(57)【要約】【課題】  ミスト分離器に供給されるガスに固形物が含まれる場合に、ミスト分離器への固形物の付着を防止するミスト分離方法を提供する。【解決手段】  本発明のミスト分離方法は、ミストと固形物とを含む固形物含有ガスをミスト分離器に供給してミストを分離する方法において、ミスト分離器内における固形物含有ガスを、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１、好ましくはＷ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満たすものにすることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミストと固形物とを含む固形物含有ガスをミスト分離器に供給してミストを分離する方法において、
ミスト分離器内における固形物含有ガスを、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１の関係を満たすものにすることを特徴とするミスト分離方法。
【請求項２】
ミスト分離器に供給する前に、固形物含有ガスにミストを同伴させることを特徴とする請求項１に記載のミスト分離方法。
【請求項３】
ミスト分離器内における固形物含有ガスを、Ｗ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満たすものにすることを特徴とする請求項１または２に記載のミスト分離方法。
【請求項４】
固形物含有ガスが、（メタ）アクリル酸含有ガス中の（メタ）アクリル酸を捕集する捕集塔から排出されたガスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のミスト分離方法。
【請求項５】
固形物が、テレフタル酸含有物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のミスト分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミスト分離器によりミストと固形物とを含む固形物含有ガスからミストを分離するミスト分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミスト分離器は、ガスに含まれるミストを分離する目的で広く使用されており、例えば、（メタ）アクリル酸の製造で用いられている。
ここで、ミスト分離器の使用例として、（メタ）アクリル酸の製造におけるミスト分離器の使用例を説明する。（メタ）アクリル酸の製造では、図１に示すような、気相酸化反応を行う酸化反応器１１と、酸化反応器１１から排出された（メタ）アクリル酸含有ガスから（メタ）アクリル酸を捕集する捕集塔１２と、捕集塔１２から排出されたガス中のミストを分離するミスト分離器１３とを具備する製造装置を用いる。そして、酸化反応器１１から排出された（メタ）アクリル酸含有ガスを捕集塔１２に導き、捕集塔１２の内部にて水をスプレーし、その水で（メタ）アクリル酸含有ガス中の（メタ）アクリル酸を捕集する。このように捕集塔１２にて水をスプレーした場合には、捕集塔１２の塔頂から排出されるガスに、水の微粒子であるミストが同伴することがあった。ミストを含むガスは配管、機器などにスケールを付着させることがあり、その付着量が多くなった際には（メタ）アクリル酸の製造を中断し、人為的あるいは化学的にスケールを除去しなければならなかった。
そこで、配管、機器などのスケール付着防止を目的として、ミスト分離器１３により捕集塔１２から排出されたガス中のミストを分離した（例えば、特許文献１参照）。ミストが分離されたガスは、希釈用として酸化反応器１１に戻されたり、排ガスとして処理されたりする。
【特許文献１】特開２００１−１６３８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、（メタ）アクリル酸の製造では、捕集塔から排出されるガスに、テレフタル酸等の固形物が含まれることがあった。捕集塔から排出されるガスに固形物が含まれる場合には、固形物がミスト分離器に付着するので、ミスト分離器において圧力損失の増加やミスト分離性能の低下などの問題が発生した。その結果、メンテナンスのために（メタ）アクリル酸の製造を中断せざるを得ないことがあった。
また、これと同様の問題は、（メタ）アクリル酸の製造以外でも、ミスト分離器により固形物を含むガスからミストを分離する場合に生じることがあった。
本発明の目的は、ミスト分離器に供給されるガスに固形物が含まれる場合に、ミスト分離器への固形物の付着を防止するミスト分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、ミスト分離器により固形物を含むガスからミストを分離する際、ミスト分離器内におけるガス中のガス単位容積当たりの全水分量が所定量より多いと、ミスト分離器への固形物の付着量が少なくなることを見出し、以下のミスト分離方法を発明した。
すなわち、本発明のミスト分離方法は、ミストと固形物とを含む固形物含有ガスをミスト分離器に供給してミストを分離する方法であって、
