處理可聚合材料的設備的製作方法

2023-06-13 17:08:06

專利名稱：處理可聚合材料的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種處理可聚合材料的設備，包括至少一個用於向可聚合材料中引入氣體的充氣裝置，和加熱充有氣體的可聚合材料的加熱裝置。本發明還涉及一種加熱可聚合材料的方法，製備高純度(甲基)丙烯酸的裝置和製備高純度(甲基)丙烯酸的方法。
對所述的(甲基)丙烯酸應理解為甲基丙烯酸和丙烯酸，其中特別優選丙烯酸。
眾所周知，可聚合材料例如(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯容易通過熱和/或光作用和/或過氧化物引發聚合。然而，基於技術安全和經濟因素考慮，在生產、加工和/或存儲中，聚合反應必須被最小化或阻止，因此對於一種新的可簡單有效的減少不可控聚合反應的方法和裝置的需求持續存在。另外，通過使用阻聚劑例如對苯二酚或其衍生物可以抑制(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的聚合也是公知的。氧氣的存在也可以抑制聚合反應。
通常，(甲基)丙烯酸通過不飽和碳水化合物，例如丙烯或異丁烯的催化氣相氧化製備。首先得到含(甲基)丙烯醛的氣相反應混合物，該混合物在第二次氧化步驟中被氧化，得到含(甲基)丙烯酸的產物氣體混合物。然後冷凝該產物氣體混合物或使用適當的溶劑吸收，從而得到含(甲基)丙烯酸的液相。這種除含(甲基)丙烯酸和任選的吸收劑外還包含大量不飽和碳水化合物作為原料化合物在氣相氧化中形成的副產物的液相然後通過進一步純化工藝特別是蒸餾來提純。任選地，(甲基)丙烯酸也可以用適當的醇轉化為相應的(甲基)丙烯酸酯。
然而，在含(甲基)丙烯酸液體的蒸餾純化或酯化反應中，必須使這些液體加熱至能夠充分分離或分別酯化所必需的溫度，因此加熱優選發生在適當的管束熱交換器中。為阻止(甲基)丙烯酸在產生熱的方面的壓力的蒸餾或酯化過程中分別聚合，通常也加入阻聚劑。
當前公知的可聚合材料工藝體系在管束熱交換器區對聚合反應的發生仍然不能提供足夠的可靠性。
本發明的一個目的是至少部分地緩解現有技術中描述的技術問題。特別的，提出了一種設備，其中提供了極少聚合反應的可聚合材料處理。此外該設備由於結構簡單和低維護要求而不同於其它設備。最後，進一步描述了特別適合於該設備的方法和應用，及其中描述的產物。
通過採用具有權利要求1特徵的可聚合材料處理設備，具有權利要求8特徵的加熱可聚合材料的方法，具有權利要求13特徵的製備高純度(甲基)丙烯酸的裝置，和具有權利要求14特徵的製備高純度(甲基)丙烯酸的方法實現。進一步有益的設備實施方案，優選操作方法和由此製備的產品描述於從屬權利要求中。需要提及的是權利要求中分別描述的特徵可以以任何技術上可行的方式相互組合，進一步闡明本發明的實施方案。
根據本發明用於可聚合材料處理的設備包括至少一個向可聚合材料中充氣的充氣裝置，和加熱充有氣體的可聚合材料的加熱裝置。設計加熱裝置以便於提供可聚合材料經入口反重力流過加熱裝置，並提供氣體均勻分布在入口的方式。
這裡的可聚合材料基本上為液體，由此可通過至少一個充氣裝置將氣體引入液體中。充氣裝置可以獨立地包含單一充氣點；然而，也可以由單獨的充氣裝置來獲得更多充氣點。在後一種情況中，每個充氣點可以獨立、分組或統一操作。
加熱裝置被設計為具有與可聚合材料接觸的熱交換表面。加熱裝置可以採用任何公知的方式加熱；然而，優選使用水蒸氣加熱。加熱裝置包括用於水蒸氣和可聚合材料的分離的流路。熱交換介質(可聚合材料，水蒸氣)可以任何方向相互傳導，特別是逆流。
