KR20070088094A - 반응기 및 열교환기 환상도관을 위한 열매체 분산기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체를 유출 또는 유입하는 1개 이상의 슬릿이 구비된 환상형태의 슬릿 레이어가 내주면에 장착된 환상도관으로서, 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 일정 비율로 나누거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 일정 비율로 모으는 가이드 판이 상기 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향을 따라 도관 내에 수직으로 설치된 환상도관에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 환상도관을 구비한 반응기 또는 열교환기에 관한 것이며, 또한 상기 반응기에서 접촉기상 산화반응에 의해 불포화 알데히드 또는 불포화산을 생산하는 방법에 관한 것이다.

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Description

반응기 및 열교환기 환상도관을 위한 열매체 분산기구{HEAT MEDIUM DISTRIBUTOR FOR ANNULAR DUCT OF REACTOR AND HEAT EXCHANGER}

도 1은 일반적인 다관식 촉매 반응기 또는 열교환기의 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1에서 X-X'또는 Y-Y'라인을 따라 절단된 단면도로서, 본 발명의 일 구체예에 따라 슬릿 레이어 및 가이드 판이 설치된 환상도관의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 구체예에 따라 슬릿 레이어 및 2개의 가이드 판이 설치된 환상도관의 단면도이다.

도 4는 덕트를 기준으로 양분되는 유체의 시간에 따른 유량 변화를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 반응기 쉘(Shell)

2a: 도넛형 배플판 2b: 원반형 배플판

3a, 3b, 3c: 튜브 시트(tube sheet)

4: 반응 튜브

5a: 열매체가 공급되는 환상도관

5b: 열매체가 배출되는 환상도관

6: 열매체

7: 반응 가스 유입부 8: 반응 가스 유출부

9: 슬릿 레이어

10: 반응기 내부의 반응 튜브가 위치하는 영역

11: 가이드 판(guide plate)

H: 환상도관의 높이 W: 환상도관의 도관 폭

본 발명은 균일한 유량으로 유체를 유출 또는 유입할 수 있는 환상도관 및 상기 환상도관을 구비하는 반응기 또는 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기 형태의 다관식 촉매 반응기는 반응에 의해 발생되는 열을 효율적으로 제거할 목적으로 사용되는 반응기의 한 형태이다. 이러한 형태의 반응기에서는 다수의 반응 튜브에 고체 촉매를 충진하고, 이 반응 튜브에 반응 가스를 공급해 원하는 성분을 얻기 위한 화학 반응을 일으키며, 화학 반응이 최적의 상태로 일어날 수 있도록 열매체를 반응기 쉘에 순환시킨다.

다관식 촉매 반응기에서는 반응 튜브의 국부적인 지점에서 핫 스팟(hot spot)이 발생하는 경향이 있고, 이러한 핫 스팟은 촉매의 열화에 의한 수명 단축과 원하는 목적 생성물에 대한 선택율 감소와 같은 문제를 일으키므로, 반응기 내부 다수의 반응 튜브에 효율적으로 열전달시켜 핫스팟을 감소시키기 위한 다양한 방법 들이 시도되어 왔다.

예를 들어, 대한민국 공개특허 제2001-0050267호에서는 열매체에 대한 순환장치가 구비되고 쉘에 도넛형과 원반형의 배플판이 구비된 다관식 반응기를 통해 반응기 내부의 임의의 지역 내에서 열매체의 흐름 속도를 일정하게 유지시킴으로써 열전달 성능을 향상시키고자 하였다. 또한, 하나의 덕트를 통해 편향되게 공급(또는 배출)되는 열매체를 반응기 내부로 원주방향에서 균일하게 공급(또는 배출)시키기 위해, 관통 개구(opening), 즉 슬릿(slit)을 환상도관의 슬릿 레이어 원주에 간헐적으로 배치시켰으며, 이러한 구조의 환상도관을 통해 열매체가 원주방향에서 균일하게 공급(또는 배출)되도록 하여 반응 튜브의 핫스팟 온도를 감소시키고자 하였다. 나아가, 열매체 흐름을 균일하게 하기 위하여 개구의 개수와 크기가 조절된 다수의 개구열을 갖도록 하였다.

그러나, 반응기 또는 열교환기에서 환상도관 내 슬릿 개구의 개수와 크기의 조절만으로는 하나의 덕트로부터 환상도관으로 공급되는 열매체를 균일한 유량으로 분배시키는 데에는 한계가 있다. 즉, 반응기 또는 열교환기에서 하나의 덕트로부터 환상도관으로 유입되는 열매체의 흐름은, 환상도관 중 내주면에 장착되고 유체 유출입용 슬릿이 구비된 환상형태의 레이어 벽면에 부딪힘으로써 교란(disturbance)이 발생한다. 이러한 교란에 의해 열매체 흐름의 불균일성이 발생하여, 덕트가 설치되는 위치를 기준으로 열매체는 동일한 유량으로 양분되어 환상도관을 따라 반대 방향으로 흐르지 못하고 유량이 불균일하게 배분된다. 결과적으로 슬릿이 구비된 환상형태의 레이어의 원주에 위치한 슬릿의 개구를 통해 반응기 또는 열교환기 내 부로 유입되는 유량의 불균일성이 발생하여 열전달 효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명자들은 반응기 또는 열교환기에서 환상도관 내 슬릿 개구의 개수와 크기의 조절만으로는 하나의 덕트로부터 환상도관으로 공급되는 열매체를 균일한 유량으로 분배시키는 데에는 한계가 있음을 발견하였다. 즉, 반응기 또는 열교환기에서 하나의 덕트로부터 환상도관으로 유입되는 열매체의 흐름은, 환상도관 중 내주면에 장착되고 유체 유출입용 슬릿이 구비된 환상형태의 레이어 벽면에 부딪힘으로써 교란(disturbance)이 발생함을 발견하였다. 그리고, 이러한 교란에 의해 열매체 흐름의 불균일성이 발생하여, 덕트가 설치되는 위치를 기준으로 열매체는 동일한 유량으로 양분되어 환상도관을 따라 반대 방향으로 흐르지 못하고 유량이 불균일하게 배분되는 것을 발견하였다. 결과적으로 슬릿이 구비된 환상형태의 레이어의 원주에 위치한 슬릿의 개구를 통해 반응기 또는 열교환기 내부로 유입되는 유량의 불균일성이 발생하여 열전달 효율이 저하되는 문제가 있음을 발견하였다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 덕트가 설치되는 위치를 기준으로 하여 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 일정 비율로 나누거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 일정 비율로 모아 유체 흐름을 균일하게 할 수 있는 가이드 판을 구비한 환상도관 및 상기 환상도관을 구비한 반응기 또는 열교환기를 제공하고자 한다.

본 발명은 유체를 유출 또는 유입하는 1개 이상의 슬릿이 구비된 환상형태의 슬릿 레이어가 내주면에 장착된 환상도관으로서, 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 일정 비율로 나누거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 일정 비율로 모으는 가이드 판이 상기 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향을 따라 도관 내에 수직으로 설치된 환상도관을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 환상도관을 구비한 반응기 또는 열교환기를 제공하며, 또한 상기 반응기에서 접촉기상 산화반응에 의해 불포화 알데히드 또는 불포화산을 생산하는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 슬릿 레이어란 유체를 유출 또는 유입하는 1개 이상의 개구, 즉 슬릿이 구비된 환상형태의 레이어를 의미한다. 여기서, 환상형태의 레이어는 끊어진 환상형태, 즉 원호 형태의 레이어도 함축한다. 일반적으로, 슬릿을 구비하는 슬릿 레이어는 환상도관 중 내주면에 배치되어 있다.

본 발명의 환상도관에서 슬릿 레이어는 1개 만이 있는 단일 슬릿 레이어뿐만 아니라 슬릿 레이어가 2개 이상인 다중 슬릿 레이어도 포함한다. 슬릿 레이어 내 슬릿들의 높이 및 폭은 특별히 제한되지 않으며, 모두 같거나 필요에 따라 서로 다르게 조절될 수 있다. 슬릿의 형태도 특별히 제한되지 않으며, 비제한적인 예로 사각형, 원형, 난형, 타원형 등이 있다. 또한, 슬릿 레이어 내 슬릿들의 배치도 특별히 제한되지 않으며, 규칙적으로 또는 임의 위치에 불규칙적으로 배치될 수 있다.

본 발명의 환상도관은 가이드 판이 상기 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향을 따라 도관 내에 수직으로 설치된 것을 특징으로 한다. 상기 가이드 판은 환상도관에서 설치된 가이드 판을 기준으로 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 일정 비율로 나누거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 일정 비율로 모을 수 있다. 따라서, 본 발명에서 가이드 판은 덕트를 통해 유입되는 유체가 레이어 벽면에 부딪치면서 발생하는 교란, 또는 덕트를 통해 유출되기 위해 양분된 유체가 만나면서 발생하는 교란이 일어나지 않게 한다.

본 발명의 환상도관은 원통형 촉매 반응기 또는 열교환기에 열매체와 같은 유체를 공급하거나 또는 배출시키는데 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 환상도관은 쉘-앤-튜브 타입의 다관식 반응기 또는 열교환기에 적합하며, 상기 반응기 또는 열교환기는 접촉 기상 산화 반응에 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 슬릿 레이어 및 가이드 판이 설치된 환상도관을 구비한 반응기 또는 열교환기가 사용될 수 있는 접촉 기상 산화 반응의 대표적인 예로 올레핀으로부터 불포화 알데히드 또는 불포화 산을 제조하는 공정이 있으며, 이의 비제한적인 예로, 프로필렌 또는 프로판을 산화시켜 아크롤레인 및/또는 아크릴산을 제조하는 공정, 이소부틸렌, t-부틸알콜 또는 메틸-t-부틸에테르를 산화시켜 메타아크롤레인 및/또는 메타아크릴산을 제조하는 공정, 나프탈렌 또는 오르소크실렌을 산화하여 무수프탈산을 제조하거나 벤젠, 부틸렌 또는 부타디엔을 부분산화하여 무수 말레인산을 제조하는 공정 등이 있다.

본 발명의 환상도관은 원통형 반응기 형태에 적용되는 한, 반응기에 의해 생산되는 (메타)아크릴산이나 (메타)아크롤레인과 같은 최종 목적물의 종류에 의해 사용상 제한을 받지 않는다.

하기에서는 다관식 촉매 반응기를 사용하여 본 발명의 환상도관의 특징에 대해 설명하고자 하나, 본 발명이 다관식 촉매 반응기에 한정되는 것은 아니다.

하기에서 열매체는 유체의 일례이며, 열매체의 비제한적인 예로는 매우 큰 점성을 갖는 매체, 예컨대, 용융염(molten salt)이 있으며, 용융염은 주로 질산 칼륨 및 아질산나트륨의 혼합물로 구성된다. 다른 열매체의 예로는 페닐 에테르 매체(예 "Dowtherm"), 폴리페닐 매체(예, "Therm S"), hot oil, 나프탈렌 유도체(S.K. oil), 수은 등이 있다.

도 1은 종래 다관식 촉매 반응기 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 구조를 가지고 있으면, 본 발명의 환상도관 사용범위가 반응기의 반응가스나 열매체의 종류에 제한을 받지 않으며, 화학반응을 목적으로 하지 않는 일반적인 열교환기에도 본 발명의 환상도관이 적용가능하다.

