用于热处理流体混合物的塔制造技术

本发明专利技术涉及一种用于热处理流体混合物的塔(1)，其包括：形成塔腔(3)的垂直取向的圆柱形塔体(2)；垂直隔开的双流物质交换基板(8)系列，其安装在塔腔(3)中并且具有用于使液体和气体逆流通过的孔；以及至少一个设置在双流物质交换基板(8)系列的最低基板下方的进气孔(5)。本发明专利技术的塔的特征在于在双流物质交换基板(8)系列的最低基板与进气孔(5)之间设置气体分布基板(9)，所述气体分布基板具有用于使可通过进气孔(5)引入塔腔(3)中的气体垂直通过的孔(32)。设计孔(32)，使得在塔横截面上产生均一的气体分布。本发明专利技术还涉及一种在这样的塔(1)中热处理流体混合物的方法。

A tower used for heat treatment of fluid mixtures

The invention relates to a tower (1) for a heat treated fluid mixture, which comprises a cylindrical tower (2) that forms a vertical orientation of a tower cavity (3); a vertically separated double flow material exchange substrate (8) is installed in the tower cavity (3) and has a hole for the flow of liquid and gas through a countercurrent; and at least one is set in a double flow. The air inlet (5) below the lowest substrate of the mass exchange substrate (8) series. The present invention is characterized in that a gas distribution substrate (9) is arranged between the lowest substrate and the inlet (5) of the double flow material exchange substrate (8) series, which has a hole (32) for vertical passage of gas in the chamber (3) of the inlet (5) through the inlet (5). The design hole (32) causes uniform gas distribution on the cross section of the tower. The invention also relates to a method for heat treatment of the fluid mixture in such a tower (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于热处理流体混合物的塔本专利技术涉及用于热处理流体混合物的塔。所述塔包括形成塔腔的圆柱形的、垂直取向的塔体。此外，所述塔具有垂直隔开的双流传质塔板系列，其安装在塔腔中并且具有用于使液体和气体逆流通过的孔。所述塔还包括至少一个设置在双流传质塔板系列的最低塔板下方的进气孔。本专利技术还涉及一种在塔内热处理流体混合物的方法。在分离塔中，气体料流(上升)和液体料流(下降)在许多情况下逆流传输，至少一种料流特别地包含(甲基)丙烯酸单体。由于料流之间存在不平衡，发生传热和传质，这最终导致分离塔中所需的移除(或分离)。在本文中，这样的分离方法应称为热分离方法。本文中所用的表述“热分离方法”的实例(以及因此的要素)为分级冷凝(参见，例如，DE19924532A1、DE10243625A1和WO2008/090190A1)和精馏(在这两种情况下，上升的气相与下降的液相逆流传输；分离作用是基于平衡状态下蒸汽组成与液体组成不同)，吸收(至少一种上升气体与至少一种下降液体逆流传输；分离作用是基于气体组分在液体中的溶解度不同)和解吸(吸收的逆过程；溶解在液相中的气体通过降低分压而移除；如果溶解在液相中的物质的分压至少部分通过将载气穿过液相而降低，则该热分离方法也称为汽提；替代地或者另外地(同时作为一种组合)，分压的降低也可通过降低工作压力来实现)。