經濟部中央橾準局員工消費合作社印装 257639 at B7 五、發明説明（） 發明背署 發明铕城 本發明係有關一種藉箸由含有可结晶成份的液體混合 物結晶化而獲得高純度產物之方法及裝置，又係關於特別 適合大規模純化製程之前述方法及裝置。更特別，本發明 適合大規模多階段式純化丙烯酸及甲代丙烯酸。 先前持擗：> 說昍 例如已知商業生產的丙烯酸通常含有乙酸及丙酸等雜 質成份，雜質濃度總計#0. ί%。近來，丙烯酸的用途擴 大，某些情況需要使用極高純度丙烯酸類。例如* 需要雜質濃度在數十至數百ppm左右。 一般而言，雜質係藉蒸餾去除。然而因乙酸及丙酸等 ___________________________________________... 雜質成份的沸點接近丙烯酸彿點，故難Μ藉蒸餾去除。此 種情況下，提議藉結晶去除此等雜質。 目前有兩《興型.結晶方法；一種方法為種晶置於含可 結晶成份的液體混合物内使晶運呈懸浮狀態於液.疆中.凝核 並長大；另一種方法爲晶體於.冷卻表面上形成$長太。 前一方法使用混合容器型結晶器。然而此型结晶器中 ，熱交換面積不足Μ由液體混合物中生產大量晶體。又， Μ黏箸性晶體例如丙烯酸爲例，無法使用冷卻盤管但需由 冷卻面上刮除晶體。因此，熱交換面積確實不足。此外， 由於無法避免固-液分離，故此型结晶器的構造及操作複 雜，難Κ進行多階段式結晶化作用。 後一方法敘述於"工業結晶手冊，Butterworth- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 裝 訂 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印¾ A7 B7 _五、發明説明（） Heinemann, 1993”编者A.S. Myerson及“方便實用結晶 製程之介紹[KEMIKARU ENJINIARINGU], 76-83頁” 1992年 9月作者Masakuni MATSU0KA。根據此等參考文獻，後一方 法的優點爲容易處理及結晶逡率高。他方面，缺點為因雜 質於結晶化過程中被捕集於晶體層内，故晶體純度低。此 等參考文獻進一步指出所謂的晶體冒汗或部份熔化，可有 效去除捕集的雜質，而改良晶體純度。 美國第Re. 32,241號專利案（為第7,621,664號專利 ........--·« . 案的再頒案）揭示一種進行後述方法的多階段式分段結晶 技術。此種結晶技術中，晶體係於内實jg ±長大。然而此 種結晶技術的缺點爲因晶體層内部直徑，隨著結晶作用的 ... ............... 進行縮小，故結晶面積，換言之熱交換面積隨著結晶作用 -----..... 的進行凰:減少。晶體的熔化係由接觸管内面的晶體開始。 結果晶體層外部直徑縮小，因而晶體與管内面分開，故所 揭示的結晶技術又有缺點為熔化步驟中晶體容易從ϋ面 ........ 落下。此種例中，例如於管底提供金屬網或柵，Μ防止因 管内面與晶體間產生餘隙造成晶體掉落。然而熱轉移速率 顯箸下降，需要極長時間才能熔化晶體。雖然回收的熔髏 被加熱並供應入管內，但液體流過管内面與晶體間的空間 而無法發揮效用而縮短熔化時間。卽使當晶體層與管外表 面生成時也存在此等缺點。又復，於平行使用多根管例 中，不容易均匀供應液體混合物及傳熱介質至管生成均勻 薄膜。又復，裝配大量平行管成本高。 他方面，已知另一型結晶器，其親似尋窜板形熱交換. J· '-· V.. ·· ......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 Λ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） -5 _ 257689 at _B7__ 五、發明説明（） 器。然而此型結晶器中，流體流道狹窄且極為複雜。此外 ，液體混合物及傳熱介質二者必須填滿流道且須向上流。 因此結晶器的板及構造需要具有相當高強度。又，結晶速 率不夠高及純化不夠有效。此外，由實用觀點看來結晶器 不容易進行大規模生產。 ... 玆明槪沭 因此本發明有一目的係提供一種改良的結晶化方法。 本發明之另一目的係提供一種改良的結晶化裝置。 根據本發明之一態樣，一種分離液體混合物所含的可 結晶成份之方法包括下列步驟：循環該液體混合物至垂直 板之一側面，混合物於板之一側面或晶體層上向下流形成 薄膜；供應溫度比較該液體混合物之冰點更低的冷卻介質 至板之相反侧面上，冷卻介質於板之相反侧面上向下流形 成薄膜，因而於一侧面上生成需要量的可結晶成份晶體； 及供應溫度比較晶體冰點更高的加熱介質至相反侧面上， 加熱介質於相反侧面上向下流形成薄膜，因而熔化並回收 於板之一側面上生成的晶體。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明之另一態樣，一種Μ多階段方式反覆進行 結晶化步驟之方法，各結晶化步驟分離液體混合物内所含 可結晶成份晶體及母液呈殘餘液體混合物，該方法包括下 列步驟：於本結晶階段（第Ν階段），經由位在板上部的 傾斜板面循環液體混合物至垂直板之一侧面，混合物於板 之一側面或結晶層上向下流形成薄膜；於第Ν結晶階段， 循環溫度比較混合物之冰點更低的冷卻介質至板之相反側 ______ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） -6 - 257689 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 面，冷卻介質於相反侧面向下流形成薄膜，因而於一侧面 上獲得需要量的晶體及殘餘母液；使用得自第N結晶階段 的母液作為第（Ν-1)結晶階段的遒料液體，使用方式係將 母液加至供應给第（N-1)結晶階段的進料液體混合物；於 第N結晶階段，循環溫度比較晶體冰點更高的加熱介質至 相反側面，加熱介質於相反側面向下流形成薄膜，因而熔 化並回收於板之一側面上生成的晶體；於第N結晶階段， 加熱第（N + 1〉結晶階段的液體混合物及將加熱後的液體混 合物於第N結晶階段引至一側面因而快速熔化並回收晶體 ;Μ及於第（N + 1)結晶階段，使用於第N結晶階段回收的 結晶熔體作為液體混合物。 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 根據本發明之另一態樣，一種分離液體混合物所含可 結晶成份之裝置包括一張垂-直板；循環液體混合物至板之 一侧面用之液體混合物進料裝置，混合物於板之一侧面或 晶體層上向下流形成薄膜；供應溫度比較液體混合物之冰 點更低的冷卻介質至板之相反側面用之冷卻介質進料裝置 ，冷郤介質於板之相反側面上向下流形成薄膜；及供應溫 度比較晶體冰點更高的加熱介質至板之相反側面用之加熱 介質進料裝置，加熱介質於相反侧面上向下流形成薄膜。 