(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状のシェルと、
前記シェル内に収納されて該シェルの軸方向に延びる複数の反応管と、
前記シェル内における前記各反応管の外側の空間となる熱媒流通領域と、
前記熱媒流通領域における前記シェルの軸方向の一端側の端部と他端側の端部に分けて設けた熱媒入口及び熱媒出口と、
前記熱媒流通領域における前記反応管の長手方向の複数個所に交互に配列して設けた中央部窓形成用バッフル及び両端部窓形成用バッフルとを備え、
前記両端部窓形成用バッフルは、前記シェルの軸方向に垂直な面内で該シェルの或る一つの直径に沿う方向をシェルの幅方向とし、前記面内で前記シェルの幅方向と直交する方向を流路幅方向として、前記シェルの内径に対応した外径の円板における前記シェルの幅方向の両端部に対応する外周部の２個所に、両端部窓形成用切欠きを設けてなる構成とし、
前記両端部窓形成用切欠きは、該両端部窓形成用切欠きにおける前記流路幅方向の寸法が、前記シェルの内径の直径の１／２未満に設定されると共に、前記円板の流路幅方向に平行な弦よりもシェルの幅方向中央寄りに凹んだ形状として、
前記熱媒流通領域における前記両端部窓形成用バッフルの設置個所には、前記シェルの幅方向の両端部に、該両端部窓形成用バッフルにおける前記各両端部窓形成用切欠きと前記シェルの内面により囲まれる内側に両端部窓を形成し、
前記中央部窓形成用バッフルは、前記シェルの内径に対応した外径の円板における前記シェルの幅方向の中央部に対応する個所に、該円板の形状の直径に沿って前記流路幅方向の全長に亘り延びる中央部窓形成用切欠きを設けた構成として、
前記熱媒流通領域における前記中央部窓形成用バッフルの設置個所には、前記シェルの幅方向の中央部に、該中央部窓形成用バッフルにおける前記中央部窓形成用切欠きと前記シェルの内面により囲まれる内側に中央部窓を形成してなる構成を有すること
を特徴とする多管式反応装置。
【請求項２】
前記両端部窓形成用バッフルにおける両端部窓形成用切欠きは、シェルの内径に対応した外径の円板の外周部に、流路幅方向に沿う弦よりもシェルの幅方向中央寄りに等脚台形状に凹んだ流路幅方向中央部のエッジと流路幅方向両側部のエッジを有するものとし、
中央部窓形成用バッフルにおける中央部窓形成用切欠きは、前記両端部窓形成用切欠きの等脚台形状の流路幅方向中央部のエッジと平行な流路幅方向中央部のエッジと、前記両端部窓形成用切欠きの流路幅方向両側部のエッジと平行な流路幅方向両側部のエッジを有するものとし、
且つ前記中央部窓形成用切欠きから前記両端部窓形成用切欠きまでの距離は、平面視で、前記中央部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジと流路幅方向両側部のエッジとのコーナ部から、前記両端部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジと流路幅方向両側部のエッジとのコーナ部までの距離のうち最も短いものが最大距離となり、前記中央部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジと前記両端部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジとの間が最小距離となり、該最大距離が最小距離の１２５％以内になるよう設定した
請求項１記載の多管式反応装置。
【請求項３】
前記両端部窓形成用バッフルにおける両端部窓形成用切欠きは、シェルの内径に対応した外径の円板の外周部に、流路幅方向に沿う弦よりもシェルの幅方向中央寄りに円弧状に凹んだエッジを有するものとし、
中央部窓形成用バッフルにおける中央部窓形成用切欠きは、前記両端部窓形成用切欠きの円弧形状と同心の円弧状のエッジを有するものとした
請求項１記載の多管式反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油化学プラント等で用いられる多管式反応装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油化学プラント等におけるアクリル酸や、エチレン酸、メタクリル酸、その他各種化学物質の製造プロセス、塩酸酸化の反応、その他各種の触媒反応を効率よく実施させるための装置としては、多管式反応装置（チューブラーリアクター）が広く用いられている。