入口是特指加熱裝置的進入口。入口優選設計為直徑在500-2500mm範圍內的圓形截面。入口優選水平排列。
設備如此設計以便於可聚合材料反重力流動。優選地，可聚合材料基本平行於反重力流動。如果可聚合材料流過加熱裝置的流路同樣平行於重力，則尤其有利。這樣，可以避免出現流路中發生增加供氣累積的區域。在流過加熱裝置的全過程中，始終維持可聚合材料中氣體的均勻分布。由此在加熱裝置中聚合反應顯著減少，個別的甚至完全阻止。
氣體均勻分布在入口的方式保證了在流過加熱裝置時，可聚合材料的每一流動部分具有基本相同的氣體含量，特別是抑制聚合反應的氣體的含量，從而在可聚合材料的全部流路中表現出相同的低聚合趨勢。該方式可通過在設備中採用充氣裝置和/或入口和/或分離部件的特定適當實施方案來獲得。特別優選下文描述的實施方案。
設備的直式結構以及可聚合材料中氣體的分別均勻供應或分布顯著降低了聚合趨勢，使得加熱裝置可以在長時間內高效運轉。這樣顯著降低了費用和維護要求。
根據設備進一步的實施方案，提出加熱裝置包含至少一個立式管束熱交換器。通過管束熱交換器，使可聚合材料通過多個管道傳導，在管道周圍有熱介質(例如水蒸氣)流動。這種管束熱交換器優選設計高度在4-6m範圍內。例如，水平長度在1-2.50m範圍內。優選地，將管束熱交換器放置在類似柱狀的容器中。除管束熱交換器外，還可以使用包含有由點焊或縫焊的板束形成的窄通道的板束(lamellar bundle)熱交換器作為加熱裝置。對於管束或板束熱交換器各自的精細結構，參考文獻為「BasicOperation of Chemical Process Technology」(「GrundoperationenChemischer Verfahrenstechnik」)，Wilhelm R.A.Vauck和Hermann A.Muller，Wiley VCH-Verlag，第11次修訂和擴充版，2000，502-506頁。該書中公開的關於管束和片束熱交換器結構的內容在這裡引入作為參考，並構成本發明公開的一部分。
進一步地提出將至少一個充氣裝置安裝在距加熱裝置入口300-1000mm的範圍內，優選300-500mm範圍。由此形成極其緊湊的設備。通過氣體均勻分布方式的相互影響，使得儘管如此小的距離仍然可以得到非常良好的氣體分布。然後充氣裝置例如並沒有導向管道，而是導向從管道到加熱裝置間的過渡區的一種混合室。如果將充氣裝置相應設計為例如通過多個充氣點能自身分布供應的氣體，則可以維持極小的距離。
根據該設備進一步的實施方案，充氣裝置包含至少一個張角至少為30度的噴嘴。優選噴嘴具有介於40度-50度範圍內的張角。這樣，氣體有利地以至少2巴，優選在3巴範圍內的過壓，充入液體可聚合材料。對於至少一個噴嘴的位置，其應保證能夠提供加熱裝置入口的均勻充氣。因此，例如單一噴嘴應儘可能安裝在入口的中心，而多個噴口則應均勻分布地安裝在入口截面上和/或周圍。特別優選安裝噴口以便於氣體的流動與可聚合材料的流動方向相反。
進一步有利地，在充氣裝置和入口之間提供至少一個流動控制器(flowinfluencer)。特別地，流動控制器具有分配或偏轉液體可聚合材料的功能。流動控制器的可能實例為，例如篩子、格柵、孔板等。對於孔板，特別優選其具有最高30％範圍內的自由流動截面。孔直徑優選在20-30mm範圍內。流動控制器也可以任選至少部分地用作氣體和/或可聚合材料的導流器，使得部分流體發生湍流或膨脹。使可聚合材料的全部流動均流過流動控制器的實施方案是優選的。