根據本發明之另一態樣，一種分離液體混合物所含可 結晶成份之装置，包括一値單元包含一對垂直平板，各平 板於其上部具有向内彎折的傾斜面，該對平板於板頂端與 傾斜面彼此接合；循環液體混合物至該單元之平板外表面 用之液體混合物進料装置，液體混合物於該單元平板外表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 257639 A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印製 面（包含結晶層表面）向下流形成薄膜；循環溫度比較液 體混合物冰點更低的冷卻介質至該單元平板内表面用之冷 卻介質進料裝置，冷卻介質於該單元平板內表面上向下流 形成薄膜；及循環溫度比較晶體冰點更高的加熱介質至平 板内表面用之加熱介質進料裝置，加熱介質於內表面上向 下流形成薄膜。 根據本發明之另一態樣，一種分離進料液體混合物所 含可結晶成份之裝置，包括一値區段具有多値單元，該等 單元平行組裝而單元間有規定的餘隙，各個單元包含一對 垂直平板，各平板之其上部具有向内彎折的傾斜面，該對 平板於板頂端與傾斜面彼此接合；循環液體混合物至該單 元之平板外表面用之液體混合物進料裝置，液體混合物於 該單元平板外表面（包含結晶層表面）向下流形成薄膜； 循環溫度比較液體混合物冰點更低的冷卻介質至該單元平 板內表面用之冷卻介質進料裝置，冷郤介質於該單元平板 内表面上向下流形成薄膜；及循環溫度比較晶體冰點更高 的加熱介質至平板内表面用之加熱介質進料裝置，加熱介 質於內表面上向下流形成薄膜。 圖忒：> 簡蜇說明 由下文之詳細說明及由附圖本發明之較佳具體例將可 更完整的了解本發明，此等說明及附圖僅供示例說明之用 而非意圖囿限本發明之範圍。 附圖中： 第1圖為根據本發明之第一較佳具髏例之結晶方法之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐〉
S Γ57639 A7 __B7 五、發明説明（） 說明圖，其中進行結晶步驟； 第2圖為根據本發明之第一較佳具體例之結晶方法之 說明圖，其中進行熔化步驟； 第3A及3B圖分別為顯示均勻供應液體混合物於板之夕卜 側寬度之一種方式之說明圖，其中第3A圖爲示意側視圖及 第3B圖爲示意前視圖； 第4圖為顯示均勻供應液體混合物於板之外侧寬度之 另一種方式之說明圖； 第5A及5B圖分別為顯示均勻供應液體混合物於板之夕卜 側寬度之一種方式之說明圖，其中第5 A圖為示意侧視圖及 第5B圖為示意前視圖； 第6圖為顯示均勻供應液體混合物於板之外侧寬度之 另一種方式之說明圖； - 第7 A及7B圖分別為說明根據本發明之第二較佳具體例 之結晶装置構造之說明圖，其中第7A圖為示意側視圖及第 7B圖爲示意前視圖； 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8A及8B圖分別為說明根據本發明之第三較佳具體例 之結晶裝置構造之說明圖，其中第8A圖為示意側視圖及第 8B圖為示意前視圖； 第9圖為根據本發明之第四較佳具體例之結晶裝置構 造之說明圖； 第10圖為顯示根據本發明之第五較佳具體例之結晶裝 置主要部份之透視圖，其中一對結晶器板示例說明為彼此 接合； 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 57639 A7 B7 五、發明説明（） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 第11圖為透視圖顯示呈拆卸狀態之第10圖所示的結晶 器板； 第12圖爲剖視圖說明根據第五較佳具體例之結晶裝置 中各主要組件的配置狀態； 第13圖為對應於第10圖的透視圖，其中一片結晶板被 移開； 第14圖爲部份剖面圖說明根據本發明之第六較佳具體 例之結晶裝置； 第15圖爲透視圖顯示根據第六較佳具體例之結晶裝置 之主要部份； 第16圖為部份中斷圖顯示根據本發明之第七較佳具體 例之結晶裝置之示意前視平面圖； 第17圖為通過垂直軸線-之剖面圖顯示根據第t較佳具 體例之結晶裝置之示意側視圖；及 第18圖為根據本發明之第八較佳具體例之多階段式結 晶裝置之示意構造圖。 較佯县艚例少銳明 現在，後文參照附圖說明本發明之較佳具體例。 首先於下文說明根據本發明之第一較佳具體例之結晶 方法。 如第1圖所示，於第一較佳具體例之結晶方法中，使 用一片板11作為進行結晶作用的基底元件。特別板11形狀 平坦，垂直設置，因而具有一面垂直面12及一面相反垂直 面13。含有可结晶成份的液體混合物14於垂直面12上循環 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） 10 £57689 A7 B7 五、發明説明（） 向下流形成薄膜。他方面，溫度低於液體混合物冰點的冷 卻介質15引進相反垂直面13上向下流形成薄膜供冷郤液體 混合物14，因而於垂直面12上生成並分離可結晶成份晶體 。冷卻介質15可循環重覆使用。經由連續進行前述各步驟 ，於板11之垂直面12上逐漸長出晶體層16，如第2圖所示 〇 當晶體層16厚度逹到預定值時，母液，亦即殘餘液體 混合物14被排出。随後如第2圖所示，溫度高於所生成的 晶體層16冰點之加熱介質17被引至板11的相反垂直面13上 向下流形成薄膜，因而熔化晶體。於垂直面12上向下流的 熔體被收集或回收。需了解，當晶體層16厚度過薄時，雜 質容易被捕集在晶體層內使回收的熔體純度下降。他方面 ，當厚度過厚時，通過晶體層的傳導熱量減少因而延長結 晶時間。因此晶體層厚度較佳為5mm至20mm，更佳爲7mm至 15mm。加熱介質17可循環反覆使用。經由連續進行前述步 驟，附著於垂直面12上的晶體層16完全被熔化，收集的熔 體之雜質濃度比較進料液體混合物更低。 他方面，當需要進一步下降雜質瀑度時，經由前述單 一階段操作所得的熔體可再度用作進料液體混合物而重覆 前述製程。經由以多階段方式進行前述方法，晏 土m。當進行多階段 式方法時，較佳不經由再度使用第N階段所得母液加至第 N階段的液體混合物，反而經由將第N階段所得母液加至 第（N + 1)階段（第N階段前一階段）的液體混合物而再度