例如，从催化气相氧化的产物气体混合物中移除(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛可以如下方式进行：首先将(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛通过吸收到溶剂(例如水或有机溶剂)中或通过分级冷凝产物气体混合物而进行基本的移除，随后将所获得的吸收物或冷凝物进一步分离，以获得具有更高或更低纯度的(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛(参见，例如DE-10332758A1、DE10243625A1、WO2008/090190A1、DE10336386A1、DE19924532A1、DE19924533A1、DE102010001228A1、WO2004/035514A1、EP1125912A2、EP982289A2、EP982287A1和DE10218419A1)。本文中的表述“(甲基)丙烯酸类单体”是“丙烯酸类单体和/或甲基丙烯酸类单体”的缩写形式。本文中的术语“丙烯酸类单体”是“丙烯醛、丙烯酸和/或丙烯酸的酯”的缩写形式。本文中的术语“甲基丙烯酸类单体”是“甲基丙烯醛、甲基丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯”的缩写形式。特别地，本文中所述的(甲基)丙烯酸类单体应包括以下(甲基)丙烯酸酯：丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯和甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯。(甲基)丙烯酸类单体是制备聚合物的重要起始化合物，所述聚合物用作例如粘合剂或者卫生用品中的超吸水材料。在工业规模上，(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸主要通过催化气相氧化合适的C3/C4前体化合物(或其前体化合物)来制备。在丙烯醛和丙烯酸的情况下，所用的这种前体化合物优选为丙烯和丙烷。在甲基丙烯酸和甲基丙烯醛的情况下，异丁烯和异丁烷是优选的前体化合物。然而，除了丙烯、丙烷、异丁烯和异丁烷之外，合适的起始物质还为包含3或4个碳原子的其他化合物，例如异丁醇、正丙醇或其前体化合物，例如异丁醇的甲基醚。丙烯酸还可通过在气相催化下氧化丙烯醛而获得。甲基丙烯酸也可通过在气相催化下氧化甲基丙烯醛而获得。在这样的制备方法的情况下，通常获得必须从中移除(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛的产物气体混合物。(甲基)丙烯酸的酯可例如通过(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛与合适的醇直接反应而获得。然而，同样在这种情况下，首先获得必须从中移除(甲基)丙烯酸酯的产物混合物。在其中进行这些分离过程的分离塔包括分离内件。在热分离过程中，分离内件的目的是增加传热和传质的表面积(“交换面积”)，其促成分离塔内的分离。这种有用的内件包括例如规整填料、乱堆填料和/或塔板(其也称为传质塔板)。通常，所用的分离塔为包括至少一个传质塔板系列的分离塔，所述传质塔板至少作为分离内件的一部分。传质塔板的目的是在分离塔内提供具有基本连续的液相的区域，所述液相在传质塔板上形成液体层形式。在液体层内上升且分布在液相中的蒸汽或气体料流的表面是关键的交换面积。传质塔板系列应理解为意指至少两个通常具有相同设计的(即，相同的)传质塔板在分离塔内彼此层叠设置的系列(依序)。有利地，为了应用，在这一序列(系列)的传质塔板中两个紧密相邻的传质塔板之间的净距离是相等的(意指在分离塔内传质塔板是以彼此等间距层叠的方式设置的)。传质塔板的最简单的实施方案称为滴流式筛板塔板(tricklesievetray)。滴流式筛板塔板包括板或者接合以形成板的板段，所述板具有分布在板上的用于上升的气相或蒸汽相(在本文中同义使用术语“气态(gaseous)”“蒸汽态(vaporous)”)的基本上平坦的通孔，例如圆孔和/或狭缝(参见，例如，DE10230219A1、EP1279429A1、US-A3988213和EP1029573A1)。这些之外的任何孔(例如至少一个降液管(至少一个排液段))通常不存在于滴流式筛板塔板中。由于没有降液管，分离塔内上升的气体(分离塔内上升的蒸汽)和分离塔内下降的液体必须在时间上交替地沿相反方向流动穿过(相同的)通孔(穿过通道的开口横截面)。