KR100411416B1 - 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이, 다운커머를 가지지않는 천공트레이타워 및 증류방법 - Google Patents

다운커머를 가지지 않는 천공 트레이, 다운커머를 가지지않는 천공트레이타워 및 증류방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이는 (a) 구멍의 직경 d는 10mm에서 25mm의 범위내에 있어야 한다. (b) 두 개의 근접 구멍 사이의 중심간 거리는 1.2d에서 3d의 범위내에 있어야 한다. (c) 트레이 두께는 2mm에서 8mm의 범위내에 있어야 한다. (d) 개구율은 10%에서 30%의 범위내에 있어야 한다는 조건을 충족시킨다. 둘 이상의 이러한 천공 트레이에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이는 아래의 조건을 충족시킨다: (g) 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 사이의 간격은 0.1D에서 0.5D의 범위내에 있어야 하며, 여기서 D는 타워 직경이다. (h) 천공 트레이의 수평공차는 8mm를 초과하지 않는다. (i) 다운커머를 가지지 않는 복수의 천공 트레이들이 동일 스테이지에서 사용되는 경우 다운커머를 가지지 않는 인접 천공 트레이에 각각 소속된 가장 근접한 두 개의 구멍들은 50mm에서 150mm 범위내의 거리만큼 서로 분리된다. 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 이용함으로써, (메타)크릴산과 같은 중합성 화합물 또는 중합성 화합물을 함유한 액체를 장기간동안 안정적인 방법으로 증류할 수 있으며 중합물의 생성을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

다운커머를 가지지 않는 천공 트레이, 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워 및 증류 방법 {Perforated tray without downcomer, perforated tray tower without downcomer, and method of distillation}
본발명은 다운커머(downcomer)를 가지지 않는 천공 트레이, 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워 및 증류 방법에 관한 것이며, 특히, (1) 중합체의 형성을 효과적으로 억제하면서 장기간에 걸쳐 (메타)크릴산((meth)acrylic acid)과 같은 중합성 화합물과 그러한 화합물을 함유한 액체 (이하, 종합적으로 "중합성 화합물"로 칭함)의 안정적인 증류를 가능하게 하는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이에 관한 것이며, (2) 이러한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워에 관한 것이며, (3) 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 이용한 증류 방법에 관한 것이다.
상품의 제조에 있어서, 산소 또는 중합 방지제가 존재하는 경우 화합물의 중합을 방지하기 위해 (메타)크릴산 또는 그의 에스테르과 같은 중합성 화합물을 증류하고 정제하는 것은 일반적으로 널리 알려진 방법이다. 또한, 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이와 이러한 트레이에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 이용하여 증류를 실행하는 것은 공지된 방법이다.
다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워에 배치된 다운커머 없는 천공 트레이는 지지 빔, 지지 링등에 트레이를 고정하기 위한 클램프, 볼트등을 위한 구멍을 제외한 전면에 천공이 거의 균일하게 형성된다. 일반적으로, 구멍(천공)들은 펀칭 프레스 또는 드릴에 의해 형성된다. 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이에서, 다운커머 없는 천공 트레이가 다운커머없는 트레이 타워에 배치될 때 트레이 사이의 간격과 수평공차 뿐만 아니라 구멍의 직경, 구멍 형상, 트레이 두께, 개구율에 대한 규정은 기능 개선에 있어 매우 중요한 요소이다. (참조: Hashimoto et al.에 의해 1970년에 발행된Properties of Perforated Trays Without Downcomer, Vol. 34, Chemical Engineering, 567-571 페이지와 Asakura Shoten에 의해 1966년에 발행된Distillation Engineering Handbook)
그러나, 일부의 경우에, 예를 들면, 종래의 다운커머 없는 천공 트레이를 이용한 (메타)크릴산의 증류에 의해 생성된 중합물은 작동을 중지한 후 인위적 또는 화학적으로 제거해야한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 아래와 같이 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 이용한 증류중에 중합을 방지하며 각각의 특정 상태를 실현하는 방법들이 제안되었다. 각각의 방법은 중합 방지제(안정제)를 이용한 중합 억제 효과의 개선을 주요 목표로 한다.
제1상태는 다운커머 없는 천공 트레이 타워의 내면이 중합성 화합물을 함유한 액체에 젖은 상태이다. 이것은 중합 방지제가 액체부분에 주로 존재하며 기체부분에는 소량 존재하기 때문에, 기체부분을 액체부분에 접촉하도록 함으로써 중합 방지제에 기체부분을 접촉하기 위함이다.
상기 제1상태를 실현하기 위한 기술의 일예가 U.S. Patent No. 3,717,553에 개시되어 있다. 이 기술은, 구체적으로, 타워의 내면 근처의 천공 트레이의 구멍들이 확장된 직경을 가지거나 슬릿(slit)을 형성하도록 하여, 타워의 내면과 천공 트레이의 배면이 액체로 완전 젖도록 한다.
U.S. Patent No. 3,988,213은 상기 제1상태에 상반되는 상태를 실현함으로써 타워 벽면상의 중합을 방지하는 방법을 개시한다. 구체적으로, 이 방법은 재킷(jacket)을 설치함으로써 타워 벽면의 온도를 기체부분보다 높게 유지하여, 중합 방지제를 함유하지 않은 기체가 응축되고 타워 벽면에 중합되는 것을 방지하는 방법이다.
제2상태에서, 기체 그리고/또는 액체는 채널링 및 정체되지 않는다. 이것은 채널링 및 정체로 인해 중합 방지제가 불균일하게 배분되거나 불충분하게 분산되는 것을 방지하기 위함이다.
일본 특허 출원 No. 10-212249/1998 (特開平 10-212249호 공보)과 대응 유럽 특허 출원 0856 343 Al은 제2상태를 실현하는 특정 기술의 일예를 개시한다. 구체적으로, 지지 링 (천공 트레이 지지 부재)은 펀칭하여 구멍을 형성하는데, 이 구멍을 통하여 지지 링상의 액체가 원활하게 아래로 흐른다.
일본 특허 출원 No. 10-76103/1998 (特開平 10-76103호 공보)은 제2상태를 실현하는 특정 기술의 일예를 개시한다. 구체적으로, 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이들이 타워 벽면으로부터 1mm에서 15mm의 거리로 분리되어 액체가 타워 벽면 근처에서 채널링 및 정체되지 않도록 한다.
