragen 5 bis 30 Nl/h); auf diese Weise soll im Zwischenraum ein geringer Überdruck vorgehalten werden, der einem Eindringen von Wasserdampf durch ungewollte Öffnungen (z.B. Risse) entgegenwirkt) mit 1,5° Gefälle nach Innen und mit zentraler Abzugsrinne und Abzugsstutzen gestaltet. Der freie Gasquerschnitt beträgt ca. 30 %.
Von diesem ersten Fangboden werden 112215 kg/h Schwersiederfraktion in den unter dem ersten Fangboden befindlichen Sumpfraum geführt.

Die Schwersiederfraktion weist bei einer Temperatur von 101,4 °C und einem Druck von ca. 1,52 bar die folgenden Gehalte auf:

93,9 Gew.-%	Acrylsäure,
0,532 Gew.-%	Essigsäure,
1,35 Gew.-%	Wasser,
0,0177 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0033 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0057 Gew.-%	Acrolein,
0,0875 Gew.-%	Propionsäure,
0,210 Gew.-%	Furfurale,
0,0027 Gew.-%	Allylacrylat,
0,0016 Gew.-%	Allylformiat,
0,122 Gew.-%	Benzaldehyd,
3,17 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
0,0128 Gew.-%	Benzoesäure,
0,0033 Gew.-%	Phthalsäureanhydrid,
0,5343 Gew.-%	Diacrylsäure,
0,0075 Gew.-%	Phenotiazin,
0,0395 Gew.-%	MEHQ, und
0,0001 Gew.-%	O₂.

Die Sumpftemperatur beträgt 107,0 °C und der Sumpfdruck (am Flüssigkeitsspiegel) liegt bei 1,52 bar.
1,5 m oberhalb des ersten Fangbodens befindet sich der erste Dual-Flow-Boden einer Abfolge von zunächst 15 Dual-Flow-Böden. Diese Dual-Flow-Böden (Öffnungsverhältnis = einheitlich 16 %) sind äquidistant übereinander angebracht mit einem (lichten) Bodenabstand von 400 mm. Die Durchtrittsöffnungen bestehen aus kreisrunden Öffnungen des einheitlichen Durchmessers von 14 mm, wobei der Stanzgrat in der Trennkolonne nach unten zeigt. Die Anordnung der Mittelpunkte der Durchtrittskreise folgt einer strengen Dreiecksteilung.
Der fünfzehnte Dual-Flow-Boden fungiert als Verteilerboden. Zu diesem Zweck enthält die Kolonnenwand zwischen dem zweiten Fangboden und dem fünfzehnten Dual-Flow-Boden zwei Einsteckrohre (DN ~ 150) mit 45 Auslaufbohrungen (Durchmesser: 15 mm) je Einsteckrohr.
Über die Einsteckrohre wird rohe Acrylsäure und Mutterlauge in die Kondensationskolonne rückgeführt.
Die erste Serie (Abfolge) von Dual-Flow-Böden wird mit einem zweiten doppelwandig ausgeführten (der Zwischenraum wird in entsprechender Weise wie bereits beschrieben kontinuierlich mit Magerluft (Gemisch aus Luft und molekularem Stickstoff; der Gehalt an molekularem Sauerstoff des Gemischs beträgt 6 Vol.-%) gespült) Fangboden (Sammelboden; Kaminboden mit 16 ca. gleichmäßig verteilten bedachten Kaminen; Zentrale Abzugsrinne mit Abzugsstutzen, freier Gasquerschnitt von ~ 30 %) abgeschlossen, der 1,50 m oberhalb des letzten Dual-Flow-Bodens untergebracht ist und zur Abzugsrinne hin gerichtet ein Gefälle von 1,5 ° aufweist.

Von diesem zweiten Fangboden wird als erster Seitenabzug bei 1,49 bar kontinuierlich eine rohe Acrylsäure (228421 kg/h) mit einer Temperatur von 98,5°C entnommen, die folgende Gehalte aufweist:

96,8 Gew.-%	Acrylsäure,
0,78 Gew.-%	Essigsäure,
1,70 Gew.-%	Wasser,
0,0233 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0040 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0055 Gew.-%	Acrolein,
0,103 Gew.-%	Propionsäure,
0,0944 Gew.-%	Furfurale,
0,0033 Gew.-%	Allylacrylat,
0,0019 Gew.-%	Allylformiat,
0,0166 Gew.-%	Benzaldehyd,
0,1723 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
0,271 Gew.-%	Diacrylsäure,
0,0060 Gew.-%	Phenothiazin,
0,0186 Gew.-%	MEHQ, und
0,0001 Gew.-%	Sauerstoff.