其也称为穿过通孔的上升气体和下降液体的“双流”，这是本文也将术语“双流塔板”或“双流传质塔板”用于这类传质塔板的原因。双流塔板的通孔的横截面以本身已知的方式与其上的负载匹配。如果横截面太小，则上升气体以如此高的速度穿过通孔，以致于分离塔内下降的液体基本上被夹带而没有分离作用。如果通孔的横截面太大，则上升的气体和下降的液体基本上未交换就彼此越过，并且传质塔板存在干运转(runningdry)的风险。换言之，滴流式筛板塔板(双流塔板)起分离作用的工作范围存在两个限制。上升气体的速度必须有下限，以便将一定的液体层维持在滴流式筛板塔板上，从而使得滴流式筛板塔板能够发挥分离作用。当气体速度导致滴流式筛板塔板上的液体停滞并且阻止液体滴流通过时，上升气体的速度上限由泛点确定。工业双流塔板的通孔的最长尺寸(＝连接通孔横截面的轮廓上的两点的最长直线)通常为10至80mm(参见，例如DE10156988A1)。通常，滴流式筛板塔板内的通孔是相同的(换言之，它们均具有相同的几何形状和相同的横截面(相同的横截面面积))。适当地，就应用而言，通孔的横截面的周线是圆形的。换言之，优选的滴流式筛板塔板的通孔是圆形孔。滴流式筛板塔板的通孔的相对布置有利地遵循严格的三角形孔距(triangularpitch)(参见，例如DE10230219A1)。当然，也可以在一个滴流式筛板塔板内和相同的滴流式筛板塔板内构造不同的通孔，例如在滴流式筛板塔板上改变通孔。有利地，就应用而言，在分离塔内，滴流式筛板塔板系列包括具有相同设计的滴流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热处理流体混合物的塔(1)，其包括形成塔腔(3)的圆柱形的、垂直取向的塔体(2)，垂直隔开的双流传质塔板(8)系列，其安装在塔腔(3)中并且具有用于使液体和气体逆流通过的孔，以及至少一个进气孔(5)，其设置在双流传质塔板(8)系列的最低塔板的下方，其中设置在双流传质塔板(8)系列的最低塔板与进气孔(5)之间的气体分布塔板(9)具有用于使可通过进气孔(5)引入塔腔(3)中的气体垂直通过的孔(32)，形成孔(32)以便在塔横截面上产生均匀的气体分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 DE 102015122209.4;2015.12.18 US 62/269,1.一种用于热处理流体混合物的塔(1)，其包括形成塔腔(3)的圆柱形的、垂直取向的塔体(2)，垂直隔开的双流传质塔板(8)系列，其安装在塔腔(3)中并且具有用于使液体和气体逆流通过的孔，以及至少一个进气孔(5)，其设置在双流传质塔板(8)系列的最低塔板的下方，其中设置在双流传质塔板(8)系列的最低塔板与进气孔(5)之间的气体分布塔板(9)具有用于使可通过进气孔(5)引入塔腔(3)中的气体垂直通过的孔(32)，形成孔(32)以便在塔横截面上产生均匀的气体分布。2.根据权利要求1所述的塔(1)，其中构造进气孔(5)和气体分布塔板(9)，使得流入塔腔(3)的气体的动压力为气体分布塔板(9)的压降的1/6至1/10。3.根据前述权利要求之一所述的塔(1)，其中气体分布塔板(9)的孔(32)以均匀分布的方式布置在横截面上。4.根据前述权利要求中任一项所述的塔(1)，其中气体分布塔板(9)具有每平方米0.2至1个孔(32)。5.根据前述权利要求中任一项所述的塔(1)，其中由气体分布塔板(9)的孔(32)形成的孔面积相对于塔(1)的内部横截面面积的比例在10％至20％的范围内。6.根据前述权利要求中任一项所述的塔(1)，其中由双流传质塔板(8)系列的至少最低塔板的孔形成的孔面积相对于塔(1)的内部横截面面积的比例大于气体分布塔板(9)的该比例。7.根据前述权利要求中任一项所述的塔(1)，其中由双流传质塔板(8)系列的至少最低塔板的孔形成的孔面积相对于塔(1)的内部横截面面积的比例比气体分布塔板(9)的相同比例大至少1.13倍。8.根据前述权利要求中任一项所述的塔(1)，其中气体分布塔板(9)的压降为双流传质塔板系列的最低双流传质塔板的压降的至少20％。9.根据权利要求6至8中任一项所述的塔(1)，其中由双流传质塔板(8)系列的至少最低塔板的孔形成的孔面积相对于塔(1)的内部横截面面积的比例在14％至20％的范围内。10.根据前述权利要求中任一项所述的塔(1)，其中校平塔(1)中的进气孔(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·哈蒙，T·沃尔特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE