易聚合性物質處理裝置用支撐梁和易聚合性物質處理裝置的製作方法

2023-05-21 10:13:21 3

專利名稱：易聚合性物質處理裝置用支撐梁和易聚合性物質處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及易聚合性物質處理裝置用支撐梁和易聚合性物質處理裝置。另外，本申請以日本專利申請2003年第007140號為基礎，並將其內容包括在本申請中。
背景技術：
在進行易聚合性物質的蒸餾、吸收等的單元操作的易聚合性物質處理裝置(例如，蒸餾塔、吸收塔)的內部，為了增加理論塔板數來提高處理效率，而設置有例如，塔板、填充物、分配器等的內插物。塔板，其至少一部分的上表面設置成水平，同時形成貫通上表面和下表面的貫通孔，通常，安裝在支撐梁上。
這裡，所謂支撐梁，是指支持或加固內插物的梁，是具有安裝內插物的內插物安裝部和內插物安裝部折回了的折回部的長的部件。另外，支撐梁，其末端固定在易聚合性物質處理裝置的內壁或固定在安裝於內壁的支撐環上而設置在易聚合性物質處理裝置內。
在該支撐梁中，折回部是用於支持或加固內插物安裝部而設置的。即，由於具有折回部，所以不但可以充分支撐塔板的重量，而且在將支撐梁固定在易聚合性物質處理裝置上時可以增大固定面積。另外，由於支撐梁在折回部折回，所以不防止易聚合性物質的氣液的流動。
圖7為顯示易聚合性物質處理裝置內的內插物和現有支撐梁的剖面圖。該支撐梁30具有，安裝內插物31的內插物安裝部32、內插物安裝部32折回180°的折回部33、與內插物安裝部32和折回部33垂直並連接沿著它們的長度方向的一側端部之間的連接部34。即，該支撐梁，在沿垂直於長度方向的方向剖開時，其剖面形成コ字形。另外，這樣的剖面コ字形支撐梁有市售品，可以容易地獲得。另外，這樣的剖面コ字形支撐梁，與將內插物安裝部32和折回部33在沿著它們的長度方向的兩個端部處連接的支撐梁(剖面口字形支撐梁)相比較，利用螺栓和螺母容易與內插物結合。
另外，作為工業用的支撐梁的形狀，如機械設計便覽編集委員會編第3版機械設計便覽(丸善)，331頁，表6-1所示那樣，通常，剖面コ字形支撐梁的折回部垂直於連接部，即水平地連接。
但是，在用具備現有支撐梁的處理裝置來處理易聚合性物質的情況下，有時在支撐梁的折回部的上表面附著易聚合性物質的液體。這裡，由於折回部的上表面是水平的，所以如果附著易聚合性物質的液體，則難以從折回部的上表面落下，而長時間滯留。在易聚合性物質處理裝置的內部被加熱開始而長時間滯留的情況下，由於易聚合性物質的液體蓄熱而使溫度上升，所以易聚合性物質聚合而形成聚合物，通過以此聚合物為起點而進一步聚合，使得聚合物逐漸變大。
但是，在易聚合性物質處理裝置內的內插物上形成有成為易聚合性物質的氣液流路的貫通孔的情況下，有時聚合物變大，導致該貫通孔閉塞。這樣，在內插物的貫通孔閉塞時，由於作為內插物的機能下降，所以有時最終使易聚合性物質的處理效率下降。
因此，一般為了防止易聚合性物質的聚合而注入聚合抑制劑或增加其注入量來應對。但是，為了防止在支撐梁的折回部上面那樣的，液體容易滯留的部位的聚合，需要注入大量的聚合抑制劑，這是不經濟的。
另外，在圖7所示的例子中，內插物和支撐梁分別是不同的部件，但是也有如圖8所示那樣的，內插物與支撐梁為一體的部件35的情況。在該情況下，由於折回部33的上表面是水平的，所以也存在與圖7所示的例子同樣的問題。
本發明是鑑於上述事實而作出的發明，其目的在於提供，經濟地防止易聚合性物質的聚合的易聚合性物質處理裝置用支撐梁和易聚合性物質處理裝置。