根據該設備的進一步實施方案，在充氣裝置前，在可聚合材料流動方向上提供至少一個用於產生交叉流動(cross-flow)的流動調節器(flowconditioner)。該流動調節器優選主要(僅僅)對可聚合材料的流動起作用。引起湍流、旋轉等。由此使得可聚合材料在加熱裝置入口前的膨脹區快速均勻的分散。進一步可能在充氣裝置中發生穿過可聚合材料的特殊流動。進一步有利地，流動調節器通過在流動方向的特定長度起到一種流動導向的作用。長度不小於300mm是有利地，優選在大於500mm的範圍內。
本文中，尤其有利地，至少一個流動調節器包含多個用於使至少一部分可聚合材料發生旋轉的導流器。這樣，特別得到了朝向加熱裝置入口的可聚合材料的正面流動，通過流動調節器在交叉方向發生了轉移。
此外，提出了一種加熱可聚合材料的方法，其中根據本發明設備中的可聚合材料首先富集含氧氣體，然後加熱。
可聚合材料優選為烯屬不飽和化合物，選自由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯組成的組，其中甲基丙烯酸酯特別優選是甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸酯特別優選是丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯。最優選的可聚合材料為丙烯酸。
此外，根據本發明優選引入氣體的可聚合材料包含除上述烯屬不飽和化合物之外的其它副產物。
根據本發明方法的一個特定實施方案，可聚合材料是基於(α1)50-99.5重量％，特別優選60-99重量％的(甲基)丙烯酸，(α2)0.0001-20重量％，優選5-15重量％的分離劑，(α3)0.0001-5重量％，特別優選0.001-1重量％的水，(α4)0.0001-10重量％，特別優選0.5-5重量％的二聚(甲基)丙烯酸，和(α5)0.1-15重量％，特別優選0.5-10重量％的其它副產物，其中組分(α1)-(α5)的總和為100重量％。
在以丙烯酸作為可聚合材料處理的情況下，分離劑優選能與水形成共沸物的有機溶劑。特別優選甲苯作為分離劑。在處理丙烯酸的情況下，副產物優選為選自原白頭翁素、丙酸、馬來酸、馬來酸酐、醛例如糠醛、苯甲醛、或丙醛和阻聚劑例如對苯二酚或吩噻嗪的化合物。
根據本發明方法的另一個特定實施方案，可聚合材料是基於(β1)0-1重量％，特別優選0.0001-0.1重量％(甲基)丙烯酸，(β2)50-99重量％，特別優選60-98重量％(甲基)丙烯酸酯，(β3)0.0001-1重量％，特別優選0.01-0.5重量％水，(β4)0-2重量％，特別優選0.0001-1重量％的醇，和(β5)0.5-10重量％，特別優選1-5重量％的更多副產物，
其中組分(β1)-(β5)的總和為100重量％。
醇優選為選自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、異丁醇或叔丁醇的伯醇，最優選正丁醇，酯相應優選為甲酯、乙酯、丙酯或丁酯。副產物除阻聚劑外為例如選自二正丁醚、醋酸正丁酯和丁酸丁酯的化合物。
對於引入可聚合材料中的氣體，優選為氧氣或含氧氣體混合物，例如空氣。
根據本發明用於加熱可聚合材料方法的特定實施方案，可聚合材料為根據下面方法作為底部產物得到的組合物A)催化氣相氧化丙烯形成含丙烯醛的第一產物氣體混合物；B)催化氣相氧化丙烯醛形成含丙烯酸的第二產物氣體混合物；C)在驟冷塔中冷凝第二產物氣體混合物得到丙烯酸水溶液；D)在作為共沸劑的甲苯的存在下，共沸蒸餾丙烯酸水溶液，以得到底部產物和初產物。
根據本發明方法的特定實施方案，富集氧氣的可聚合材料加熱到溫度至少為85℃，特別優選至少90℃。如果是再次經蒸餾塔處理的可聚合材料，通常其以約70-80℃的溫度流入。根據這裡提出的方法，高至91℃的溫度上升可以得到，這充分考慮到了加熱裝置內的短停留。例如，可聚合材料的流動速率為2-5m/s。這使得在加熱裝置中極好的傳熱是必需的，其可通過前述手段來保證，因為聚合反應基本不再阻礙傳熱。
然後優選可聚合材料以500-3000m3/h的平均體積流量供應。這具有相當可觀的經濟後果，例如因為丙烯酸的生產可以非常快速和大規模實施。
對於與蒸餾裝置協同運轉的加熱裝置，建議相對於前述體積流，含氧氣體以60-180kg/h的平均質量流量供應。阻聚氣體的用量一方面能夠有效避免在加熱裝置中發生聚合，另一方面用量少，原因是氣體均勻分布，所以過量提供是不必要的。
本發明還涉及一種用於生產高純度(甲基)丙烯酸的裝置，包括在液體傳輸模式中互相連接的裝置組件
(a)合成反應器，(b)吸收或冷凝裝置，和(c)純化裝置，其中純化裝置(c)包含至少一個根據本發明的處理可聚合材料的設備。
對於反應器(a)，可以使用任何本領域技術人員公知的通常在生產(甲基)丙烯酸中使用的反應器。優選的反應器為具有催化劑填充床的管束反應器，和包含催化劑覆蓋的熱板(thermo-plate)或帶有催化劑填充床填充物的熱板反應器。除與催化劑有關的反應空間外，該反應器還包含有冷卻介質流動的傳熱空間。本發明優選的反應器描述於例如EP-A-0700893和DE-A-10108380中。
吸收或冷凝裝置(b)優選為EP-A-1319648中描述的所謂的「驟冷塔」。在該驟冷塔中，第二次氧化步驟(在該步驟中(甲基)丙烯醛被氧化為(甲基)丙烯酸)中得到的(甲基)丙烯酸和在氧化時出現的反應水全部冷凝以形成(甲基)丙烯酸水溶液。原則上，優選的冷凝裝置為具有能有效分離組分的冷凝器，特別是具有填充材料和/或板，例如鼓泡塔盤、篩板、閥板和/或雙流塔板。這樣，氣態產物混合物中的可凝結組分經冷卻被分凝。由於氣體混合物包含高沸點、中沸點和低沸點餾分以及不可冷凝組分導致的雜質和稀釋氣體，因此可以在塔中相應位置提供一個或多個側出口。不同於常規冷凝，塔中的冷凝已經能夠分離出各個組分。適合的塔包括至少一個冷卻裝置，所有常規傳熱器或熱交換器均是適用的，通過傳熱器或熱交換器在冷凝時形成的熱被間接(從外部)除去。優選使用管束熱交換器、板式熱交換器和空氣冷卻器。適宜的冷卻介質，對於空氣冷卻器為空氣，對於其它冷卻裝置為冷卻流體，特別為水。如果只使用一個冷卻裝置，則應將其安裝在冷凝出低沸點餾分的塔頂部。由於含(甲基)丙烯酸的氣體混合物含有多種餾分，事實上需要在塔的不同位置安裝多個冷卻裝置，例如在塔的較低位置用於冷凝出高沸點餾分的冷卻裝置和在塔頂用於冷凝出低沸點餾分的冷凝裝置。在生產丙烯酸時，其通過塔中部的一個或多個側出口以餾分的形式移出。
除氣態反應組分的冷凝外，也可以將其在吸收塔內並與吸收液緊密接觸，該吸收液具有可按此方式有效分離和吸收的組分。
在驟冷塔中得到的丙烯酸水溶液，其中在冷凝塔中優選以側線餾分的形式分離的丙烯酸，或者通過適當的溶劑吸收後得到的丙烯酸溶液然後在適當的純化裝置(c)中進一步純化。該純化裝置(c)包含至少一個本發明用於可聚合材料處理的設備。根據本發明用於(甲基)丙烯酸的裝置的特定實施方案，純化裝置(c)包含蒸餾裝置，其以這樣的方式與本發明的設備相連，即將至少一部分蒸餾裝置的底部產物通過輸送元件，優選通過泵從蒸餾裝置中移出，並在根據本發明的設備中處理，例如與氣體接觸並加熱，然後返回蒸餾裝置。
