KR101351697B1 - 수직 단계식 중합 반응기용 배플 어셈블리 모듈 - Google Patents

수직 단계식 중합 반응기용 배플 어셈블리 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 높은 점도, 많은 처리량, 및 얇은 중합체 깊이의 조합을 위해 수직의 중력 흐름에 의해 작동되는 중합 반응기에 유용한 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명의 배플 어셈블리 모듈은 복수의 측면 개구를 갖는 지지 구조체를 포함한다. 측면 개구는 중합체 용융물로부터 유리된 증기를 배출시킨다. 어셈블리는 추가적으로 공급물 분할기 및 다음의 수직으로 배열된 둘 이상의 배플판의 열을 포함하되, 공급물 분할기 및 배플은 차례로 지지 구조체 내에 배치된다. 열에서 복수의 평행 배플은, 중합체 용융물이 소정의 배플과 접촉할 때 중합체 용융물이 중력의 힘 하에서 아래 방향으로 움직이도록 경사져 있다. 열들은, 각각의 열(가장 낮은 열 제외)이 모듈에서 가장 마지막의 배플 열에 도달할 때까지 수직으로 인접한 더 낮은 열로 중합체 용융물을 전달하도록 배열된다. 배플 어셈블리 모듈에서 구성요소의 수직 배열에 따라, 그리고 필요시 반응기 내에 배플 어셈블리 모듈을 추가적으로 적층시킴으로써, 중합체 용융물은 반응기 용기 내부의 수직 길이를 따라 단계적으로 하강한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 어셈블리가 결합된 중합 반응기 및 본 발명의 어셈블리를 사용함으로써 중합체 용융물의 중합도를 증가시키는 방법에 관한 것이다.

Description

수직 단계식 중합 반응기용 배플 어셈블리 모듈{BAFFLE ASSEMBLY MODULE FOR VERTICAL STAGED POLYMERIZATION REACTORS}
본 발명은 중축합 생성물, 예컨대 선형 폴리에스터 및 코폴리에스터의 제조 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 수직으로 배향된 중합 반응기에서 유용한 개선된 반응기 내부 구성요소 디자인에 관한 것이다.
중축합 반응에 의해 폴리에스터 및 코폴리에스터와 같은 중합체 물질을 제조하는 공정은, 그 분자의 중합성 작용기들이 서로 반응하여 더 긴 분자 사슬 분자를 생성하기 때문에 부산물의 유리를 포함한다. 전형적으로, 상기 반응 혼합물로부터 이러한 유리된 부산물 분자를 추출하는 것은 중합체의 분자 축적을 촉진하기 위해 필요하다. 만일 상기 부산물 화합물을 제거하지 않으면, 화학적 평형은 상기 형성된 중합체 사슬의 길이를 억제할 것이다. 많은 이러한 중축합 반응 시스템에서, 유리된 부산물을 추출하는 바람직한 방법은 반응 혼합물로부터 부산물을 증발시키는 것이다.
여러 반응기 디자인 및 다단계 반응 시스템이 부산물의 증발 및 이와 관련된 중축합 물질의 제조를 용이하게 하기 위해 설계되고 작동되었다. 이러한 중축합 반응을 위한(최소한 저 내지 중 분자량 중합체 물질의 제조를 위한) 가장 경제적인 디자인은 일련의 교반 탱크형 반응기이다. 기계적 교반, 열 사이펀 리보일러(thermosiphon reboiler), 및/또는 열 전달 및 액체-증기 표면적 재생을 증진시키기 위한 단순 기포 교반을 사용하는 이러한 반응기 시스템에서는 다량의 물질이 제조될 수 있다. 불행하게도, 중합체 용융물의 점도는 중합도("DP")가 증가함에 따라 크게 증가한다. 따라서, 교반기 디자인의 실질적인 한계 때문에, 이러한 물질의 높은 점도는 액체-증기 표면을 재생시키는 능력을 감소시키며, 따라서 교반 탱크형 반응기의 물질 전달 효율을 감소시킨다.
상술된 특징에 더하여, 중축합 공정에서 다른 작동 파라미터가 한정될 수 있다. 예를 들어, 반응 속도 및 반응 부산물의 휘발도를 증가시키기 위해 더 높은 온도가 바람직할 수 있다. 부산물의 더 높은 휘발도는 반응 혼합물 중의 부산물의 농도를 감소시키고, 이에 의해 중합 반응을 촉진시킨다. 그러나, 분해 반응에 대한 중합체 물질의 온도 민감성으로 인해 중합도를 증진시키는 수단으로서 더욱 더 높은 온도를 사용하는 것이 제한되고 있다. 유사하게, 부산물의 휘발도는 낮은 작동 압력의 사용에 의해 더욱 증가될 수 있다. 그러나, 낮은 작동 압력의 달성에 필요한 비용 및 중합체가 진공원으로 비말동반하는 것을 방지하기 위해 필요한 반응기 증기 공간의 양 때문에 극단적으로 낮은 작동 압력의 사용은 제한된다. 또한, 중합체 풀의 깊이는 저압력 중축합 반응기에서 반응 부피의 효과적인 사용을 억제할 수 있다. 구체적으로, 반응 혼합물의 과도한 깊이는 휘발성 부산물이 배출 되기 전에 이동해야할 확산 및 대류 경로를 증가시킨다. 더욱이, 중합체 풀의 깊이가 증가함에 따라, 풀의 더 깊은 부분에서는 더 큰 유체정력학적(hydrostatic) 압력을 받는다. 액체 내에서의 더 높은 국부 압력은 부산물 기포의 생성을 억제하며, 이는 부산물의 유리를 방해하여 중합반응을 촉진시키기 위한 반응 부피를 효과적으로 사용하지 못하게 한다.
상술된 이유 때문에, 중합도의 증가 시에는 단순 교반 탱크형 반응기를 특수 반응 장비로 대체해야 한다. 이러한 특수 장비는 원하는 중합도를 달성하기 위해 상기 하나 이상의 작동상의 한계를 극복해야 한다. 현재, 액체-증기 표면 재생을 증진시키기 위한 두 가지의 기본적인 방법이 있으며 이들은 동적 방법 및 정적 방법으로 지칭된다.
