(57)【要約】上部領域に液体又は液体／固体供給流のための入口（２）そしてその下部領域には気体流のための入口（１）を有し、上下方向に縦軸を有する反応器（１）であって、少なくとも２個のチャンバー（４）が縦軸方向に上下に配置され、且つチャンバー（４）が防液体性底板（５）により相互に分離され、各チャンバー（４）が液体オーバーフロー管（６）を介して直ぐ下のチャンバー（４）に連結され、そして液体生成物流が最深のチャンバー（４）の液体オーバーフロー管（６）を介して取り出され、各チャンバー（４）内の液体表面上の気体空間（７）が、液体表面下の気体排出用開口部（１１）を備えた気体ディストリビュータ（９）に開いた（それぞれ開いた）１本以上の案内管（８）によりその直ぐ上に位置するチャンバー（４）に連結され、そして各チャンバーが、各気体ディストリビュータ（９）の周囲に上下に配置され、且つその上端が液体表面の下に、その下端がチャンバー（４）の防液体性底板（５）の上にあり、そして各チャンバーを分割して１個以上の気体の流れる空間（１３）及び１個以上の気体の流れない空間（１４）とする、少なくとも１枚の案内板（１２）を備えていることを特徴とする反応器（１）が、気体／液体反応用又は気体／液体／固体反応用に使用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部領域に液体又は液体／固体供給流のための入口（２）そして下部領域には気体流のための入口（３）を有し、上下方向に縦軸を有する気体／液体反応用又は気体／液体／固体反応用の反応器（１）であって、
少なくとも２個のチャンバー（４）が縦軸方向に上下に配置され、且つ
チャンバー（４）が防液体性底板（５）により相互に分離され、
各チャンバー（４）が液体オーバーフロー管（６）を介して直ぐ下に位置するチャンバー（４）に連結され、そして液体生成物流が最深のチャンバー（４）の液体オーバーフロー管（６）を介して取り出され、
各チャンバー（４）内の液体表面上の気体空間（７）が、液体表面下の気体排出用開口部（１１）を備えた気体ディストリビュータ（９）に通ずる（それぞれ通ずる）１本以上の案内管（８）によりその直ぐ上に位置するチャンバー（４）に連結され、そして
各チャンバーが、各気体ディストリビュータ（９）の周囲に垂直に配置され、且つその上端が液体表面の下に、その下端がチャンバー（４）の防液体性底板（５）の上にあり、そして各チャンバーを分割して１個以上の気体の流れる空間（１３）及び１個以上の気体の流れない空間（１４）とする、少なくとも１枚の案内板（１２）を備えていることを特徴とする反応器（１）。
【請求項２】
気体ディストリビュータ（９）の下端は、チャンバー（４）の防液体性底板（５）から離れて空間がおかれている請求項１に記載の反応器（１）。
【請求項３】
気体排出用気体ディストリビュータ（９）の開口部（１１）が、チャンバー（４）の底板（５）から離れて空間をおいて設けられ、好ましくはチャンバー（４）の防液体性底板（５）から液体オーバーフロー管に沿って測定した、チャンバー（４）の液体高さの４０〜９０％の空間をおいて設けられている請求項１又は２に記載の反応器（１）。
【請求項４】
気体排出のための気体ディストリビュータ（９）の開口部（１１）が、気体供給管（８）の上端の下に位置している請求項１〜３のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項５】
気体ディストリビュータ（９）が、頂部を閉じたフード（１０）状のサイフォン様形態を有する請求項１〜４のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項６】
サイフォン様気体ディストリビュータのフードが、その低部で開放されている請求項５に記載の反応器（１）。
【請求項７】
サイフォン様気体ディストリビュータ（９）のフード（１０）が、相互に連結された２個以上の部分からなり、そして断面で、交差及び／又は平行に、又は同軸に、或いは放射状に配列されている請求項５又は６に記載の反応器（１）。
【請求項８】
気体排出用開口部（１１）の数及び寸法、及びチャンバー（４）内の液体表面からのそれらの距離が、気体ディストリビュータ（９）内の気体流の圧力降下が０．１〜５０ミリバール、好ましくは０．５〜１０ミリバールの範囲となるように選択される請求項１〜７のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項９】