發明的公開本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁是支持或加固設置在處理易聚合性物質的易聚合性物質用處理裝置內的內插物的支撐梁，具有安裝內插物的內插物安裝部，和內插物安裝部折回了的折回部，折回部的至少一部分朝向端部向下傾斜。
本發明的易聚合性物質處理裝置具有在易聚合性物質用處理裝置內設置的內插物，和支持或加固該內插物的支撐梁，上述支撐梁具有安裝內插物的內插物安裝部，和內插物安裝部折回了的折回部，折回部的至少一部分朝向端部向下傾斜。
附圖的簡單說明

圖1為顯示本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁的一實施方式例的立體圖。
圖2為顯示本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁的一實施方式例和塔板的剖面圖。
圖3為顯示本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁的其他實施方式例和塔板的剖面圖。
圖4為顯示本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁的其他實施方式例和塔板的剖面圖。
圖5為顯示本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁的其他實施方式例和塔板的剖面圖。
圖6為顯示本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁的其他實施方式例和塔板的剖面圖。
圖7為顯示現有易聚合性物質處理裝置用支撐梁的一例的剖面圖和塔板。
圖8為顯示現有易聚合性物質處理裝置用支撐梁的其他例和塔板的剖面圖。
實施發明的最佳方式本發明涉及易聚合性物質處理裝置用支撐梁，支持或加固設置在處理易聚合性物質的易聚合性物質處理裝置內的塔板、填充物、分配器等的內插物。進而，涉及具備該支撐梁的易聚合性物質處理裝置。
關於本發明的易聚合性物質處理裝置用支撐梁(以下，稱作支撐梁)和易聚合性物質處理裝置(以下，稱作處理裝置)的一實施方式例，參照圖1和圖2來進行說明。另外，圖2為將支撐梁沿與長度方向垂直的方向剖開並將支撐梁所支撐的塔板剖開時的剖面圖。
該實施方式例的處理裝置為蒸餾易聚合性物質的有底圓筒狀的蒸餾塔，在其內部設置有作為內插物的塔板11，和支持該塔板11的支撐梁12。
支撐梁12具有，安裝塔板11的塔板安裝部13(內插物安裝部)、塔板安裝部13折回了的折回部14、將塔板安裝部13和折回部14在沿著它們的長度方向的一側的端部之間處連接的連接部15。
在塔板安裝部13中，在其上面安裝有塔板11。這裡，塔板11，通常利用螺栓和螺母等的止動部件、焊接等而安裝在塔板安裝部13上。
折回部14，朝向端部向下傾斜。這裡，在將水平方向H與折回部14的傾斜角度設為α時，傾斜角α為0°＜α＜90°，優選為5°＜α＜60°，更優選為10°≤α≤45°，進一步優選為10°＜α＜30°。當傾斜角為0°時，附著在上表面的易聚合性物質的溶液容易滯留，如果為大於等於90°，則有可能妨礙處理裝置內的氣液的流動。另外，在本申請發明中，在沒有連接部的情況中，優選的角度也同上述一樣。
作為支撐梁12的材質，通常使用對易聚合性物質具有耐腐蝕性的金屬。例如，可以列舉出以SUS304、SUS316為代表的不鏽鋼、鈦、鋯、鉭等。另外，作為其他材質，還可以使用丙烯等的樹脂。但是，只要支撐梁具有本申請的形狀，那麼其材質就可以根據情況來任意地選擇。