첫 번째 방법은 액체-증기 표면 재생을 증진시키기 위해 이동하는 기계 장치를 사용한다는 점에서 동적 방법으로 지칭될 수 있을 것이다. 상술된 바와 같이, 증진된 액체-증기 표면 재생은 부산물의 유리를 용이하게 한다. 동적 방법을 사용하면, 회전 축 주위로 또는 반응기 벽을 통과하는 축 주위로 밀봉(seal)이 필요하다. 이들 밀봉은 공기가 반응기 내부로 새어 들어가는 것을 방지하도록 유지되어야 한다. 또한 동적 방법을 이용하면, 용기의 크기 및 생성물의 점도가 증가하기 때문에, 부하의 증가를 처리하기 위해 기계적 구성요소의 크기가 증가되어야 한다. 두 번째 방법은 액체-증기 표면 재생을 위해 이동 장치가 사용되지 않는다는 점에서 정적 방법으로 지칭될 수 있다. 이 후자의 방법은 중합체 박막을 생성하기 위해 수직 하강과 함께 중력을 이용한다. 전형적으로, 이러한 중합체 막은 수직 하강 동안 트레이들 사이를 유동한다. 수직 하강 막에 의해 발생하는 전단 및 표면 전도(turnover) 효과가 조합된 상기 중합체 박막은 부산물의 유리를 증진시킴으로써 중합 반응을 촉진시킨다.
수직 하강과 함께 중력을 이용하는 것을 개시하고 있는 종래 기술의 특허는 미국 특허 제 5,464,590 호('590 특허), 제 5,466,419 호('419 특허), 제 4,196,168 호('168 특허), 제 3,841,836 호('836 특허), 제 3,250,747 호('747 특허), 및 제 2,645,607 호('607 특허)를 포함한다. 초기의 트레이 디자인은 용기의 단면적의 대부분을 이용하는, 수직으로 이격된 원형 트레이(중공 원이 조합된 완전 원, 및 분할 원형)를 사용하였다. 이들 원형 트레이 반응기는 액체 보유를 위해 이용 가능한 압력 용기의 수평 단면의 많은 부분을 사용한다. 몇몇 디자인에서는, 원형 트레이 다음에 중공 원 트레이를 배치하여 디스크-및-도넛 배열을 형성하였다. 따라서, 중합체는 트레이들을 통과하면서 원형 가장자리로 흘러 넘쳤다. 그리하여, 유리된 가스 부산물은 원형 및 환상 개구를 통하여 유동하였다. 다른 디자인에서는 트레이들이 분할되어 중합체가 다음 트레이로 하강하기 전에 흘러 넘치도록 일직선의 가장자리를 구비하였다. 분할된 트레이 디자인은 또한 중합체가 흘러 넘치는 일직선 가장자리와 가스 부산물이 통과할 수 있는 용기 벽 사이에 개방 부위를 제공하였다. 그러나, 상기 두 디자인에서 트레이로부터 증발된 부산물은 중합체의 용융물 흐름과 동일한 공간을 통과하여 흐를 수밖에 없다. 이 문제를 해결하기 위해, 원형 트레이의 직경을 반응기 용기의 직경보다 좀 작게 만들었다. 이렇게 형성된 환상 공간을 이용함으로써 증기는 각각의 트레이에서 배출되어 중합 체 흐름 경로의 외부 경로를 따라 반응기 용기의 증기 배출 노즐로 이동하였다. 단순 원형 트레이 디자인의 단점은 트레이 상에서 매우 천천히 이동하거나 또는 정체하는 영역이 존재한다는 것이다. 이들 정체 영역에서 중합체는 과도하게 처리되고/처리되거나, 지나치게 점도가 높고/높거나, 가교결합되고/되거나 분해되어 그 결과 응고되기 쉽다. 최종적인 결과는 효과적인 반응 부피의 손실이다.
다음 세대의 설계자는 트레이의 형태를 원형에서 다른 기하학적 형태로 바꾸었다. 그들은 반응 부피로서 전적으로 효과적이지 못한 무반응(dead) 대역을 제거하였다. 무반응 대역은 중합체의 과도한 처리로 인해 생성물의 분해 수준을 높이는 영역이기 때문에 무반응 대역을 제거함으로써 생성물의 품질도 향상되었다. 불행하게도, 이들 비-원형 트레이는 원통형 압력 용기의 단면적의 이용 효과를 증가시키지는 못했다.
더 최근의 '590 특허 및 '419 특허의 발명은 액체 무반응 대역의 영역을 최소화하고 채널링을 방지하는 중합체 용융물 흐름 경로를 제공하면서도 원통형 압력 용기의 단면적을 더 효율적으로 이용하는 중공 원형 트레이에 기초를 두고 있다. 최종 결과는 액체 보유를 위해 이용할 수 있는 트레이 면적이 비-원형 트레이에 비해 약 40% 증가하였다는 것이다. 트레이의 중앙 개구는 증기 부산물이 제거되는 굴뚝을 제공한다.
그러나, 상술된 바와 같이, 중합체 풀의 깊이는 낮은 작동 압력에서 반응 부피의 사용 효과를 억제할 수 있다. 소정의 작동 압력(진공 수준)에서, 중합도에 비례하여 중합체의 깊이가 더 깊어지는데 따른 부정적 영향이 증가한다. 이는 중합체 말단기의 농도가 중합체 사슬의 성장에 의해 감소됨에 따라 중합반응을 위한 화학적 평형 추진력이 감소되기 때문이다. 그러므로, 허용 가능한 결과를 얻기 위해서, 중합체 용융물로부터 중축합 부산물을 유리시키는 메커니즘을 더욱 증진시켜야 한다. 더 높은 중합도에서는, 중합반응을 효율적으로 진행시키도록 매우 낮은 수준의 부산물을 용융물에 남기는 것이 필요하다. 그러나, 또 다른 중요한 요소는, 중합반응이 더 높은 중합도로 진행됨에 따라 점도가 상당히 증가한다는 것이다.
충분히 높은 점도에서, 본질적으로 수평 트레이를 이용하는 트레이 디자인은 많은 중합체 처리량과 얕은 중합체 깊이의 원하는 조합을 성취할 수 없다. '168 특허에서의 루이스(Lewis) 등의 디자인은 중합체가 경사진 트레이를 흘러내리도록 함으로써 중합체 깊이에 대해 어느 정도의 제어가 성취된다. 중합체가 진행 과정에 따라 중합되면서 중합체의 점도가 증가될 것으로 예상되기 때문에 연속 트레이의 경사는 증가한다. '168 특허에서 청구된 발명은 더 많은 처리량, 더 높은 점도, 및/또는 더 얕은 작동 깊이를 갖는 중합체 시스템을 위해 경사진 트레이 디자인을 확장시킨 것이다.
'168 특허(지붕-및-홈통(roof-and-trough) 트레이)의 디자인에서는 또한 중합체의 흐름을 경사진 트레이 상에서 반응기의 상부로부터 저부까지 흘러 이동하는 두 개의 동일한 스트림(하나의 유동 경로는 다른 하나의 유동 경로와 좌우 대칭임)으로 분할함으로써 중합체 깊이에 대해 어느 정도의 제어를 달성하였다. 단순 경사 트레이에 비하여 '168 특허 디자인의 혁신적인 점은 트레이를 진공 환경으로 둘러싸기에 필요한 반응기 용기의 부피를 감소시켰다는 것이었다. 중합체 흐름을 분할시킴으로써 원하는 경사 및 이에 따른 원하는 중합체 깊이를 성취하기 위해 트레이가 필요로 하는 수직 치수(수직 하강)가 감소되었다. 지붕-및-홈통 구성은 상기 중합체 흐름의 절반 각각이 다음 트레이로 하강하기 전에 이동해야 할 트레이의 수평 길이를 절단한다. 중합체 흐름의 절반 각각이 수평 거리의 반을 이동하기 때문에, 각각의 체류 시간은 더 짧은 총 수직 높이를 이용하면서도 단순 경사 트레이와 거의 같다.
생산 속도가 증가됨에 따라, 지붕-및-홈통 디자인 개념은 중합체 스트림을 일반적으로 2, 4, 8-- 과 같은 2진 방식으로 더 많은 동일한 스트림으로 분할함으로써 확장될 수 있다. 따라서, 중합체의 처리량에 맞도록 용기의 크기가 증가할 때 반응기 용기 부피의 선용이 유지된다.
그러나, 원하는 중합도가 더 클 것을 요구하고/요구하거나 더 우수한 품질을 성취하기 위해 물질 전달 대 체류 시간 작동 윈도우가 좁아짐에 따라 루이스의 지붕-및-홈통 트레이 디자인으로도 반응기 용기 부피의 이용이 감소하고 있다. 목표로 하는 중합도가 더 크게 증가됨에 따라, 중합체의 점도는 증가한다. 따라서, 동일한 중합체 깊이 요건을 유지하기 위해 더 가파른 트레이 경사가 요구된다. 유사하게, 얕은 중합체 깊이를 목표로 하여 물질 전달이 증가되어야 하는 경우, 더 가파른 트레이가 필요하다. 어느 시점에서 경사도는 본질적으로 수직(수평으로부터 60°보다 큰 경사)이 되고, 따라서 경사도를 추가적으로 변화시켜도 소정의 처리량 및 점도의 조합을 위한 뚜렷하게 더 얕은 깊이를 달성할 수 없다. 많은 처리량, 목표로 하는 얕은 깊이, 및 높은 점도의 영역에서, 본원에서 기술된 본 발명의 배플 어셈블리 모듈은 소정의 반응기 용기 단면적 내에서 중합체 시트의 수를 증가시킴으로써, 많은 처리량 및 더 양호한 물질 전달을 달성할 수 있다.
따라서, 높은 점도, 많은 처리량, 및 얕은 중합체 깊이의 조합을 위해 수직의 중력 흐름에 의해 작동되는 중합 반응기에서 공간을 더 효율적으로 이용하는 중축합 반응기를 위한 향상된 트레이 디자인이 필요하다.
발명의 요약
본 발명은 하나의 실시양태에서 높은 점도, 많은 처리량, 및 중합체 용융물 박막의 조합을 갖는 수직의 중력 흐름에 의해 작동되는 중합 반응기에 정적 내부 구성요소의 배플 어셈블리 모듈을 제공함으로써 종래 기술의 하나 이상의 문제점을 극복한다. 본 발명은 원하는 중합도를 성취하기 위해 중력 및 수직 하강 방법을 사용하였던 이전의 디자인을 향상시킨 것이다. 이러한 이전의 디자인은 미국 특허 제 5,464,590 호('590 특허), 제 5,466,419 호('419 특허), 제 4,196,168 호('168 특허), 제 3,841,836 호('836 특허), 제 3,250,747 호('747 특허), 및 제 2,645,607 호('607 특허)에 개시되어 있다. 이들 특허의 모든 개시 내용은 참조로 본원에 인용되어 있다. 본 발명은 배플 어셈블리 모듈을 포함하는 구성요소의 새로운 배열에 의해, 중합반응을 발생시키기 위한 충분한 액체 정체 시간(holdup time)을 달성하면서도, 액체가 반응기의 대기와 접촉하는 표면적이 증가한다. 본 발명의 배플 어셈블리 모듈은 지지 구조체 내에 설치된 고정식 공급물 분할기 및 배플 또는 트레이의 고정식 어레이를 포함한다. 공급물 분할기는 하나의 유동 중합체 스트림을 둘 이상의 독립적인 유동 스트림으로 세분하여 그 결과 자유 표면의 수를 증가시키는 임의의 장치이다. 중합체 용융물이 분할됨으로써, 중합체 용융물은 그 아래에 위치하는 배플의 어레이에 더욱 균일하게 적용될 수 있다. 전형적으로, 어레이 내에서 배플(트레이)은 여러 열로 배치되며 하나의 열 내에서 배플의 고도(높이)는 일정하다.
배플의 어레이는 공급물 분할기로부터의 중합체 스트림의 흐름 상에 솔리드 표면을 제공한다. 배플(트레이)은 보통 수평면으로부터 10도 이상 배향되어 있다. 배플의 하나의 열은 복수의 수평으로 이격된 평행 판을 동일한 고도로 설치함으로써 형성될 수 있다. 이러한 어레이에서, 하나의 열 내의 인접한 배플 사이의 선형 또는 수직 간격은 일정한 것이 바람직하다.
배플(트레이)의 둘 이상의 열은 배플 어셈블리 모듈 내에서 수직으로 배열된다. 배플 어셈블리 모듈 내에서 수직으로 배열된 배플의 열은 전형적으로 가장 높은 곳에 배치되는 하나의 열, 가장 낮은 곳에 배치되는 하나의 열, 및 임의적으로 중간에 배치되는 하나 이상의 열을 갖는다. 또한, 각각의 열은 중합체 용융물이 배플과 접촉할 때 중합체 용융물이 중력의 힘 하에서 아래 방향으로 움직이도록 배치되는 하나 이상의 배플을 포함한다. 더욱이, 각각의 열의 배플은 평행식으로 배열된다. 배플 어셈블리 모듈에서 배플의 열은 각각의 열(가장 낮은 열 제외)이 수직으로 인접한 그 다음으로 낮은 배플의 열로 중합체 용융물을 전달하도록 배열된다. 배플 어셈블리 모듈에서 구성요소의 수직 배열에 따라, 그리고 필요시 반응기 내에 배플 어셈블리 모듈을 추가적으로 적층시킴으로써, 중합체 용융물은 반응기 용기 내부의 수직 길이를 따라 단계적으로 하강한다.
반응기 용기는 배플 어셈블리 모듈을 둘러싸는 공간에서 압력 및 온도 둘 다를 조절하는 수단을 구비한다. 배플 어셈블리 모듈은 중합체 용융물을 보유하는 용기 내에 설치됨으로써, 반응기 내에서의 액체 체류 시간 및 반응 조건에 대한 노출을 증가시킨다. 액체 체류 시간은 액체-증기 표면적의 증가 및 이것의 재생의 증진에 의해 성취되는 향상된 부산물 유리 속도를 계속 증진시키도록 중합 동력학에 대한 충분한 시간을 허용하는 것이 요구된다. 이 디자인은 중합체 용융물을 위한 더 많은 자유 표면적을 제공할 뿐만 아니라, 배플 상의 중합체의 깊이가 감소되도록 더 많은 평행 유동 경로를 제공한다.
배플 어셈블리 모듈 상부에 공급물 분할기가 존재함으로써 배플(트레이)의 수 또는 배향을 하나의 모듈로부터 다음의 낮은 모듈로 바꾸는 것이 용이해진다.
도 1a는 지지 구조체 내의 공급물 분할기 및 다음의 평행 배플 어레이를 도시한 본 발명의 배플 어셈블리 모듈의 하나의 실시양태의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 배플 어셈블리 모듈 상부의 공급물 분할기 박스의 상면도이다.
도 2a는 본 발명의 배플 어셈블리 모듈의 투시도이다.
도 2b는 내부 배플 배열을 노출시키기 위해 지지 구조체의 한쪽 벽을 제거한, 본 발명의 배플 어셈블리 모듈의 투시도이다.
도 3a는 중합체 용융물이 흐르는 배플 단면의 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 어셈블리 내에서 중합체 용융물이 공급물 분할기를 통과하여 다음의 배플 위로 흐르는 것을 도시한 개요도이다.
도 4는 본 발명의 배플 어셈블리 모듈에서 사용되는 배플들 사이의 공간 관계를 도시하는 다이아그램이다.
도 5a는 중합체 용융물이 배플을 통과하지 못하는 메커니즘을 보여 주는 예시도이다.
도 5b는 중합체가 배플을 통과하지 못하는 것(도 5a에서 보인 바와 같이)을 방지하기 위해 배플 연장부를 사용하는 것을 보여 주는 예시도이다.
도 5c는 배플 상의 불연속 중합체 용융물의 흐름을 보여 주는 예시도이다.
도 5d는 불연속 중합체 흐름(도 5c에서 보임)을 방지하기 위해 배플 연장부를 사용한 것을 보여 주는 예시도이다.
도 5e는 중합체가 배플들 사이에서 하강함에 따라 중합체 시트의 폭이 좁아지는 것을 보여 주는 예시도이다.
도 5f는 중합체 시트의 폭이 좁아지는 것(도 5e에서 도시되는 바와 같이)을 최소화하기 위해 배플 연장부를 사용하는 것을 보여 주는 예시도이다.
도 6a는 본 발명의 배플 어셈블리 모듈을 둘러싼 용기로 구성된 중합 반응기의 측면도이다.
도 6b는 중합체 유입 노즐 및 중합체 유출 노즐뿐만 아니라 가스 제거용 노즐을 도시한 본 발명의 배플 어셈블리 모듈을 함유하는 중합 반응기의 상면도이다.
이제, 본 발명의 바람직한 조성물 또는 실시양태 및 방법에 관해 상세하게 기술하고자 하며, 이것은 현재 발명자들에게 알려진 발명을 실시하는 최선의 방식이다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 중합체 용융물을 중합하기 위한 반응기 내에 위치할 수 있도록 조정된 어셈블리가 제공된다. 도 1a, 1b, 2a 및 2b에서, 배플 어셈블리 모듈(10)은 지지 구조체(12) 내에 설치되는 고정식 공급물 분할기 및 고정식 배플로 구성된다. 공급물 분할기 및 배플은 이동부를 갖고 있지 않고 가동 중에도 이동하지 않기 때문에 고정식이라 일컬어 진다.
배플 어셈블리 모듈(10)은 가장 높은 곳에 수직으로 위치하는 열인 배플 열(24) 및 가장 낮은 곳에 수직으로 위치하는 열인 배플 열(26)을 포함한다. 배플 어셈블리 모듈(10)은 또한 임의적으로 중간에 위치하는 하나 이상의 열(28, 30, 32, 34)을 포함한다. 수직으로 배열된 배플 열(24-34)의 각각은 복수의 배플(36, 38, 40, 42, 44, 46)을 포함한다. 전형적으로 각각의 열은 약 8 내지 약 60개의 배플을 갖는다. 또한, 복수의 배플(36-46) 중의 각각의 배플은 동일한 방향으로 경사지고 기울져서 중합체 용융물이 복수의 배플(36-46) 중의 한 배플과 접촉할 때, 중합체 용융물은 중력의 힘에 의해 아래 방향으로 이동한다. 이와 관련하여, 동일한 방향으로 경사져 있다는 것은 소정의 열에서 복수의 배플 중의 각각의 배플이 중합체 용융물의 흐름을 동일한 방향으로 향하게 한다는 것, 즉 말단에서 배플을 관측할 때, 그 열의 각각의 배플에서의 흐름이 왼쪽으로부터 오른쪽이거나 또는 오른쪽으로부터 왼쪽이거나 둘 중의 하나라는 것을 의미한다. 달리 말하자면, 각각의 열에서의 배플은 실질적으로 평행이거나, 또는 하나의 열에서 어떤 두 개의 배플도 그것들 사이에 90도보다 큰 상대각을 갖지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 수직으로 배열된 열(24-36) 중의 각각의 열은, 가장 낮은 곳에 위치하는 열을 제외하고는, 중합체 용융물을 수직으로 인접한 더 낮은 열로 전달한다. 더욱이, 하나의 열 중의 배플들 사이에는 일관된 간극이 있다. 상기 문맥에서 사용된 "일관된 간극"은, 배플이 충분한 거리를 두고 분리되어 있어서 중합체 용융물(46)이 하나의 열에서 인접한 배플들 사이의 갭을 연결하지 못하도록 한다는 것을 의미한다.
공급물 분할기는 배플 상에 중합체의 흐름을 균일하게 세분시키기 위해 사용될 수 있는 임의 장치이다. 공급물 분할기는 판에 적절하게 위치하는 개구를 부가함으로써 형성될 수 있다. 또한, 로드, 바, 파이프, 반쪽 파이프 및 앵글(angle)의 어레이로 용이하게 배열하여 공급물 분할기를 형성할 수 있다.
배플 어셈블리 모듈(10)은 다공판을 사용하여 흐름을 분할하는 공급물 분할기 박스를 포함한다. 흐름 분할 포트(14, 16, 18 및 20)의 열을 통과하여 흐른 후, 중합체 용융물은 추가적 흐름 세분기(48, 50, 52 및 54)에 다다른다. 이들 추가적 세분기(48, 50, 52 및 54)는 분할 포트(14, 16, 18 및 20)의 열의 수가 하나의 열 중의 배플의 수의 반과 같은 경우에 필요하다. 도시된 세분기(48, 50, 52 및 54)는 반원형 판(반원통형의 파이프)으로부터 제조된다. 그러나 굽은 판(즉 "앵글")과 같은 다른 형태도 이용될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 지지 구조체(12)는 전형적으로 제 1 쌍의 대향 면(60, 62) 및 제 2 쌍의 대향 면(64, 66)을 포함한다. 배플(24-34)의 열은 제 1 쌍의 대향 면(60, 62) 사이에 위치하고 배플 열(24-34)의 각각의 배플은 제 2 쌍의 대향 면(64, 66) 사이에 배치된다. 더욱이, 제 2 쌍의 대향 면(64, 66)은 중합체 용융물로부터 유리된 증기가 배출될 수 있도록 조정된 복수의 개구(22)를 포함한다.
도 3a 및 3b에서, 본 발명의 배플 어셈블리 모듈에서의 중합체 용융물의 흐름을 예시하는 개략도가 제공된다. 중합체 용융물(70)은 포트(72)를 통해 들어가서 배플 어셈블리 모듈(10)의 상부에서 유입된다. 중합체는 판(74) 상으로 흘러 내려간다. 이어서, 중합체 용융물(70)은 판(74)에 위치하는 분할 포트(14, 16, 18, 및 20)의 열을 통해 흐른다. 분할 포트(14, 16, 18, 20)의 열을 통한 흐름은 중합체 용융물(70)의 흐름을 분할하도록 작용한다. 이어서, 중합체 용융물(70)은 흐름 세분기(48, 50, 52, 54)에 도달하여 흐름을 흐름 스트림(76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90)으로 추가적으로 분할하며, 이것들은 최상위 열(24)의 각각의 배플(36) 상으로 흐른다. 이어서, 중합체 용융물(70)은 배플(36)을 지나 배플(38)로 흘러내리되 흐름 스트림(76-90)의 각각은 배플(38) 중의 가장 가까운 배플로 흐른다. 각각의 배플 열에서 이러한 과정은 가장 낮은 배플(46) 열에 도달할 때까지 반복된다. 각각의 열(24-34)에서 배플(36-46)은 측면에서 볼 때 수평면으로부터 측정되는 α의 각도를 갖는다. 전형적으로, α는 수평면으로부터 측정되었을 때 약 10도 내지 약 80도이다. 또한, 측면에서 보았을 때, 소정의 배플의 열은 중합체 용융물(70)의 흐름을 왼쪽으로부터 오른쪽 아래로 또는 오른쪽으로부터 왼쪽 아래로 향하게 할 것이다. 더욱이, 각각의 열에서, 왼쪽으로부터 오른쪽으로 또는 오른쪽으로부터 왼쪽으로 진행하는 방향은 인접한 열들 사이에서 교대할 것이다. 이 배플(트레이) 디자인의 또 다른 유용한 면은 이것이 지붕-및-홈통 트레이 디자인의 중합체 전복 기능을 유지한다는 것이다. 중합체가 한 배플로부터 다음 배플로 흐를 때 라미나 흐름(laminar flow)을 이루는 중합체 스트림의 두 면은 교대로 증기-액체 계면에 노출된다. 하나의 배플 상에서 중합체 스트림의 상부에 있었던 중합체는 다음 배플의 바닥에 대하여 풀의 저부에 있게 되고, 반대로 스트림의 저부에 있었던 중합체는 유동 스트림의 상부에 있게 되어 다음 배플 상에서 증기에 노출된다. 그러나, 주어진 열(24-34)의 각각의 배플은 상기 흐름을 동일한 방향으로 향하게 할 것이다. 그러므로, 전형적으로 주어진 열(24-34)의 각각의 배플은 실질적으로 평행할 것이다. 하나의 열 내의 모든 배플의 방향성이 동일한 한 비-평행 배플도 본 발명의 범위 내에 있다.
유동 스트림(76-90)의 두께와 배플 또는 트레이의 기하학적 구조 및 유체의 물리적 성질의 관계는 대략 수학식 1로 나타낸다.
( 3 F μ ) / (ρ g d3) = W N sin(α)
상기 식에서, F는 반응기를 통한 중합체의 총 질량 흐름이고, g는 중력으로 인한 가속도이고, d는 도 3a에서 도시한 중합체 용융물의 두께이고, μ는 중합체 용융물의 동적 점도이고, ρ는 중합체 용융물의 밀도이고, W는 배플의 폭이고, N은 하나의 열에 있는 배플의 수이며, α은 수평면에 대한 배플의 경사를 나타내는 각도이 다. 전형적으로, 각도 α은 수평면에 대해 약 10도 내지 약 80도가 될 것이다.
도 4에서, 배플의 레이아웃을 도시하는 다이아그램이 제공된다. 주어진 α에서, d1은 하나의 열에서 각각의 배플 사이의 수직 거리이고, d2는 배플의 수직으로 인접하고 있는 열들 사이의 수평 오프셋(offset) 거리이고, d3은 배플의 인접 열들 사이의 수직 오프셋 또는 갭이고, d4는 각각의 배플의 수평 거리이며, d5는 각각의 배플의 수직 하강 거리이다. 거리 d1은 전형적으로 약 1인치 내지 약 10인치이다. 다른 변형에서, d1은 약 2인치 내지 약 8인치이다. 또 다른 변형에서, d1은 약 4인치 내지 약 5인치이다. 전형적으로, 복수의 배플 중 각각의 배플 사이의 거리는, 일정 상태의 작동 동안 중합체 용융물이 배플 어셈블리 모듈을 통해 흐를 때, 중합체 용융물이 하나의 열에서 인접한 배플들 사이의 거리의 10% 이상의 두께를 갖도록 하는 거리이다. 전형적으로, d2는 약 1인치 내지 약 5인치이고, d3은 약 0인치 내지 약 6인치이고, d4는 약 4인치 내지 48인치이며, d5는 약 4인치 내지 약 48인치이다. 다른 변형에서, d2는 약 2인치 내지 약 4인치이고, d3은 약 1인치 내지 약 3인치이고, d4는 약 6인치 내지 12인치이며, d5는 약 8인치 내지 약 24인치이다. 또 다른 변형에서, 일정 상태의 작동 동안, 중합체 용융물의 두께는 하나의 열에서 인접한 배플 사이의 거리의 20% 이상이다. 또 다른 변형에서, 일정 상태의 작동 동안, 중합체 용융물의 두께는 하나의 열에서 인접한 배플 사이의 거리의 40% 이상이다.
본 발명의 하나의 변형에서, 하나 이상의 배플 연장부가 중합체 용융물을 수직으로 그 다음에 위치하는 배플로 전달하는 각각의 배플의 저부 가장자리에 부착된다. 도 5a 내지 5f에 배플 연장부의 중합체 용융물 흐름에 대한 효과를 예시하는 개략도가 제공된다. 도 5a에서, 배플(100)은 중합체 용융물(102)을 배플(104)로 전달하도록 설계된다. 그러나, 배플(100)의 말단에 배플 연장부가 없는 조건 하에서는, 중합체 용융물(102)이 배플(104)을 건너뛸 가능성이 있다. 이는 중합체가 배플 아래로 흐를 때, 노출된 상부 표면 상의 액체가 배플에 의해 형성된 바닥을 따라 흐르는 중합체보다 더 빠르게 이동하기 때문이다. 따라서, 중합체 흐름이 배플의 저부에 도달하는 경우, 이것은 배플 바닥에 대해 반대로 구부러져서 그곳으로부터 중합체가 이탈한다. 통상적으로, 이로 인해 상당한 양의 수평 이동은 초래되지는 않는다. 그러나, 밑에 있는 배플이 동일한 방향으로 가파른 각도로 경사지기 때문에, 중합체는 배플의 길이의 아래의 어느 정도의 거리에서 다음의 낮은 배플과 부딪히거나 또는 배플을 완전히 건너뛸 수 있다. 도 5b에서, 배플(100)은 도시된 바와 같이 배플(104) 상으로 흐름을 향하게 하는 하나 이상의 배플 연장부(106)를 포함한다. 따라서, 배플(트레이)의 저부 가장자리로부터 연장된 로드 또는 핑거로 구성된 배플 연장부는 본 발명의 특징적인 향상이다. 로드 또는 핑거의 간격은 중합체의 예상 점도 및 유동 속도에 좌우된다. 핑거는 배플에 부착되어 아래로 수직으로 뻗어 있지만 그 다음으로 낮은 배플 위의 중합체 깊이의 예상되는 높이보다는 짧다. 이들 핑거를 사용하여 배플로부터의 중합체 시트를 그 다음의 배플로 향하게 함으로써 그 다음의 배플의 표면적을 더욱 많이 이용할 수 있다.
도 5c에 배플 연장부없이 발생하는 또 다른 비-최적 중합체 용융물 흐름을 도시하고 있다. 이 시나리오에서, 중합체 용융물(102)은 비연속적 방식("스노볼(snowball)")으로 배플(100)을 따라 내려가서 배플(100)으로부터 배플(104)로 흐르는 것이 관측되고 있다. 하강하는 물질(102)이 배플(104)과 접촉하는 위치에서 상기 물질은 그 자체 위에 포개진다. 배플(104)의 경사와 조합하여 이러한 포개짐의 정도에 따라 도시된 바와 같은 불연속 흐름을 초래할 수 있다. 도 5d에서는 배플 연장부(106)가 포개짐의 발생 정도를 감소시킴으로써 어떻게 이러한 사태를 교정하는지를 보여 주고 있다.