気体排出用開口部（１１）が、それぞれ相互に同じ高さに配置されている請求項１〜８のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１０】
気体排出用開口部（１１）が、フード（１０）の下端から１〜１５ｃｍの距離で、フード（１０）の下部に配置されている請求項５〜８のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１１】
案内板が、案内板（１２）による液体流の減速が実質的に起こらないような、液体表面からの距離及びチャンバー（４）の底面からの距離にされる請求項１〜１０のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１２】
各気体ディストリビュータ（９）の周囲に上下方向に配置された少なくとも１枚の案内板（１２）が、押し込み管の形状である請求項１〜１１のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１３】
案内板及び各気体ディストリビュータ（９）が、気体の流れない断面積が、気体の流れる断面積及び気体の流れない断面積の合計の１０〜８０％、好ましくは４０〜６０％、特に５０％となるように配置されている請求項１〜１２のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１４】
防液体性底板（５）及び／又は気体ディストリビュータ（９）及び／又は案内板（１２）が、熱交換板として設計されている請求項１〜１３のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１５】
１個以上のチャンバー（４）が、気体の流れない空間（１４）に、触媒本体を収容するためのインサート（１５）、側面が液体透過性で、頂部が開放され、底面が閉鎖されている、１個以上の、直立した、好ましくは対称に配置されたドレナ−ジシャフト（１６）、及び案内板（１２）の領域に液体透過性壁（１７）を備えている請求項１〜１４のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１６】
頂部が開放され、底面が閉鎖されている直立した穴あき管（１８）がドレナ−ジシャフト（１６）の代わりに設けられている請求項１５に記載の反応器（１）。
【請求項１７】
固体触媒が、気体の流れない反応器（１）の空間（１４）内の、１個以上の、好ましくは全てのチャンバー（４）に、特に固体粒子床、及び／又は触媒被覆規則充填物の形状の吸着床又は触媒被覆モノリスとして取り付けられている請求項１〜１６のいずれかに記載の反応器（１）で気体／液体／固体反応を行う方法。
【請求項１８】
懸濁固体触媒が、反応器（１）で気体の流れない１個以上の、好ましくは全てのチャンバー（４）に取り付けられている請求項１〜１４のいずれかに記載の反応器（１）で気体／液体／固体反応を行う方法。
【請求項１９】
イオン交換樹脂が、気体の流れない１個以上の、好ましくは全てのチャンバー（４）に取り付けられている請求項１〜１６のいずれかに記載の反応器（１）で気体／液体／固体反応を行う方法。
【請求項２０】
平衡反応、特にアシロキシ末端基含有ポリテトラヒドロフランのエステル交換反応、エステル化反応、特にフタル酸と高級アルコールとのエステル化反応、エーテル化反応、転位反応、加水分解及びヘミアセタール形成反応を行うための、請求項１〜１６のいずれかに記載の反応器（１）又は請求項１７〜１９のいずれかに記載の方法の使用。
【請求項２１】
複数の反応剤が単相として存在する反応器を上流に設置する請求項２０に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体／液体反応用又は気体／液体／固体反応用の反応器及びその使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多相反応において、多相の良好な混合は、高い転化率を得るための欠くことのできない条件である。撹拌容器は、屡々この目的で使用される。しかしながら、撹拌容器には、それらは移動部分が必要であるとの不利、及び撹拌容器は、遅い平衡反応（高い最終転化率をもたらすはずであり且つ副生物が蒸気として連続的に除去される反応）を行うために極めて大きな容量が必要であるとの不利がある。撹拌容器のカスケードは、このような反応を行うものとして公知であるが、これらは対応する多数の個々の装置が必要であるとの不利がある。