作為支撐梁12的尺寸，隨著處理裝置的大小、塔板的質量等的不同而不同，而其長度L為0.1～5m，優選為0.3～4m，更優選為0.5～3m。塔板安裝部13的寬W1為0.01～0.3m，優選為0.03～0.2m，更優選為0.05～0.15m。另外，在支撐梁和塔板為如下所述的一體化的情況下，並不僅限於此。折回部14的寬W2為0.01～0.3m，優選為0.03～0.2m，更優選為0.05～0.15m。厚度可以任意選擇，優選為0.5～5mm，更優選為1～3mm。連接部的長度為0.01～0.3m，優選為0.03～0.2m，更優選為0.05～0.15m。
在將支撐梁12固定到蒸餾塔時，可以直接固定在蒸餾塔內壁，也可以安裝在沿著蒸餾塔的內壁設置的環狀的支撐環上而固定。這時，作為固定方法沒有特別的限定，但是可以列舉出利用焊接的固定，利用止動部件(螺栓和螺母)的固定等。
另外，折回部14可以由連接的兩個或其以上的部分構成。另外，可以由角度可以相同，也可以不同的兩個或其以上的傾斜部分構成。在上述情況中，設各自的合計的寬長的合計為W2。另外，在後者的情況中，設各自的合計的角度為傾斜角α。
安裝在支撐梁12上的塔板11為金屬制的平板，是形成有很多貫通表裡的貫通孔(無圖示)的平板。另外，該塔板11，為了使附著在其上面的易聚合性物質的液體不流落，而使上面為水平且貫通孔向著鉛垂方向那樣設置，來安裝在支撐梁的塔板安裝部13上。
蒸餾塔中的塔板11的個數，可以考慮易聚合性物質的種類·濃度、生產率而確定，但例如為1～100個，優選為5～70個。
作為在蒸餾塔中蒸餾的易聚合性物質，只要是容易利用熱進行聚合的物質就沒有特別的限定，可以列舉出例如，(甲基)丙烯醛等的不飽和醛、(甲基)丙烯酸等的不飽和羧酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等的(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯、乙酸乙烯酯等的含乙烯基化合物、丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等的二烯屬化合物。這些易聚合性物質可以為1種，也可以為2種或其以上的混合物。其中，當易聚合性物質為選自(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少1種時，本發明特別能發揮效果。
在上述實施方式例中，由於支撐梁12的折回部14朝向端部向下傾斜，所以附著在折回部14的表面上的易聚合性物質的液體由於重力而向下方移動，最終從支撐梁13落下。因此，由於沒有長時間滯留在支撐梁12的折回部14的表面上，所以可以防止聚合物的形成。即，由於不增加聚合抑制劑的添加量而通過改變支撐梁12的形狀來防止聚合物的形成，所以是經濟的。
另外，本發明並不僅限於上述實施方式例。例如，上述實施方式例的處理裝置為用於蒸餾易聚合性物質的蒸餾塔，但是也可以為用於吸收易聚合性物質的吸收塔。另外，處理裝置的形狀也可以為除了圓筒形以外的形狀。
另外，對於支撐梁，也可以如圖3所示那樣，折回部21部分傾斜。即，折回部可以由兩種或其以上的部位組成。這樣部分傾斜的支撐梁16，可以利用如圖7所示那樣的現有的支撐梁的加工來製做。另外，在該情況中，將折回部21的傾斜部分和非傾斜部分(與塔板安裝部平行的部分)的合計的長度設為上述W2。折回部21的傾斜部分與非傾斜部分的比例是任意的，但相對於非傾斜部分1，傾斜部分優選為大於等於10，進一步優選為大於等於20。另外，傾斜部分可以為連接、結合兩個或其以上的部分，而在該情況下，將各自的合計的角度設為上述傾斜角α。非傾斜部分可以夾在傾斜部分之間。