本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） IK-------叫裝------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局員工消費合作杜印製 -11 - 齊郎中失*參苟貝^省奢>乍.?±,:?& £57689 i 五、發明説明（） 使用母液。又，較佳使用第<N + 1)階段所得熔龌作為下一 陏段第N階段的液釅混合物。又較佳第（N + 1)階段之液髓 混合物14具有較高純度者，被加熱並引至垂直面12上，換 言之，於晶饈層16上向下流，同時循環具規定溫度的加熱 介質17於相反垂直面13上向下流形成薄膜，因而加速第N 階段的晶體熔化> Μ及第N階段收集的熔體被冷卻獲得新 的晶釀層16及第（Ν + 1)階段的母液，該母液係經由加至第 Ν階段的液體混合物14而供再度使用。需注意，當於第Ν 階段晶醱由液釅混合物分離時，母液之雜質混合物比較液 讎進料混合物更高。因此，當此母液反覆用作第Ν階段的 進料液醱混合物時，液體混合物的雜質濃度逐渐增高而分 離得的結晶層内之雜質濃度也逐渐增加。 前述結晶方法中，雖然採行多棰方式循環掖醱混合物 14於板11之一垂直面12上向下滾形成薄膜，但較佳均勻地 »換言之，Μ大«均勻速率於板11之全鱧外側寬度上循環 掖匾混合物。如第3Α及3Β圏所示，欲實現均勻供醮液體， 板11於上部形成多道凹口 22,液驩混合物14經由此凹口由 液體配送器21引進而在一垂直面11上向下流形成均勻薄膜 。另外如第4圈所示，於液體配送器21下部沿箸板11外侧 〜'y. 寬度形成一道開缝23,通遇此開缝饋進液體混合物14形成 均勻薄膜。另外如第5A及5B圖所示，彎折板11上部提供傾 斜面24,及由傾斜面24上端向上伸展的垂直面24a，液鼸 混合物14從液釅配送器21沿傾斜面24向下引進，因而於垂 直面12上向下滾形成均勻薄祺。液饑配送器21於俩壁或底 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^. 訂 257639 A7 B7 五、發明説明（） 部形成多道開口沿著板11寬度均勻饋送液體混合物至傾斜 面24上。此例中，雖然如第5A及5B圖所示可直接供應液體 混合物至傾斜面24上，但也可排列成液體混合物首先饋至 垂直面24a上，經由傾斜面24於垂直面11上向下流。較佳 ，傾斜面24相對於水平面Hp之夾角Θ為由20度至80度，及 更佳由30度至60度。當板11於寬度方向傾斜而夾角Θ太小 時，液體混合物於傾斜面24上之流動容易偏折而遠離薄膜 的流動。相反地，當角0過大時，矯正作用，換言之，液 體混合物流向外側發散或分散的效用Μ便使液體流厚度於 寬度方向均勻者，無可避免地消失。實驗顯示當角0小於 w. Μ丨[||r-ι· MWito « 20度或大於80度時晶體層16厚度的均勻程度明顯。如第6 圖所示，例如由金屬網或多孔材料製成的， 可恰置於液體混合物由液體配送器21引至板11上該部份下 方。如所了解，於第3A，3B或第4圖所示的構造也可Μ類 似方式提供再度配送器25。
第3Α，3Β，4，5Α及5Β圖所示之液體分布配置中，第 、SA，5Β圖所示者^由於操作可靠，製造方便，適合木量UJLX V ---------------------------------— 處f液體混合物等故Μ該樓配置為最合所需。 經濟部中央揉準局貝工消费合作杜印製 板11之厚度及形狀並無待定限制只要可承載由附箸其 上的晶體施加的負載Μ及於其上方向下流的液髏膜施加的 負載即可。鑑於熱傳導故，以板11厚度較小為佳。然而鑑 於購買上的經濟故，Μ厚度0.5ram至2.0mm合所需，Μ厚度 O dJU?至1. 2jyi寅^ @需。又板11非僅限於平坦形，可為浪 形或波形等。然而，浪形板或波形板生產困難，此外容易 13 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Μ说格（210X29·?公嫠〉 57689 A7 B7 五、發明説明（ 使液髏混合物分布不良，沿板外侧方向偏折，換言之，造 成液體薄膜及晶體層厚度不均勻。他方面，平板製造容易 ，工作時比較浪形或波形板可於板全體寬度產生均勻液體 流。因此，較佳垮里、平敗供其上方結#。 板11的材質也無特殊限制。特別板11可為金屬或玻璃 板等製。然而其中鑑於傳熱效能高，可作成的厚度薄及價 位低，故Μ金屬板，特別鐵板或不锈網板用來製成板為佳 。板11尺寸並無特殊限制代表板尺寸可考慮結晶器的工作 能力及生產容量決定。又冷郤介質15及加熱介質17可分開 提供，或者同一種介質可用作冷卻或加熱介質，換言之， 同一種介質當冷卻時可用作冷卻介質15及加熱時可用作加 熱介質17。 經濟部中央揉準局貝工消费合作杜印裂 又，欲生產均勻厚度的液體混合物薄膜，雖然液體混 合物的供應流速係根據液髏混合物的物理性質，特別表面 張力決定，但較佳不小於〇. 1罐/小時1米板寬度，更佳 不小於時1-米板寬度。供應流速之上限無需界 定，只要液體混合物可呈薄膜流動即可。液體混合物溫度 較佳高於液體混合物冰+ 5¾範圍内及雯佳於+1亡範圍 内。又，冷卻介質溫度只要低於液髏混合物冰點卽無特殊 限制。他方面，於開始結晶的最初結晶階段，快速結晶會 使晶髏純度下降，因此冷卻介質溫度較佳介於液體混合物 ......... ......丨： 〆 冰點減201C與液體混合物冰點之範圍內。 又於前述結晶方法中，若有所需較佳實施窜If過程ci 冒汗過程之進行方式係將晶體層部份熔化，去除捕集在晶 14 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 257639 a? B7 五、發明説明（） 體層之間或附箸於晶體層上的高雜質濃度液體，因而使晶 體層的雜質濃度進一步下降。 特別，於引進溫度高於晶體冰點的加熱介質17至板11 的相反垂直面13上（如第2圖所示）前，溫度係在晶體溶 填範搋边直凯鼓t質1.柔,雲專面U上形成薄膜，因而 部份熔化晶體層。 又當如第2圖所示*沿箸相反垂直面13引進溫度高於 晶體冰點的加熱介質而熔化晶體時，熔體被有效加熱及循 環通過晶體層16向下流而加速晶體的熔化。 現在，下文將參照第7A及7B圖說明本發明 具農例。第具:胃伊·Μ系有晶器$結晶裝置° 經濟部中央梂準局貝工消费合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7A及7B圖所示结晶装置包含一片平坦形板31，其垂 直設置因此有一垂直面32及一相反垂直面33。該裝置又包 含可Μ循環方式供應液體混合物34之液體進料条統38。液 體混合物34含有可結晶成份並於一垂直面32上向下流形成 薄膜。又設有冷卻介質進料条统39而Μ循環方式供應冷卻 介質35。冷卻介質35之溫度低於液體混合物34之冰點並於 相反垂直面33上向下流形成薄膜。又設有加熱介質進料糸 統40而以循環方式供應加熱介質37。加熱介質37之溫度高 於晶體冰點並於相反垂直面33上向下流形成薄膜。 