77575 kg/h der dem zweiten Fangboden entnommenen rohen Acrylsäure werden in den zwischen diesem Fangboden und dem darüber angeordneten untersten Dual-Flow-Boden einer zweiten Abfolge (Serie) von Dual-Flow-Böden gelegenen Raum in die Kondensationskolonne unmittelbar rückgeführt. Die Rückführung erfolgt anwendungstechnisch zweckmäßig über an einer Ringleitung angebrachte Düsen (normalerweise 7 bis 10) über den Kolonnenquerschnitt gleichmäßig verteilt durch Einsprühen. Etwa die Hälfte der Düsen ist nach unten und die restlichen Düsen sind nach oben gerichtet.
47517 kg/h der dem zweiten Fangboden entnommenen rohen Acrylsäure werden gemeinsam mit im Rahmen der kristallisativen Weiterreinigung von entnommener roher Acrylsäure anfallender und im indirekten Wärmeaustausch mit entnommener roher Acrylsäure (103329 kg/h) auf 93 °C erwärmter Mutterlauge (der 20 °C aufweisende Gesamtmutterlaugestrom für diesen Wärmeaustausch = 78080 kg/h; 70080 kg/h davon werden in die Kondensationskolonne rückgeführt; 8000 kg/h werden am Kopf der zweiten Strippkolonne in selbige geführt ) über vorgenannte Einsteckrohre unmittelbar unterhalb des zweiten Fangbodens auf den diesem nach unten folgenden Dual-Flow-Boden in die Kondensationskolonne rückgeführt.
Die 103329 kg/h an dem zweiten Fangboden entnommener und wärmeintegriert gegen vorstehend erwähnte Mutterlauge auf 43,2 °C abgekühlter roher Acrylsäure werden durch indirekten Wärmeaustausch in zwei weiteren hintereinandergeschalteten Austauschstufen gegen Kühlwasser und kaltes Wasser als Kälteträger auf eine Temperatur von 20 °C abgekühlt und gegebenenfalls in einem Tanklager zwischengepuffert. Dann wird der abgekühlten rohen Acrylsäure ein Teilstrom von 2494 kg/h an aus dem zweiten Seitenabzug der Kondensationskolonne mit 61,2 °C entnommenem und auf 20,7 °C abgekühltem Sauerwasser zugefügt.

Das Sauerwasser weist folgende Gehalte auf:

9,46 Gew.-%	Acrylsäure,
6,09 Gew.-%	Essigsäure,
79,6 Gew.-%	Wasser,
0,640 Gew.-%	Ameisensäure,
4,1219 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0174 Gew.-%	Acrolein,
0,0104 Gew.-%	Propionsäure,
0,0006 Gew.-%	Furfurale,
0,0586 Gew.-%	Allylformiat,
0,0001 Gew.-%	MEHQ, und
0,0010 Gew.-%	Sauerstoff.

Das resultierende Gemisch wird durch nochmaligen indirekten Wärmeaustausch (gegen Kühlsole (Wasser/Glykol-Gemisch; 25-35 Gew.-% Glykol und 65-75 Gew.-% Wasser) auf 11 bis 13 °C abgekühlt und dann in zwei bis drei parallel betriebene Kühlscheibenkristallisatoren (vgl. WO 2006/111565 ) verteilt geführt. Bei diesen handelt es sich jeweils um einen Trog, in welchem 24 gewischte kreisförmige Kühlplatten (die innerlich jeweils von einem Kühlmedium (Gemisch aus Wasser und Glykol; Glykolanteil = 25 bis 35 Gew.-%) durchflossen werden) im äquidistanten Abstand von 30 ± 1 cm hintereinander hängend angeordnet sind (Plattendurchmesser = 3,3 m). Das jeweilige Kühlmedium wird dabei im Gegenstrom zum kristallisierenden Gemisch durch den jeweiligen Kristallisator von Kühlscheibe zu übernächster Kühlscheibe weitergereicht. D.h., das jeweilige Kühlmedium wird in Gestalt zweier paralleler Ströme über die Kühlplatten des jeweiligen Kristallisators aufgeteilt geführt. Ein Strom führt durch die numerisch geraden Kühlplatten, der andere Strom führt durch die numerisch ungeraden Kühlplatten (Bezifferung der Kühlscheiben in Strömungsrichtung mit 1 beginnend). Die jeweilige Kühlmediummenge beträgt je Kristallisator insgesamt 180–220 t/h (metric tons), d. h., je Strom 90–110 t/h. Der Druckverlust beträgt je Kühlscheibe 60 bis 100 mbar. Die Eintrittstemperatur des Kühlmediums (der Sole) beträgt +2,0 bis +2,5 °C. Die Austrittstemperatur liegt etwa 3,0 °C höher. Die Wanddicke der aus Edelstahl gefertigten Kühlflächen liegt bei 4 mm. Der Wärmeübergangskoeffizient liegt soleseitig bei etwa 1500 bis 2500 W/(m²·K). Die Wärmedurchgangskoeffizienten liegen meist bei 350 bis 500 W/(m²·K). Die spezifische Kühlleistung beträgt 1,5 bis 2,0 kW/m² Kühlfläche. Durch das Wischen der Kühlplatten wird die Ausbildung einer Kristallschicht unterdrückt. Die angewässerte rohe Acrylsäure wird von hinten nach vorne kontinuierlich durch den jeweiligen Kristallisator geführt (gepumpt oder überlaufgeregelt). Die einphasige angewässerte rohe Acrylsäure verdickt dabei (Verweilzeit 1,5 bis 2,5 h) zu einer zweiphasigen, Acrylsäurekristalle als feste Phase enthaltenden Suspension einer Temperatur von 7 bis 8,5°C und einem Feststoffgehalt am Austritt von etwa 25 Gew.-%. Die Massendichte der Suspension liegt üblicherweise bei 1110 bis 1115 kg/m³. Die Drehzahl der Wischer beträgt 5 bis 6 Umdrehungen je Minute. Die die Wischer treibende, zentriert durch die Kühlscheiben geführte Welle, ist mit wassergespülten Stopfbuchspackungen (Packungsschnüre aus Teflon oder Graphit, Spülmenge = wenige Liter pro Stunde bis einige 10 l/h je Dichtung) abgedichtet.
Auf dem Umfang der Kühlscheiben, wo nicht gewischt werden kann, ist ein Hohlprofil (z. B. in einfachster Ausführungsform ein Rohr) aufgebracht (z. B. aufgeschweißt), das mittels eines zweiten Wärmeträgers (z. B. ebenfalls Wasser/Glykol Gemisch) beheizt wird (auf eine Temperatur oberhalb der Kristallisationstemperatur; meist aus dem Temperaturbereich 8 bis 20 °C, bevorzugt 10 bis 14 °C). Diese Umfangbeheizungen werden mit dem zweiten Wärmeträger parallel angeströmt.
Darüber hinaus sind die Wischer in radialer Richtung bevorzugt segmentiert (4 Segmente). Die spezifische Anpresskraft der Wischer liegt im eingebauten Zustand senkrecht zur Kühlfläche bei 3 bis 5 N pro cm aktiver Wischkantenlänge. Als Wischermaterial wird High Molecular Weight Polyethylene oder Ultra High Molecular Weight Polyethylene, z.B. Multilene^® PE 1000, verwendet. Zusätzlich zu den Wischern treibt die Welle Paddel an (zwischen zwei Kühlscheiben und vor der ersten und letzten Kühlscheibe zweckmäßig jeweils zwei in symmetrischer Anordnung), die eine verbesserte Durchmischung bewirken.
Im in Förderrichtung der Suspension hinteren Teil des jeweiligen Kristallisators (bevorzugt hinter der letzten Kühlscheibe) wird die Suspension über ein Überlaufwehr in einen gerührten Sammelbehälter fließen, von dem aus hydraulische Schmelze-Waschkolonnen beschickt werden, wie sie in der EP-A 1 272 453 , EP-A 1 448 283 , WO 03/041833 , EP-A 1 305 097 , DE-A 101 56 016 , DE-A 10 2005 018 702 und in der DE-A 102 23 058 beschrieben sind, um die Mutterlauge vom Suspensionskristallisat abzutrennen. Der Waschkolonnendurchmesser beträgt 1,4 m. Die Beschickung der Waschkolonnen mit Kristallsuspension erfolgt mittels einer Kreiselpumpe (Typ Kanalrad), wobei die Mengensteuerung bevorzugt über eine Drehzahlregelung der Pumpe erfolgt. Die Steuerstrompumpe ist ebenfalls als Kreiselpumpe mit Regelventil ausgeführt. Üblicherweise liegt die zur Regelung einer Waschkolonne angewandte Steuerstrommenge bei 5 bis 60 t/h, meist 8 bis 30 t/h. Teilweise ist es möglich, die jeweilige Waschkolonne ohne Steuerstrom zu betreiben, wenn die mit der Suspension zugeführte Flüssigkeitsmenge bereits für den Transport des Kristallbetts ausreicht. Übliche Verhältnisse von wirksamer Transportdruckdifferenz zu wirksamer Waschdruckdifferenz liegen bei 1,1 bis 3, meist bei 1,2 bis 1,8. Die Messerdrehzahl liegt meist bei Werten von 5 bis 10 pro Minute. Die Temperatur im Schmelzkreis beträgt normalerweise 13 bis 16°C. Die Erfassung der Filtrationsfront wird gemäß der DE-A 10 2005 018 702 über zwei zueinander ins Verhältnis gesetzte Druckverlustmessungen über unterschiedliche Bettlängen vorgenommen. Die Waschfront wird mittels Temperaturmessung im Kristallbett geregelt.
Die Gesamthöhe des Kristallbetts liegt regelungsbedingt bei 250 bis 1500 mm, meist bei 600 bis 1100 mm. Die Waschfront befindet sich typisch 80 bis 180 mm oberhalb des Messers. Als Schmelzkreispumpe eignet sich eine Kreiselpumpe mit produktseitiger Spülung der Wellenabdichtung (Gleitringdichtung; doppelt ausgeführt). Die Umlaufmenge im jeweiligen Schmelzkreis beträgt 10 bis 15 m³/h pro Tonne an mit dem Messer abgetragenem, gereinigtem Kristallisat (die Stabilisierung des Schmelzkreises kann in Abhängigkeit von der Nachfolgeverwendung kolonnenspezifisch mit 200 bis 300 Gew.-ppm MEHQ, oder mit 40 bis 70 Gew.-ppm MEHQ, oder mit 100 bis 300 Gew.-ppm PTZ erfolgen; zusätzlich wird in den Schmelzkreis Luft eingetragen, deren Überschuss (= nicht in der Waschschmelze gelöster Anteil) vor Eintritt der Waschschmelze in die Waschkolonne via Gasabscheider abgetrennt wird; dadurch stellt sich ein Gehalt an gelöstem Sauerstoff von 5 bis 40 Gew.-ppm im geschmolzenen Reinprodukt ein).

Den Schmelzkreisen, die durch den Zusatz von insgesamt 210 kg/h einer Lösung (Temperatur = 20,5 °C, Druck = 1,1 bar) von 2,1 kg/h MEHQ in 207,9 kg/h aus den Schmelzkreisen entnommener Reinacrylsäure (20 °C) und Eintrag von Luft stabilisiert werden, werden 27953 kg/h an Reinacrylsäure (Temperatur = 15 °C, Druck = 2,5 bar) der nachfolgenden Gehalte entnommen und durch indirekten Wärmeaustausch auf 20°C erwärmt sowie auf 1,5 bar entspannt:

99,74 Gew.-%	Acrylsäure,
0,195 Gew.-%	Essigsäure,
0,026 Gew.-%	Wasser,
0,0305 Gew.-%	Propionsäure,
0,0001 Gew.-%	Furfurale,
≤ 0,0001 Gew.-%	Benzaldehyd,
0,0001 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
0,0002 Gew.-%	Diacrylsäure,
0,0070 Gew.-%	MEHQ, und
0,001 Gew.-%	O₂.