상기 기술들은 각각 중합물의 형성을 어느 정도 방지할 수 있으나, 충분하지는 않다. 종래의 기술들은 타워 및 천공된 트레이에서 특정 구성을 부가함으로써 제1상태 또는 제2상태를 성공적으로 실현하기는 하나, 두 상태를 동시에 또한 확실히 실현하지는 못한다.
또 다른 문제점은 상기와 같이 재킷을 설치하기 위해서는 거대한 설비 투자비와 정밀한 온도 관리가 요구되며 이는 실용적이지 못하다. 상기와 같은 재킷을 이용하는 방법에서는, 타워 벽면이 젖지 않으므로 (건조를 유지함) 기체가 응축되지 않아 제1상태에 상반되는 상태를 실현하게 된다.
따라서, 상기 제1상태 및 제2상태를 동시에 확실히 실현하여, 중합물의 형성을 효과적으로 방지하며 장기간에 걸쳐 안정적인 증류를 실시할 수 있도록 하는 증류 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이, 다운커머를 가지지않는 천공 트레이 타워, 그리고 중합물의 형성을 효과적으로 방지하며 장기간에 걸쳐 (메타)크릴산과 같은 중합성 화합물을 안정적으로 증류할 수 있도록 하며 (메타)크릴산과 같은 중합성 화합물의 증류에 특히 적합한 증류 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 발명자는 상기와 같은 목적을 이루기 위하여 성실히 연구한 결과, 상기 제1상태 및 제2상태 모두를 실현함으로써 중합물의 형성을 효과적으로 방지하며 (i) 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이의 구멍의 직경과 구멍의 피치뿐만 아니라 트레이 두께와 개구율이 특정 범위내로 규정되는 경우, (ii) 다운커머를 가지지 않는 복수의 천공 트레이들이 동일한 스테이지에서 사용될 때 두 개의 가장 근접한 위치의 구멍들간의 거리뿐 아니라 타워에 배치된 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 사이의 간격과 천공 트레이의 기울기(수평공차)가 특정 범위내로 규정되는 경우, (iii) 특정 조건하에서 증류를 위하여 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 사용하는 경우에 장기간에 걸쳐 안정적인 증류를 실행할 수 있다는 것을 발견하였다.
특히, 상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에 따른 다운 커머를 가지지 않는 천공 트레이는 아래의 조건들 (a) ~ (d)를 충족한다:
(a) 구멍의 직경 d는 10mm에서 25mm의 범위내에 있어야 한다.
(b) 두 개의 근접 구멍 사이의 중심간 거리는 1.2d에서 3d의 범위내에 있어야 한다.
(c) 트레이 두께는 2mm에서 8mm의 범위내에 있어야 한다.
(d) 개구율은 10%에서 30%의 범위내에 있어야 한다.
또한, 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이는 둘 이상의 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이에 적합하며 아래의 조건을 충족한다:
(g) 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 사이의 간격은 0.1D에서 0.5D의 범위내에 있어야 하며, 여기서 D는 타워 직경이다.
(h) 천공 트레이의 수평공차는 8mm를 초과하지 않는다.
(i) 다운커머를 가지지 않는 복수의 천공 트레이들이 동일 스테이지에서 사용되는 경우 다운커머를 가지지 않는 인접 천공 트레이에 각각 소속된 가장 근접한 두 개의 구멍들은 50mm에서 150mm 범위내의 거리만큼 서로 분리된다.
또한, 본 발명에 따른 증류 방법은 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이를 사용하여 중합성 화합물 또는 중합성 화합물을 함유한 액체를 증류하는 방법이다.
다운커머를 가지지 않는 특정 천공 트레이 또는 상기 조건들을 만족하는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이를 이용한 중합성 화합물의 증류는 최소한 아래의 장점들을 가진다.
(1) 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이상에 균일하게 흐르는 기체와 액체에 있어서 액체 농도의 변화는 적고 중합 방지제의 농도는 보다 균일하다.
(2) 기체와 액체는 채널링되지 않고 원활히 흐르며 비교적 짧은 기간동안 정체하지 않는다.
(3) 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이와 타워의 내면벽은 중합 방지제를 함유한 액체에 적셔진다. 그러므로, 타워의 내면은 건조한 부분이 전혀 없이 완전히 적셔진다.
(4) 액체는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이상에서 정체하지 않는다.
본 발명과 상기 설명한 장점에 의하면, 중합물의 형성을 효과적으로 방지하면서 제1상태와 제2상태 모두를 동시에 확실히 실현할 수 있다.
본 발명의 특징과 이점을 충분히 이해하기 위해서는, 첨부된 도면에 연관된 아래의 상세한 설명을 참조하여야 한다.
도1은 본 발명에 따른 일실시예의 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이의 구조를 도시한 단면도.
도2(a)에서 도2(e)는 도1에 도시된 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이의 다양한 구멍 형성을 보여주는 도면.
도3은 도1에 도시한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이와 동일한 천공 트레이에 적합한 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이의 단면의 일예를 도시한 도면.
도4는 동일한 스테이지에 배치된 복수의 다운커머를 가지지 않는 트레이들로부터 조립된 확장 천공 트레이의 조립을 도시한 도면.
도5(a)는 도4에 도시한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워에서 복수의 천공 트레이들이 동일한 스테이지에서 사용된 경우 인접 천공 트레이들의 연결부의 구조를 도시한 도면, 도5(b)는 인접 천공 트레이들에 각각 속하는 가장 근접한 위치의 두 개의 구멍사이의 중심간 거리 (L2)를 도시한 도면.
도6(a)와 도6(b)는 천공 트레이들간의 연결부의 구조를 도시한 도면이며, 도6(a)는 도4와 도5(a)에 도시한 확장 천공 트레이를 B-B선을 따라 자른 단면도, 도6(b)는 도4와 도5(a)에 도시한 확장 천공 트레이를 A-A선을 따라 자른 단면도.
도7은 하부 스테이지에서 천공 트레이의 구멍에 겹쳐지며, 블라인드율 산출의 기준으로 사용되는, 도3에 도시한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워에서, 상부 스테이지에서의 천공 트레이의 구멍을 도시한 도면.
