[发明专利]用于热处理流体混合物的在两个基板之间具有支撑结构的塔

说明书

本发明涉及用于热处理流体混合物的塔(1)，该塔(1)包括：垂直对齐的圆柱形的塔体(2)，其形成了中空的塔腔(3)；多个基板(8)，其以相互垂直间隔的方式安装在中空的塔腔(3)中；以及支撑结构(9)，其在垂直方向上支撑至少一个基板(8)。本发明的塔(1)的特征在于，支撑结构(9)具有多个孔(12)，其使物料通过支撑结构(9)水平交换。本发明还涉及用于所述塔的基板装置，以及涉及塔(1)内至少一种上升的气体和塔(1)内至少一种下降的液体之间的热分离方法。

本发明涉及用于流体混合物的热处理的塔。所述塔具有圆柱形的垂直塔体，该塔体形成了塔腔。所述塔还包括多个安装在塔腔内具有垂直间隔的塔盘。此外，所述塔在垂直方向上具有支撑至少一个塔盘的支撑结构。所述塔特别是分离塔。本发明还涉及用于这种塔的塔盘装置，以及涉及塔内至少一种上升的气体和塔内至少一种下降的液体之间的热分离方法。

在分离塔中，气流(上升的)和液流(下降的)在许多情况下逆流传输，所述料流中至少一种特别包含(甲基)丙烯酸单体。由于在各料流之间存在不平衡性，发生传热和传质，这最终导致分离塔内所需的移除(或分离)。在本文中，这种分离方法应被称为热分离方法。

因此，本文中所用的表述“热分离方法”的实例(要素)为分级冷凝(参见，例如DE19924532 A1、DE 10243625 A1和WO 2008/090190 A1)和精馏(在两种情况下，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不同于液体组成)、吸收(至少一种上升的气体与至少一种下降的液体逆流传输；分离作用是基于气体成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流过液相而降低，则该热分离方法也被称为汽提；可替代地或另外(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)丙烯醛可以这样的方式进行：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)中或通过产物气体混合物的分级冷凝而进行基本移除，随后，将所获得的吸附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-10332758 A1、DE 10243625 A1、WO 2008/090190 A1、DE 10336386 A1、DE19924532 A1、DE 19924533 A1、DE 102010001228 A1、WO 2004/035514 A1、EP 1125912A2、EP 982289 A2、EP 982287 A1和DE 10218419 A1)。

在本文中，术语“(甲基)丙烯酸单体”为“丙烯酸单体和/或甲基丙烯酸单体”的缩写形式。

在本文中，术语“丙烯酸单体”为“丙烯醛、丙烯酸和/或丙烯酸的酯”的缩写形式。

在本文中，术语“甲基丙烯酸单体”为“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，在本文中所述的(甲基)丙烯酸单体应包含以下(甲基)丙烯酸的酯：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-乙基己基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯和甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯。

(甲基)丙烯酸单体是制备聚合物的重要起始化合物，所述聚合物可用作例如胶粘剂或卫生制品中的超吸水性材料。

在工业规模上，(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸主要通过合适的C₃/C₄前体化合物(或C₃/C₄前体化合物的前体化合物)的催化气相氧化来制备。在丙烯醛和丙烯酸的情况下，所用的这类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。