【０００３】
反応性蒸留塔において多相反応を行うことも知られている。ここでは、トレイ（棚段）で保持される液体量は限定される。特に、遅い平衡反応の場合、保持される液体量は、トレイ間の気体側の圧力低下が極めて大きくなるように大きくされなければならない。結果として、大きな温度の広がりが、相当に異なる反応速度を伴いながら、蒸留塔のカラム全体に確立されるようになる。過敏な生成物の場合、これは蒸留塔の低部区域の生成物においては分解、損傷をもたらし得、一方上部区域では温度が余りにも低いため、反応が停止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、液相又は液体／固相の滞留時間が長くても、その極めて良好な相混合の結果及び混合及び反応が起こった後における気相と液相の分離の結果として、気体／液体平衡に広範なアプローチ(approscination)を保証する気体／液体反応用又は気体／液体／固体反応用の反応器を提供することにある。
【０００５】
さらに、上記反応器は、上昇する気相を極めて小さな圧力降下で操作することができなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の達成は、上部領域に液体又は液体／固体供給流のための入口そしてその下部領域には気体流のための入口を有し、上下方向に縦軸を有する気体／液体反応用又は気体／液体／固体反応用の反応器から着手される。
【０００７】
本発明によれば、
反応器は、少なくとも２個のチャンバーを縦軸方向に上下に備え、且つ
そのチャンバーは防液体性底板により相互に分離され、
各チャンバーは液体オーバーフロー管を介して直ぐ下のチャンバーに連結され、そして液体生成物流が最深のチャンバーの液体オーバーフロー管を介して取り出され、
各チャンバー内の液体表面上の気体空間が、液体表面下の気体排出用開口部を備えた気体ディストリビュータに通ずる（それぞれ通ずる）１本以上の案内管によりその直ぐ上に位置するチャンバーに連結され、そして
各チャンバーが、各気体ディストリビュータの周囲に垂直に配置され、且つその上端が液体表面の下に、その下端がチャンバーの防液体性底板の上にあり、そして各チャンバーを分割して１個以上の気体の流れる空間及び１個以上の気体の流れない空間とする、少なくとも１枚の案内板を備えている
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
従って、本発明者等は、多相反応において優れた相混合を保証し、各チャンバーの合計容量に亘って反応混合物の組成を実質的に一定にすることを保証する装置を見出した。即ち、混合がその断面に亘って、及びまた特に液体の高さに亘って両方でなされ、同時に反応終了後の液相と気相の簡単な分離が、液体の空輸循環(air-lift circulation)により動く部品無しになされる。気体ディストリビュータから、気体ディストリビュータと気体ディストリビュータの周囲に上下（垂直）に配置された案内板（１個又は複数個）の間の液体空間への気体の流出により、この液体空間での静水圧は、気体が流れない液体空間に比べて減少させられ、その結果運動エネルギーに変換される圧力勾配がもたらされる。この圧力勾配が以下のような流れの形で空輸循環を動かす。即ち、この圧力勾配により、気体が流れる空間（即ち、気体ディストリビュータと気体ディストリビュータの周囲に配置された１又は複数の案内板との間の空間）に上側に向かい、１又は複数の案内板の最上端と液体表面の下との間の領域で１又は複数の案内板によって反らされ、気体の流れない液体空間を通って、１又は複数の案内板の上で頂上から下に向かって、そしてチャンバーの防液体性底板の上及び１又は複数の案内板の最深（底）端の下に流れ、また上方に向かう流れに反らされ、こうしてループを閉じ、流れの形が形成される。
【０００９】
本発明の反応器は、上下方向に縦軸を有する装置、即ち、直立型装置であり、その上部領域に液体又は液体／固体供給流のための入口そしてその下部領域には気体流（出発材料及び／又は不活性ガス）のための入口を有する；即ち、液体又は液体／固体流と気体流が向流で運ばれる。
【００１０】
反応器は複数のチャンバー、特に２〜２００個のチャンバー、特に好ましくは３〜５０個のチャンバーから、１個が他のものの上に配置されるようにして、作製されている。
【００１１】
反応器の外形構造は、屡々円筒状であるが、他の外形構造、特に立方形も可能である。
【００１２】
チャンバーは、防液体性底板により相互に分離され、各チャンバーは液体オーバーフロー管を介して直ぐ下に位置するチャンバーに連結されている。この液体オーバーフロー管は、例えば管又はシャフトの形状に設計することができ、反応器の中或いは外のいずれにでも配置することができる。特に、２個の重ねられたチャンバーの液体オーバーフロー管は、反応器の両側に配置させることができる。液体生成物流は、最深チャンバーから、その液体オーバーフロー管を介して取り出される。
【００１３】
それぞれのチャンバーの液体表面上の気体空間は、その直ぐ上に位置するチャンバーに、液体表面下の気体排出用開口部を備えた気体ディストリビュータに通ずる（それぞれ通ずる）１本以上の案内管により、連結されている。一般に、案内管の数及び配置に関しては限定はない：単一の中央案内管又は反応器の断面に亘って分配される複数の案内管を設けることが同じく可能である。単一の気体ディストリビュータの代わりに、それぞれ気体を供給する複数の分離気体ディストリビュータを各チャンバーの１個以上の案内管を介して設けることも同様に可能である。気体流は、反応器の外側から、反応器の最深底のチャンバーの気体ディストリビュータに、１個以上の案内管を介して導入される。
【００１４】
従って、１個以上の案内管を介して気体を供給する単一の気体ディストリビュータ、又は内部連結がされておらず、それぞれ１個以上の案内管を介して気体を供給する複数の気体ディストリビュータを設けることも同じく可能である。
【００１５】
好ましい態様において、各チャンバーの液体オーバーフロー管を、気体供給のための気体供給管（１又は複数）の上端部の下に配置する。この態様は、気体供給管（１又は複数）を介して下に位置するチャンバーへの液体の流出を防止する静的バリヤの形成を確実にする。
【００１６】
本発明の目的に使用することができる気体ディストリビュータに関して一般に限定は無い：重要なことは、気体ディストリビュータにより、１又は複数の案内管を介して供給された気体を、気体ディストリビュータのあるチャンバーの液体表面の直下に位置するチャンバーの気体空間から排出させることである。気体は極めて均一であることが好ましい。気体ディストリビュータとして、どのような市販の気体導入装置、例えば気体の排出用開口部を備え、例えば水平に（即ち、チャンバーの防液体性底板に平行な面に）配置されていても良い管状の気体ディストリビュータを使用することが一般に可能である。環状の気体ディストリビュータを設けることも可能である。しかしながら、気体排出用開口部は、チャンバーの液体表面の下に位置されなければならず、好ましくはチャンバーの液体の合計高さの約１０％の、液体表面からの距離にあること、さらに約３０％の液体表面からの距離、特に約５０％の液体表面からの距離にあることが好ましい。チャンバーの液体表面の下にある気体排出用開口部の特に好ましい侵入深さは、少なくとも５０ｍｍである。気体排出用開口部は気体のみが通り、即ち一相のみ通る。
【００１７】
気体ディストリビュータの下端部は、チャンバーの底部から離れて位置することが好ましい。これは気体ディストリビュータが液体に完全には潜りこまないことを意味する。この事実にも拘わらず、空輸効果により、液体の優れた混合が保証される。
【００１８】
気体ディストリビュータ中の気体排出用開口部は、チャンバーの底部から離れて位置することが好ましく、特にチャンバーの液体高さの４０〜９０％（チャンバーの底部から液体オーバーフロー管に沿って測定した値）離れて位置することが好ましい。
【００１９】
気体排出用開口部は、好ましい態様において、気体供給管上端部の下に置かれる。この特別の構成的態様により、気体供給管を介しての液体の下降流に対するサイフォン様のバリヤ効果がもたらされる。
【００２０】
好ましい変形態様では、一又は複数の気体ディストリビュータは、頂上が閉鎖され、底部に気体排出用開口部を有するフード状のサイフォン様形態（構造）を有する。
【００２１】
フードは、案内管開口部又は気体供給管、及び低部の気体排出用開口部以外は完全に閉鎖され得る。
【００２２】
同様にフードはその低部で開放していることが可能である。
【００２３】
フードの上側閉鎖端は液体表面の下にあり得るが、液体表面上で気体空間に伸びることができる。
【００２４】
サイフォンのフード様の気体ディストリビュータは、一般にどのような外形形態も有することができる；たとえば、それは相互に連結され、そして好ましくは交差及び／又は平行又は同心又は放射状の形状に配置された断面である複数部分を含むことができる。
【００２５】
気体排出用開口部の数、断面及びチャンバーの液体表面からの距離は、気体ディストリビュータの気体流により遭遇する圧力降下が０．１〜５０ｍｂａｒであるように設定することが好ましい。
【００２６】
気体ディストリビュータの開口部は、相互に同じ高さで位置することが好ましい。
【００２７】
これらは、一般にどのような外形形態、例えば環状、三角又はスロット状をとることもできる。
【００２８】
開口部の中央線は、フードの下端から約１ｃｍ〜１５ｃｍの距離にあることが好ましい。或いは、フードの下端が開口部の代わりにジグザグ端を備えることも可能である。或いは他の選択肢としては、フードの下端を環状ディストリビューの形状とすることも可能である。
【００２９】
相互に高さの異なる開口部の配列は、２個以上の充填領域を用いる操作の場合に有利である。
【００３０】
気体排出用開口部の高さは、反応器で行われる特定の反応に依存する要求に従って選択され、これにより充分に大きな移動領域が、特定の気体／液体反応又は気体／液体／固体反応に利用され、そして液体の空輸循環の充分な勢いが利用される。
【００３１】
本発明の各気体ディストリビュータの周囲に、少なくとも１個の垂直案内板が配置されており、この垂直案内板は、その上端がチャンバーの液体表面の下にあり、チャンバーの底板から距離があり、各チャンバーを気体が流れる１個以上の空間と気体の流れない１個以上の空間に分けている。
【００３２】
案内板は、好ましい態様において、中空円筒状の押し込み管として形成され得る。しかしながら、例えばそれが簡単な平板の形もあり得る。
【００３３】
１又は複数の案内板は、液体表面及びチャンバーの底板と少し離れているので、実質的に案内板による液体流の減速(throttling)が起こることはない。従って、１又は複数の案内板の液体表面及びチャンバーの底板との距離は、液体の流速が、案内板により起こる反りにより変化しないか、若干しか変化しないように選択することが好ましい。
【００３４】
案内板の総高さは一般に限定されるものではない。特に、同時に充分な混合を確実にしながら、チャンバー当たりの所望の滞留時間の関数として適宜寸法が決められる。
【００３５】
好ましい態様において、固体触媒は、１個以上、好ましくは全ての反応器チャンバーに据え付けられ、特に固体粒子床として、或いは触媒被覆規則充填物（例、モノリス）の形で据え付けられる。
【００３６】
さらに、１個以上、好ましくは全てのチャンバーにイオン交換樹脂を据え付けることが好ましい。
【００３７】
従って、本発明の反応器は、気体／液体反応又は気体／液体／固体反応における液相の極めて良好な混合を保証し、また気相の分離を保証するとの利点がある。気体は、空輸循環のためのチャンバーの液体表面の下側の気体ディストリビュータから、一般に気体排出口から液体表面への距離を極めて広い範囲で変化させながら、排出することが必要であるので、本発明の反応器は、液体の滞留時間及び気体の圧力降下を大きく切り離す（特に潜り(diving)が小さい場合）装置を用意している。
【００３８】
それは、高い転化率、屡々９０〜９９．９％をもたらすはずである遅い平衡反応を行うために有利である。さらに、本発明の反応器により、トレイ（チャンバーの底板）当たりの液体保持量の範囲を広く設定することが可能となり、従って、数分から長時間の極めて広い滞留時間範囲を設定することが可能となる。
【００３９】
反応器は、速度を限定する段階を示す大量移動領域のみではない気体／液体反応又は気体／液体／固体反応を行うのに特に有用である。それは、１次又はそれ以上の連続反応に好適であり、転化率を高い程度にまでもたらす。例えば、プロピレンオキシドを二酸化炭素と反応させてプロピレンカーボネートを形成する反応、及び水素化反応（例、色数水素化反応）を挙げることができる。
【００４０】
本発明の反応器は、高い転化率をもたらすべきで、且つ副生物を、不活性ガスにより或いは反応剤の１種を用いて反応混合物から蒸気として連続的に除去し、反応平衡を所望の方向にシフトさせるような平衡反応を行うのに特に有用である。このような反応の例としては、エステル化、例えばフタル酸又はフタル酸無水物とアルコールからからフタル酸エステル（可塑剤として好ましく使用されるもの）形成のエステル化、又はアジピン酸又はアクリル酸とアルコールからのこれらのエステル形成のエステル化を挙げることができる。これら全ての反応の特徴は、形成された水が反応混合物から不活性気体の向流、或いは好ましくは反応平衡をシフトさせるためにアルコール蒸気の向流により連続的に除去されることである。別の例としては、エステル交換反応、特に末端アシル基を有するポリテトラヒドロフランを低級アルコール（好ましくはメタノール）の存在下に末端ヒドロキシル基を有するポリテトラヒドロフランを形成するエステル交換を挙げることができる。
【００４１】
本発明は図及び実施例により以下に説明する。図面において；
図１が、本発明の反応器チャンバーの第１の態様の上下方向断面で、図１ａは横断面であり、そして
図２が、本発明の反応器チャンバーの第２の態様の上下方向断面で、図２ａは横断面である。
【００４２】
図１において、実施例に示されているように、２個以上のチャンバー４の内の１個が反応器１内に上下方向で相互の上に位置し、反応器には、上部領域の液体又は液体／固体供給流用の入口２及び下部領域の気体流用の入口３が具備され、また各チャンバー４は、底板５、実施例により反応器１の内部に示される液体オーバーフロー管６、及び実施例により案内管８を介してその上に位置するチャンバー４に連結され、且つ頂部に閉鎖されたフード状で、下部に気体排出用開口部１１を有するサイフォン様気体ディストリビュータ９に通ずる、各チャンバー内の液体表面の上の気体空間７、を備えている。サイフォン様気体ディストリビュータ９の周囲に、液体表面及びチャンバーの底板から距離をおき、チャンバー４を気体の流れる複数の空間１３と気体の流れない複数の空間１４に分割する案内板１２が配置されている。
【００４３】
図１ａにおける断面の描写から分かるように、本発明の場合、実施例により、図１ａには、交差形状で配列された部分及び平行に配列された部分から構成された気体ディストリビュータ９のフードの形状が示されている。
【００４４】
図２の別の描写態様の上下方向断面においては、図１と同様の同一の参照番号が付され、図１と同様の特徴を示している。
【００４５】
図２ａの横断面の描写により、図２ａには、サイフォン様気体ディストリビュータ９のフード１０の一部の放射配置（実施例として）が示されている。
【実施例】
【００４６】
平均分子量８８０のポリテトラヒドロフランジアセテート３質量部を、混合領域で、溶融状態にて２質量部のメタノールと混合し、そして６５℃に加熱した。質量で３００ｐｐｍのナトリウムメトキシドのメタノール溶液を触媒として添加し、次いで混合物を、１０個のチャンバーを有する本発明の反応器の最上のチャンバーに導入し、反応させた。使用したポリテトラヒドロフランジアセテート１ｋｇ当たり０．３ｋｇに相当するメタノール蒸気流を、向流で最深（最も底）のチャンバーに導入し、副生物のメチルアセテートを除去した。約９６％の転化率が長後最上のチャンバーで達成された。
【００４７】
関連する別のエステル交換反応と共に反応溶液からメチルアセテートの別の除去が、本発明の反応器内でさらに下に位置するチャンバーで起こった。各チャンバーからの液体反応混合物が、液体オーバーフロー管を介して下の次のチャンバーに通された。各チャンバーの平均滞留時間は１４分であった。
【００４８】
最深チャンバーでは、メチルアセテートが反応混合物から除去され、残留含有量０．１質量％未満に低下した。
【００４９】
反応液体に向流で上昇するメタノール蒸気は、チャンバーからチャンバーへとメチルアセテートが漸増し、一方チャンバー内の液相のメチルアセテート含有量が頂部から底部に行くに従って減少した。チャンバー当たり滞留時間１５分におけるメチルアセテート含有量の低下の結果として、使用したポリテトラヒドロフランジアセテートの９９．９％の転化率が、最後の最深チャンバーで達成された。
【００５０】
各チャンバーにおける液体の高さは２５ｃｍであった。各チャンバーは、液体表面の下１０ｃｍの距離に気体排出用開口部を有する気体ディストリビュータを備えていた。この小さな静的圧力の相違のために、各チャンバーの沸騰液体反応混合物の高さに全体に、約６５℃〜約６８℃の小さい温度の広がりがあった。結果として、着色成分が無く、従って、品質の優れた生成物が得られた。