於具有如上構造的結晶裝置中，液醱混合物34內之可 結晶成份經由從液體混合物進料条統38饋送液體混合物34 而於一垂直面32上向下流形成薄膜；及同時經由從冷卻介 質進料糸統39饋送冷郤介質35形成薄膜而被結晶，於一垂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4^ ( 210Χ297公釐） A7 B7 57639 五、發明説明（） 直面32上形成晶體層。隨後，於一垂直面32上形成的晶體 藉箸由加熱介質進料糸統40饋送加熱介質37而於相反垂直 面33上向下流形成薄瞑而被熔化及收集。因此可降低收樂 的熔體内之雜質濃度。 前述結晶裝置中，較佳使用進料条統作冷卻介質進料 条統39及加熱介質進料糸統40。 現在，下文參照第8A及8B圖說明根據本發明第^較佳 具體例之結晶裝置。第三較佳具體例係與前述第二較佳具 體例相同但平板31上部彎折而提供傾斜面24。液體混合物 34經由液體混合物進料条統38倒至傾斜面24上使液體於一 垂直面32上向下流。因為液體混合物饋至傾斜面24上，故 液體混合物於一垂直面32上，Μ大激均勻速度沿板31的全 部寬度同下流而形成厚度均匀的液體膜。如此可縮短結晶 ............. 及熔化時間，因而於大規模加工處理情況下獲得作業效率 大為改善。 板31的構造細節係與第5Α圖所示板11相同。 現在，參照第9圖說明根據本發明之第叹較佳具體例 之結晶装置。
第9圖之結晶裝置中，？料条統係由傳熱介 質槽41及冷卻器42組成而料糸統係由傳熱介質 槽4 1及加熱器43組成。因此，同一種傳熱t質m作為iiJJI 及加熱介質用。號碼44表示循環液體混合物34之進料泵浦 ,________^一一、- ，45表示循環傳熱介質（亦即冷即及加熱介質）之傳熱介 質泵浦，及46表示結晶器本體，如第7A及7B或8A及8B圖所 ---------叫裝------訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 本紙铁尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 一 16 16 C57639 at B7 五、發明説明（） 示，其中包含板31。欲於板31之一垂直面32上結晶，槽41 内的傳熱介質經由泵浦45引至冷郤器42而被冷卻至低於液 體混合物冰點之溫度，並供應至板31之相反垂直面33上Μ 便做冷卻介質35用。他方面，欲熔化於垂直面32上的晶體 ，槽41内的傳熱介質經由泵浦45被引至加熱器43,被加熱 至高於晶體冰點之溫度並供應至板31之相反垂直面33上Μ 便做加熱介質37用。 根據第9圖之結晶装置，傳熱介質槽41可作為冷卻及 加熱介質槽二者，因此可簡化装置。 於第9圖所示結晶裝置中，加熱器43可發揮控趣功能 。特別，加熱器43可加熱加熱介質至高於晶體冰點之溫度 而使整値晶體熔化。他方面，加熱器43可加熱加熱介質至 相對較低溫以便部份熔化晶儷。相對較低溫例如可於有待 回收的榛的成份熔解點之±51範圍内。由於此種作業可進 行冒汗步驟，因而進一步降低熔體的雑質濃度。 鋰濟部中央揉準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，於第9圖之結晶裝置中，可提供熔體循環器以便 循環經由熔化晶體所得的熔體。根據熔體循環，晶體不僅 藉加熱介質37同時也藉被加熱的熔體熔化因此可在更短時 間内進行熔化步驟。液體槽47及進料泵浦44可用於前述熔 化循環。 現在，參照第1〇1〇^_明尤據本發明之具 體例的結晶装卜根據此較佳具體例之結晶裝置適合供 大規模結晶。I」 如第10圖所示，結晶裝置包含一對板61及62供於板上 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印«. £57639 at _B7_ 五、發明说明（） 結晶。各板61及62對應於第8A及8B圖所示之板31。板61及 62垂直組裝，彼此面對面且於其上部及下部彼此聯結，因 而構成一單元A。如所了解，板61及62上部具有對應於第 8A及8B圖之傾斜面24的傾斜面，及板61及62於此等傾斜面 的上端部接合在一起。 如第12圖所示，單元A其中包含傳熱介質進料管63位 在垂直空間上部介於板61與62間。他方面，液體配送器64 位在單元A外侧及上部而賸送液體混合物至單元A的傾斜 面上。於單元A之外側垂直面上向下流的母液可經由循環 器循環至液體配送器64。 傳熱介質進料管63接糸統（未顯示出 )，因此冷郤介質經由該管供應，並於單元A的內部垂直 面上向下流，而於單元A的外側垂直面上形成晶體。須了 解，若液體配送器64係位在低於傳熱介質進料管63下方位 置，則因通過液體配送器64開口 65供應的液體混合物係完 全與被冷卻面接觸，故由靠近配送器開口 65的位置開始發 生結晶化作用，因此配送器開口 65容易被阻塞。因此，欲 避免如此阻塞，較好將_^^£送器64設置高於傳熱介質進 料實6X。 傳熱介質進料管63也接到傳熱介質J|ii糸統（未顯示 ' · ' . H-： : -· ·-·： · Λ * ' 出），因此傳熱介質由管供應並於内側垂直面上向下流而 熔化*並回收於單元Α外侧垂直面上生成的晶體。雖然冷 卻介質進料条統及加熱介質進料条統可不同，但較佳同一 個傳熱介質進料魚統作為冷卻及加.熱介質進料糸齋兩者用 11 .....—屮....... 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 Γ57639 A7 B7_ 五、發明説明（) 。特別，傳熱介質進料条統可於晶體生成時通過傳熱介質 進料管63供應冷卻介質，而於晶體熔化時經由同一管63供 應加熱介質。 如第11圖所示，板61及62大致平坦。板61，62尺寸之 一範例爲上或下寒約1.5米及垂直長度約3米。板較佳為 '·*··· ' ' · · .... 金屬製，例如鐵或不锈網製，歸因於金屬的傳熱性較佳且 容易成形故。又，容易購買鐵或不銹網板檫準商品。此外 ，無需特殊複雜技術來生產此等平板。他方面，較佳如第 11圖所示，分別於板61及62上提供s，支撐ΙΪ>1Α及62A。特別 支撐肋61Α以適當間距垂直固定於板61的外侧垂直面上。 支撐肋62A以適當間距垂直固定於板62的内侧垂直面上。 當於液體流動方向上板的光滑度或平坦度不良時，亦即當 於液體流動方向上板表面上有顯箸不規則時，晶髏可能由 板上剝落並於熔化步驟過程中落下。因此需要支撐肋61A 及6〗A來維楚板與垂直方向足夠光滑或平坦。鑑於大的薄 板容易彎折或變形故，支撐肋對大片板特別有效。較佳各 根支撐肋之形成不會干擾液體混合物呈薄膜形式流動。 支撐肋無需完全固定於板61，62上，而可以其它適當 方式提供來維持板於液體流動方向足夠光滑或平坦。液體 流動方向的平坦情況界定如下： 當於液體流動方向上設定兩點其間間距1米時，平坦 度為連接兩點及板表面上局部各點之直線間距的最大值。 平坦度較佳於l〇mm以內，更佳於5mm内。又Μ平板為例， 較佳於板之寬度方向也規定前述平坦度。特別較佳如上界 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） ---------裝------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 19 57689 A7 B7___ 五、發明説明（) 定的平坦度也在前述沿寬度方向的範圍内。 又較佳介於板61與62間之餘隙，亦即介於板61與62之 内側垂直面間之餘Jfl可能小M f縮φ琴置。特別只要傳 熱介質（亦即冷卻或加熱介質）可於成對内侧垂直面上向 下流形成薄膜，則相當小間隙即足。因此，餘隙例如可爲 10mm。支撐肋62A固定於板62的内侧垂直面上也可用作間 隔物來維持板61與62之内侧垂直面間之餘隙均勻。特別， 經由設定各支撐肋62A之高度至對應於餘隙要求值的適當 恒定長度以及經由裝配板61及62使肋62A吡連板61的内側 垂直面，可確保餘隙均勻。 如第10圖所示，板61及62的外侧末端成形為放大端， 因而可獲得傳熱介質進料管63用之間隔。傳熱介質進料管 63係由一根頭管63A接到冷卻及加熱介質進料糸統及三根 技管63B組成。三根技管63B插入前述介於板61與62之内側 垂直面間之餘隙。如第13圖所示，支撐肋62A也作為分技 管63B的支撐物。各技管63B有多傾呈小孔形成的小開口 63C 。枝管63B之開口 63C排成兩條平行線，開口方向面對板板 61及62的兩相對内側垂直面。又，技管63B之開口 63C設計 如第13圖所示，因而共有三痼各別外侧區使液體均勻熇佈 寬板61及62上之開口。因此冷卻介質均勻分布於開口 63C ，並於板61及62之内側垂直面上向下流形成均勻薄膜。結 果*晶體可Μ均勻速率於單元A的外側垂直面上表大而大 體偏佈板61及62的整體寬度。 技管63B數目非如本較佳具體例般限於三根，可根據 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I I — ϋ n I I I 訂 (-Λ (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁} 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印¾ 20 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 Γ57639 ' 7 A7 B7 五、發明説明（） 技管63B之直徑，亦即介於板61與62間之餘隙，傳熱介質 之流速及板61，62寬度改變。換言之，技管63B可設計成 傳熱介質均勻偏佈板板61及62的寬度方向。 液體配送器64於底部及於對應板61或62的外側方向有 無數開口 65。使用此種配置，液體混合物可由液體配送器 64供應，而於板61及62之外惻垂直面上均勻向下流形成薄 膜形式。如第12圃所示，於液體配送器64上設有噴嘴66來 連續供應液體混合物。噴嘴66可由他型液體供應裝置替代 0 根據第五較佳具體例之結晶裝置內，經由通過傳熱介 質進料管63引進冷卻介質而於單元A的內侧垂直面上向下 流形成薄膜，同時由液體配送器64引進液體混合物而於單 元A之外側垂直面上向下流形成薄膜，可於單元A的外側 垂直面上生成需要量的晶體。隨後，生成的晶體藉箸經由 傳熱介質進料管63引進加熱介質，而於單元A之内锢垂直 面上向下流形成薄膜而被熔化及收集。因此使用如此簡單 構造，當使用單一片結晶器板時，可得單位時間結晶速率 加倍。 又於根據第五較佳具體例的結晶裝置中，傳熱介質， 亦即冷卻/加熱介質可反覆循環。當需要進一步降低產物 雜質濃度時，經由前述單一階段式方法獲得的收集的熔體 可呈液體混合物循環並Μ前述方式再度結晶。當進行此種 多階段式方法時，可配置成晶體於單元Α的外側垂直面上 生成，而於第N階段所得母液經由加至第（N + 1)階段的液 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公嫠〉 I:-------1裝------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 57639 A7 B7 五、發明説明（） 體混合物而再度使用。又可配置成溫度高於晶體冰點的加 熱介質引至單元A之内側垂直面上向下流形成薄膜，同時 第（N + 1)階段的液體介質被加熱並引至於單元A表面上生 成的結晶層上向下流，因而加速苐N階段的晶體熔化。又 可配置成於第N階段收集的熔體於第（N + 1)階段被冷卻獲 得新的結晶層及母液，母液經由加至第N階段的液體混合 物而再度使用。 又於根據第五較佳具體例的結晶裝置中，加熱介質進 料糸统或傳熱介質進料糸統又可具有加熱器，若有所需可 發揮控溫功能進行冒汗作兼。特別於引進溫度高於晶體冰 點的加熱介質至單元A内側垂直面上熔解全體晶體前，其 溫度，例如於有待回收成份熔點之±5t：範圍內的加熱介質 被引至單元A之內侧垂直面-上形成薄膜，因而部份熔化於 單元A外表面上生成的晶體層。 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 又於根據第五較佳具體例之結晶裝置中，設有熔體循 環器以加速晶體的熔化。特別，當藉箸引進溫度高於晶體 冰點之加熱介質向下流至單元A的內侧垂直面上而熔化晶 體時，可配置成熔髏被加熱並通過液體配送器64循環，因 而於單元A的外侧垂直面上向下流。 現在，參照第14及psjija巍纏本發明之芦六較# .-------·, 體例之結晶裝置。根據此較佳具體例之結晶裝置比較先前 第五較佳具髏例者可大規模純化液麗舍物。 如第14圖所示，結晶裝置包含多個前述單元A，其平 行排列因而構成一區段B。特別，吡鄰單元A的外側垂直 22 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 57683 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 面裝配成彼此面面相對而其間具有所需餘隙。由各個液體 配送器64引進的液體混合物於對應吡鄰單元A之外側垂直 面上分別呈薄膜向下流。他方面，冷卻/加熱介質由傳熱 介質進料管引進而於各單元A之外側垂直面上呈薄膜向下 流。 如第15圖所示，單元A之板61及62於板之外侧端具有 向外彎折的放大部份68。吡鄰單元A藉箸固定偶聯向外彎 折部份68而彼此接合。介於吡鄰單元A之外側垂直面間之 最小餘隙為晶體層餘隙，加上液體混合物成薄膜形式於外 側垂直面上向下流的空間餘隙。例如，當兩面外側垂直面 上的晶體層最大厚度為10mm時，考慮晶體層間形成適當餘 隙，故較佳餘隙爲別設於板61外侧垂直面上的支撐 肋61A可用作間隔物來維持介於吡鄰單元A之外侧垂直面 間的餘隙均匀。特別經由設定各支撐肋61A高度至對應餘 隙要求值之適當恒定高度，以及經由組裝吡鄰單元A使支 撐肋61A吡連板62的外侧垂直面，可確保餘隙均勻。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 傳熱介質進料条統之連接管61A爲組成區段B之單元 A的技管之頭管。如同前文第五較佳具體例，由連接管63A 分出三根枝管63B且插入介於各單元A之内侧垂直面間之 空間。 根據第六較佳具體例，由於多個單元A平行組裝而構 成區段B，故容易構造大規模結晶裝置。又因此較佳具體 所-¾ 鍵乏61及