根據本發明的特定實施方案，冷凝裝置(b)是驟冷塔且純化裝置(c)是蒸餾塔，在其中由驟冷塔中得到的丙烯酸水溶液在作為共沸劑的甲苯存在下，共沸蒸餾。
本發明還涉及一種製備高純度(甲基)丙烯酸的方法，包括處理步驟(A)在反應器中製備含(甲基)丙烯酸的產物氣體混合物，(B)在包含至少一個根據本發明設備的純化裝置中，純化產物氣體混合物，得到純度為至少99.5重量％，特別優選為至少99.8重量％，更優選為至少99.9重量％的(甲基)丙烯酸。
根據處理步驟(A)，在根據本發明的反應器中，生產含(甲基)丙烯酸的產物氣體混合物。優選地，將兩個反應器成序列使用，從而在第一反應器中，分別發生將丙烯或異丁烯或其它適宜的原料化合物氧化為(甲基)丙烯醛的反應，和在第二反應器中，發生使(甲基)丙烯醛轉化為(甲基)丙烯酸的轉化。然而根據本發明也可以想到，在一個反應器中通過一步氧化反應得到(甲基)丙烯酸。
在步驟(B)中，使含(甲基)丙烯酸的產物氣體混合物純化。這裡，至少一個包含(甲基)丙烯酸及在純化(甲基)丙烯酸時產生的副產物的產物流在根據本發明的裝置中處理。純化優選包含至少一個蒸餾步驟。
本發明同樣還涉及使用上述方法可得到的高純度(甲基)丙烯酸。
此外，本發明涉及一種製備含(甲基)丙烯酸聚合物的方法，從而使得可由前述方法得到的高純度(甲基)丙烯酸聚合。聚合反應優選為以溶液聚合形式發生，由此特別優選反應由槽板帶式輸送器引導。這種情況下可以直接使用水相或者將貧水相(water-poor phase)相應地稀釋。通常，聚合反應發生在基於介質含水量為20-80體積％的介質中。
此外，本發明涉及可由上一段描述的方法製備的聚合物。
該聚合物優選是一種吸收性聚合物，其根據ERT 440.1-99對0.9重量％NaCl水溶液的最大吸收量在10-1000，優選為15-500，特別優選20-300ml/g的範圍內。關於吸收性聚合物及其製備方法的更多細節可以參見「Modern Superabsorbent Polymer Technology」，F.L.Buchholz，A.T.Graham，Wiley-VCH，1998。
根據本發明的高純度(甲基)丙烯酸或聚合物可用於製備纖維、成形體、薄膜、泡沫、超吸收性聚合物或衛生用品。
下文中本發明及其技術領域將通過附圖更加嚴密的說明，但本發明並不僅限於此。需要提及的是附圖中闡明的尺寸關係並不代表實際的尺寸關係，除非在


中明確說明。附圖表示圖1根據本發明設備的第一實施方案的示意圖，圖2另一個實施方案設備的詳細示意圖，圖3流動控制器的實施方案，圖4另一個設備的詳細實施方案，圖5流動調節器的實施方案的示意圖，圖6(甲基)丙烯酸生產的部分示意圖，和圖7經過流動調節器的流動剖面示意圖。
圖1表示用於可聚合材料12處理的設備1，其具有將氣體11引入可聚合材料12的充氣裝置2，和加熱裝置3用於加熱充有氣體11的可聚合材料12。設計加熱裝置3以便於可聚合材料12經入口4反重力9流過加熱裝置3。
可聚合材料12以流體形式流過在充氣裝置2處的反應物入口5。這裡充氣裝置2設計為具有安置於軸線13中央的噴嘴系統。充氣裝置2以張角19的將氣體11(特別的含氧氣的阻聚劑)分散在流體，可聚合材料12中。充氣裝置2安裝在與加熱裝置3的入口4間距16的位置，使得張角19擴展到入口4的全部截面。由此提供氣體均勻分布於可聚合材料中的適宜方式。
富集氣體11的可聚合材料12的物流進入加熱裝置3，並以基本與重力9反向並平行的流動方向10流過。加熱裝置3內部，可聚合材料12經分離的流路傳導到產物出口6。加熱通過蒸氣類介質發生，該蒸氣介質經蒸氣入口7供給，並經冷凝物出口8排出。這樣，加熱的距離產生了，其基本對應於加熱裝置3的高度14。通常，這樣的加熱裝置3，特別地設計為管束熱交換器時，其被設計為具有在500mm-2500mm範圍內的寬度15。