도 5e와 관련하여, 배플(100)로부터 흐르는 중합체 용융물(102)의 정면도가 제공된다. 배플 연장부의 부재 하에서 하강하는 막의 폭은 중합체 용융물(102)이 배플(100)의 중앙으로 당겨지면서 좁아진다. 도 5f에 도시된 바와 같이, 배플 연장부(106)가 이러한 효과를 완화시키다. 전형적으로, 하나 이상의 배플 연장부는 각각의 배플의 저부 가장자리로부터 연장된 로드-유형의 복수의 돌출부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 상술된 하나 이상의 배플 어셈블리 모듈을 이용하는 중합 반응기가 제공된다. 도 1 및 6에서, 중합 반응기(120)는 배플 어셈블리 모듈(10) 및 수직으로 배치된 격납 용기(122)를 포함한다. 중합체 용융물의 주입구(124)는 격납 용기(122)의 외부 쉘의 상부(126) 근처에 부착되고, 중합체 용융물의 배출구(128)는 격납 용기(122)의 외부 쉘의 저부(130) 근처에 부착된다. 또한, 중합 반응기(120)는 격납 용기(122)의 외부 쉘에 부착된 증기 배출구(132)를 또한 포함한다. 마지막으로, 상술한 바와 같이, 중합 반응기(120)는 중합체 용융물 주입구로부터 중합체 용융물을 수납하여 중합체 용융물을 중합체 용융물 배출구(128)로 전달하는 배플 어셈블리 모듈(10)을 포함한다. 이 실시양태의 다른 변형에서, 중합 반응기(120) 내에 추가적인 배플 어셈블리가 존재할 수 있다. 이들 추가적인 배플 어셈블리는 배플 어셈블리 모듈(10)과 나란히 배치될 수 있고/있거나 배플 어셈블리(10) 아래에 적층될 수 있다. 중합 반응기(120)는 또한 중합체 용융물을 유동 상태로 유지시키기 위한 히터(도시되지 않음) 및 중합 반응기 내의 압력을 감소시키기 위한 진공 펌프(도시되지 않음)를 포함한다. 진공 펌프는 전형적으로 증기 배출구(132)를 통하여 작용한다. 구체적으로, 배플 어셈블리 모듈(10)은 둘 이상의 수직으로 배열된 배플(24-34)의 열을 포함한다. 상기 수직으로 배열된 열은 가장 높은 곳에 위치하는 열(24), 가장 낮은 곳에 위치하는 열(26), 및 임의적으로 중간에 위치하는 하나 이상의 열(28-34)을 갖는다. 또한, 수직으로 배열된 열(24-34)의 각각의 열은 중합체 용융물이 복수의 배플 중의 한 배플과 접촉할 때 중합체 용융물이 중력의 힘에 의해 아래 방향으로 움직이도록 기울어진 복수의 배플을 포함한다. 마지막으로, 각각의 열은, 가장 낮은 곳에 위치하는 열(26)을 제외하고는, 중합체 용융물을 수직으로 인접한 더 낮은 열로 전달하도록 조정된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 상술된 배플 어셈블리 모듈을 사용하여 중합체 용융물의 중합도를 증가시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 중합체 용융물을 충분한 온도 및 압력에서 배플 어셈블리 모듈로 유입시키는 것을 포함한다. 상기 어셈블리의 상세한 것은 상기에서 기술된 바와 같다. 이 실시양태의 방법은 중합체 용융물이 가장 높은 곳에 위치한 배플의 열과 접촉하기 전에 중합체 용융물 스트림을 분할하는 것을 포함한다. 다음으로, 임의적으로 중간의 배플 열이 중합체 용융물과 접촉한다. 마지막으로, 가장 낮은 곳에 위치한 배플 열이 중합체 용융물과 접촉한다. 가장 낮은 곳에 위치한 배플 열을 통과한 후에, 중합체 용융물은 배플 어셈블리 모듈에서 흘러나간다. 배플 어셈블리 모듈에서 제거된 중합체 용융물은 유리하게도 중합체 용융물이 어셈블리로 유입되었을 때보다 더 높은 중합도를 갖는다. 이 실시양태의 하나의 변형에서, 반응 온도는 약 250℃ 내지 약 320℃이고, 반응 압력은 약 0.2토르 내지 약 30토르이다.
효율적인 공간 이용을 달성하기 위해, 배플의 열 내에서의 수평 간격은 액체(즉, 중합체 용융물)의 용융 점도에 따라 조정될 수 있다. 따라서, 반응기의 상부로부터 저부로 점도가 증가하면서, 최소 수평 간격은 열 중의 인접한 배플 사이에서 증가할 수 있다. 그 결과, 열 중의 배플의 수는 그 다음으로 낮은 배플 어셈블리 모듈에서는 더 적을 수 있다. 따라서, 각각의 모듈에서 사용되는 공급물 분할기 디자인은 열 중의 배플의 수의 임의 변화를 고려해야 한다. 또한, 각각의 모듈에 공급물 분할기를 설치한 디자인은 배플의 배향을 변화시키는 것, 예컨대, 연속되는 모듈의 배플을 반응기의 중심선 부근에서 90도 회전시키는 것을 용이하게 한다.
또한 다수의 배플 어셈블리 모듈이 적층되어 중합체 용융물에 더 긴 유동 경 로를 제공할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 본 실시예가 단일 모듈 어셈블리의 사용을 예시하였지만, 임의의 수의 모듈 어셈블리를 사용할 수 있다. 필요한 모듈 어셈블리의 실제 수는 다수의 요인에 따라 다르다.