도8은 도4에 도시한 확장 천공 트레이에서, 홀수 번호의 트레이의 방향과 연관하여 짝수 번호의 트레이 방향을 도시한 도면.
도면을 참조하여, 이하 본 발명에 따른 실시예가 설명될 것이다. 이제부터 일부 경우에 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이는 간단하게 천공 트레이라고 하며, 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워는 타워라고 한다.
도1은 본 발명의 일실시예인 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이(1)를 도시한다. 도1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 천공 트레이(1)는 실질적으로 동일한 직경을 가지며 아래의 조건(b)을 만족시키는 실질적으로 동일한 거리만큼 서로 분리된 복수의 구멍들(2)로 천공되어 있다. 구멍들(2)에 대하여, 조건(a)에서 (d)가 명시된다.
(a) 구멍은 10mm에서 25mm 범위내의, 바람직하게는 12mm에서 22mm 범위내의직경d를 가진다.
(b) 구멍(2)은 인접 구멍(2)로부터 1.2d에서 3d 범위내의, 바람직하게는 1.5d에서 2.5d 범위내의거리 L1만큼 떨어져 있으며, 여기에서 거리 L1은 두 개의 구멍들(2)의 중심간 거리로 측정된다.
(c) 트레이는 2mm에서 8mm 범위내의, 바람직하게는 2mm에서 4mm 범위내의 두께를 가진다.
(d) 개구율은 10%에서 30%, 바람직하게는 12%에서 17%의 범위를 가진다.
본 발명에서, 개구율은 천공 트레이(1)가 배치된 타워(다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워)의 횡단면적에 대한 천공 트레이(1)의 구멍(2)들의 합계 면적의 비율(퍼센트)로 정의된다. 그러므로, 개구율은 아래의 식과 같이 나타낼 수 있다.
개구율 (%) = (P/Q) x 100
여기에서 P는 구멍들(2)의 합계 면적이며 (전체 구멍들(2)을 종합적으로 개구부로 칭하기로 한다), Q는 천공 트레이(1)가 배치된 타워의 횡단면적이다.
천공 트레이(1)는 외주면에서 조건(a),(b)를 충족시키는 구멍(2)을 가지지 못하는 경우가 있다. 이런 경우, 상기 조건(a),(b)를 반드시 충족시키지 않는 작은 구멍이 제공된다. 이러한 구성으로 인해 기체와 액체 흐름이 천공 트레이(1)의 외주면에 도달할 수 있으며, 액체 흐름이 정체하지 않도록 하여 중합물의 생성을 방지한다.
조건(a)에서 (d)에 따라 천공 트레이(1)에 적합한 타워를 사용하면, 중합물의 생성을 효과적으로 방지하면서 중합성 화합물을 증류할 수 있다. 이것은 아래의 이유 때문이다.
개구율이 일정값에 고정된다고 가정하면, 구멍이 10mm 미만의 직경을 가진 경우, 구멍(2)을 통해 액체가 원활히 흐르지 못하며, 중합물의 발생 가능성을 증가시킨다. 반대로, 25mm를 초과하는 직경을 가진 구멍은 액체의 흐름을 인접 구멍들(2()간에 생성된 확장 영역에서 정체하도록 하며, 중합물의 발생 가능성을 증가시킨다.
1.2d 미만의 인접 구멍들(2)의 중심간 거리 L1은 기체와 액체의 흐름을 분리한다. 3d를 초과하는 중심간 거리 L1은 액체 흐름이 인접 구멍들(2)간에 생성된 확장 영역에서 정체하도록 하며, 중합물의 발생 가능성을 증가시킨다.
트레이 두께가 2mm 미만인 경우 천공 트레이(1)가 진동하여 천공 트레이(1)상에서 액체 구배(勾配)가 발생하며 천공 트레이(1)가 부분적으로 건조될 가능성이 높아진다. 트레이 두께가 8mm를 초과하면, 액체 흐름이 구멍들(2)에서 정체하여 중합물 발생 가능성이 증가된다.
구멍의 직경이 일정값에 고정된다고 가정하면, 개구율이 10% 미만인 경우 액체의 흐름이 정체되며, 중합물 발생 가능성이 높아진다. 반대로, 30%를 초과하는 개구율은 기체와 액체 흐름을 분리시키며 중합물 발생 가능성을 증가시킨다.
본 발명에 따른 다운커머(1)를 가지지 않는 천공 트레이를 이용한 기술에서, 중합성 화합물은 액체의 일부를 천공 트레이(1)상에 보유하면서, 구멍들(2)을 통해액체 일부가 아래로 흐르게 하고 기체가 상승하도록 하여 기체와 액체가 접촉하도록 한다. 그러므로, 바람직한 상태를 생성하기 위하여 구멍(2)을 통한 액체와 기체 흐름을 제어할 필요가 있으며, 이것은 종래 기술로는 상당히 성취하기 어려운 부분이다.
본 발명에서, 구멍(2)을 통한 액체의 하강과 기체의 상승은 바람직한 상태를 얻기 위해 모든 조건들(a)-(d)를 충족시킴으로써 제어되어 결국 기체와 액체의 접촉을 확실히 실현시킨다. 또한, 구멍(2)을 통한 기체와 액체의 흐름이 적절히 제어되는 경우, 액체는 적절한 방법으로 보다 균일하게 천공 트레이(1)상에 분산되어 보유되며, 천공 트레이(1)에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워의 내면을 충분히 적신다.
따라서, 본 발명에 있어서, 조건(a)에서 (d)를 충족시키는 천공 트레이(1)를 이용하면, 천공 트레이(1)에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워의 내면벽이 액체로 적셔진 제1상태와, 기체 및 액체 흐름이 채널링되지 않고 정체되지 않는 제2상태 모두를 동시에 확실하게 실현할 수 있다. 이렇게 하여, 중합 방지 효과를 개선할 수 있다.
앞에서 언급한 바와 같이 천공 트레이(1)의 구멍들(2)은 펀칭 프레스, 드릴등을 이용하여 형성된다. 그러므로, 구멍(2)의 가장자리(2a)는 도2a에 도시된 구멍(2)의 형성후에 곡면으로 형성된다. 둘출부(2b)는 그대로 두면 액체의 원활한 흐름을 방해하여 중합물 생성 가능성을 증가시킨다.
따라서, 본 발명에 따른 천공 트레이(1)에 있어서 바람직하게는 돌출부(2b)를 제거해야한다. 보다 바람직하게, 구멍(2)의 가장자리(2a)는 도2(b)에 도시한 바와 같이 상단 또는 하단, 또는 양쪽단 모두가 완만하게 둥근 모양으로 형성된다. 둥근 모양의 가장자리는 액체의 하향 흐름을 가능하게 하는 한 그 크기와 형태는 어떤 방법으로든 제한되지 않는다. 도2(d)는 구멍의 가장자리(2a)가 각도를 가진 형태로 절개되는 예를 도시한다. 또한, 완만하게 둥근 가장자리가 바람직하기는 하나 필수요소는 아니다. 구멍의 가장자리(2a)는 완만하게 둥근 모양 대신에 도2(e)에 도시한 바와 같이 상단과 하단 모두가 일반적인 형태를 가질 수도 있다.
이전에 설명한 바에 근거하여, 본 발명에 따른 다운커머(1)를 가지지 않는 천공 트레이(1)는 상기 조건(a)-(d)에 부가하여 아래의 조건들(e)-(f)중 최소한 하나를 충족시킨다. 이러한 조건들을 모두 충족함으로써, 제1상태와 제2상태를 보다 확실히 실현할 있다. 즉, 중합성 화합물의 증류에서 중합물의 생성이 보다 효과적으로 방지된다.
(e) 천공 트레이(1)의 표면은 실질적으로 평면이다.
(f) 구멍(2)의 가장자리는 최소한 상단 또는 하단이 둥근 모양이다.
상기 조건들(a)-(f)에서, 조건(b)를 충족시키는 것이 특히 바람직하며, 이는 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이(1)가 종래 기술에 대한 이점을 갖는 부분이다.
이하, 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워가 설명될 것이다. 도3에 도시한 바와 같이, 다운커머(3)를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)는 아래에 명시된 조건에 따라 선반과 유사하게 구성된 2개 이상의 천공 트레이(1)에 적합하다.
(g) 수직으로 인접한 공간에 각각 배치된 천공 트레이들(1)은 0.1D-0.5D 범위내의 간격 H에 의해 분리되며, 이때 D는 타워의 직경이다.
(h) 천공 트레이(1) 각각은 8mm, 바람직하게는 4mm를 초과하지 않는 수평공차를 가진다. 즉, 수평공차는 바람직하게 8mm미만이며, 보다 바람직하게 4mm미만이다.
(i) 복수의 천공 트레이(1)가 동일한 스테이지에서 사용된 경우, 인접 천공 트레이들(1)에 각각 속하는 2개의 가장 인접한 위치의 구멍들(2)의 중심간 거리 L2는 50mm에서 150mm의 범위, 보다 바람직하게 50mm에서 100mm의 범위내에 있다.
도3에서, 타워(3)의 최상단 트레이는 제1트레이로 정의되며, 홀수 번호 트레이에서의 천공 트레이(1)는 1a로 표시되며, 짝수 번호 트레이에서의 천공 트레이(1)는 1b로 표시된다.
도3에 도시한 바와 같이, 타워(3)의 측면에 공급 입구(3a), 증기 입구(3b), 환류구(3c)가 제공되며, 타워(3)의 상면에 증기 출구(3d), 타워(3)의 저면에 액체 출구(3e)가 제공된다. 도3에서, 공급 입구(3a)는 타워(3)의 중간부분에 배치되며, 환류구(3c)는 제1 트레이 위에, 증기 입구( 3b)는 저면 트레이 아래에 배치된다.
공급 입구(3a)는 중합성 화합물을 공급하기 위한 것이며, 중합성 화합물의 액체 구성에 따라 타워(3)의 상부, 중간 또는 하부에 배치된다. 증기 출구(3d)는 콘덴서(미도시)에 연결된다. 중합성 화합물의 증기(기체)는 증기 출구(3d)를 통해 배출되며, 콘덴서에서 응축된다. 액체의 일부는 회수되며, 나머지는 환류구(3c)를통해 타워(3)로 재투입된다.
액체 출구(3e)는 리보일러(미도시)에 연결된다. 중합성 화합물(액체)은 액체 출구(3e)를 통하여 타워(3)로부터 회수된다. 액체의 일부는 회수되며, 나머지는 액체를 다시 끓이는 리보일러에 공급된다. 기체와 액체의 혼합물을 포함한 리보일된 중합성 화합물은 증기 입구(3b)를 통하여 타워(3)에 재투입된다.
상기 타워에 중합성 화합물의 기체와 액체를 공급하고 재투입하는 구성의 일예는 간단하다. 구성에 제한이 없으며, 이 일예를 대신하여 종래의 모든 구성을 사용할 수 있다.
수직 인접 공간에 각각 배치되는 천공 트레이들(1)을 타워(3)에서 분리하는 (도3참조) 간격 H는 0.1D미만 (즉, 타워 직경의 10%미만)인 경우, 기체 흐름은 채널링되기 쉬우며, 중합물의 발생 가능성을 증가시킨다. 간격 H가 0.5D (즉, 타워 직경의 50%)를 초과하는 경우, 기체 흐름은 장기간동안 정체되며, 기체부분에서의 중합물의 발생 가능성을 증가시킨다.
천공 트레이(1)의 수평공차가 8mm를 초과하는 경우, 천공 트레이(1)상에서의 액체 구배가 증가하며, 기체와 액체 흐름이 비교적 큰 규모로 채널링되어 중합물의 발생가능성을 증가시킨다. 수평공차는 천공 트레이(1)에서의 최고점과 최저점 사이의 차이를 의미한다. 수평공차는 수압계를 이용하여 일반적인 방법으로 측정한다.
본 발명에 따르면, 천공 트레이(1)의 형태에 대해서는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 천공 트레이(1)는 도1에 도시한 원형의 형태뿐만 아니라 반원, 일부 변형된 원형, 부채꼴, 또는 사각형의 형태를 가진다.