另外，如圖4所示，連接部的所有部分可以不都與塔板安裝部13垂直。即，連接部22可以由兩個或其以上的部位組成，連接部22可以在中途彎曲。連接部22具有與塔板安裝部13垂直的部分和傾斜的部分。用這樣的形狀的支撐梁17可以防止表面張力導致的在連接部的易聚合性物質的滯留。另外，連接部22的彎曲部的數量是任意的，而在設計彎曲部時，優選為1～5個。另外，在本發明中，連接部22不一定必須具有與塔板安裝部13垂直的部分，例如，塔板安裝部13與連接安裝部的連接部22部分形成的角度為1°～80°，優選為5°～70°，更優選為10°～45°。
進而，在上述實施方式例中，支撐梁和塔板是不同的部件，但是也可以如圖5或圖6所示那樣，支撐梁12和塔板11形成一體化。另外，圖5的支撐梁/塔板一體化物23是塔板與圖2所示的支撐梁12一體化了的一體化物，圖6的支撐梁/塔板一體化物24是塔板11與圖3所示的支撐梁16一體化了的一體化物。這樣，如果支撐梁與塔板形成一體化，則可以使處理裝置的內部的結構簡略化。
另外，本發明的支撐梁，其連接面和面的部分可以形成曲面。
實施例下面，利用實施例來進一步詳細說明本發明。
(實施例)在蒸餾塔(處理裝置)的內部，設置25個塔板和加固各塔板的支撐梁。這裡，作為支撐梁，使用如圖5所示那樣的，與塔板成為一體，折回部14的傾斜角α為20°的支撐梁。
然後，使用該蒸餾塔來蒸餾甲基丙烯酸甲酯。在蒸餾時，使蒸餾期間的支撐梁和塔板的周圍的甲基丙烯酸甲酯的濃度為99％質量，溫度為60～70℃。在開始蒸餾1年後，開放內部來進行檢查，結果在支撐梁和塔板的周圍未發現聚合物。這時，將以相對於蒸餾供給液的質量比計為0.0001的量的聚合抑制劑供給到蒸餾塔中。
(比較例)作為支撐梁，除了使用如圖8所示的，與塔板成為一體，支撐梁的折回部33為水平的支撐梁以外，均與實施例同樣操作，使甲基丙烯酸甲酯蒸餾。在開始蒸餾1年後，開放內部來進行檢查，結果在折回部33的上面形成聚合物，該聚合物肥大化了的物質使形成氣液的流路的塔板的貫通孔的一部分閉塞。進而，聚合物的一部分落在其下部的塔板上而堵塞貫通孔。因此，蒸餾的效率降低，與實施例相比，其經濟性下降。
工業可利用性根據本發明，由於支撐梁的形狀具有特徵，不在支撐梁的折回部表面上長期滯留，所以可以不增加聚合抑制劑的添加量，來防止聚合物的形成。即，可以經濟地防止聚合物的形成。
權利要求
1.一種易聚合性物質處理裝置用支撐梁，是支持或加固設置在處理易聚合性物質的易聚合性物質用處理裝置內的內插物的支撐梁，具有安裝內插物的內插物安裝部，和內插物安裝部折回了的折回部，折回部的至少一部分朝向端部向下傾斜。
2.如權利要求1所述的易聚合性物質處理裝置用支撐梁，易聚合性物質是選自(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
3.如權利要求1所述的易聚合性物質處理裝置用支撐梁，上述折回部與上述內插物安裝部形成的角α為0°＜α＜90°。
4.如權利要求1所述的易聚合性物質處理裝置用支撐梁，上述折回部與上述內插物安裝部形成的角α為10°≤α≤45°。
5.如權利要求1所述的易聚合性物質處理裝置用支撐梁，支撐梁的材質是不鏽鋼。
6.一種易聚合性物質處理裝置，具備設置於易聚合性物質處理裝置內的內插物，和支撐或加固該內插物的支撐梁，上述支撐梁具有安裝內插物的內插物安裝部，和內插物安裝部折回了的折回部，折回部的至少一部分朝向端部向下傾斜。
全文摘要
本發明涉及支持或加固設置在處理易聚合性物質的易聚合性物質用處理裝置內的內插物的支撐梁，具有安裝內插物的內插物安裝部，和內插物安裝部折回了的折回部，折回部的至少一部分朝向端部向下傾斜。
文檔編號B01D3/14GK1723080SQ20048000201
公開日2006年1月18日 申請日期2004年1月14日 優先權日2003年1月15日
發明者安藤佳正, 竹澤英泰, 加峰靖弘 申請人:三菱麗陽株式會社