(57)【要約】  本発明は液体を熱処理するために使用されるカラムに取り付けられる煙突用トレー（１）に関し、前記煙突用トレーから液体が煙突用トレー（１）の縁部に配置された排水管（６）により完全に排出される。煙突用トレー（１）は排水管（６）に向かって傾斜している１個以上の排水通路（５）を有し、煙突用トレー（１）は排水通路（５）に向かって傾斜する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱（９）により煙突（７）に固定されているフード（８）を有する煙突（７）および煙突用トレー（１）の縁部に配置された排水接続管（６）による液体の排出手段を有する、液体を熱処理するカラムのための煙突用トレー（１）において、煙突用トレー（１）が排水接続管（６）の方向に勾配を有する１個以上の排水通路（５）を有し、煙突用トレー（１）が１個以上の排水通路（５）の方向に勾配を有することを特徴とする、液体を熱処理するカラムのための煙突用トレー（１）。
【請求項２】
中心に配置された排水通路（５）を有する請求項１記載の煙突用トレー（１）。
【請求項３】
１個以上の排水通路（５）に対する煙突用トレー（１）の勾配が０.５〜５°、有利に１〜３°の範囲であり、排水接続管（６）に対する１個以上の排水通路（５）の勾配が０.２〜５°、有利に０.５〜２°の範囲である請求項１または２記載の煙突用トレー（１）。
【請求項４】
１個以上の排水通路（５）の幅と煙突用トレー（１）の直径の比（ａ）が０.０２〜０.２、有利に０.０５〜０.１の範囲である請求項１から３までのいずれか１項記載の煙突用トレー（１）。
【請求項５】
水平の平坦な下面（２）および傾斜した上面（３）を有する請求項１から４までのいずれか１項記載の煙突用トレー（１）。
【請求項６】
下面（２）および傾斜した上面（３）がそれぞれ金属シートから形成され、前記金属シートが支持体および結合部品（４）により互いに結合され、１個以上の排水通路（５）が湾曲した金属シートから形成され、このシートが煙突用トレー（１）の上面（３）に液密に結合され、特に溶接され、ねじまたはリベットで取り付けられている請求項５記載の煙突用トレー（１）。
【請求項７】
支柱（９）により煙突（７）に固定されているフード（８）を有する煙突（７）を有する請求項１から６までのいずれか１項記載の煙突用トレー（１）において、フード（８）が下方に曲げられている縁部（１０）を有し、煙突フード（８）の下方に曲げられている縁部（１０）の幅が有利に１〜１０ｃｍ、特に２〜６ｃｍの範囲であることを特徴とする煙突用トレー（１）。
【請求項８】
煙突（７）の直径と煙突用トレー（１）の直径の比（ｂ）が０.０５〜０.２、有利に０.１〜０.１５の範囲でありおよび／または煙突中心から煙突中心までの距離と煙突（７）の直径の比（ｃ）が０.５〜４、有利に１〜２の範囲でありおよび／または煙突（７）の高さと煙突（７）の直径の比（ｄ）が０.５〜５、有利に１〜３の範囲である請求項１から７までのいずれか１項記載の煙突用トレー（１）。
【請求項９】
フード（８）が円錐形であり、５〜３０°、有利に１０〜２０°の勾配を有しおよび／またはフード（８）を固定する支柱（９）の数が２〜４、有利に３でありおよび／または下方に曲げられている縁部（１０）を有しないフード（８）から煙突（７）の上側端部までの距離と煙突の直径の比（ｅ）が０.１〜１、有利に０.２〜０.４の範囲である請求項６または８記載の煙突用トレー（１）。
【請求項１０】
流体混合物が熱に不安定な化合物、特に（メタ）アクリル酸および／またはそのエステル、アクリロニトリルおよび／またはスチレンを含有する、請求項１から９までのいずれか１項記載の煙突用トレー（１）を有するカラム内の流体混合物を熱処理、有利に精留または吸収する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体を熱処理するカラムの煙突用トレーおよびカラム内で熱処理する方法に関する。
【０００２】
本発明は煙突用トレー、すなわち液体に浸漬される硬いフードに覆われた蒸気通過用煙突を有するカラムトレーの１つの具体的構成に関する。カラムトレーはＵ形材により強化され、一般にカラム側壁に個々にまたは複数でパケットに組み合わせて固定され、前記側壁から液密に封止される水平に配置された板状部品である（Ｋ.Ｓｃｈａｔｔｌｅｒ.Ｔｈｅｒｍｉｓｃｈｅ  Ｔｒｅｎｎｖｅｒｆａｈｒｅｎ、Ｖｅｒｌａｇ  Ｃｈｅｍｉｅ、２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、１９９５、１９４参照）。
【０００３】
精留または吸収カラム内の煙突用トレーに生じる液体の一部または全部を除去することがしばしば必要である。この目的のために所定の液体の高さに達した後にポンプにより液体をパイプ接続管により取り出すことができる。しかし液体の多くの蓄積、および結果として生じる熱に不安定な物質、例えば（メタ）アクリル酸およびそのエステル、アクリロニトリル、スチレン等を処理するための長い滞留時間により、この方法は前記物質の重合する傾向のために不適当である。
【０００４】
液体を除去する他の方法はオーバーフロー堰を有する煙突用トレーを装備し、煙突用トレーの液体がこの堰のこのオーバーフローの上を外部に配置された環状通路に流れることからなる。環状通路はその外周に沿ってパイプ接続管により１個以上の地点で外に流れ、液体が排出される。この構成も重合の高い傾向を有する物質が問題であり、長い滞留時間およびしばしば高い温度により環状通路で制御されない重合が行われ、カラムの運転に不利に影響する。
【０００５】
従ってカラムトレーの液体の減少した滞留時間を保証する多くの構成が提案された。
【０００６】
例えばドイツ特許第４２３１０８１号は商業的物質移動トレーに組み込まれた取り出しカップの形の一体化された液相用取り出し機構を有する物質移動トレーを記載する。この場合の欠点はカラムトレーから液体の一部しか排出できないことである。
【０００７】
欧州特許第１０８８５７６号はパイプラインによる中心の液体排出手段を有する漏斗形カラムトレーを提案する。この構成の欠点は、漏斗形トレーの中心の下方領域のパイプラインの配置により、トレーに存在する液体の熱負荷を減少するために必要である、簡単で有効なトレーの断熱が不可能であることである。
【０００８】
ドイツ特許第１９５２６１５３号は全体の排出手段および逆円錐の形の勾配を有する煙突用トレーを記載する。この場合もパイプラインによる中心の液体排出手段が欠点である。
【０００９】
本発明の課題は、煙突用トレー上の液体の滞留時間が最小である煙突用トレーを提供し、同時に煙突用トレー上の液体の熱負荷を減少し、煙突用トレーが底面から最小の費用で断熱されることにより液体が重合する傾向を減少することである。
【００１０】
更に好ましくない煙突を通過する液体の還流および重合の危険を有効に回避しなければならない。
【００１１】
前記課題は、支柱により煙突に固定されているフードを有する煙突を有し、および煙突用トレーの縁部に配置された排水接続管による液体の排出手段を有する、液体を熱処理するためのカラム用煙突用トレーにより解決される。
【００１２】
本発明において、煙突用トレーは排水接続管の方向に勾配を有する１個以上の排水通路を有し、煙突用トレーが１個以上の排水通路の方向に勾配を有する。
【００１３】
従って本発明は煙突用トレー内の液体のための少なくとも１個の排水通路が配置されている煙突用トレーに関する。１個以上の排水通路が煙突用トレー内に凹所の形で存在する。液体の排水を保証するために、２つの平面に勾配が設けられる。一方は排水通路の方向の煙突用トレーの勾配、他方は排水接続管の方向の排水通路の勾配である。排水接続管は任意の所望のやり方で、例えば中心にまたは有利に煙突用トレーの縁部に配置されていてもよい。排水手段１個に対して複数の、例えば２、３または４個の排水接続管ももちろん可能である。
【００１４】
排水通路に対する煙突用トレーの勾配は有利に０.５〜５°、特に１〜３°の範囲であり、排水接続管に対する排水通路の勾配は０.２〜５°、有利に０.５〜２°の範囲である。
【００１５】
排水通路は有利に煙突用トレーの中心に配置され、すなわち煙突用トレーの直径に相当する長さを有する。煙突用トレーに複数の、例えば２、３または４個の排水通路を配置することはもちろん可能であり、煙突用トレーの包囲する領域がそれぞれの排水通路に対する勾配を有する。
【００１６】
排水通路は有利に弓形の形状を有する。煙突用トレーの上面で測定した排水通路の幅は排水通路の幅と煙突用トレーの直径の比が０.０２〜０.２、有利に０.０５〜１の範囲であることが有利である。
【００１７】
煙突用トレーは水平の、平坦な下面および傾斜した上面を有するように有利に形成される。
【００１８】
この構成は、それぞれ金属シートから下面および上面を形成し、これらが支持体および接続部品により互いに結合され、排水通路が湾曲した金属シートから形成され、金属シートが当業者に周知のやり方で煙突用トレーの上面に液密に結合され、特に溶接され、ねじまたはリベットで取り付けられることにより有利に達成される。
【００１９】
１つの有利な構成において煙突のフードが下方に曲げられる縁部を有する。これは液体の滴下を容易にし、またはフードの下方の液体の好ましくない還流を減少する。確定しない液体滞留時間および重合の危険が回避される。
【００２０】
下方に曲げられる煙突フードの縁部の幅は有利に１〜１０ｃｍ、特に２〜６ｃｍの範囲である。
【００２１】
煙突の直径と煙突用トレーの直径の比（ｂ）は有利に０.０５〜０,２、特に０,１〜０.１５の範囲である。
【００２２】
煙突の中心から煙突の中心までの距離と煙突の直径の比（ｃ）は有利に０.５〜４、特に１〜２の範囲である。
【００２３】
煙突の高さと煙突の直径の比（ｄ）は有利に０.５〜５、特に１〜３の範囲である。
【００２４】
煙突のフードは有利に円錐形であり、５〜３０°、有利に１０〜２０°の勾配を有する。フードを固定する支柱の数は有利に２〜４、特に３である。
【００２５】
例えばソーマントレー（Ｔｈｏｒｍａｎｎ  ｔｒａｙ）の場合のように、下方に曲げられた縁部を有するバブルキャップ、円形の平坦なフードまたは下方に曲げられた縁部を有する多角形の平面フードも可能である。下方に曲げられた縁部は刻み目が付けられていてもよい。
【００２６】
下方に曲げられた縁部を有しないフードから煙突の上側端部までの距離と煙突の直径の比（ｅ）は有利に０.１〜１、特に０.２〜０.４の範囲である。
【００２７】
本発明の煙突用トレーを有するカラムは熱に不安定な化合物、特に（メタ）アクリル酸および／またはそのエステル、例えばアクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレートまたは２−エチルヘキシルアクリレート、アクリロニトリルおよび／またはスチレンを有する流体混合物の熱処理、有利に精留または吸収に特に適している。一般に気体および液体混合物は流体として定義される。
【００２８】
熱処理の前記工程での好ましくない重合は、煙突用トレーから排出される安定化した液体を、有利に上からフードに向かっておよび煙突の間に噴霧することにより更に減少することができる。
【００２９】
本発明を以下に図面により詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明の煙突用トレーの構成を示す図であり、
図２は排水通路を横断する図１の煙突用トレーの断面図であり、
図３は排水通路に沿った図１の煙突用トレーの断面図であり、
図４はフードを有する煙突の断面図である。
【００３１】
図１に示される煙突用トレー１は下面２および上面３を有し、これらは支持体および結合部品４により結合され、中心に配置された排水通路５を有する。支柱９により固定されるフード８を有する多数の煙突７が煙突用トレー１の上に配置されている。
【００３２】
図２の断面図は煙突用トレーの下面２が平坦であるが、煙突用トレーの上面３が排水通路５の方向に傾斜していることを示す。図２は排水通路５自体が排水接続管６の方向に傾斜していることを示す。
【００３３】
排水通路５の長手方向に図３で示される断面図は排水接続管６の方向に排水通路５が傾斜していることを示す。
【００３４】
図４の煙突の断面図はフード８の下方端部で下方に曲げられた縁部１０を示す。
【００３５】
実施例
アクリル酸含有反応混合物をドイツ特許第４３０２９９１号の例Ｂ１によるアクロレインの接触気相酸化により製造し、ドイツ特許第１９７４６６８９号の例１により更に処理した。
【００３６】
吸収体カラムは直径６ｍおよび４５個のトレーを有し、前記トレーは下面から開始して番号が付けられる。トレー１、１４および３５は図１に相当する煙突用トレーである。排水通路（図１の参照符号５）の勾配は１°であり、排水通路５に対する煙突用トレーの勾配は２°であった。
【００３７】
３ヶ月の流動時間の後に煙突用トレーを検査し、以下の結果を得た。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
比較のために同様の条件下で、ただし煙突用トレーが排水通路を有せず、勾配を有しないで試験を繰り返した。
【００４０】
３ヶ月の流動時間の後に煙突用トレーを検査し、以下の結果を得た。
【００４１】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の煙突用トレーの構成を示す図である。
【図２】排水通路を横断する図１の煙突用トレーの断面図である。
【図３】排水通路に沿った図１の煙突用トレーの断面図である。
【図４】図４はフードを有する煙突の断面図である。
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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