Sie eignet sich in hervorragender Weise zur Herstellung von Superabsorbern auf der Basis von Poly-Na-Acrylat.
In 745 kg/h der vorgenannten erwärmten Reinacrylsäure werden 9 kg/h PTZ zur Herstellung von 754 kg/h einer 20 °C aufweisenden Inhibitorlösung 1 gelöst.
In 207,9 kg/h der vorgenannten erwärmten Reinacrylsäure werden 2,1 kg/h geschmolzenes (80 °C) MEHQ gelöst und wie beschrieben zur Stabilisierung der Schmelzkreise verwendet.
27000 kg/h an mit MEHQ stabilisierter (70 gew.ppm) Reinacrylsäure (20 °C, 1,5 bar) werden kontinuierlich dem Lagertank zugeführt.

Die in den Waschkolonnen abgetrennte Mutterlauge wird zunächst in einen beheizbaren Sammelbehälter und von dort in einen Tank gefahren. Von diesem wird sie (wie bereits erwähnt als Gesamtmengenstrom von 78080 kg/h) wärmeintegriert auf 93 °C erwärmt und in einer Menge von 70080 kg/h gemeinsam mit 47517 kg/h an dem zweiten Fangboden entnommener roher Acrylsäure auf den fünfzehnten Dual-Flow-Boden der Kondensationskolonne (von unten gerechnet) rückgeführt. 8000 kg/h der wärmeintegriert erwärmten Mutterlauge werden, wie bereits erwähnt, der zweiten Strippkolonne an deren Kopf zugeführt (als Rücklaufflüssigkeit). Die Zugabe am Kopf der zweiten Strippkolonne erfolgt über eine Ringleitung mit 8 nach unten und einer nach oben gerichteten Sprühdüse über deren Querschnitt gleichmäßig verteilt. Die Zusammensetzung dieser rückgeführten Mutterlauge ist wie folgt:

93,0 Gew.-%	Acrylsäure,
1,16 Gew.-%	Essigsäure,
4,7437 Gew.-%	Wasser,
0,0512 Gew.-%	Ameisensäure,
0,138 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0079 Gew.-%	Acrolein,
0,127 Gew.-%	Propionsäure,
0,125 Gew.-%	Furfurale,
0,0043 Gew.-%	Allylacrylat,
0,0044 Gew.-%	Allylformiat,
0,0219 Gew.-%	Benzaldehyd,
0,225 Gew.-%	Maleinsäureanhydrid,
0,358 Gew.-%	Diacrylsäure,
0,0078 Gew.-%	Phenothiazin,
0,0248 Gew.-%	MEHQ, und
0,001 Gew.-%	Sauerstoff.

3,0 m oberhalb des zweiten Fangbodens befindet sich in der Kondensationskolonne der erste von 24 weiteren Dual-Flow-Böden der bereits beschriebenen Art (Lochdurchmesser wieder einheitlich 14 mm), die wieder äquidistant mit einem Bodenabstand von 400 mm angeordnet sind.
Anschließend folgen, wie in den 21 und 22 gezeigt, im lichten Abstand von jeweils 500 mm aufeinanderfolgend zwei in ein in diesem Abschnitt befindliches Mannloch ragende segmentiert ausgeführte Dual-Flow-Böden (Lochdurchmesser ebenfalls einheitlich 14 mm und Öffnungsverhältnis = 16 %).
600 mm oberhalb des oberen der beiden vorgenannten Dual-Flow-Böden befindet sich ein als Verteilerboden ausgeführter hydraulisch abgedichteter Haubenboden, wie ihn die 17 dieser Schrift in der Draufsicht zeigt.
600 mm oberhalb des Übergangsbodens beginnt eine äquidistante (Bodenabstand = 600 mm) Anordnung von 24 erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden, wie sie in den 5 und 6 dieser Schrift ausgeführt und im Kontext mit diesen Figuren in dieser Schrift beschrieben sind.
1,50 m oberhalb des obersten erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschbodens (Querstrom-Haubenbodens) befindet sich der dritte Fangboden (Sammelboden, Kaminboden mit 16 ca. gleichmäßig verteilten bedachten Kaminen, zentrale Ablaufrinne, Boden 1,5 ° zur Ablaufrinne hin geneigt).
Vom dritten Fangboden werden als zweiter Seitenabzug 828725 kg/h Sauerwasser mit einer Temperatur von 61,2°C und bei einem Druck von ~ 1,25 bar entnommen.

Das Sauerwasser weist, wie bereits erwähnt, folgende Gehalte auf:

35213 kg/h des entnommenen Sauerwassers (61,2 °C) werden zusammen mit 65 kg/h der Inhibitorlösung 1 (20 °C) und 27,7 kg/h geschmolzenem MEHQ (80 °C) auf den obersten erfindungsgemäßen Querstrom-Stoffaustauschboden (Querstrom-Haubenboden) rückgeführt.
689 kg/h der Inhibitorlösung 1 werden (von unten betrachtet) auf den 9 ten erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenboden rückgeführt (mit einer Temperatur von 20 °C).
460 m³/h des entnommenen Sauerwassers werden mit einer Temperatur von 26,5 °C auf den fünften der nachfolgend zu beschreibenden Ventilböden (von unten gerechnet) rückgeführt (die Kühlung erfolgt durch mehrstufigen indirekten Wärmeaustausch; als Kälteträger wird Luft, Kühlwasser und kaltes Wasser verwendet).
326494 kg/h des entnommenen Sauerwassers werden auf eine Temperatur von 20,7 °C abgekühlt (die Abkühlung erfolgt gemeinsam mit dem vorstehenden Sauerwassermengenstrom durch mehrstufigen indirekten Wärmeaustausch; die letzte Kühlstufe von 26,5 °C auf 20,7 °C erfolgt getrennt und wärmeintegriert (flüssiges polymer grade Propylen wird als Kühlmittel verwendet und verdampft dabei; das resultierende gasförmige Propylen wird anschließend zur Gestaltung des Reaktionsgasgemischs für die Gasphasen-Partialoxidation verwendet).
324000 kg/h des auf 20,7 °C abgekühlten Sauerwassers werden mit dieser Temperatur auf den obersten der nachfolgend zu beschreibenden Ventilböden rückgeführt.
2494 kg/h des auf 20,7 °C abgekühlten Sauerwassers werden mit dieser Temperatur, wie bereits beschrieben, der kristallisativ weiter zu reinigenden rohen Acrylsäure hinzugefügt.
11018 kg/h des entnommenen Sauerwassers werden (mit der Temperatur von 61,2 °C) zum Zweck der im Folgenden noch auszuführenden Extraktion der Extraktionskolonne zugeführt.
2,4 mm oberhalb des dritten Fangbodens sind in der Kondensationskolonne in äquidistanter Anordnung (Bodenabstand = 600 mm) 10 konventionelle zweiflutige (vgl. WO 2008/090190 A1 ) Ventilböden angebracht. Die Höhe des Ablaufwehrs beträgt 15 bis 20 mm (die Ablaufwehre der unteren Böden sind höher wie diejenigen der oberen Böden). Das Öffnungsverhältnis (spezifische Bohrungsfläche) liegt bei 14,8% und die Summe der Ablaufflächen der Ablaufschächte von zwei aufeinanderfolgenden Ventilböden beträgt ~12 % (bei einem seitlich gelegenen Schacht 12,7 % und bei einem mittig gelegenen Schacht 12,5 %) der Kolonnenquerschnittsfläche. Als Ventile werden Ventile vom Typ TH-7 bzw. dazu äquivalente Ventile verwendet.

Der Druck am Kopf der Kondensationskolonne beträgt 1,17 bar. Am Kolonnenkopf verlassen 222463 kg/h Restgas mit einer Temperatur von 22,3 °C und den nachfolgenden Gehalten die Trennkolonne:

0,0957 Gew.-%	Acrylsäure,
0,0679 Gew.-%	Essigsäure,
1,36 Gew.-%	Wasser,
0,0037 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0994 Gew.-%	Acrolein,
0,0001 Gew.-%	Propionsäure,
0,0001 Gew.-%	Furfurale,
0,0027 Gew.-%	Allylformiat,
2,62 Gew.-%	CO₂,
0,7434 Gew.-%	CO,
0,191 Gew.-%	Propan,
0,306 Gew.-%	Propylen
3,81 Gew.-%	O₂, und
90,7 Gew.-%	N₂.

In einem indirekten Wärmeaustauscher wird das Restgas auf 27 °C erwärmt und anschließend werden 122641 kg/h dieses Restgases über einen Kreisgasverdichter auf einen Druck von 3,3 bar verdichtet, wobei die Temperatur auf ca. 161 °C steigt. 102641 kg/h des verdichteten Restgases werden als Kreisgas in die Gasphasen-Partialoxidation rückgeführt. 17793 kg/h des verdichteten Restgases werden der ersten Strippkolonne zum Zweck der Strippung des Extraktes aus der Sauerwasserextraktion zugeführt und 2207 kg/h des verdichteten Restgases werden auf direktem Weg der zweiten Strippkolonne zugeführt.
99822 kg/h des am Kopf der Kondensationskolonne dieselbe verlassenden Restgases wird ohne zusätzliche Verdichtung der Verbrennung zugeführt.
Die Extraktionskolonne für die Sauerwasserextraktion enthält als trennwirksame Einbauten randbündig eingepasst gelochte strukturierte Packungen (Höhe eines Packungselements: 200 mm) aus Edelstahlblechen (Werkstoff 1.4571) vom Typ Montz-Pak B1-350 mit einer aktiven Gesamthöhe von 14 m, die übereinander angeordnet sind.
Der Innendurchmesser der Extraktionskolonne beträgt über alle Packungen einheitlich 1000 mm. Ihre Höhe liegt bei 19 m. Als Extraktionsmittel wird Palatinol^® A verwendet. Sumpf- und Kopfgefäß der Kolonne sind im Durchmesser auf 1,4 m (Sumpf) bzw. 1,6 m (Kopf) erweitert, um die Phasentrennung im Sumpf zu verbessern und den Mitriss von Extraktionsmittel im Kopf der Kolonne zu reduzieren. Zusätzlich ist im Kopf der Kolonne eine Schüttung aus Kunststofffüllkörpern (z. B. Polyethylen oder Teflon) als Koaleszenzhilfe eingebracht.
Die Zufuhr von 11018 kg/h zu extrahierendem Sauerwasser (Temperatur = 61,2 °C) erfolgt unterhalb der untersten Packung in die Extraktionskolonne über entsprechende Durchtrittsöffnungen (Bohrungen des Durchmessers 10 mm) aufweisende Rohrverteiler. Oberhalb der obersten Packung der Extraktionskolonne wird ein Gemisch aus ca. 29 kg/h frischem Palatinol^® A) und 11425 kg/h aus der ersten Strippkolonne rückgeführtem und zuvor in dieser freigestripptem Extraktionsmittel (Aufgabetemperatur = 50 °C) aufgegeben.