ミスト分離器内における固形物含有ガスを、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１、好ましくはＷ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満たすものにすることを特徴とする。
本発明のミスト分離方法においては、ミスト分離器内に供給する前に、固形物含有ガスにミストを同伴させることが好ましい。
本発明のミスト分離方法は、固形物含有ガスが、（メタ）アクリル酸含有ガス中の（メタ）アクリル酸を捕集する捕集塔から排出されたガスである場合にとりわけ有用である。ここで、「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸および／またはメタクリル酸を意味するものとする。
また、本発明のミスト分離方法は、固形物が、テレフタル酸含有物である場合にとりわけ有用である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のミスト分離方法によれば、ミスト分離器に供給される固形物含有ガスに固形物が含まれていても、ミスト分離器における固形物付着を防止できる。その結果、ミスト分離器において、圧力損失の増加やミスト分離性能の低下を防ぐことができ、メンテナンスのために（メタ）アクリル酸の製造を中断する回数を減らすことができる。
また、固形物含有ガスが、Ｗ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満たせば、ミスト分離器への固形物の付着をことさら防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のミスト分離方法の一実施形態例について図１を参照して説明する。
本実施形態例は、上述した図１の製造装置を用いた（メタ）アクリル酸の製造において、（メタ）アクリル酸を捕集する捕集塔１２から排出されたガス中のミストをミスト分離器１３で分離するミスト分離方法に関するものである。このミスト分離方法においては、上記捕集塔１２で水をスプレーして、（メタ）アクリル酸含有ガスから（メタ）アクリル酸を捕集するので、捕集塔１２から排出されたガスはミストを含んでいる。また、捕集塔１２から排出されたガスは、（メタ）アクリル酸の気相酸化反応で副生されたテレフタル酸等の固形物を含んだ固形物含有ガスである。
【０００７】
そして、このミスト分離方法では、ミスト分離器１３内において、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１、好ましくはＷ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満たす固形物含有ガスとしてミストを分離する。
このように、ミスト分離器１３における固形物含有ガスが、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１、好ましくはＷ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満たすということは、飽和水分量より多く水分を含み、相対湿度が高いということである。
【０００８】
ここで、ミストとは、水の微粒子のことである。なお、本実施形態例においては、固形物含有ガスが、（メタ）アクリル酸含有ガス中の（メタ）アクリル酸を捕集する捕集塔１２から排出されたガスであるから、ミストには（メタ）アクロレインも含まれる。
また、固形物含有ガスにおいて、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とは、ミスト分離器１３内の温度・圧力になった際に飽和水蒸気濃度に達する理論的水分量（その単位は、例えば、［ｋｇ／ｍ３］）のことである。さらに、ガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とは、ミスト分離器１３における固形物含有ガス中に実際に含まれる全ての水分（水蒸気、ミスト中の水など）の合計量（その単位は、例えば、［ｋｇ／ｍ３］）のことである。
【０００９】
このミスト分離方法において、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１もしくはＷ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満足させるには、固形物含有ガスに水分を供給して全水分量Ｗ２を多くすればよい。
固形物含有ガスに水分を供給する方法としては、ミスト分離器１３のガス導入部付近にて、固形物含有ガスに水分を供給するスプレー（水分供給手段）を設け、ミスト分離器１３のガス導入部付近にスプレーを設けて固形物含有ガスに水を噴霧する方法が例示される。スプレーによって固形物含有ガスに水を噴霧することで、上記Ｗ２＞Ｗ１の関係を満たすように、固形物含有ガスにミストを同伴させることができる。そして、このようにしてミストを同伴させれば、より確実にミスト分離器への固形物の付着を防止できる。
また、固形物含有ガスに水分を供給する手段としては、固形物含有ガスに水蒸気を供給するものであってもよい。