다운커머(3)를 가지지 않는 천공 트레이 타워가 비교적 큰 직경을 가진 경우, 도4에 도시한 바와 같이 맨홀을 통한 반입을 고려하여 일반적으로 2개 이상의 천공 트레이들(1)은 동일한 스테이지에 배치된다. 즉, 확장 천공 트레이(11)는 복수의 천공 트레이들(1)로부터 조립된다. 이런 경우, 천공 트레이(1)는 동일한 형태 또는 상이한 형태를 공유할 수 있다. 예를 들면, 천공 트레이(1)의 일부는 변형된 원형이며 다른 천공 트레이들은 사각형의 모양을 가진다.
도4에서, 하나의 원형 확장 천공 트레이(11)는 실질적으로 직사각형의 형태(상이한 크기)인 17개의 천공 트레이들(1)과 실질적으로 삼각형 형태인 4개의 천공 트레이들(1)을 포함한 21개의 천공 트레이들(1)로 구성된다. 도4에서, 구멍들은 편의상 생략되었다. 또한, 천공 트레이들(1)은 지지 링(4a) (도4에서 링 모양으로 그려짐)과 지지 빔(4b) (도4의 수평 연장된 직사각형)에 의해 지지된다. 지지 링(4a)과 지지 빔(4b)은 지지 부재를 구성하며, 지지 부재에 대응하는 부분들은 도4에서 점선으로 나타내었다. 또한, 천공 트레이(1)와 인접 천공 트레이(1)가 가장자리에서 겹쳐지는 부분인 1d 부분(도4의 수직 연장된 직사각형) 또한 점선으로 나타내었다. 상기 언급한 부분들은 모두 합쳐서 고정 영역으로 칭한다. 도4에 도시된 주변부는 타워 벽면(3f)을 나타낸다.
2개 이상의 천공 트레이들(1)이 동일한 스테이지에 배치되면, 도5(a)에 도시된 바와 같이 천공 트레이들(1)은 (지지 부재인) 지지 링(4a)과 지지 빔(4b)상에 장착된다. 천공 트레이들(1) 사이의 연결부(1c)에서, 천공 트레이들(1)은 서로간에 실질적으로 빈공간 없이 각각의 가장자리에서 나란히 배치되며, 견고한 고정을 유지하기 위해 지지 링(4a)과 지지 빔(4b)에 (고정 부재인) 클램프(5a), 볼트 및 너트(5b)에 의해 고정된다. 도5(a)에서, 천공 트레이(1)에 형성된 구멍(2)의 배열은 마름모 및 삼각형이며, 마름모와 삼각형의 정점은 구멍의 중심을 나타낸다. 도5( a)에 도시된 주변부는 타워 벽면(3f)을 나타낸다.
지지 링(4a)은 확장 천공 트레이(11)의 외주를 구성하는 천공 트레이(1)를 지지하기 위해 타워 벽면에 부착된다. 지지 빔(4b)은 연결부(1c)를 지지하기 위하여 타워(3)의 반대측을 연결하도록 배치된다. 클램프(5a)는 천공 트레이(1)를 지지 링(4a)에 고정한다. 볼트 및 너트(5b)는 천공 트레이(1)를 지지 빔(4b)에 고정한다.
또한, 도5(b)에 도시한 바와 같이, 2개 이상의 천공 트레이들(1)이 동일한 스테이지에 배치된 경우, 연결부(1c)에 의해 연결된 인접 천공 트레이들(1)에 각각 속하는 가장 근접한 위치의 구멍들(2)의 중심간 거리 L2 (연결부(1c)가 중간에 개입되며 나란히 배치된 구멍들(2)의 중심간 거리 L2)는 50mm에서 150mm의 범위내에서, 바람직하게는 50mm에서 100mm의 범위내에서 설정된다.
도4에 도시한 바와 같이, 동일한 스테이지에 복수의 천공 트레이들(1)이 배치된 구성에서, 두 개의 인접 천공 트레이들(1)간의 연결부(1c)는 도4와 도5(a)에서 선 A-A를 따라 자른 단면도인 도6(b)와 도4와 도5(a)에서 선 B-B를 따라 자른 단면도인 도6(a)에 도시한 바와 같이 배치된다. 예를 들면, 두 개의 천공 트레이들(1)은 상면부가 거의 수평인 지지 빔(4b)상에 각각의 가장자리를 맞대어 나란히 배치되며 와셔(washer)(5c)를 통하여 볼트 및 너트(5b)에 의해 견고하게 고정된다. 도4에 도시한 부분에 해당하는 영역은 도6(a)의 볼트 및 너트(5b)에 의해 고정된 인접 천공 트레이들(1)의 겹쳐진 부분에 대응한다.
따라서, 복수의 천공 트레이들(1)을 연결하기 위해, 각 천공 트레이(1)는 가장자리에, 천공 트레이(1)가 지지 빔(4b)과 같은 지지 부재에 장착되어 볼트 및 너트(5b)와 같은 고정 부재에 의해 고정되거나, 다른 천공 트레이(1)의 가장자리를 따라 배치되어 고정 부재에 의해 고정될 고정 영역을 가져야 한다.
그러므로, 천공 트레이들(1) 사이에 공간을 제공하기 위하여, 인접 천공 트레이들(1)에 각각 속하는 두 개의 인접 위치의 구멍들(2)의 중심간 거리 L2는 바람직하게 상기 언급한 범위내의 거리이다. 중심간 거리 L2가 150mm를 초과하는 경우, 액체의 흐름은 천공 트레이(1)상에서 정체하며, 중합 발생 가능성을 증가시킨다. L2가 50mm 미만인 경우, 천공 트레이들(1)은 견고하게 고정되지 않으며, 연장 천공 트레이(11)에 충분한 힘을 제공하지 못한다.
구멍들중 일부가 조건(a) 또는 (b)중 어느 것도 충족시키지 못하는 경우, 조건 (a), (b)를 모두 충족시키는 구멍(2)과 조건(a) 또는 (b)중 어느 것도 충족시키지 못하는 구멍(2)의 중심간 거리는 150mm를 초과하지 않아야 한다. 다시 말하면, 천공 트레이들(1)중 하나의 구멍들(2)이 다른 천공 트레이(1)의 구멍들(2)로부터 분리되는 거리는 가능한 한 짧아야 한다.
조건들(g) - (i)를 충족시키는 상기 두 개 이상의 천공 트레이들(1)에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 사용하면, 앞에서 언급한 바와 같이 중합성 화합물의 증류에 있어서 천공 트레이들(1)의 구멍들(2)을 통한 기체와액체의 흐름을 좀더 양호하게 제어할 수 있다. 또한, 복수의 천공 트레이들(1)이 다양한 스테이지에 배치된 경우, 복수의 천공 트레이들(1) 각각에 대한 조건들이 명시되므로, 타워(3)의 내면을 확실히 젖게 할 수 있다.
그러므로, 조건들(g) - (i) 모두가 충족되면, 타워(3)의 내면이 액체로 젖은 제1상태와 기체와 액체 흐름이 채널링 및 정체되지 않는 제2상태를 확실히 실현할 수 있다. 그러므로, 기체 부분은 항상 중합 방지제를 기체 및 액체 접촉시킴으로써 중합 방지제에 접촉되며, 중합 방지제는 기체와 액체의 흐름을 채널링 및 정체되지 않도록 한 결과 충분히 분산된다. 그러므로, 중합을 보다 효과적으로 억제할 수 있어서, 중합물의 생성을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)에서, 바람직하게 두 개 이상의 천공 트레이들(1)은 아래에 명시한 바와 같이, 블라인드율을 0.2 이상으로, 바람직하게는 0.4 이상으로, 보다 바람직하게는 0.6이상으로 지정하는 조건(j)을 충족시킨다.
예를 들면, 도7에 도시한 바와 같이, 상부 스테이지에 위치한 천공 트레이(1)의 구멍들(2)은 구멍들(2)과 부분적으로 겹쳐지는 실선으로 나타내며, 하부 스테이지에 위치한 천공 트레이(1)의 구멍들(2)은 점선으로 나타낸다. 따라서, 겹쳐진 영역과 겹쳐지지 않은 영역들(빗금으로 표시)이 두 개의 천공 트레이들(1)의 구멍들(2)에 생성된다. 본 발명에서, 천공 트레이(1)의 블라인드율은 바로 인접한 천공 트레이(1)와 연관하여, 천공 트레이(1)의 구멍들(2)의 겹쳐지지 않은 영역들의 합을 천공 트레이(1)의 구멍들(2)의 겹쳐진 영역과 겹쳐지지 않은 영역(개구된 부분)의 합으로 나눈 값으로 정의된다.
따라서, 본 발명에서, 수직으로 인접한 간격으로 각각 배치된 천공 트레이들(1)의 "블라인드율"은 아래의 수식으로 나타낼 수 있다.
블라인드율 = 1 - (S/T)
여기에서, S는 상부 천공 트레이(1)의 구멍들(2)이 하부 트레이(1)의 구멍들(2)과 겹쳐지는 영역의 합 (도7에서 빗금으로 나타냄)이며, T는 상부 트레이(1)의 구멍들(2)의 영역의 합과 하부 트레이(1)의 구멍들(2)의 영역의 합 중에서 작은 쪽이다.
본 발명에서, 앞에서 언급한 바와 같이, 블라인드율은 바람직하게 0.2 이상이다. 블라인드율이 0.2미만이면, 기체와 액체는 동일한 위치에서 흐름의 채널링을 발생시키며, 중합물의 생성 가능성을 증가시킨다. 특히, 구멍의 직경이 동일한 두 개의 천공 트레이(1)에서, 두 개의 인접 구멍들(2)의 중심간 거리와 개구율은 두 개의 트레이의 구멍들(2)이 반대편에 배치되도록 인접 상부 및 하부 스테이지에 각각 배치되어, 상부 천공 트레이(1)의 구멍들(2)은 하부 천공 트레이(1)의 구멍들(2)과 완전히 겹쳐지며, 흐름의 채널링 발생 가능성을 증가시킨다.
그러므로, 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)는, 조건(g)-(i)를 충족시키는 방법으로, 바람직하게는 조건(j)까지를 충족시키는 방법으로, 조건(a)-(d)를, 바람직하게는 조건(e)까지를, 보다 바람직하게는 조건(f)까지를 충족시키는 2개 이상의 천공 트레이들(1)에 적합하다. 그러므로, 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워는 중합성 화합물의 증류에 있어서중합물의 생성을 효과적으로 방지할 수 있다.
복수의 확장 트레이(11)들이 (이들중 하나는 도4에 도시됨) 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)에 설치되면, 조건(j)를 충족시키기 위하여, 짝수 번호의 트레이들의 확장 천공 트레이들(11b) (도3의 천공 트레이들(1b)에 대응함)은 바람직하게 홀수 번호의 트레이들의 확장 천공 트레이들(11a)(도3의 천공 트레이들(1a)에 대응함)에 대해 약 90도 벗어난 방향으로 배치된다. 이러한 구성에 대한 일예가 도8에 도시된다.
조건(j)을 충족시키는 방향상실 각도는 특정한 방법에 제한되지 않으며, 확장 천공 트레이(11)를 구성하는 천공 트레이(1)의 모양에 따라 적절히 변화한다.
약 90도의 방향상실 각도는 도4와 같이 원형의 확장 천공 트레이(11)가 주로 거의 직사각형인 복수의 천공 트레이들(1)로 구성된 경우에 적합하다. 천공 트레이(1)가 다른 형태를 가진 경우에는 다른 방향상실 각도가 적합할 것이다. 그러므로, 본 발명에서, 조건(j)를 충족시키기 위하여, 연장 천공 트레이들(11) (즉, 천공 트레이(1)를 상이한 방향에 위치시키기만 하면 된다. 특정 각도가 본 발명의 범위에 영향을 끼치는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 조건을 충족하는 2개 이상의 천공 트레이들(1)은 최소한 조건(i) 또는 (j)를 충족시키도록 배치된다. 이러한 구성은 또한 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워에 충분한 이점을 제공한다.
본 발명에 따른 증류 방법은 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)에서 중합성 화합물을 증류하기 위한 방법이다. 그러므로, 본 발명에 따른 증류 방법은 조건(g)-(i)를, 바람직하게는 조건(j)까지를 충족시키는 방법으로, 조건(a)-(d), 바람직하게는 조건(e)까지, 더욱 바람직하게는 조건(f)까지를 충족시키는 2개이상의 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이들(1)에 적합한 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)를 사용하여 실행된다.
본 발명에 따른 증류 방법은 중합성 화합물 또는 중합성 화합물을 함유한 액체의 증류에 적합한다. 통상, 중합성 화합물은 (메타)크릴산의 에스테르뿐만 아니라 (메타)크릴산을 포함하며, 대표적인 예로서 메틸 (메타)크릴레이트(methyl (meth)acrylate), 에틸 (메타)크릴레이트 (ethyl (meth)acrylate), n-부틸 (메타)크릴레이트(n-butyl (meth)acrylate), 하이드록시프로필 (메타)크릴레이트(hydroxypropyl (meth)acrylate)등이 있다. 본 발명에 다른 증류 방법은 원료 정제 과정, 증류를 통한 중합성 화합물 정제 과정, 증류를 통하여 중합성 화합물을 함유한 액체로부터 소정의 화합물을 분리, 제거하는 과정등을 포함한다.
본 발명에서, "증류"는 상기 중합성 화합물의 증류, 방산(放散, strip), 흡수(absorb) 과정을 포함한다. 본 발명에 따른 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워(3)는 이러한 증류 과정에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 증류 방법에서, 바람직하게 아래의 조건(k)와 (m)중 하나를 충족시키며, 보다 바람직하게는 두 개의 조건 모두를 충족시킨다.
(k) 타워의 단면적에 대한 적시는 액체의 양은 0.3m3/m2·h 이상이며, 바람직하게는 1m3/m2·h 이상이다.
(m) 구멍들(2)의 전체 면적에 대한 적시는 액체의 양은 1m3/m2·h 이상이며, 바람직하게는 3m3/m2·h 이상이다.
이러한 구성은 중합물의 형성을 보다 효과적으로 방지한다. 여기에서 적시는 액체의 양은 단위 시간당 천공 트레이(1)상에 공급되는 액체의 양(m3)을 타워의 단면적 또는 구멍들(2)의 면적의 합으로 나눈 값이다.
타워의 단면적에 대한 적시는 액체의 양이 0.3m3/m2·h 미만인 경우, 또는 구멍들(2)의 면적의 합에 대한 적시는 액체의 양이 1m3/m2·h 미만인 경우, 천공 트레이(1)의 일부는 건조되며, 안정제는 균일하게 배분되지 않아서, 중합물의 생성 가능성을 증가시킨다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 증류 방법에서, 조건(k) 또는 (m)이 충족되는 경우, 타워(3)의 내면을 확실히 적실 수 있으며 적시는 액체의 양이 적합하다. 그러므로, 적절한 양의 액체가 천공 트레이(1)에 저장될 수 있으며, 구멍(2)를 통한 기체 및 액체의 흐름을 적절하게 할 수 있다. 요약하면, 조건(k) 그리고/또는 (m)이 충족된 경우, 타워(3)의 내면이 액체로 젖은 상태인 제1상태와 기체 및 액체 흐름이 채널링 및 정체되지 않은 제2상태 모두를 확실히 실현시킬 수 있다. 이렇게 하여, 중합물의 생성을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
아래에서, 실시예와 비교예를 제시하여 본 발명을 보다 상세히 설명할 것이다. 아래의 특정 예와 비교 예는 조건들(a)-(k), (m)을 모두 충족시키는 최상의 모드를 나타내며, 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다. 즉, 본 발명에서, 상기 조건들중 최소한 필수 조건(들)이 이전에 언급된 증류의 다양한 방법들에서 충족되어야 한다.
[실시예 1]
각각의 상단 가장자리가 평평하고 하단 가장자리가 둥근모양인 구멍들(2)을 구비할 뿐만 아니라 (즉, 조건(e), (f)를 충족), 조건(a)-(d)을 충족시키는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이들에 적합한 조건(g)-(j)을 충족시키는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 이용하여, 조건(k), (m)을 충족시키는 방법에 따라 아크릴산을 증류한다.
조건 (a) : 구멍 직경 d = 18mm
조건 (b) : 인접 구멍들의 중심간 거리 L1 = 32mm
조건 (c) : 트레이 두께 = 3mm
조건 (d) : 개구율 = 18%
조건 (g) : 천공 트레이들간 간격 H = 0.25D (D: 타워 직경)
조건 (h) : 수평공차 = 3mm
조건 (i) : 인접 천공 트레이들에 각각 속하는 두 개의 가장 인접한 위치의 구멍들 사이의 중심간 거리 L2 = 80mm
조건 (j) : 블라인드율 = 0.65
조건 (k) : 적시는 액체의 양 (타워의 단면적에 대한) = 1.0m3/m2·h
조건 (m) : 적시는 액체의 양 (구멍들의 면적의 합에 대한) = 5.0m3/m2·h
즉, 중량 85%의 아크릴산과 14%의 아세트산으로 구성된 액체를 30개의 트레이에 맞추어진 타워의 중간 스테이지에 공급하고, 타워 정상의 절대 압력이 5.3kPa(40mmHg)이며 온도가 44℃ 인 조건에서 2개월 동안 연속하여 시스템을 작동한다. 중합 방지제로서 하이드로퀴논(hydroquinone) 100ppm을 타워 정상을 통하여 타워 정상 증기 유동율에 대하여 첨가한다. 또한, 산소를 함유한 기체를 소정의 량만큼 타워 저면에 공급한다. 작동이 완료되면, 타워의 내부를 검사하며, 그 결과는 아래의 표1과 같다.
[비교예 1-13]
아크릴산은 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이에 대한 조건(a)-(f), 다운커머를 가지지 않은 천공 트레이 타워에 대한 조건 (g)-(j), 증류 과정에 대한 조건 (k)을 아래의 표1에 밑줄친 부분과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예1 동일한 방법으로 증류된다. 비교예 1-12까지의 결과가 표1에 나타나 있다. 증류에 대한 조건 (m)은 아래의 수식에 의해 산출된다.
조건 (m) = 적시는 액체양/ {(개구율)/100}
적시는 액체의 양은 조건 (k)에 주어졌으며, 개구율은 조건 (d)에 주어졌다.
