JP5097533B2 - 易重合性物質取扱装置 - Google Patents
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Description
反応器本体と、該反応器から突設されたノズルとを有する酸化反応器において、該ノズル内に不活性ガスを供給する手段およびノズルを加熱する手段を備えた酸化反応器(特許文献1)。
金属薄膜は、ノズルの途中を遮断するように設けられる。ノズルの途中とは、ノズルの基端(装置本体側)から先端(蓋体側)までの間である。金属薄膜は、ノズルの内壁全体における易重合性物質の滞留を抑える点から、できるだけノズルの基端に近い位置(すなわち基端近傍)に設けられることが好ましい。
金属薄膜には、通気口が形成される。通気口の大きさは、0.1〜100cm2が好ましく、0.2〜50cm2がさらに好ましい。通気口が小さいほど、少量の置換ガスで効率よく置換できるが、圧力損失が大きくなり金属薄膜が破れやすくなる。また、通気口が大きいほど、圧力損失は小さくなるが、置換ガスが多量に必要となる。置換ガスは、反応ガスに混入するため、置換ガスの量は少ないほど好ましい。
置換ガスとは、易重合性物質の重合を抑えるガスである。置換ガスとしては、例えば、乾燥空気、不活性ガス(窒素ガス、希ガス、炭酸ガス等。)等が挙げられる。
図1は、多管式反応器におけるラプチャーディスク取り付け用ノズル付近を示す断面図である。多管式反応器10(易重合性物質取扱装置)は、反応器本体12(装置本体)と、反応器本体12の上部チャンネル62から突設されたノズル14と、ノズル14の開口を封止するラプチャーディスク部16と、ラプチャーディスク部16を介してノズル14にボルト18およびナット20によって接続された放出管22と、ノズル14の周囲に設けられたノズル加熱手段24とを具備する。
内管28は、先端(ラプチャーディスク部16側)に形成されたフランジ30が外管26の先端に係止され、基端(反応器本体12側)が外管26の途中かつ外管26の基端近傍に位置するように設けられる。
外管26と内管28との間には空隙32が形成され、空隙32は、外管26および内管28の基端にて封止材34によって封止される。
また、内管28の周壁には、一端がノズル14(内管28)の内部に連通し、他端が空隙32に連通する第2の貫通孔38が形成されている。
そして、第1の貫通孔36、空隙32および第2の貫通孔38によって、ガス供給流路が形成され、該ガス供給流路およびコンプレッサー(ガス源)との組み合わせによって、ガス供給手段が構成さる。
アルミニウム箔40の中央には、通気口42が形成されている。
ラプチャーディスク部16においては、反応器本体12の内部が異常昇圧した際に、ラプチャーディスク46のドーム部44が座屈反転し、ノズル14側とは反対側のホルダ50の内部に設けられた十字形のナイフ52にドーム部44が衝突して、ラプチャーディスク46が破裂、開口する。これにより、反応器本体12の内部の過剰圧力が、放出管22を通って外部に放出される。
多管式反応器10の反応管56内に触媒を充填する。
多管式反応器10のシェル58内に熱媒を導入し、反応管56内を所定の反応温度に昇温し、多管式反応器10の下部チャンネル60内に原料ガス導入口70から原料ガスを供給し、該原料ガスを所定の空間速度にて反応管56内を通過させる。
反応管56から排出される(メタ)アクロレインを含む反応ガスは、上部チャンネル62内を通って反応ガス排出口72から排出される。
原料ガスとしては、イソブチレン、t−ブタノールおよびメチル−t−ブチルエーテルからなる群から選ばれる1種以上のガスの1〜20容量%、分子状酸素の1〜20容量%、水蒸気の0〜40容量%、および不活性ガス(窒素、炭酸ガス等。)を含む混合ガスが挙げられる。
空間速度としては、500〜3000hr−1が好ましい。
ガス供給手段から供給される置換ガスの流量は、5〜1000NL/hrが好ましい。
触媒、原料ガス、反応温度を変更する以外は、(メタ)アクロレインの製造と同様にして(メタ)アクリル酸の製造を行う。
原料ガスとしては、(メタ)アクロレインの1〜20容量%、分子状酸素の1〜20容量%、水蒸気の1〜40容量%、不活性ガス(窒素、炭酸ガス等。)を含む混合ガスが挙げられる。
反応温度は、通常、200〜400℃である。
〔実施例1〕
メタクロレインの製造:
内管28の基端の開口を封止するように、直径10mm(0.785cm2)の通気口42が形成された厚さ100μmのアルミニウム箔40を、内管28の基端に一致する形状の金属部品を用いて、該金属部品と内管28の基端との間に挟み、金属部品およびアルミニウム箔40を内管28の基端にボルトにて固定した。該内管28を、アルミニウム箔40が反応器本体12側となるように、かつアルミニウム箔40がノズル14の途中を遮断するように、外管26(ノズル本体)内に挿入した。さらに、ラプチャーディスク部16を介してノズル14(外管26)に放出管22を接続した。
多管式反応器10のシェル58内に熱媒を導入し、反応管56内を340℃に昇温し、多管式反応器10の下部チャンネル60内に原料ガス導入口70から、イソブチレンの5容量%、分子状酸素の12容量%、水蒸気の10容量%、および窒素の73容量%からなる原料ガスを供給し、該原料ガスを空間速度1000hr−1にて反応管56内を通過させた。
反応管56から排出されるメタクロレインを含む反応ガスを、上部チャンネル62の反応ガス排出口72から排出した。
メタクリル酸の製造:
内管28の基端の開口を封止するように、直径10mm(0.785cm2)の通気口42が形成された厚さ100μmのアルミニウム箔40を実施例1と同様にして固定し、該内管28を、アルミニウム箔40が反応器本体12側となるように、かつアルミニウム箔40がノズル14の途中を遮断するように、外管26(ノズル本体)内に挿入した。さらに、ラプチャーディスク部16を介してノズル14(外管26)に放出管22を接続した。
多管式反応器10のシェル58内に熱媒を導入し、反応管56内を290℃に昇温し、多管式反応器10の下部チャンネル60内に原料ガス導入口70から、実施例1で製造されたメタクロレインの5容量%、分子状酸素の10容量%、水蒸気の15容量%、および窒素の70容量%からなる原料ガスを供給し、該原料ガスを空間速度1000hr−1にて反応管56内を通過させた。
反応管56から排出されるメタクリル酸を含む反応ガスを、上部チャンネル62の反応ガス排出口72から排出した。
12 反応器本体(装置本体)
14 ノズル
26 外管(ノズル)
28 内管(ノズル)
32 空隙(ガス供給手段)
36 第1の貫通孔(ガス供給手段)
38 第2の貫通孔(ガス供給手段)
40 アルミニウム箔(金属薄膜)
42 通気口
46 ラプチャーディスク(蓋体)
Claims (1)
- 易重合性物質を取り扱う装置であって、
装置本体と、該装置本体から突設されたノズルと、該ノズルの開口を封止する蓋体と、前記ノズルの基端から先端までの間を遮断するように設けられ、かつ通気口が形成された金属薄膜と、前記蓋体と前記金属薄膜との間に置換ガスを供給するガス供給手段とを具備する、易重合性物質取扱装置。
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