【００５１】
気体ディストリビュータは、それぞれ、液体表面及びチャンバーの底板から距離があり位置に設けられた押し込み管内に設けられ、そしてチャンバーを気体の流れる空間と気体の流れない空間に、断面積で６０：４０に分割された。チャンバーにおける良好な混合の結果として、メタノール蒸気のメチルアセテートの濃度上昇が、気体／液体平衡の約８５〜９５％に達した。
【００５２】
[比較例]
比較のために、同じエステル交換反応を、撹拌タンクの４段階カスケードで行った。本発明の反応器による方法における平均滞留時間２．５時間に比較して、ここでは、約８時間の平均滞留時間が必要であった。副生物のメチルアセテートの除去には、使用したポリテトラヒドロフランジアセテート１ｋｇ当たり０．８〜０．９ｋｇのメタノール蒸気が必要であった。即ち、本発明の反応器による方法のメタノール蒸気の量の約３倍であった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の反応器チャンバーの第１の態様の上下方向断面図である。
【図１ａ】図１ａは図１の横断面図である。
【図２】図２は、本発明の反応器チャンバーの第２の態様の上下方向断面図である。
【図２ａ】図２ａは図２の横断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年5月22日(2003.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部領域に液体又は液体／固体供給流のための入口（２）そして下部領域には気体流のための入口（１）を有し、上下方向に縦軸を有する気体／液体反応用又は気体／液体／固体反応用の反応器（１）であって、
少なくとも２個のチャンバー（４）が縦軸方向に上下に配置され、且つ
チャンバー（４）が防液体性底板（５）により相互に分離され、
各チャンバー（４）が液体オーバーフロー管（６）を介して直ぐ下に位置するチャンバー（４）に連結され、そして液体生成物流が最深のチャンバー（４）の液体オーバーフロー管（６）を介して取り出され、
各チャンバー（４）内の液体表面上の気体空間（７）が、液体表面下の気体排出用開口部（１１）を備えた気体ディストリビュータ（９）に通ずる（それぞれ通ずる）１本以上の案内管（８）によりその直ぐ上に位置するチャンバー（４）に連結され、且つ気体排出のための気体ディストリビュータ（９）の開口部（１１）が、チャンバー（４）の底板（５）から離れて空間、即ちチャンバー（４）の防液体性底板（５）から液体オーバーフロー管に沿って測定された、チャンバー（４）の液体高さの４０〜９０％の空間をおいて設けられており、そして
各チャンバーが、各気体ディストリビュータ（９）の周囲に垂直に配置され、且つその上端が液体表面の下に、その下端がチャンバー（４）の防液体性底板（５）の上にあり、そして各チャンバー（４）を分割して１個以上の気体の流れる空間（１３）及び１個以上の気体の流れない空間（１４）とする、少なくとも１枚の案内板（１２）を備えていることを特徴とする反応器（１）。
【請求項２】
気体排出のための気体ディストリビュータ（９）の開口部（１１）が、気体供給管（８）の上端の下に位置している請求項１に記載の反応器（１）。
【請求項３】
気体ディストリビュータ（９）が、頂部を閉じたフード（１０）状のサイフォン様形態を有する請求項１又は２に記載の反応器（１）。
【請求項４】
サイフォン様気体ディストリビュータのフードが、その低部で開放されている請求項３に記載の反応器（１）。
【請求項５】
サイフォン様気体ディストリビュータ（９）様のフードが、相互に連結された２個以上の部分からなり、そして断面で、交差及び／又は平行に、又は同軸に、或いは放射状に配列されている請求項３又は４に記載の反応器（１）。
【請求項６】
気体排出用開口部（１１）の数及び寸法、及びチャンバー（４）内の液体表面からのそれらの距離が、気体ディストリビュータ（９）内の気体流の圧力降下が０．１〜５０ミリバール、好ましくは０．５〜１０ミリバールの範囲となるように選択される請求項１〜５のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項７】