さらに、Ｗ２＞Ｗ１もしくはＷ２＞（１．０１×Ｗ１）の関係を満足させる別の方法としては、捕集塔１２を、所定量のミストがガスに同伴されるガス流速になるように設計する方法が挙げられる。
【００１０】
このミスト分離方法で使用できるミスト分離器１３の代表的な形態としては、固形物含有ガスを旋回させて遠心力を付与し、比重の大きいミストを外側に移動させ、外側に設置したブレードでミストを捕捉して、ミストとガスとを分離するものが挙げられる。また、固形物含有ガスをフィルタに通し、そのフィルタでミストを捕捉してミストとガスとを分離するものが挙げられる。
【００１１】
このミスト分離方法では、固形物含有ガス中のミストは、配管や機器などへのスケール付着をより防止する点で、できるだけ分離されることが好ましいが、粒子径の小さなミストを分離するには特別仕様のミスト分離器を使用しなければならず、工業的でなくなる。そのようなことから、ミスト分離器１３で分離されるミストは、粒子径が１０００μｍ以上、好ましくは８００μｍ以上のものとすることが好ましい。
【００１２】
以上説明したミスト分離方法では、ミスト分離器１３内でガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１とガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２とがＷ２＞Ｗ１の関係を満たす固形物含有ガスからミストを分離する。ミスト分離器１３内の固形物含有ガスはＷ２＞Ｗ１の関係を満たすようにされているため水分を多く含み、相対湿度が高いので、ミスト分離器に付着したミスト中の水分の蒸発を確実に抑制できる。その結果、ミスト分離器１３内の表面が水分で濡れたままになるので、固形物がミスト分離器１３で乾燥することを防ぐことができる。したがって、固形物を含むガスが供給された場合でも、ミスト分離器１３への固形物付着を防止できる。
【００１３】
なお、本発明は上述した実施形態例に限定されない。例えば、上述した実施形態例は、（メタ）アクリル酸を捕集する捕集塔から排出された固形物含有ガス中のミストを分離する例であったが、固形物が含まれるガスからミストをミスト分離器で分離するのであれば制限無く本発明を適用できる。また、固形物がテレフタル酸以外であってもよい。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
（実施例）
酸化反応器にてターシャリーブタノールを気相酸化反応させてメタクロレインおよびメタクリル酸を生成させ、次いで、酸化反応器から排出されたメタクロレインおよびメタクリル酸を含むガスを捕集塔に導いた。そして、捕集塔において、メタクリル酸水溶液にメタクロレインおよびメタクリル酸を含むガスを接触させ、ガスに含まれるメタクリル酸を捕集した。次いで、メタクリル酸捕集後のガスを、運転条件によっても変化するが、標準状態における流量４０，０００〜８０，０００ｍ３／時間程度の範囲でミスト分離器に通し、その後、メタクロレインを吸収する吸収塔に送った。ここで、メタクリル酸捕集後のガスには、テレフタル酸を主成分とする固形物が含まれていた。また、ミスト分離器は、固形物を含有するガス（固形物含有ガス）を旋回させるブレードが内部に設けられたものであり、供給された固形物含有ガスを旋回させて遠心力をミストに付与して、ミストを外側に移動させ、ブレードでミストを捕捉するものである。
【００１５】
このメタクリル酸の製造方法において、ミスト分離器に供給される固形物含有ガスの温度を６０℃にしつつ、ミスト分離器のガス導入部付近で固形物含有ガスに向けて水を０．０５ｍ３／時間でスプレーした。このように固形物含有ガスに水を供給することで、固形物含有ガスは、ガス単位容積当たりの飽和水分量Ｗ１が０．０５〜０．１ｋｇ／ｍ３、ガス単位容積当たりの全水分量Ｗ２が０．０５１〜０．１０１ｋｇ／ｍ３になった。すなわち、Ｗ２は（１．０１〜１．０２）×Ｗ１となる量になった。
この条件でメタクリル酸の製造を１年間継続したところ、ミスト分離器での圧力損失の増加やミスト分離性能の低下といった問題は発生しなかった。さらに、工場停止後にミスト分離器の内部を点検したところ、固形物の付着も見られなかった。
【００１６】
（比較例）
ミスト分離器において、上部からのスプレーを行わず、固形物含有ガスがＷ２＞Ｗ１を満たさなかったこと以外は、実施例と同様にしてメタクリル酸を製造した。その結果、運転開始後からミスト分離器での圧力損失が徐々に増加し、約６ヶ月後には圧力が許容値に達して製造の停止を余儀なくされた。ミスト分離器の内部を点検したところ、ガスを旋回させるブレード全面にテレフタル酸を主成分とする固形物が付着していた。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、ミストと固形物とを含む固形物含有ガスをミスト分離器に供給してミストを分離する際に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（メタ）アクリル酸の製造工程を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１２  捕集塔
１３  ミスト分離器
【図１】
2005232130.tif 000002