【０００３】
前記多管式反応装置は、円筒形状のシェルの中に、該シェルの軸方向に延びる伝熱用の管（チューブ）に触媒を充填してなる反応管が、複数収納してある。
【０００４】
前記シェル内における各反応管の外側の空間は、熱媒流通領域とされ、この熱媒流通領域に、外部の熱媒供給手段より熱媒を供給して流通させることにより、前記各反応管内で触媒反応を進行させるときの反応温度条件をコントロールするようにしてある。
【０００５】
通常、前記熱媒流通領域は、前記熱媒の入口と出口を、前記シェルの軸方向一端側の端部と他端側の端部に分けて設け、更に、前記シェルの軸方向の或る間隔ごとの複数個所に、バッフル（邪魔板）を設けた構成とされている。これにより、前記熱媒流通領域では、前記入口より出口へ向かう熱媒が、前記各バッフルにより形成される複数段の流路を順に経て流れるようにしてある。
【０００６】
前記熱媒流通領域に設けるバッフルとしては、セグメント方式のバッフルと、ディスクアンドドーナツ方式のバッフルが広く用いられている。
【０００７】
このうち、セグメント方式のバッフルの一つとしては、ダブルセグメント（ダブルセグメンタル）のものが知られている。これは、シェル内の熱媒流通領域に、シェルの或る一つの直径に沿う方向をシェルの幅方向として、シェルの幅方向中央部に窓形成用切欠きを備えた中央部窓形成用バッフルと、シェルの幅方向両端部に窓形成用切欠きを備えた両端部窓形成用バッフルとを、反応管の長手方向に交互に配列して設けた構成としてある。かかる構成の多管式反応装置では、熱媒流通領域に流通させる熱媒の流れは、前記各バッフルの窓形成用切欠きによって形成される窓を交互に通過することに伴い、シェルの幅方向に沿って互いに対向する一対の蛇行流となる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
前記セグメント方式のバッフルを備えた多管式反応装置は、前記ディスクアンドドーナツ方式のバッフルを備えた多管式反応装置に比して、熱媒流通領域に形成された各段の流路の面内での熱媒の流速の変化が少ないために、伝熱性能に優れるという特性を有している。
【０００９】
ところで、前記従来のセグメント方式のバッフルを備えた多管式反応装置では、前述したように、熱媒流通領域を流通する熱媒の流れがシェルの幅方向に沿う一対の蛇行流となることに伴って、前記熱媒流通領域に形成された各段の流路の面内における熱媒の流れは、概ねシェルの幅方向に沿う一定方位の流れとなっている。そのため、前記熱媒は、前記熱媒流通領域を通過する間、シェルの幅方向と直交する方向にはあまり混合されない。
【００１０】
そのために、前記従来のセグメント方式のバッフルを備えた多管式反応装置は、熱媒流通領域に形成された各段の流路の面内で、流路長の差などに起因してシェルの幅方向と直交する方向の温度分布が一旦不均一になると、該シェルの幅方向と直交する方向の各個所に生じた温度差が、各段の流路を経るにしたがって積算されてしまう。よって、この場合は、熱媒の流通経路の下流寄りに位置する段の流路では、シェルの幅方向と直交する方向の異なる位置に配置されている反応管ごとに、反応温度条件に差が生じてしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１２−１６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、シェル内の熱媒流通領域にバッフルにより形成した複数段の流路にて、熱媒をシェルの幅方向に沿って互いに対向する一対の蛇行流として流通させ、更に、前記熱媒流通領域を流通する熱媒について、シェルの幅方向と直交する方向の温度分布の均等化を図ることができる多管式反応装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するために、請求項１に対応して、円筒形状のシェルと、前記シェル内に収納されて該シェルの軸方向に延びる複数の反応管と、前記シェル内における前記各反応管の外側の空間となる熱媒流通領域と、前記熱媒流通領域における前記シェルの軸方向の一端側の端部と他端側の端部に分けて設けた熱媒入口及び熱媒出口と、前記熱媒流通領域における前記反応管の長手方向の複数個所に交互に配列して設けた中央部窓形成用バッフル及び両端部窓形成用バッフルとを備え、前記両端部窓形成用バッフルは、前記シェルの軸方向に垂直な面内で該シェルの或る一つの直径に沿う方向をシェルの幅方向とし、前記面内で前記シェルの幅方向と直交する方向を流路幅方向として、前記シェルの内径に対応した外径の円板における前記シェルの幅方向の両端部に対応する外周部の２個所に、両端部窓形成用切欠きを設けてなる構成とし、前記両端部窓形成用切欠きは、該両端部窓形成用切欠きにおける前記流路幅方向の寸法が、前記シェルの内径の直径の１／２未満に設定されると共に、前記円板の流路幅方向に平行な弦よりもシェルの幅方向中央寄りに凹んだ形状として、前記熱媒流通領域における前記両端部窓形成用バッフルの設置個所には、前記シェルの幅方向の両端部に、該両端部窓形成用バッフルにおける前記各両端部窓形成用切欠きと前記シェルの内面により囲まれる内側に両端部窓を形成し、前記中央部窓形成用バッフルは、前記シェルの内径に対応した外径の円板における前記シェルの幅方向の中央部に対応する個所に、該円板の形状の直径に沿って前記流路幅方向の全長に亘り延びる中央部窓形成用切欠きを設けた構成として、前記熱媒流通領域における前記中央部窓形成用バッフルの設置個所には、前記シェルの幅方向の中央部に、該中央部窓形成用バッフルにおける前記中央部窓形成用切欠きと前記シェルの内面により囲まれる内側に中央部窓を形成してなる構成を有する多管式反応装置とする。
【００１４】
又、請求項２に対応して、前記請求項１に対応する構成において、前記両端部窓形成用バッフルにおける両端部窓形成用切欠きは、シェルの内径に対応した外径の円板の外周部に、流路幅方向に沿う弦よりもシェルの幅方向中央寄りに等脚台形状に凹んだ流路幅方向中央部のエッジと流路幅方向両側部のエッジを有するものとし、中央部窓形成用バッフルにおける中央部窓形成用切欠きは、前記両端部窓形成用切欠きの等脚台形状の流路幅方向中央部のエッジと平行な流路幅方向中央部のエッジと、前記両端部窓形成用切欠きの流路幅方向両側部のエッジと平行な流路幅方向両側部のエッジを有するものとし、且つ前記中央部窓形成用切欠きから前記両端部窓形成用切欠きまでの距離は、平面視で、前記中央部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジと流路幅方向両側部のエッジとのコーナ部から、前記両端部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジと流路幅方向両側部のエッジとのコーナ部までの距離のうち最も短いものが最大距離となり、前記中央部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジと前記両端部窓形成用切欠きの流路幅方向中央部のエッジとの間が最小距離となり、該最大距離が最小距離の１２５％以内になるよう設定した構成とする。
【００１５】
更に、請求項３に対応して、前記請求項１に対応する構成において、前記両端部窓形成用バッフルにおける両端部窓形成用切欠きは、シェルの内径に対応した外径の円板の外周部に、流路幅方向に沿う弦よりもシェルの幅方向中央寄りに円弧状に凹んだエッジを有するものとし、中央部窓形成用バッフルにおける中央部窓形成用切欠きは、前記両端部窓形成用切欠きの円弧形状と同心の円弧状のエッジを有するものとした構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の多管式反応装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）シェル内の熱媒流通領域に各バッフルにより形成した複数段の流路にて、熱媒をシェルの幅方向に沿って互いに対向する一対の蛇行流として流通させることができる。
（２）更に、前記熱媒流通領域を前記蛇行流として流通する熱媒の流れの中には、流路幅方向に沿う流れの成分を発生させることができて、前記熱媒流通領域を流通する熱媒を、流路幅方向に撹拌、混合することができるため、流路幅方向の熱媒の温度分布は、均等化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の多管式反応装置の実施の一形態を示す一部切断概略斜視図である。
【図２】図１の装置の要部を示すもので、（ａ）は中央部窓形成用バッフルを、（ｂ）は両端部窓形成用バッフルを、それぞれ拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施の他の形態を示すもので一部切断概略斜視図である。
【図４】図３の装置の要部を示すもので、（ａ）は中央部窓形成用バッフルを、（ｂ）は両端部窓形成用バッフルを、それぞれ拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１及び図２（ａ）（ｂ）は本発明の多管式反応装置の実施の一形態を示すものである。
【００２０】
すなわち、本実施の形態における多管式反応装置１は、図１に示すように、円筒形状のシェル２を備え、該シェル２の中に、該シェル２の軸方向に延びる伝熱用の管に図示しない触媒を充填してなる反応管３が、複数収納されている。前記各反応管３の両端部は、図示しない反応原料供給部と、反応生成物回収部に接続されているものとする。
【００２１】
なお、前記反応管３は、前記シェル２のサイズや、反応条件に応じて、多い場合は数万本となることがあるが、図示する便宜上、図１では、前記反応管３は、数を省略して２本のみの記載としてある。又、後述する各バッフル８と９については、前記複数の反応管３を挿通させるための反応管挿通孔の記載を省略してある（後述する図３も同様）。更に、図２（ａ）（ｂ）では、前記各バッフル８と９における反応管挿通孔と、それに挿通させた前記各反応管３の記載は、共に省略してある（後述する図４（ａ）（ｂ）も同様）。
【００２２】
以下の説明では、前記シェル２の軸方向に垂直な面内で、シェル２の或る一つの直径に沿う方向（図では、矢印ｘで示した左右方向）を、シェル２の幅方向と云い、前記面内でこのシェル２の幅方向に直交する方向（図では、矢印ｙで示した方向）を、流路幅方向と云うものとする。
【００２３】
前記シェル２内における前記各反応管３の外側の空間は、熱媒流通領域４としてある。
【００２４】
前記熱媒流通領域４における前記シェル２の軸方向の一端側の端部（図１では下端部）には、前記シェル２の幅方向（ｘ方向）の両端部に対応する２個所に、シェル２の壁を内外方向に貫通する熱媒入口５が設けられている。
【００２５】
一方、前記熱媒流通領域４における前記シェル２の軸方向の他端側の端部（図１では上端部）には、前記シェル２の幅方向（ｘ方向）の両端部に対応する２個所に、シェル２の壁を内外方向に貫通する熱媒出口６が設けられている。
【００２６】
図示してないが、前記熱媒入口５の上流側には、外部の熱媒供給手段より熱媒７を導くための熱媒供給ラインが接続されている。又、前記熱媒出口６の下流側には、熱媒流通領域４を通過した後の熱媒７を前記熱媒供給手段へ戻すための熱媒戻しラインが接続されている。これにより、前記熱媒流通領域４では、前記外部の熱媒供給手段より所望の温度に調整された状態で循環供給される熱媒７を、前記熱媒入口５より熱媒出口６へ流通させることができるようにしてある。
【００２７】
前記熱媒流通領域４には、図１に示すように、各反応管３の長手方向の複数個所、たとえば、３個所に、中央部窓形成用バッフル８と、両端部窓形成用バッフル９が、前記熱媒入口５に近い側より交互に配列された状態で設けられている。
【００２８】
前記両端部窓形成用バッフル９は、図１及び図２（ｂ）に示すように、シェル２の内径に対応した外径を備えた円板における前記シェル２の幅方向両端部に対応する外周部の２個所に、両端部窓形成用切欠き１０を設けた構成としてある。
【００２９】
前記両端部窓形成用切欠き１０は、図２（ｂ）に示すように、該切欠き１０の流路幅方向（ｙ方向）の各端部１１，１１が、前記円板の形状における図２（ｂ）に一点鎖線で示す如き流路幅方向（ｙ方向）に平行な仮想の弦１２の両端に位置させるようにしてある。且つ、前記両端部窓形成用切欠き１０の流路幅方向の寸法Ｗ、すなわち、前記各端部１１，１１同士の間の寸法Ｗは、前記シェル２の内径と対応する前記円板の直径Ｄの１／２未満となるように設定されている。このような設定とした理由は後述する。
【００３０】
更に、前記両端部窓形成用切欠き１０は、前記のように流路幅方向の寸法Ｗが規定されている条件の下で、熱媒７の流通経路の断面積を確保するために、前記仮想の弦１２よりも、前記円板の中心寄り（シェル２の幅方向中央寄り）に凹んだ形状を備えるものとしてある。
【００３１】
この両端部窓形成用切欠き１０が前記仮想の弦１２よりも前記円板の中心寄りに凹む形状は、たとえば、図２（ｂ）に示すように、前記仮想の弦１２を下底とする等脚台形状としてある。この場合、前記両端部窓形成用切欠き１０は、前記等脚台形状の上底に対応する流路幅方向（ｙ方向）に平行な流路幅方向中央部のエッジ１３と、該エッジ１３の両端より屈曲して前記各端部１１，１１まで延びる前記等脚台形の脚に対応する流路幅方向両側部の２つのエッジ１４を備える。
【００３２】
前記流路幅方向中央部のエッジ１３と、流路幅方向両側部のエッジ１４がなす角度（内
角）θは、前記反応管３の配列形式が三角配列の場合は、１２０度に設定することが好ましい。又、前記反応管３の配列形式が正方配列の場合は、前記角度θは、１３５度又は９０度に設定することが好ましい。前記流路幅方向中央部のエッジ１３と、前記流路幅方向両側部のエッジ１４とのなす角度θが９０度の場合は、前記両端部窓形成用切欠き１０が前記仮想の弦１２より円板の中心寄りに凹む形状は、等脚台形の一種である長方形となる。
【００３３】
なお、前記角度θは、前記１２０度、１３５度、９０度のいずれかに限定されるものでないことは勿論である。
【００３４】
以上の構成としてある両端部窓形成用バッフル９は、前記熱媒流通領域４における前記した各反応管３の長手方向の所定個所に配置された状態で、前記円板の外周面が、前記シェル２の内面に気密に取り付けられている。これにより、前記熱媒流通領域４にて前記両端部窓形成用バッフル９が取り付けられた個所では、該両端部窓形成用バッフル９の両側に、該両端部窓形成用バッフル９によって仕切られた流路の段が形成される。且つ、該流路同士は、前記両端部窓形成用バッフル９の各両端部窓形成用切欠き１０のエッジ１３，１４と、シェル２の内面により囲まれる内側に形成させたシェル２の幅方向両端部に位置する２つの両端部窓（開口部）１５を介して相互に連通される。
【００３５】
前記中央部窓形成用バッフル８は、図１及び図２（ａ）に示すように、前記両端部窓形成用バッフル９の円板と同様の円板における前記シェル２の幅方向中央部に対応する個所に、該円板の形状の中心線（直径）に沿って流路幅方向の全長に亘り延びる中央部窓形成用切欠き１６を設けた構成としてある。
【００３６】
前記中央部窓形成用切欠き１６は、図２（ａ）に示すように、前記円板の形状の中心線を挟んだ対称位置に、流路幅方向（ｙ方向）に沿って或る寸法延びる流路幅方向中央部のエッジ１７と、該流路幅方向中央部のエッジ１７の両端より屈曲して延びる流路幅方向両側部のエッジ１８によって形成されている。
【００３７】
更に、前記中央部窓形成用切欠き１６における前記流路幅方向中央部のエッジ１７は、前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０における流路幅方向中央部のエッジ１３と、平行な配置とされている。
【００３８】
又、前記中央部窓形成用切欠き１６における前記各流路幅方向両側部のエッジ１８は、前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０における流路幅方向両側部のエッジ１４と、平行な配置とされている。あるいは、前記中央部窓形成用切欠き１６における前記各流路幅方向両側部のエッジ１８は、前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０における流路幅方向両側部のエッジ１４の延びる方向に対して、数度ずれた角度であってもよく、この場合も概ね平行と見做すことができる。
【００３９】
ところで、前記のように、中央部窓形成用バッフル８の中央部窓形成用切欠き１６と、両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０は、流路幅方向中央部のエッジ１７と１３同士、及び、流路幅方向両側部のエッジ１８と１４同士をそれぞれ平行、あるいは、概ね平行な配置とさせているが、前記中央部窓形成用切欠き１６から前記両端部窓形成用切欠き１０までの距離は、全域に亘り一様にはならない。
【００４０】
すなわち、図２（ａ）に示すように、前記中央部窓形成用バッフル８の中央部窓形成用切欠き１６における前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０までの距離は、平面視で、前記流路幅方向中央部のエッジ１７と流路幅方向両側部のエッジ１８とのコーナ部から、前記両端部窓形成用切欠き１０における流路幅方向中央部のエッジ１３と流路幅方向両側部のエッジ１４とのコーナ部までが最大距離Ｌａとなり、前記流路幅方向中央部のエッジ１３と１７同士の間が最小距離Ｌｂとなる。
【００４１】
本発明の多管式反応装置１では、後述するように前記中央部窓形成用バッフル８の中央部窓形成用切欠き１６によって形成される中央部窓１９を通過した熱媒７が、前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０によって形成される両端部窓１５に達するまでの流路長さをできるだけ平均化させるために、前記最大距離Ｌａが、前記最小距離Ｌｂに比して、１２５％以内となるように設定してある。この設定は、前記中央部窓形成用バッフル８の中央部窓形成用切欠き１６における流路幅方向中央部のエッジ１７と流路幅方向両側部のエッジ１８、及び、前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０における流路幅方向中央部のエッジ１３と流路幅方向両側部のエッジ１４のそれぞれの長さ寸法を適宜調整することで達成するものとしてある。
【００４２】
以上の構成としてある中央部窓形成用バッフル８は、前記熱媒流通領域４における前記した各反応管３の長手方向の所定個所に配置された状態で、前記円板の外周面が、前記シェル２の内面に気密に取り付けられている。これにより、前記熱媒流通領域４にて前記中央部窓形成用バッフル８が取り付けられた個所では、該中央部窓形成用バッフル８の両側に、該中央部窓形成用バッフル８によって仕切られた流路の段が形成される。且つ、該流路同士は、前記中央部窓形成用バッフル８の中央部窓形成用切欠き１６のエッジ１７，１８と、シェル２の内面により囲まれる内側に形成させたシェル２の幅方向中央部に位置する中央部窓（開口部）１９を介して相互に連通される。
【００４３】
以上の構成としてある本発明の多管式反応装置１を使用する場合は、外部の図示しない熱媒供給手段より循環供給される熱媒７を、熱媒入口５を通して熱媒流通領域４に供給する。
【００４４】
この熱媒入口５より供給された熱媒７は、該熱媒流通領域４に交互配列で設けてある中央部窓形成用バッフル８と両端部窓形成用バッフル９により形成された複数段の流路を経て熱媒出口６に向かうときに、前記中央部窓形成用バッフル８の中央部窓形成用切欠き１６によってシェル２の幅方向中央部に形成された中央部窓１９と、前記両端部窓形成用バッフル９の両端部窓形成用切欠き１０によってシェル２の幅方向両端部に形成された２つの両端部窓１５を交互に通過するようになる。
【００４５】
よって、本発明の多管式反応装置１では、前記熱媒流通領域４にて、前記熱媒７を、シェル２の幅方向に沿って互いに対向する一対の蛇行流として流通させることができる。
【００４６】
更に、本発明の多管式反応装置１では、前記中央部窓１９が流路幅方向にシェル２の内径の直径Ｄに対応する寸法で形成してあるのに対し、前記各両端部窓１５は、流路幅方向の寸法Ｗが前記直径Ｄの１／２未満となるように設定されている。このため、前記熱媒流通領域４に形成されている各段の流路のうち、前記中央部窓１９を通過した熱媒７が各両端部窓１５へ向けて流れる段の流路では、流路幅方向の寸法が、前記直径Ｄに対応する寸法から、該直径Ｄの１／２未満の寸法まで縮小される。したがって、この段の流路では、前記熱媒７の流れが流路幅方向に集中させられて前記各両端部窓１５に流入させられるようになる。
【００４７】
一方、前記各両端部窓１５を通過した熱媒７が中央部窓１９へ向けて流れる段の流路では、流路幅方向の寸法が、前記直径Ｄの１／２未満の寸法から、該直径Ｄに対応する寸法まで拡大される。したがって、この段の流路では、前記熱媒７の流れが流路幅方向に拡散（分散）されてから前記中央部窓１９に流入させられるようになる。
【００４８】
これにより、本発明の多管式反応装置１では、前記熱媒流通領域４を前記したようにシェル２の幅方向に沿って互いに対向する一対の蛇行流として流通する熱媒７の流れの中に、流路幅方向に沿う流れの成分を発生させることができる。このため、本発明の多管式反応装置１では、前記熱媒流通領域４を流通する熱媒７を、流路幅方向に撹拌、混合することができるため、流路幅方向の熱媒７の温度分布について均等化を図ることができる。
【００４９】
したがって、前記熱媒流通領域にて熱媒７の流通経路の下流寄りに位置する段の流路であっても、流路幅方向の異なる位置に配置されている反応管ごとに反応温度条件に差が生じることを防止することができる。
【００５０】
前記両端部窓形成用バッフル９における各両端部窓形成用切欠き１０の流路幅方向の寸法Ｗを、前記シェル２の内径の直径Ｄの１／２未満となるように設定したのは、前記中央部窓１９から各両端部窓１５へ向けて流れる熱媒７の流路幅方向の集中と、前記各両端部窓１５から中央部窓１９へ向けて流れる熱媒７の流路幅方向の拡散（分散）の効率を高めて、前記熱媒７の流路幅方向に関する撹拌、混合を効率よく行わせるためである。したがって、前記各両端部窓形成用切欠き１０の流路幅方向の寸法Ｗが前記シェル２の内径の直径Ｄの１／２以上となる条件は、前記熱媒７の流路幅方向に沿う流れの成分が小さくなり、該熱媒７の流路幅方向に関する撹拌、混合の効率が低下するため、好ましくない。
【００５１】
以上により、本発明の多管式反応装置１によれば、各反応管３と熱媒７との間での熱交換を均等に行わせることができて、各反応管３の温度条件、延いては、各反応管３内で進行させる触媒反応の温度条件を均等なものとすることができ、各反応管３における触媒反応の制御性を高めることが可能になる。
【００５２】
よって、本発明の多管式反応装置１を用いることで、目的とする触媒反応の反応生成物の生成効率を高めたり、反応生成物の分解を抑えたりすることが可能になるため、目的とする反応生成物の収率を高める効果が期待できる。
【００５３】
次に、図３及び図４（ａ）（ｂ）は本発明の実施の他の形態を示すものである。
【００５４】
本実施の形態の多管式反応装置１Ａは、図１及び図２（ａ）（ｂ）に示した多管式反応装置１と同様の構成において、角形の両端部窓形成用切欠き１０を備えた両端部窓形成用バッフル９と、角形の中央部窓形成用切欠き１６を備えた中央部窓形成用バッフル８とを用いる構成に代えて、円弧状のエッジ２０による両端部窓形成用切欠き１０ａを備える両端部窓形成用バッフル９ａと、円弧状のエッジ２１による中央部窓形成用切欠き１６ａを備える中央部窓形成用バッフル８ａを用いる構成としたものである。
【００５５】
前記両端部窓形成用バッフル９ａは、図４（ｂ）に示すように、図２（ｂ）に示した両端部窓形成用バッフル９と同様の円板におけるシェル２の幅方向両端部に対応する２個所の外周部に、前記両端部窓形成用切欠き１０ａを設けた構成としてある。
【００５６】
前記両端部窓形成用切欠き１０ａは、図２（ｂ）に示した前記両端部窓形成用切欠き１０と同様に、該切欠き１０ａの流路幅方向（ｙ方向）の各端部１１，１１が、前記円板の形状における図４（ｂ）に一点鎖線で示す如き流路幅方向（ｙ方向）に平行な仮想の弦１２の両端に位置させるようにしてある。且つ、前記両端部窓形成用切欠き１０ａの流路幅方向の寸法Ｗは、前記シェル２の内径と対応する前記円板の直径Ｄの１／２未満となるように設定してある。
【００５７】
更に、前記両端部窓形成用切欠き１０ａは、前記仮想の弦１２よりも、前記円板の中心寄り（シェル２の幅方向中央寄り）に円弧状に凹んだ形状のエッジ２０を備えるものとしてある。
【００５８】
前記中央部窓形成用バッフル８ａは、図４（ａ）に示すように、図２（ａ）に示した中央部窓形成用バッフル８と同様の円板における前記シェル２の幅方向中央部に対応する個所に、該円板の形状の中心線（直径）に沿って流路幅方向の全長に亘り延びる中央部窓形成用切欠き１６ａを設けた構成としてある。
【００５９】
前記中央部窓形成用切欠き１６ａは、図４（ａ）に示すように、前記円板の形状の中心線を挟んだ対称位置に、前記両端部窓形成用バッフル９ａの両端部窓形成用切欠き１０ａの円弧形状と同心の円弧状のエッジ２１を備えたものとしてある。
【００６０】
その他の構成は図１及び図２（ａ）（ｂ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００６１】
本実施の形態の多管式反応装置１Ａによっても、前記図１及び図２（ａ）（ｂ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
更に、本実施の形態の多管式反応装置１Ａでは、前記中央部窓形成用バッフル８ａにおける中央部窓形成用切欠き１６ａのエッジ２１と、前記両端部窓形成用バッフル９ａにおける両端部窓形成用切欠き１０ａのエッジ２０とを同心の円弧状としてあることから、前記中央部窓形成用切欠き１６ａにより形成される中央部窓１９から、前記両端部窓形成用切欠き１０ａにより形成される各両端部窓１５までの距離を、平面視で均一にすることができる。
【００６３】
このため、前記熱媒流通領域４に形成される各段の流路にて、前記中央部窓１９から各両端部窓１５へ向けて流れる熱媒７の流れと、前記各両端部窓１５から中央部窓１９へ向けて流れる熱媒７の流れを、流路幅方向により均等に行わせることができるため、流路幅方向の熱媒７の温度分布について、更なる均等化を図ることができる。
【００６４】
なお、本発明は、前記実施の形態にのみ限定されるものではなく、各図に示したシェル２の径寸法と軸方向寸法の比、シェル２と反応管３のサイズの比、中央部窓１９と両端部窓１５のサイズ、その他各部の寸法は、図示するための便宜的なものであり、実際の寸法を反映したものではない。
【００６５】
熱媒流通領域４に交互に設けられる各バッフル８，８ａと９，９ａの数は、適宜増減させてもよい。
【００６６】
両端部窓形成用バッフル９，９ａに設ける両端部窓形成用切欠き１０，１０ａは、流路幅方向の寸法Ｗが前記シェル２の内径（前記円板の直径Ｄ）の１／２未満であり、且つ前記仮想の弦１２よりシェル２の幅方向の中央寄りへ凹んだ形状としてあれば、その凹む形状は、等脚台形状以外の多角形状や楕円弧等、等脚台形及び円弧状以外の任意の形状としてもよい。その場合、中央部窓形成用バッフル８，８ａにおける中央部窓形成用切欠き１６，１６ａは、前記両端部窓形成用バッフル９，９ａにおける両端部窓形成用切欠き１０，１０ａのエッジに平行、あるいは、数度の違いで概ね平行と見做すことができるエッジを備えるものとすればよい。
【００６７】
熱媒流通領域４の熱媒入口５と熱媒出口６は、熱媒流通領域４におけるシェル２の軸方向一端側に対応する端部と他端側に対応する端部に分けて設けてあれば、図示した以外の形状や配置としてもよい。
【００６８】
シェル２の軸方向両端部の形状は、図示した以外の任意の形状としてもよい。
【００６９】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ  多管式反応装置、２  シェル、３  反応管、４  熱媒流通領域、５  熱媒入口、６  熱媒出口、８，８ａ  中央部窓形成用バッフル、９，９ａ  両端部窓形成用バッフル、１０，１０ａ  両端部窓形成用切欠き、１２  弦、１３  流路幅方向中央部のエッジ（エッジ）、１４  流路幅方向両側部のエッジ（エッジ）、１５  両端部窓、１６，１６ａ  中央部窓形成用切欠き、１７  流路幅方向中央部のエッジ（エッジ）、１８  流路幅方向両側部のエッジ（エッジ）、１９  中央部窓、２０  エッジ、２１  エッジ、Ｌａ  最大距離、Ｌｂ  最小距離、ｘ  シェルの幅方向、ｙ  流路幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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