J 例使用的單元A彼此相同，故組成各單元A的兩〃 62可檷準化並大量生產來降低結晶裝置的製造成¥ 23 本紙張尺度速用中國國家橾準（CNS)A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 Γ57639 A7 _ B7__ 五、發明説明（） 現在，參照第16及Π圖㉟主Μ名Jiim.隹具 體例之結晶裝置。根據此較佳具體例之結晶裝置，比較前 文第六較佳具體例之裝置，適合Μ又更大規#純化液體混 合物。 如第16圖所示，結晶裝置包含多値平行組裝的前述區 段Β。各區學Β包含為數十値且平行組裝的麗云A，結晶 裝置例如包含t個區段B。各區段B中，噴嘴66 (例如三 個）沿板61，62寬度方向設於單元A上來連繙供應液體混 合物。如所了解，液體混合物通過噴嘴66供應至單元A的 外側垂直板面上。供應的液體混合物於單元A的外侧垂直 板面上呈薄膜向下流，同時由冷卻介質冷卻。因此，於單 元A的外側垂直板面上生成結晶及母液，亦即殘餘液體混 合物通過設於各區段B底侧的排放噴嘴73排放。排放出的 母液循環並通過嘖嘴66再度供應供於單元A的外侧垂直面 上連縝結晶。較佳，排放噴嘴73設置於傳熱介質的排放噴 嘴72下方位置，Μ防排放噴嘴73因液體混合物固化而被阻 0 因為當於結晶步驟過程中產生晶核時，小晶體可能由 板面上落下，故較適合放大排放噴嘴73或提供旁通管路以 免排放噴嘴73阻塞。又，較佳，恰於排放噴嘴73上方設置 分離材質，例如金屬網或柵Κ便於晶體熔化步驟過程中接 收落下的晶體，Μ便分離落下的晶體與母液。經由設置此 種分雔材質，可有效防止排放噴嘴73的阻塞。 各區段Β中，枝管63Β揷入各單元A，並如前述第六 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） - 24 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本X ) .叫裝.
.1T
).A A7 Γ57639 B7_ 五、發明説明（） 較佳具髏例及第17函所示，接到連結用頭管63A。第七區 段B的連結用頭管63A常見連接成一體，因此傳熱介質， 亦即冷卻/加熱介質經由一體共用連結用頭管63A供應至 全部區段B且通過技管63B之開口 63C供應至單元A之内側 垂直面。排放噴嘴72提供於各區段B之底端及外侧端供排 放冷卻/加熱介質。排放出的冷卻/加熱介質循環利用。 根據第七較佳具體例，因為多傾區段B平行組裝，故 容易構成又更大規模的結晶裝置。又，甚至當單元A出問 題時，可藉區段B之單元替換，因此可連繙進行整體結晶 裝置的作業。又，其優點為區段可於作業過程中修復。 需了解，於根據第七較佳具體例的結晶裝置中，當加 工處理大量液體混合物時，可於全部平行區段B進行相同 單一階段式製程，或每痼區段B進行不同的製程步驟。 現在，根據本發明之第八較佳具體例說明多階段式结 晶裝置。第18圖顯示此種多階段式結晶裝置的示意楕造。 如18圖所示，多階段式結晶裝置包含母液儲槽V-0， 第一儲槽V-1，第二儲槽V-2,第三儲榷V-3及產物儲榷V-4 。此等儲槽之液體經由循環槽V-5供應至結晶器本體80。 又母液，冒汗步驟所得液體（後文稱為“冒汗液體”）及 來自結晶器本體80的熔體首先饋至循環器槽V-5 ，並介於 各儲槽與結晶器本鱧80間循環。 例如，假定進行第一階段結晶一次，第二階段結晶二 次及第三階段結晶一次而完成一次典型的期。此種 例中，液體混合物首先供應至第二儲槽V-2。於第二階段 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------叫-装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 -25 - 經濟部中央樑準局貝工消费合作社印褽 257639 A7 B7 五、發明説明（） 結晶過程中’第二階段結晶所得母液，第一階段結晶所得 熔體，第二階段結晶所得冒汗液體，及第二階段所得液體 混合物之混合物經由循環槽V-5供應至結晶器本體80作為 有待純化的進料液髏。於結晶器本體80中，藉將供應的液 體一分為二而兩次進行結晶化作用。於此第二階段結晶作 用所得母液送至第一儲槽V-1 ，於此第二階段結晶所得冒 汗液體送至第二儲槽V-2 ，及於第二階段結晶所得熔體送 至第三儲槽V-3。 於三階段式結晶過程中，得自第二階段結晶作用的溶 體及於第三階段結晶所得冒汗液體之混合物，經由循環榷 V-5供應至結晶器本體80作為有待純化的進料液體。於此 第三階段結晶作用所得母液送至第二儲榷V-2 ，於此第三 階段結晶所得冒汗液體送至第三儲槽V-3 ，及於此第三階 段結晶所得熔體送至產物儲槽V-4。 第一階段結晶作用中，得自第二階段結晶之母液及第 一階段結晶所得冒汗液體之混合物，經由循環槽V-5送至 結晶器本體80作為有待純化的進料液體。於此第一階段結 晶所得母液送至母液儲槽V-0 ，於此第一階段結晶所得冒 汗液體送至第一儲槽V-1 ，及於此第一階段結晶所得熔體 送至第二儲槽V-2。 藉此方式完成一個結晶週期。 根據前述多階段式結晶裝置，可獲得高純度產物，及 又改良產物回收效率。 曹例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） 26 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) "裝· 訂 57639 A7 B7 經濟部中央揉準局工消费合作杜印«. 五、發明説明（） 若干實驗結果將說明如下。 奮期Μ 使用第7Α及7Β圖所示結晶裝置。如第7Α及7Β圖所示， 丙烯酸由上方Μ傾斜方式供應至平板31並進行結晶化作用 。