도 1에서 반응기는 원통형 쉘(1) 내부에 복수의 튜브 시트(3a, 3b, 3c)에 고정된 복수의 반응 튜브(4)를 포함하고 있다. 반응기 중앙에 위치한 튜브 시트(3a)는 쉘을 분리시키며 독립된 열매체에 의해 반응온도 조절을 가능하게 한다. 각각의 쉘에는 열매체 공급 덕트에 연결된 환상도관(5a)과 배출 덕트에 연결된 환상도관(5b)이 있다. 도 1에 도시된 형태의 반응기에서는 4개의 환상도관이 존재하나 본 발명은 쉘의 분리에 의한 환상도관의 수에 제한 받지 않는다. 이 환상도관을 통해 공급된 열매체(6)는 도넛형 배플판(2a)과 원반형 배플판(2b)에 의해 형성된 유로를 따라 흐르면서 반응 튜브(4)와 열교환을 하게 된다. 반응가스는 반응가스 공급 덕트(7)를 통해 공급되며 다수의 반응 튜브(4)를 통과한 뒤 다시 모아져서 출구 덕트 (8)를 통해 배출된다.

본 발명에 따라 유체를 유출 또는 유입하는 1개 이상의 슬릿이 구비된 환상형태의 슬릿 레이어가 내주면에 장착된 환상도관으로서, 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 일정 비율로 나누거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 일정 비율로 모으는 가이드 판이 상기 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향을 따라 도관 내에 수직으로 설치된 환상도관을 설명하기 위해, 도 1에서 X-X'또는 Y-Y'라인을 따라 절단된 단면도를 도 2와 도3에 나타내었다.

본 발명의 환상도관에는 1개 이상의 열매체 공급 덕트 또는 열매체 배출 덕트가 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 환상도관에 설치된 가이드 판(11)은 덕트로부터 유입 또는 덕트로 유출되는 유체의 양을 보다 효과적으로 나누거나 모으고, 유체 흐름의 교란(disturbance)을 막기 위해 환상도관의 내주면과 상기 환상도관과 연결된 덕트의 입출구 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

가이드 판은 환상도관 중 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향이면서 덕트의 입출구 단면의 지름축 방향을 따라 설치, 예를 들면 도 2에서 180°방향을 따라 수직으로 설치되는 것이 바람직하다. 만약, 가이드 판이 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향이면서 덕트의 입출구 단면의 지름축 방향을 따라 설치되지 않으면 덕트로부터 유입 또는 덕트로 유출되는 유체의 흐름이 원활하지 못하여 교란이 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다.

또한, 가이드 판이 환상도관 중 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향이 면서 덕트의 입출구 단면의 지름축 방향을 따라 설치되면, 가이드 판을 기준으로 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 동일 비율로 나눌 수 있거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 동일 비율로 모을 수 있다.

본 발명의 환상도관과 1개 이상의 덕트가 연결된 경우, 교란이 발생하지 않고 유체의 원활한 유입 또는 유출을 위해, 환상도관의 내주면과 상기 환상도관과 연결된 덕트의 입출구 사이에 위치하는 상기 가이드 판은 각 덕트마다 0 또는 1개씩 존재할 수 있으며, 이때 상기 위치에 가이드 판이 1개 존재하는 덕트가 적어도 하나 이상 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 환상도관에 연결되는 각각의 덕트마다 1개의 가이드 판이 환상도관의 내주면과 상기 환상도관과 연결된 덕트의 입출구 사이에 각각 위치하는 것이 보다 바람직하다.

도2를 살펴보면, 열매체 공급 덕트로 공급된 열매체는 환상도관(5a) 중 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향을 따라 수직으로 설치된 가이드 판(11)에 의해 동일한 유량으로 배분(12a, 12b)될 수 있다. 이와 같이 가이드 판을 기준으로 동일 유량으로 배분된 열매체는 환상도관(5a)에 있는 슬릿 레이어(9) 내 슬릿을 통과하여 반응기 내부(10)로 유입된다.

열매체가 내부 슬릿 레이어(9)를 통과하게 되면 반응기 내부의 반응 튜브와 직접 접촉하게 된다. 배플판에 의해 형성된 유로를 따라 반응 튜브와 접촉한 열매체는 슬릿 레이어 내 슬릿을 통과하여 환상도관에 유입되고, 다시 가이드 판에 의해 교란이 발생되지 않은 상태에서 동일한 비율의 유량이 모아져 배출 덕트를 통해 배출된다.