圖2表示設備的另一實施方案的細節，其中反應物入口5是彎曲的，且在曲線中提供用於充氣裝置2的供給。充氣裝置2則在可聚合材料12中分散氣體11，因此張角19應具有能夠封閉入口4的尺寸。為此，充氣裝置由氣體11的輸送裝置33操作，保證了在反應物入口5或在混合室21中分別具有至少2巴的過壓。充氣裝置2包含獨立噴嘴18，其優選設計為錐形噴射噴嘴並中央放置。
噴嘴18的下遊、可聚合材料12和氣體11首先流過設計為孔板式的流動控制器20，從流動控制器20流出後，流動控制器20引起部分流動的湍流，使得氣體-材料混合物發生均勻分布。由此保證在管束熱交換器17中的管道內氣體11具有基本相同的濃度。
圖3中對這樣的流動控制器20的部分視圖做了說明。流動調節器包括多個例如孔徑23約為25mm的孔22，孔22應以例如相互間距24放置，以使得孔22均勻分布，因此孔22的總和約佔流動控制器20總表面的約30％。
圖4描述了具有多個充氣裝置2的設備1的進一步實施方案。這裡，可聚合材料12首先通過反應物入口5流入管束熱交換器17的入口4前的混合室21。在由反應物入口5到混合室21的過渡區設置有流動控制器25。其具有將至少部分流入的可聚合材料12引向充氣裝置2的作用。這樣，可聚合材料12以與充氣方向29相反的方向流動，並實現了均勻分布。
圖5顯示了該流動調節器25的實施方案。其由外圓柱體27和內圓柱體28構成，在二者中間設置有多個導流器26。導流器26以外圓柱體27上的外角30和內圓柱體28上的內角31安裝。為使流體轉向徑向方向，流動調節器25包含「蓋」型的流動控制器20。其中產生的衝擊壓力具有使部分流體沿導流器26流動的作用，從而產生旋轉。通常，該流動調節器25具有足夠大以覆蓋反應物入口5的直徑32。
圖6說明了通過設備1和基本上安裝在其後的蒸餾塔38的原料輸送，其在丙烯酸的生產中是常見的。可聚合材料12通過泵34輸送並具有約80℃的溫度，經氣體11(阻聚劑)的充氣裝置2的反應物入口5供給。然後氣體-原料混合物流過加熱裝置3。全部設備1具有約10m的尺寸41。使用這種類型的設備1，可以將相當高體積流量的可聚合材料12在非常短的時間內，加熱到在產物出口6處具有90℃範圍內的溫度。可聚合材料的駐留小於10秒，這取決於設備1的尺寸41。然後加熱的但仍然是流體的氣體-原料混合物流向蒸餾塔38，並經入口40引入。在這期間，液體壓力下降並以蒸氣形式上升通過蒸餾塔38中獨立的分離板39。冷凝物收集在蒸餾塔38的收集器37中，並經流出口36回流到泵34。該循環也可通過存儲器35補充，這使得如果需要，可以加入額外的可聚合材料12。
圖7顯示了流動調節器25中的流動關係。流動調節器25由導流器26拉動。在中心，反應物入口5用虛線標示。流入中心區的可聚合材料12的量至少部分地通過施加於上部的流動控制器20(未顯示)轉向，並導向至導流器26。因此在圖7的示意圖中，平靜區44應理解為靠近中心，而在反應物入口5的邊緣區形成了常規流42。在分別流過流動調節器25或導流器26時，出現了流動加速43，其由黑色區域表示。同時可聚合材料12的旋轉45出現。這導致可聚合材料12在混合室中特別均勻的運動，因此阻聚劑可以極好的分散。
相關標記列表1.設備2.充氣裝置3.加熱裝置4.入口5.反應物入口6.產物出口7.蒸氣入口8.冷凝物出口9.重力10.流動方向11.氣體12.原料13.軸14.高度15.長度16.距離17.管束熱交換器18.噴嘴19.張角20.流動控制器21.混合室22.孔23.孔徑24.距離25.流動調節器26.導流器