結晶器板Μ表面寬200mm及高600min，且使用l,200g丙烯 酸作麗麗混合物|。連續進行結晶至生成840g晶體爲止。晶 髏層之最終平均厚度為7mm。使用30%重量比乙醇水溶液 作冷卻介..質’送至結晶裝置的冷卻介質入口溫度控制於2 υ。於結晶過程中噴灑於表面上的液體及生成的結晶層表 面顯餐起伏。需時35分鐘完成結晶it«步驟。 欲作目測觀察，將一張聚（氣乙烯）板接到結晶裝置 的前側。 奮例 使用第8A及8B圖所示結晶裝置，其中傾斜面24之角度 0為45度。實驗係以實例1之相同方式進行，但丙烯酸係 引至第8A圖所示之傾斜面24上。本實驗中，液體並未濺射 於板面上且結U主痕焉曼董麗農匕里^公籃^.結晶 化步驟。 奮例卩 實例2中，冷卻介質加熱至15t：作爲加熱介質用，且 循環供冒汗步驟部份熔化實例2生成的晶體。結果5分鐘 .. w.j»*·*···4··· *···**· 內熔化90g晶體。雖然觀察到接近板31表面出現熔化及熔 體於板面上向下流，但晶體仍然附著於板面上並未掉落。 隨後，加熱介質進一步加熱至25Τ並循環因而熔化全部其 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐} 27 ----------1裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部中央梂準局WC工消费合作社印製 '57689 A7 ______B7_ 五、發明説明（） 餘晶體。類似冒汗步驟，熔化進行至幾乎全部晶髏皆附著 於板面上。此熔化捷驟時5分鐘。 〆 _............................... 吐齡俐1 欲作目測觀察，使用耐熱玻璃雙重管，内管内徑40mm ，外管外徑70m，高1，160mm。經由供應丙烯酸呈薄膜至 上及介於内管與外管間供應迻m而.座行結 晶化作用。金屬網置於雙重管底部以防晶體掉落。使用 l，200g丙烯酸作為液體混合物，結晶化作用持鑛至840g晶 體生成爲止。晶體層之最终平均厚度為7mm。使用30%重 董比乙醇水溶液作冷卻介質，冷卻介質送至結晶裝置的入 口溫度控制2¾。結晶步驟释時35分鐘。 "' .........、. . 隨後，冷卻介質加熱至15C作為加熱介質，並循環進 行冒汗步驟。90g晶體於7分鐘內熔化。熔化出現於内管 内表面而生成的晶體由表面落下至管底部的金屬網上。加 熱介質又加熱至25¾並循環而熔化全部其餘晶體。然而由 於介於晶體層表面與管内表面間之餘陴，.故無法進行有效 ,.... · ........— - ' ' ' , ............. 熔化。因此將熔體又加熱至25¾並循環。然而因為熔體流 過餘隙，故熔化過程進行緩慢需睦35分.鐘.m.化全部晶 體。 奮例4 使用第18圖所示之多階段式結晶裝置，其中結晶器本 體80與實例2使用者相同。液體混合物供應至第二儲槽V-2 。第二階段結晶步驟中，766g得自第三階段結晶的母液， 754g得自第一'階段結晶的培體’ 168g得自第一階段結晶的 本纸張尺度適用中國國家梂率（CNS)A4規格（2丨0父297公« ) - 2S - 「裝 訂 ^.，^. (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 257689 A7 ___B7_ 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 冒汗液體及l,520g新進料液體混合而生吸3,208g液醴混合 物。液《混合物一分為二Μ供結晶二次。經由一次第二階 段結晶作莱*獲得763g母液，84g冒汗液體及757g熔齷。 结果經由於第二陏段結晶過程的二次作業，播得l,526g母 液並送至第一儲槽V-1，獲得168g冒汗液體並送至第二餘 播V-2,及獾得l,514g熔鼸並送至第三儲槽V-3。 於第三階段結晶遇程中，l,514g得自第二階段結晶的 熔鼸及84g得自第三階段結晶的冒汗液體混合而生成l,598g 液醸混合物作為進料*並獲得760g母液，84g冒汗液《及 754g熔體。母液送至第二儲槽V-2，冒汗液饑送至第三儲 槽V-3及熔體送至產物儲f||V-4。類似地，於第一階段結晶 化作用中，l,526g得自第二階段結晶的母液及84g冒汗液 «混合而生成l,610g液醱混合物作為進料，並播得766g母 篏* 84g冒汗液«及760g熔鼸。母液送至最終母液健槽V-0 ，冒汗液醴送至第一健槽V-1及熔饅送至第二儲槽V-2。藉 此方式，經由進行第一階段結晶作用一次，第二階段結晶 作用兩次及第三階段结晶作用一次而完成一次结晶遇期， 並由1,520g進料液饑混合物播得754g產物及766g最终母液 。整餹陏段结晶化遇程中，結晶溫度控制於2Ϊ；，冒汗溫 度控制於15t：及熔化溫度控制於25Ί0。 液體混合物，產物及最终母液之雜，瀨离示於表1， -V- ''Λ, ；,_Λ 其中數據係以ΡΡ·重量比表示。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（） 液體混合物 870 產物 70 最終母液 1,630 表1顯示經由進行多步驟式結晶化作用可獲得純化產 物。結晶階段數目並非如本實驗限於三階段，可增加階段 數目以改良產物的純度及回收率。又當如本實驗使用一個 結晶器本體來進行多階段式結晶化作用時，可適當等分各 値結晶化階段分離的進料液體混合物數量。可經由如本實 驗改變各結晶階段之作業數目滿足此點。 奮例5 使用一對寬0.5米高1.5米的板組裝成如第10圖所示之 單元A。又將兩個單元A平行組裝做成如第14圖所示的區 段B。此區段B用作結晶裝置。介於各單元A之内侧垂直 面間之餘隙為10mm，而介於兩單元A之外側垂直面間之餘 隙爲30mm。使用30%重量比乙醇水溶液作冷卻介質，冷卻 介質送至結晶裝置之入口溫度控制21C。如第9圖所示， 冷郤介質藉傳熱介質泵浦45循環，並於各單元A之内侧垂 直面上呈薄膜向下流。他方面，雜質濃度爲870ppm的30kg 丙烯酸用作進料液體混合物。液體混合物藉進料泵浦44循 .....- ..... · .....* > · .： 環而於單元A之外侧垂直面上呈薄膜向下流。經由監測進 料槽47的液體高度，當生成21kg晶驊時终止液體混合物的 循環。 本纸張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 丨：-------「裝------訂------^ (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁) 57639 a? B7 ___ 五、發明説明（） 隨後，冷卻介質藉加熱器43加熱至15°C並循環作加熱 介質而於各單元A之内側垂直面上呈薄膜向下流，因而進 行冒汗步驟熔化2kg晶體。