표 1
*l: 중합물의 중량 *2: m3/m2·he.f. : 구멍의 표면형상
상기 표1에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 조건이 충족되면 아크릴산의 증류에 있어서 중합물은 1kg 미만의 양으로 형성되며, 반대로 본 발명에 다른 조건이 충족되지 않으면 2.5kg 이상의 양으로 형성된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 조건을 충족시키는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이들과 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 사용함으로써, 또는 본 발명에 따른 증류 방법을 이용함으로써, 제1상태와 제2상태를 동시에 확실히 실현할 수 있다. 중합성 화합물과 중합성 화합물을 함유한 액체는 장기간 동안 안정적인 방법으로 증류될 수 있으며 중합물의 생성을 효과적으로 방지할 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명은 다양한 방법으로 변형가능하다. 이러한 변형들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 것으로 간주되며, 그러한 모든 변형들은 통상의 기술을 가진 자에게 자명하며 후술하는 청구범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (14)

  1. 복수 개의 구멍들이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 직경 d는 10~25mm 범위내에 있으며, 인접하는 2개 구멍 사이의 중심거리는 1.2d~3d의 범위내에 있으며, 트레이 두께는 2~8mm의 범위내에 있으며, 개구율은 10~30%의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이는 평면으로 형성되며, 복수의 구멍들 각각은 가장자리의 상단 또는 하단에 곡면의 표면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이.
  3. 복수 개의 구멍들이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 직경 d는 10~25mm 범위내에 있으며, 인접하는 2개 구멍 사이의 중심거리는 1.2d~3d의 범위내에 있는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이를 복수 개의 스테이지에 설치하고,
    상기 다운커머를 가지지 않는 천공트레이들이 동일 스테이지에 사용되는 경우, 인접하는 2개의 다운커머를 가지지 않는 천공트레이상의 가장 근접한 2개의 구멍 사이의 중심거리가 50mm∼150mm범위내에 있는 것으로써, 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워에 이용되는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이.
  4. 복수 개의 구멍들이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 직경 d는 10~25mm 범위내에 있으며, 트레이의 두께는 2~8mm의 범위내에 있으며, 개구율은 10~30%의 범위내에 있으며, 인접하는 2개 구멍 사이의 중심거리는 1.2d~3d의 범위내에 있는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이를 복수 개의 스테이지에 설치하고,
    다운커머를 가지지 않는 천공트레이들이 동일 스테이지에 사용되는 경우, 인접하는 2개의 다운커머를 가지지 않는 천공트레이상의 가장 근접한 2개의 구멍 사이의 중심거리가 50mm∼150mm범위내에 있는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워.
  5. 제4항에 있어서,
    타워의 직경은 D이며, 수직으로 일정한 간격으로 배치된 상기 복수의 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이의 설치간격은 0.1D∼0.5D의 범위내에 있으며,
    상기 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이의 수평공차는 모두 8mm를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워.
  6. 제4항에 있어서,
    수직으로 일정한 간격으로 배치된 스테이지에 상기 다운커머를 가지지 않는 2 개의 천공 트레이들은 0.2 이상의 블라인드율을 가지는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워.
  7. 제4항에 있어서,
    상하 스테이지에 각각 속해있는 2개의 천공트레이에 있어서, 상부 천공트레이의 구멍들이 하부트레이의 구멍들과 겹쳐지는 영역의 합을 S로 하고, 상부 트레이의 구멍들의 영역의 합과 하부 트레이의 구멍들의 영역의 합 중에서 작은 쪽을 T라 할 때, 1-(S/T)로 정의되는 블리인드율을 0.2 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워.
  8. 복수 개의 구멍들이 형성되어 있으며, 트레이의 두께는 2~8mm의 범위내에 있으며, 개구율은 10~30%의 범위내에 있는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이를 복수개 설치하여 이루어지고,
    다운커머를 가지지 않는 천공트레이들이 동일 스테이지에 사용되는 경우, 인접하는 2개의 다운커머를 가지지 않는 천공트레이상의 가장 근접한 2개의 구멍 사이의 중심거리가 50mm∼150mm범위내에 있는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워.
  9. 복수 개의 구멍들이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 직경 d는 10~25mm 범위내에 있으며, 트레이의 두께는 2~8mm의 범위내에 있으며, 개구율은 10~30%의 범위내에 있으며, 인접하는 2개 구멍 사이의 중심거리는 1.2d~3d의 범위내에 있는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이를 복수 개의 스테이지에 설치하여 이용하는 증류방법에 있어서,
    다운커머를 가지지 않는 천공트레이들이 동일 스테이지에 사용되는 경우, 인접하는 2개의 다운커머를 가지지 않는 천공트레이상의 가장 근접한 2개의 구멍 사이의 중심거리가 50mm∼150mm범위내에 있는 것을 특징으로 하는 다운커머를 가지지 않는 천공 트레이 타워를 이용하는 증류방법.
  10. 제9항에 있어서,
    적시는 액체의 양이 타워 단면적에 대하여 0.3m3/m2·h이상일 조건 및 적시는 액체의 양이 모든 구멍들의 합계면적에 대하여 1m3/m2·h 이상일 조건 중 적어도 어느 하나가 충족되는 것을 특징으로 하는 증류방법.
  11. 제9항에 있어서,
    중합성 화합물 또는 중합성 화합물을 함유하는 액체를 증류하는 것을 특징으로 하는 증류 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중합성 화합물은 (메타)크릴산과 그의 에스테르로 구성된 그룹으로부터 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 증류 방법.
  13. 복수 개의 다운커머를 가지지 않는 천공트레이를 스테이지에 설치하여 이루어지는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이 타워를 사용하는 증류방법에 있어서,
    적시는 액체의 양이 타워 단면적에 대하여 0.3m3/m2·h이상일 조건 및 적시는 액체의 양이 모든 구멍들의 합계면적에 대하여 1m3/m2·h 이상일 조건 중 적어도 어느 하나가 충족되는 것을 특징으로 하는 증류방법.
  14. 복수 개의 구멍들이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 직경 d는 10~25mm 범위내에 있으며, 트레이의 두께는 2~8mm의 범위내에 있으며, 개구율은 10~30%의 범위내에 있으며, 인접하는 2개 구멍 사이의 중심거리가 1.2d~3d의 범위내에 있는 다운커머를 가지지 않는 천공트레이를 복수 개의 스테이지에 설치하여 이용하는 증류방법에 있어서,
    (메타)크릴산과 그의 에스테르로 구성된 그룹으로부터 선택된 중합성 화합물 또는 중합성 화합물을 함유하는 액체를 증류하는 것을 특징으로 하는 증류 방법.
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