27.外圓柱體28.內圓柱體29.充氣方向30.外角31.內角32.直徑33.輸送裝置34.泵35.存儲器36.流出口37.收集器38.蒸餾塔39.分離板40.入口41.尺寸42.常規流43.流動加速44.平靜區45.旋轉
權利要求
1.用於處理可聚合材料(12)的設備(1)，包含至少一個用於將氣體(11)充入可聚合材料(12)中充氣裝置(2)和加熱提供有氣體(11)的可聚合材料(12)的加熱裝置(3)，其特徵在於設計加熱裝置(3)以便於可聚合材料(12)經入口(4)反重力(9)流過加熱裝置(3)，並提供氣體(11)在入口(4)處的均勻分布的手段。
2.根據權利要求1的設備(1)，其特徵在於加熱裝置(3)包含至少一個立式管束熱交換器(17)。
3.根據權利要求1或2的設備，其特徵在於至少一個充氣裝置(2)以300mm-1000mm範圍內的間距(16)安裝到加熱裝置(3)的入口(4)處。
4.根據以上權利要求中任意一項的設備，其特徵在於充氣裝置(2)包含至少一個噴嘴(18)，其張角(19)至少為30°。
5.根據以上權利要求中任意一項的設備(1)，其特徵在於在充氣裝置(2)和入口(4)之間提供至少一個流動控制器(20)。
6.根據以上權利要求中任意一項的設備，其特徵在於在充氣裝置(2)之前，從可聚合材料(12)的流動方向(10)上看，提供至少一個用於產生交叉流動的流動調節器(25)。
7.根據權利要求6的設備，其特徵在於至少一個流動調節器(25)包含多個用於使至少部分可聚合材料(12)產生旋轉的導流器(26)。
8.可聚合材料(12)的加熱方法，其中權利要求1-7任意一項定義的設備中的可聚合材料(12)首先富集含氧氣體(11)，然後加熱。
9.根據權利要求8的方法，其中將富集氧氣的可聚合材料(12)加熱到至少80℃的溫度。
10.根據權利要求8或權利要求9的方法，其中可聚合材料(12)是(甲基)丙烯酸。
11.根據權利要求8或9的方法，其中可聚合材料(12)是(甲基)丙烯酸。
12.根據權利要求8-10中任意一項的方法，其特徵在於可聚合材料(12)以500-3000m3/h範圍內的平均體積流量供給。
13.根據權利要求8-11中任意一項的方法，其特徵在於含氧氣體(11)以60-180kg/h的平均質量流量供給。
14.用於生產高純度(甲基)丙烯酸的裝置，包括在液體傳輸模式中互相連接的裝置組件(a)反應器，(b)吸收或冷凝裝置，和(c)純化裝置，其中純化裝置(c)包含至少一個根據權利要求1-7中任意一項的設備。
15.生產高純度(甲基)丙烯酸的方法，包括以下步驟(A)在反應器中製備含(甲基)丙烯酸的產物氣體混合物，(B)在包含至少一個根據權利要求1-7中任意一項的設備的純化裝置中純化產物氣體混合物，得到純度至少99.5重量％的(甲基)丙烯酸。
全文摘要
本發明涉及一種用於可聚合材料(12)處理的設備(1)，包含至少一個充氣裝置(2)以將氣體(11)充入可聚合材料(12)中，和加熱裝置(3)以加熱充有氣體(11)的可聚合材料(12)，其特徵在於設計加熱裝置(3)以便於可聚合材料(12)經入口(4)反重力(9)流過加熱裝置(3)，並提供氣體(11)在入口(4)的均勻分布方式。本發明還涉及一種加熱可聚合材料的方法，用於生產(甲基)丙烯酸的裝置，和生產高純度(甲基)丙烯酸的方法。
文檔編號A61B6/14GK1974522SQ200610141918
公開日2007年6月6日 申請日期2006年6月30日 優先權日2005年6月30日
發明者J·莫斯勒 申請人:施拖克豪森有限公司