Das rückgeführte Extraktionsmittel weist folgende Gehalte auf:

0,139 Gew.-%	Acrylsäure,
0,048 Gew.-%	Essigsäure,
0,0134 Gew.-%	Wasser,
0,0002 Gew.-%	Ameisensäure,
0,0014 Gew.-%	Acrolein,
0,0009 Gew.-%	Propionsäure,
0,0005 Gew.-%	Furfurale,
0,0001 Gew.-%	Allylformiat,
0,0214 Gew.-%	MEHQ,
0,0001 Gew.-%	Sauerstoff, und
99,775 Gew.-%	Palatinol^® A.

Die spezifische Masse des Sauerwassers beträgt 961,9 kg/m³. Das Extraktionsmittel wird ebenfalls über entsprechende Durchtrittsöffnungen (Bohrungen des Durchmessers 5 mm) aufweisende Rohrverteiler aufgegeben.
Das Sauerwasser bildet die kontinuierliche Phase und das Extraktionsmittel bildet die tropfenförmig dispers verteilte Phase (Tropfendurchmesser im Bereich von 2 bis 5 mm liegend), die in der wässrigen Phase absteigt.
Am Kopf der Extraktionskolonne werden 9181 kg/h an Raffinat (Temperatur ~ 55,3°C) entnommen, das folgende Gehalte aufweist:

0,938 Gew.-% Acrylsäure,

4,29 Gew.-% Essigsäure,

89,2 Gew.-% Wasser,

0,574 Gew.-% Ameisensäure,

4,78 Gew.-% Formaldehyd, und

0,218 Gew.-% Palatinol^® A.

Es wird gemeinsam mit zu verbrennendem Restgas der Verbrennung zugeführt. Dem Sumpf der Extraktionskolonne werden 13292 kg/h Extrakt entnommen, das folgende Gehalte aufweist (Temperatur ~ 60,9°C):

7,31 Gew.-%	Acrylsäure,
2,08 Gew.-%	Essigsäure,
4,38 Gew.-%	Wasser,
0,134 Gew.-%	Ameisensäure,
0,130 Gew.-%	Formaldehyd,
0,0156 Gew.-%	Acrolein,
0,0094 Gew.-%	Propionsäure,
0,0009 Gew.-%	Furfurale,
0,0486 Gew.-%	Allylformiat,
0,0185 Gew.-%	MEHQ, und
85,873 Gew.-%	Palatinol^® A.

Die Gesamtmenge des Extraktes wird auf den Kopf der ersten Strippkolonne geführt. Zuvor wird das Extrakt durch indirekten Wärmeaustausch in einem Wärmeaustauscher auf 111 °C erwärmt. Als Wärmeträger werden 11454 kg/h Gemisch aus 11425 kg/h der ersten Strippkolonne entnommener (178 °C) Sumpfflüssigkeit und ca. 29 kg/h ergänztem frischem (25 °C) Palatinol^® A verwendet. Dieses Gemisch kühlt dabei auf 120 °C ab. Durch anschließenden weiteren indirekten Wärmeaustausch wird die Gemischtemperatur auf 50 °C verringert (= Aufgabetemperatur für die Extraktionskolonne). Die erste Strippkolonne enthält als trennwirksame Einbauten 5 Dual-Flow-Böden und 15 konventionelle (einflutige (vgl. WO 2008/090190 A1 )) Querstrom-Thormannböden. Ebenso wie die Extraktionskolonne ist die erste Strippkolonne gegen die Umgebung thermisch isoliert. Der Innendurchmesser der ersten Strippkolonne beträgt über alle Böden einheitlich 1,7 m.
Ihre Höhe liegt bei 15,4 m. Die untersten 5 Böden sind als Dual-Flow-Böden ausgeführt und sind in der ersten Strippkolonne äquidistant (Abstand = 600 mm) angeordnet. Ihr Öffnungsverhältnis beträgt einheitlich 20 %. Der Lochdurchmesser der Dual-Flow-Böden beträgt einheitlich 14 mm (Lochanordnung entsprechend strenger Dreiecksteilung). Oberhalb des obersten Dual-Flow-Bodens befinden sich 15 konventionelle einflutige Querstrom-Thormannböden, die äquidistant angeordnet sind (500 mm Abstand). Diese Thormann-Böden sind derart ausgestaltet, dass über die Anordnung der Treibschlitze in den Hauben der Thormann-Böden in in Querstrom-Richtung aufeinanderfolgenden Rinnen jeweils eine zueinander entgegengesetzte Strömungsrichtung der Flüssigkeit erzeugt wird. Das Öffnungsverhältnis (auf den Querschnitt bezogene Gasdurchtrittsfläche) beträgt 14 %.
Oberhalb des letzten Bodens befindet sich noch eine Schüttung (Höhe 600 mm, Pall-Ringe aus Metall, 25 × 25) als Tropfenfänger.
Unterhalb des untersten Dual-Flow-Bodens werden 6940 Nm³/h an verdichtetem Restgas (Druck ~ 3,3 bar, Temperatur ~ 160,9 °C) in die erste Strippkolonne geführt, wo es im Gegenstrom zum in der ersten Strippkolonne ablaufenden Extrakt aufsteigt.
Am Kopf der ersten Strippkolonne werden 19659 kg/h an erstem beladenem Gas herausgeführt (Temperatur = 85,5 °C, Druck: 1,78 bar) und der zweiten Strippkolonne zugeführt. Die Temperatur im Sumpf der ersten Strippkolonne beträgt ca. 178 °C. 111425 kg/h Sumpfflüssigkeit werden dem Sumpf der ersten Strippkolonne kontinuierlich entnommen. 11425 kg/h der aus der ersten Strippkolonne entnommenen Sumpfflüssigkeit, ergänzt mit ca. 29 kg/h frischem (25 °C) Palatinol^® A, werden durch zweistufigen indirekten Wärmeaustausch (die erste Stufe in einem Plattenwärmeaustauscher wärmeintegriert gegen Extrakt) auf 50 °C abgekühlt und auf den Kopf der Extraktionskolonne rückgeführt. 105 m³/h der aus der ersten Strippkolonne entnommenen Sumpfflüssigkeit werden in einem außenliegenden Zwangsumlaufrohrbündelentspannungsverdampfer auf 188 °C erhitzt und in den Sumpf der ersten Strippkolonne rückgeführt.
Nach 70 Tagen ununterbrochenem Betrieb des Verfahrens ist in der in der Kondensationskolonne mitverwendeten erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Haubenböden keine Bildung von unerwünschtem Polymerisat feststellbar.
Vergleichsbeispiel
Es wird wie im Beispiel verfahren. Die erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden über dem zwischen den Dual-Flow-Böden und den erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenböden angebrachten hydraulisch abgedichteten „Verteiler“-Haubenboden sind jedoch durch eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Haubenböden ersetzt, die sich von einem erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenboden nur darin unterscheiden, dass die Ablaufschächte des erfindungsgemäßen Querstrom-Haubenbodens zu einem einzigen Ablaufschacht mit gleicher (Gesamt-)Querschnittsfläche verschmolzen sind und sich dieser Ablaufschacht in der dem wenigstens einen Zulauf gegenüberliegenden Hälfte des Querstrom-Stoffaustauschbodens an dessen äußerem Rand befindet und sich alle Zeilen an Durchtrittsöffnungen des Stoffaustauschbodens zur Querstromrichtung entgegengesetzt vor dem einen Ablaufschacht befinden (d.h., in Querstromrichtung befindet sich keine Durchtrittsöffnung hinter dem Ablaufschacht).
Nach 70 Tagen ununterbrochenem Betrieb des Verfahrens ist in der in der Kondensationskolonne mitverwendeten nicht erfindungsgemäßen Abfolge von Querstrom-Haubenböden deutlich sichtbare Bildung von unerwünschtem Polymerisat feststellbar. Die Reinheit der entnommenen rohen Acrylsäure ist im Wesentlichen unverändert (Unterschied < 0,3 Gew.-%-Punkte).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, 4. Auflage, Steinkopff Verlag Dresden, 1974, S. 434 [0247]