気体排出用開口部（１１）が、それぞれ相互に同じ高さに配置されている請求項１〜６のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項８】
気体排出用開口部（１１）が、フード（１０）の下端から１〜１５ｃｍの距離で、フード（１０）の下部に配置されている請求項３〜７のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項９】
案内板が、案内板（１２）による液体流の減速が実質的に起こらないような、チャンバー（４）の液体表面からの距離及び底面からの距離にされる請求項１〜８のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１０】
各気体ディストリビュータ（９）の周囲に上下に配置された少なくとも１枚の案内板が、押し込み管の形状である請求項１〜９のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１１】
案内板及び各気体ディストリビュータ（９）が、気体の流れない断面積が、気体の流れる断面積及び気体の流れない断面積の合計の１０〜８０％となるように配置されている請求項１〜１０のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１２】
防液体性底板（５）及び／又は気体ディストリビュータ（９）及び／又は案内板（１２）が、熱交換板として設計されている請求項１〜１１のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１３】
１個以上のチャンバー（４）が、気体の流れない空間（１４）に、触媒本体を収容するためのインサート（１５）、側面が液体透過性で、頂部が開放され、底面が閉鎖されている、１個以上の、直立した、好ましくは対称に配置されたドレナ−ジシャフト（１６）、及び案内板（１２）の領域に液体透過性壁（１７）を備えている請求項１〜１２のいずれかに記載の反応器（１）。
【請求項１４】
頂部が開放され、底面が閉鎖されている上下方向の穴あき管（１８）がドレナ−ジシャフト（１６）の代わりに設けられている請求項１３に記載の反応器（１）。
【請求項１５】
固体触媒が、気体の流れない空間（１４）内の、反応器（１）の１個以上のチャンバー（４）に、固体粒子床、及び／又は触媒被覆規則充填物の形状の吸着床又は触媒被覆モノリスとして取り付けられている請求項１〜１４のいずれかに記載の反応器（１）で気体／液体／固体反応を行う方法。
【請求項１６】
懸濁固体触媒が、反応器（１）で気体の流れない１個以上のチャンバー（４）に取り付けられている請求項１〜１２のいずれかに記載の反応器（１）で気体／液体／固体反応を行う方法。
【請求項１７】
イオン交換樹脂が、気体の流れない１個以上のチャンバー（４）に取り付けられている請求項１〜１４のいずれかに記載の反応器（１）で気体／液体／固体反応を行う方法。
【請求項１８】
平衡反応、特にアシロキシ末端基含有ポリテトラヒドロフランのエステル交換反応、エステル化反応、エーテル化反応、転位反応、加水分解及びヘミアセタール形成反応を行うための、請求項１〜１４のいずれかに記載の反応器（１）又は請求項１５〜１７のいずれかに記載の方法の使用。
【請求項１９】
複数の反応剤が単相として存在する反応器を上流に設置する請求項１８に記載の使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2004533315.tif 000029
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004533315.tif 000030
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ａ】
2004533315.tif 000031
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004533315.tif 000032
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ａ】
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【国際調査報告】
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