본 발명의 실시양태들이 예시되고 기술되었지만, 이들 실시양태가 본 발명의 모든 가능한 형태를 예시하거나 기술한 것이라고 생각되지는 않는다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 한정을 위한 용어라기보다는 서술을 위한 용어이고, 본 발명의 정의 및 범위로부터 벗어나지 않고 여러 가지 변경이 가해질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 고점도를 갖는 중합체 용융물을 중합하기 위한 중력에 의한 수직의 흐름에 의해 작동되는 중합 반응기용 모듈형 어셈블리로서,
    상기 중합체 용융물로부터 유리된 증기가 배출되도록 조정된 복수의 측면 개구를 갖는 지지 구조체;
    중합체 흐름을 세분시키는 공급물 분할기; 및
    가장 높은 곳에 배치되는 하나의 열, 가장 낮은 곳에 배치되는 하나의 열, 및 임의적으로 중간에 배치되는 하나 이상의 열을 갖는, 지지 구조체에 배치되는 둘 이상의 수직으로 배열된 배플의 열
    을 포함하되,
    상기 둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열은 동일 방향으로 경사지고 기울어진 복수의 배플을 포함하여, 상기 중합체 용융물이 복수의 배플 중 하나의 배플과 접촉하는 경우 중합체 용융물이 중력의 힘에 의해 아래 방향으로 이동하며, 가장 아래에 배치된 열을 제외하고는 중합체 용융물을 수직으로 인접한 더 낮은 열로 전달하도록 조정된
    모듈형 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열이 평행한 복수의 배플을 포함하는 모듈형 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나의 열에서 복수의 배플 중 각각의 배플 사이의 거리가, 일정 상태의 작동 동안 중합체 용융물이 어셈블리를 통해 흐를 때 중합체 용융물이 수평으로 인접한 배플 사이의 거리의 10% 이상의 두께를 갖도록 하는 거리인 모듈형 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    복수의 배플 중 각각의 배플이 수평면으로부터 측정 시 10도 내지 80도의 각도로 배치되는 모듈형 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열이 8 내지 60개의 배플을 포함하는 모듈형 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    수직으로 배열된 열이 복수의 배플을 포함하며, 하나의 열에서 복수의 배플 중 각각의 배플이 1인치 내지 10인치의 최소 거리만큼 분리되어 있는 모듈형 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    수직으로 배열된 열이 복수의 배플을 포함하며, 하나의 열에서 복수의 배플 중 각각의 배플이 2인치 내지 8인치의 최소 거리만큼 분리되어 있는 모듈형 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    가장 낮은 곳에 배치된 열을 제외하고, 둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열이 더 낮은 수직으로 인접한 열로 중합체 용융물을 전달하도록 조정되어 각각의 배플이 중합체 용융물을 가장 가까운 아래 방향의 수직으로 배치된 배플로 전달하는 모듈형 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    중합체 용융물을 가장 가까운 아래 방향의 수직으로 배치된 배플로 전달하는 각각의 배플이 추가적으로 하나 이상의 배플 연장부를 포함하는 모듈형 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    하나 이상의 배플 연장부가 각각의 배플의 저부 가장자리로부터 연장된 복수의 로드-유형 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부가 중합체 용융물을 가장 가까운 아래 방향의 수직으로 배치된 배플로 전달하도록 조정된 모듈형 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    지지 구조체가 제 1 쌍의 대향면 및 제 2 쌍의 대향면을 포함하며, 둘 이상의 수직으로 배열된 배플의 열이 상기 제 1 쌍의 대향면 사이에 배치되며, 복수의 배플 중의 각각의 배플이 제 2 쌍의 대향면 사이에 배치되는 모듈형 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 2 쌍의 대향면이 중합체 용융물로부터 유리된 증기가 배출되도록 조정된 복수의 개구를 포함하는 모듈형 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    중합체 용융물로부터 유리된 증기가 배출되도록 조정된 복수의 개구가 복수의 배플 중 두 개의 인접한 배플 사이의 갭에 인접하는 모듈형 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서,
    공급물 분할기 또는 하나 이상의 중합체 주입구로부터 흐르는 중합체 용융물을 분할하도록 조정된 하나 이상의 중합체 용융물의 흐름 세분기를 추가로 포함하는 모듈형 어셈블리.
  15. 수직으로 배치된 격납 용기 내에 배치된 제 1 항에 따른 어셈블리를 포함하는 중합 반응기.
  16. 중합체 용융물에서 중합도를 증가시키는 방법으로서,
    a) 공급물 분할기, 및 가장 높은 곳에 배치되는 배플의 열, 가장 낮은 곳에 배치되는 배플의 열, 및 임의적으로 중간에 배치되는 하나 이상의 배플의 열을 갖는 둘 이상의 수직으로 배열된 배플의 열을 포함하되, 둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열은 동일 방향으로 경사지고 기울어진 복수의 배플을 포함하여 중합체 용융물이 복수의 배플 중 하나의 배플과 접촉하는 경우 중합체 용융물을 중력의 힘에 의해 아래 방향으로 이동시키며, 가장 아래에 배치된 열을 제외하고, 중합체 용융물을 수직으로 인접한 더 낮은 열로 전달하도록 조정된 어셈블리에, 중합체 용융물의 중합도를 증가시키기에 충분한 온도 및 압력에서 중합체 용융물을 유입하는 단계;
    b) 가장 높은 곳에 배치된 배플의 열을 중합체 용융물과 접촉시키는 단계;
    c) 임의적인 중간의 배플의 열을 중합체 용융물과 접촉시키는 단계;
    d) 가장 낮은 곳에 배치된 배플의 열을 중합체 용융물과 접촉시키는 단계; 및
    e) 중합체 용융물을 어셈블리로부터 제거하되, 어셈블리로부터 제거된 중합체 용융물이, 중합체 용융물이 어셈블리에 유입될 때보다 더 높은 중합도를 갖는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    온도가 250℃ 내지 320℃인 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    압력이 0.2토르 내지 30토르인 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열이 평행한 복수의 배플을 포함하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 배플 중 각각의 배플 사이의 거리가, 일정 상태의 작동 동안 중합체 용융물이 어셈블리를 통해 흐를 때 중합체 용융물이 수평으로 인접한 배플 사이의 거리의 10% 이상의 두께를 갖도록 하는 거리인 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    가장 낮은 곳에 배치된 열을 제외하고, 둘 이상의 수직으로 배열된 열 중 각각의 열이 더 낮은 수직으로 인접한 열로 중합체 용융물을 전달하도록 조정되어 각각의 배플이 중합체 용융물을 가장 가까운 아래 방향의 수직으로 배치된 배플로 전달하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    중합체 용융물을 가장 가까운 아래 방향의 수직으로 배치된 배플로 전달하는 각각의 배플이 추가적으로 하나 이상의 배플 연장부를 포함하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    하나 이상의 배플 연장부가 각각의 배플의 저부 가장자리로부터 연장된 복수의 로드-유형 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부가 중합체 용융물을 가장 가까운 아래 방향의 수직으로 배치된 배플로 전달하는 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    지지 구조체가 제 1 쌍의 대향면 및 제 2 쌍의 대향면을 포함하는 인클로저를 포함하며, 둘 이상의 수직으로 배열된 배플의 열이 제 1 쌍의 대향면 사이에 배치되며, 복수의 배플 중 각각의 배플이 제 2 쌍의 대향면 사이에 배치되며, 제 2 쌍의 대향면이 중합체 용융물로부터 유리된 증기가 배출되도록 조정된 복수의 개구를 포함하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    중합체 용융물로부터 유리된 증기가 배출되도록 조정된 복수의 개구가 복수의 배플의 두 개의 인접한 배플 사이의 갭에 인접하는 방법.
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