도 3은 환상도관에 2개의 덕트가 연결되어 있고, 각각의 덕트마다 1개의 가이드 판이 각각 환상도관의 내주면과 상기 환상도관과 연결된 덕트의 입출구 사이에 위치하고 있다. 그리고, 가이드 판은 환상도관 중 내주면이 형성하는 원 지름의 연장선 방향이면서 덕트의 입출구 단면의 지름축 방향, 즉 0°방향과 180°방향을 따라 수직으로 설치되어 있다.

본 발명의 환상도관에 설치되는 가이드 판은 환상도관 중 내주면에 접하고 있는 것이 바람직하다.

가이드 판의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 비제한적인 예로 삼각 기둥, 사각 기둥, 타원 기둥, 반타원 기둥, 반원 기둥, 또는 십자 형태 등이 있다.

또한, 덕트를 통해 유출입되는 유체를 효율적으로 나누거나 모으고, 이러한 과정에서 교란이 발생하지 않게 하기 위해서 상기 기둥의 높이는 환상도관의 높이(H)와 동일한 것이 바람직하다.

가이드 판은 내주면에서 외주면 방향으로의 길이가 환상도관의 도관 폭(W)의 0.5배 이상인 것이 바람직하다. 가이드 판의 내주면에서 외주면 방향으로의 길이가 환상도관의 도관 폭(W)의 0.5배 미만이면, 유체가 내주면에 부딪혀 교란된 흐름에 영향을 받기 때문에 가이드 판 설치 효과가 미미하다. 반면, 가이드 판의 최대 길이는 덕트가 어떻게 연결되는가에 따라 달라지므로 이를 한정할 수는 없으나, 가능한 한 길게 하여 흐름이 안정적이고 완전발달흐름(fully developed flow)을 형성하는 부분에 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 가이드 판의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 가능한 한 얇은 것이 바 람직하다.

본 발명에 따른 환상도관의 재질은 특별히 제한되지 않는다. 비제한적인 예로, 철강류, sus 재질 등이 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 환상도관은, 예컨대 소정 크기를 갖는 가이드 판이 내부에 용접된 환상도관의 내주면에, 철판으로 제작한 후 원통형으로 벤딩한 슬릿 레이어를 용접하여 본 발명에서 설명하는 구조와 같이 제작할 수 있다. 슬릿 레이어가 1개라면 이는 별도의 철판을 필요로 하지 않고 반응기 또는 열교환기의 쉘 부분이 환상도관의 내주면이 된다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

도 2에 도시된 바와 같이 슬릿 레이어와 가이드 판을 구비하면서 하기 값을 갖는 환상도관을 제작하였다.

슬릿 레이어 직경: 4150 mm

슬릿 레이어 내 슬릿의 높이: 300 mm

슬릿 레이어 내 슬릿의 폭: 72.43 mm

슬릿 레이어 내 슬릿의 분포: 인접한 두 슬릿과 슬릿 레이어가 형성하는 원주의 중심점 간의 각도가 6°

환상도관의 도관 폭: 400 mm

가이드 판의 형태: 삼각 기둥

내주면에서 외주면 방향으로의 가이드 판의 길이: 1000 mm

(비교예 1)

가이드 판이 설치되지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 환상도관을 제작하였다.

(환상도관 내 유량 측정)

덕트를 기준으로 양분되는 유체의 시간에 따른 유량 변화를 측정하였고, 이를 도 4에 나타내었다. 유체의 유량 측정은 가이드 판에 의해 흐름이 나뉘어 진 후에, 도 2의 A 또는 B 지점에서 초음파 유량계를 이용해 측정할 수 있었다.