又，加熱介質藉加熱器43加熱 至25=C並於各單元A之内側垂直面上呈薄膜向下流循環而 熔化全部其餘晶體。结果，獲得母液具雜質濃度2,030ppm 重量比，冒汗液體具雜質濃度720ppm重量比及熔體具雜質 濃度290ρρπι重量比。因此獲得含極小量乙酸及丙酸的高純 度丙烯酸。本實驗結果示於表2。又，於熔化晶體過程中 不會出現管的阻塞及晶體的剝落。考慮由於熔體表面張力 故晶髏附著於板外側垂直面上因此熔化過程中晶體不會落 下。 又使用具有不同雜質濃度的丙烯酸作為進料液體混合 物進行進一步實驗。Μ前述相同方式進行結晶化步驟。结 果也示於表2其中數據表示雜質濃度，ppm重量比。 .r——τ__ 黄驗编號 進料液體混合物 母 液 冒汗液體 熔化晶 5-1 870 2,030 720 290 5-2 110 250 65 40 5-3 1,900 5,400 830 360 5-4 11,400 40,700 5,600 920 經濟部中央揉準局員工消费合作杜印製 表2顯示實驗獲得高純度丙烯酸。又，熔化過程中不 會出現管的阻塞與晶體的剝落。
奮例R 31 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度遑用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（21〇><297公釐〉 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 A7 £7_ 五、發明説明（） 以實例5之相同方式使用含環邑主要雜質的粗製 ^作進料液體混合物進行結晶化作業。熔化晶體及進料液 體混合物之雜質濃度分別爲0 . 51%重量比及4 . 6%重量比。 啻例7 以實例5之相同方式使用含有0-二氣苯作主要雜質之 粗製對-二氯苯溶液作爲進料液體混合物進行結晶化作業 ------------------^ 。熔化晶體及進料液體混合物之雜質濃度分別為5.3%重 _______一 “， 量比及53 . 5%重貴比。 **—.......-... 奮例ft 含MAA (甲代丙烯酸）作為有待分離成份及i -PA (異 丁酸）作為有待去除成份的混合物藉結晶化方法純化。進 料液體混合物組成及所得結晶熔體組成示於表3，其中數 據表示濃度 ，％重量比。' 表3 進料液體混合物 熔化晶體 ΜΑΑ 94.1 95.9 .....· _ ..... ·. . i-BA 5.3 3.9 Ha〇 0. 1 0.1 其他 0.5 0. 1 審例9 以實例8之相同方式進行结晶化作業。本實驗使用含 對-二甲苯作為有待純化成份之二甲苯混合t。結果示於 _ .___________ . ......... - ..... 表4，此處數據表示濃度，％重量比。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） Ύί ---------「裝------訂------^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本X ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 257689 a? B7 五、發明説明（） 弃4 進料液體混合物 熔化晶體 對-二甲苯 22.0 97.9 間-二甲苯 55.5 2.0 鄰-二甲苯 21.5 0.5 其他 1.0 0.5 音例10 Μ實例8之相同方式進行結晶化製程。 本實驗fJ含 2,6-DIPN (二異丙萘）作為有待純化成份之混合物。結果 示於表5， 此處數據表示濃度，％重量比。 進料液體混合物 熔化晶體 2,6-DIPN 34.6 91.5 2,7-DIPN+l,7-DIPN 41.6 7.2 1.3-DIPN 12.3 1.3 1,6-DIPN 8.0 - 其他 3.5 - * Μ 1 1 Μ實例8之相同方式進行結晶化作業。 本實驗使用含 雙酸（bi spheno.l > A作為有待純化成份之混合物。結果示於 表6，此處數據表示濃度，％重置比。 「裝 訂 旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS)A4说格（210x297公簸） -33 - c 57639 A7 B7 五、發明説明（） 雙酚A 酚 異丙烯基酚 鄰-對雙酚 其他 丟fi 進料液體混合物 93.0 2.0 熔化晶體 99.4 0.1 經濟部中央標準扃負工消費合作社印裂 表3至6顯示MAA與i -BAH雜展單階段式結晶化作 .. >」..ιβΜ. ,* ......^ ,丨... . · 用比較其他，考围難。MAA及i-BA释蒸皡坌雜电於涨愚相 近故也困難,.。因此，於前述MAA及丙烯酸之純化過程中， » 1 "κ 一一·^ 一 需要多階段式結晶來獲得高純度產物。至於多階段式結晶 作用的結晶器，前述本發明栽佳具體例使用多片板比較多 管式結晶裝置顯著優異。特別於多管式结晶裝置中，多根 管裝設於大型圓柱形殻内。因此，一旦有待加工處理的液 醭混合物數量或结晶階段數目固定，則實際上極難Μ移開 數根管子進行規模減小作業，換言之，随後難Μ改變設計 的加工處理容量或結晶階段數目。他方面，如果裝置設計 成可移開數根管子，則冷郤/加熱介質及液體混合物的供 應装置無可避免地變成極為複雜。他方面而言，本發明之 較佳具體例中帶有平板的單元的裝卸極為簡便，因此可調 ...... _ ........ ' 整加工處理容置或結晶階段I.目。因此，本發明之較隹異 體例可極為有效地用於多階段式結晶方法，特別當大規模 純化液髏混合物，例如丙烯酸或ΜΑΑ時。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 34 257639 at _B7____ 五、發明説明（） Ϊ 前述說明顯示本發明可有效應用於利用結晶純化製程 /^，特別應用於熔體或分段結晶作用。有待藉結晶分離的化 / I 合物並無特殊限制。例如萘類，酚類，二甲苯類，鹵化苯 ] i 類，有機酸類等皆為適當化合物。此處揭示的結晶化作用 特別適合純化丙烯酸。 需了解本發明並非僅限於前述較佳具體例及其修改， 可作成多棰變化及修改而未背離如附隨之申請專利範圍界 定的本發明之精髓及範圍。 ---------『丨装------訂------1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 輕濟部中央揉隼局貝工消費合作社印«. 本紙張尺度速用中國國家揉準（CNS)A4規潘（2丨0X297公釐） -35 -