Claims

Ein in einer trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonne durchgeführtes thermisches Trennverfahren zwischen wenigstens einem in der Trennkolonne aufsteigenden Gas und wenigstens einer in der Trennkolonne absteigenden Flüssigkeit, von denen wenigstens eines (Meth)acrylmonomere enthält, wobei es sich bei wenigstens einem Teil der trennwirksamen Einbauten um wenigstens eine Abfolge von wenigstens zwei baugleichen (identischen) Querstrom-Stoffaustauschböden handelt, die wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen, durch den hindurch vom jeweiligen Querstrom-Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigt, und die Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge in der Trennkolonne so übereinander angeordnet sind, dass – zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Querstrom-Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht angebracht sind, wodurch sich ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten der Trennkolonne befinden, – der wenigstens eine Ablaufschacht des oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens einen Zulaufschacht für den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden bildet, durch den Flüssigkeit vom oberen Querstrom-Stoffaustauschboden als wenigstens ein Zulauf auf den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden absteigt, – die durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit, über den (gesamten) unteren Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet, von dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden quer über den Boden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens strömt, und – sich zwischen dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden und dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens Durchtrittsöffnungen befinden, durch die das wenigstens eine Gas durch den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch aufsteigt, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens innerhalb einer der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
Thermisches Trennverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, eine Abfolge von Querstrom-Siebböden, oder von Querstrom-Glockenböden, oder von Querstrom-Ventilböden ist.
Thermisches Trennverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als fünfzig baugleiche Querstrom-Stoffaustauschböden umfasst.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrom-Stoffaustauschböden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, äquidistant übereinander angeordnet sind.
Thermische Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, die Flüssigkeit auf dem jeweils unteren Querstrom-Stoffaustauschboden von dem wenigstens einen Zulauf mäandrierend zu dem wenigstens einen Ablaufschacht strömt.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkolonne wenigstens eine weitere trennwirksame Einbaute aus der Gruppe bestehend aus geordneten Packungen, ungeordneten Packungen, Abfolgen aus Dual-Flow-Böden, und Füllkörpern enthält.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als zwanzig Ablaufschächte aufweist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen der Ablaufschächte eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, kreisförmig, oder rechteckig, oder quadratisch oder derjenige eines Langlochs ist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, nicht mehr als 20% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Querschnittsflächen der Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, wenigstens 0,2% der Querschnittsfläche des Querstromstoffaustauschbodens beträgt.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens der Hälfte aller Ablaufschächte wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, allseitig von Durchtrittsöffnungen umgeben ist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querstrom-Stoffaustauschboden der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Thermisches Trennverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche nicht mehr als zwei Drittel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, sich in einem Kreissegment des Querstrom-Stoffaustauschbodens befindet, dessen Fläche wenigstens ein Fünftel der halben Kreisfläche des Querstrom-Stoffaustauschbodens beträgt.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass sich auf derjenigen geraden Linie, die den Schwerpunkt einer Ablauföffnung mit dem Schwerpunkt der Zulauffläche des ihr gegenüberliegenden Zulaufs verbindet, keine weitere Ablauföffnung befindet.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnungen des wenigstens einen Ablaufschachts innerhalb des Kreissegments so angeordnet sind, dass die kürzeste direkte Verbindungslinie vom Schwerpunkt einer Ablauföffnung zu einem Punkt auf der Umfangslinie des Querstrom-Stoffaustauschbodens nicht länger als zwei Drittel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, und dem geometrischen Mittelpunkt des kreisförmigen Querstrom-Stoffaustauschbodens wenigstens so lang wie ein Drittel des Radius des Querstrom-Stoffaustauschbodens ist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht des jeweils oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, in der der jeweils untere von zwei aufein- anderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, als Zulaufschacht für den jeweils unteren Querstrom-Stoffaustauschboden soweit nach unten gezogen ist, dass er in die auf dem unteren Querstrom-Stoffaustauschboden strömende Flüssigkeit taucht.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ablaufschacht des jeweils oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, in der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, als Zulaufschacht für den jeweils unteren Querstrom-Stoffaustauschboden nur soweit nach unten gezogen ist, dass er nicht in die auf dem unteren Querstrom-Stoffaustauschboden strömende Flüssigkeit taucht.
Thermisches Trennverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet dass die im Zulaufschacht auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit auf eine Zulauffläche des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens absteigt, die Durchtrittsöffnungen aufweist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 20% der Durchtrittsöffnungen eines Querstrom-Stoffaustauschbodens der wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, einen einheitlichen Querschnitt aufweisen.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine (Meth)acrylmonomere ein solches aus der Gruppe bestehend aus Acrolein, Acrylsäure, Ester der Acrylsäure, Methacrolein, Methacrylsäure und Ester der Methacrylsäure ist.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verfahren der fraktionierenden Kondensation zur Abtrennung von Acrylsäure aus einem Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation einer C₃-Vorläuferverbindung der Acrylsäure mit molekularem Sauerstoff zu Acrylsäure ist.
Thermisches Trennverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens eine Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden, innerhalb der der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung für das wenigstens eine aufsteigende Gas aufweist, eine Abfolge von Querstrom-Stoffaustauschböden ist, deren Durchtrittsöffnungen Treibschlitze aufweisende Glockendurchtrittsöffnungen sind, – in der Trennkolonne unterhalb dieser wenigstens einen Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens eine Abfolge von Dual-Flow-Böden angebracht ist, – die Zufuhr des Acrylsäure enthaltenden Produktgasgemischs in die Trennkolonne unterhalb des untersten Dual-Flow-Bodens erfolgt, und – der wenigstens einen Abfolge von Dual-Flow-Böden kondensierte Acrylsäure entnommen wird.
Thermisches Trennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolonne ein gasförmiges und/oder flüssiges Stoffgemisch zugeführt wird, das ≥ 2 Gew.-% an wenigstens einem (Meth)acrylmonomeren enthält.
Kreisförmiger, Durchtrittsöffnungen aufweisender Stoffaustauschboden, der nur in einer Hälfte wenigstens einen Ablaufschacht mit Ablauföffnung und in der dieser Hälfte gegenüber liegenden Hälfte keine an Durchtrittsöffnungen freie Zulauffläche aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass er ausgehend vom Schwerpunkt der Ablauföffnung des wenigstens einen Ablaufschachts nicht nur in der in Richtung der gegenüber liegenden Hälfte vor dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Bodenfläche sondern auch in der in entgegengesetzter Richtung hinter dem wenigstens einen Ablaufschacht befindlichen Bodenfläche Durchtrittsöffnungen für im Arbeitsbetrieb aufsteigendes Gas aufweist.
Eine in einer Trennkolonne enthaltene Abfolge von wenigstens zwei baugleichen (identischen) Querstrom-Stoffaustauschböden, die wenigstens einen Ablaufschacht aufweisen, durch den hindurch vom jeweiligen Querstrom-Stoffaustauschboden Flüssigkeit absteigen kann, wobei die Querstrom-Stoffaustauschböden innerhalb der Abfolge in der Trennkolonne so übereinander angeordnet sind, dass – zwei von oben nach unten aufeinanderfolgende Querstrom-Stoffaustauschböden in der Trennkolonne jeweils um 180° um die Kolonnenlängsachse gegeneinander verdreht angebracht sind, wodurch sich ihre Ablaufschächte auf einander gegenüber liegenden Seiten der Trennkolonne befinden, – der wenigstens eine Ablaufschacht des oberen von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden wenigstens einen Zulaufschacht für den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden bildet, durch den Flüssigkeit vom oberen Querstrom-Stoffaustauschboden als wenigstens ein Zulauf auf den unter ihm befindlichen Querstrom-Stoffaustauschboden absteigen kann, – eine durch den wenigstens einen Zulaufschacht vom oberen auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden absteigende Flüssigkeit, über den (gesamten) unteren Querstrom-Stoffaustauschboden betrachtet, von dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden quer über den Boden zu dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens strömen wird, und – sich zwischen dem wenigstens einen Zulauf auf den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden und dem wenigstens einen Ablaufschacht des unteren Querstrom-Stoffaustauschbodens Durchtrittsöffnungen befinden, durch die Gas durch den unteren Querstrom-Stoffaustauschboden hindurch aufsteigen kann, dadurch gekennzeichnet, dass – innerhalb der Abfolge von baugleichen Querstrom-Stoffaustauschböden der jeweils untere von zwei aufeinanderfolgenden Querstrom-Stoffaustauschböden in Richtung der Querströmung von seinem wenigstens einen Zulauf zu seinem wenigstens einen Ablaufschacht zusätzlich noch hinter wenigstens einem Ablaufschacht wenigstens eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die Gas aufsteigen kann.