도 4를 살펴보면, 본 발명에 의해 제시된 가이드 판이 설치된 환상도관(실시예 1)에서 덕트를 기준으로 가이드 판의 한쪽 방향, 즉 환상도관의 한쪽 방향(12a, 또는 12b)으로 흐르는 유체(열매체)의 유량은 시간의 변화에 따라 크게 변화하지 않고 거의 일정하게 유지되고 있었으나, 가이드 판이 설치되지 않은 환상도관(비교예 1)은 덕트를 기준으로 양분되는 유체의 유량이 시간에 따라 크게 변화되는 양상을 보였다. 따라서, 본 발명에 따른 가이드 판이 설치된 환상도관(실시예 1)은 내부 교란이 발생하지 않은 상태에서 유체의 흐름을 균일하게 함을 알 수 있었다.

본 발명에 따른 환상도관은 가이드 판을 기준으로 균일한 유량으로 유체를 나누어 유입 또는 유체를 모아 유출할 수 있다. 따라서, 상기 환상도관을 통해 유체를 공급받거나 배출하는 대상체(예, 다관식 촉매 반응기 또는 열교환기)에서 유 체 흐름에 의한 내부 교란을 방지할 수 있고, 대상체 내 유체의 온도 분포를 균일하게 할 수 있으며, 이로 인해 반응기 내 핫 스팟의 발생도 억제시킬 수 있다. 또한, 반응기 자체의 진동과 소음을 감소시킬 수 있으며, 반응기 또는 열교환기의 열효율을 향상시키며 보다 안정적인 운전을 가능하게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 환상구조를 갖는 반응기에서는 (메타)아크릴산 및/또는 (메타)아크롤레인이 프로필렌 또는 이소부틸렌을 포함하는 기체의 접촉 기상 산화에 의해 보다 안정적인 운전으로, 보다 낮은 에너지에 의해 향상된 수율을 얻을 수 있으며 촉매의 수명을 연장시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 유체를 유출 또는 유입하는 1개 이상의 슬릿이 구비된 환상형태의 슬릿 레이어가 내주면에 장착된 환상도관으로서, 덕트로부터 유입되는 유체의 양을 일정 비율로 나누거나 덕트로 유출되는 유체의 양을 일정 비율로 모으는 가이드 판이 상기 내주면이 형성하는 원지름의 연장선 방향을 따라 도관 내에 수직으로 설치된 환상도관.
2. 제1항에 있어서, 상기 가이드 판은 상기 유체의 양을 동일 비율로 나누거나 모으는 것을 특징으로 하는 환상도관.
3. 제1항에 있어서, 상기 환상도관과 1개 이상의 덕트가 연결되며, 상기 가이드 판은 내주면과 상기 환상도관과 연결된 덕트의 입출구 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 환상도관.
4. 제3항에 있어서, 상기 가이드 판은 상기 내주면이 형성하는 원지름의 연장선 방향이면서 덕트의 입출구 단면의 지름축 방향을 따라 설치된 것을 특징으로 하는 환상도관.
5. 제3항에 있어서, 상기 내주면과 상기 환상도관과 연결된 덕트의 입출구 사이 에 위치하는 상기 가이드 판은 각 덕트마다 0 또는 1개씩 존재하며, 상기 위치에 가이드 판이 1개 존재하는 덕트가 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 환상도관.
6. 제1항에 있어서, 상기 가이드 판은 내주면에 접하고 있는 것을 특징으로 하는 환상도관.
7. 제1항에 있어서, 상기 가이드 판의 형태는 삼각 기둥, 사각 기둥, 타원 기둥, 반타원 기둥, 반원 기둥, 또는 십자 형태인 것을 특징으로 하는 환상도관.
8. 제7항에 있어서, 상기 기둥의 높이는 환상도관의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 환상도관.
9. 제1항에 있어서, 상기 가이드 판은 내주면에서 외주면 방향으로의 길이가 환상도관의 도관 폭의 0.5배 이상인 것을 특징으로 하는 환상도관.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 환상도관을 구비한 반응기 또는 열교환기.
11. 제10항의 반응기에서 접촉기상 산화반응에 의해 불포화 알데히드 또는 불포 화산을 생산하는 방법.

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