JPS5995903A

JPS5995903A - バツフル・トレイ塔

Info

Publication number: JPS5995903A
Application number: JP57205627A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yamato; 大和　敏雄; Tsutomu Oba; 大庭　勉; Tsunetoshi Kabata; 椛田　常敏
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1984-06-02
Also published as: FR2536296B1; JPH022601B2; GB2130499A; CA1224406A; GB8331393D0; DE3342324A1; GB2130499B; US4543219A; FR2536296A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はバッフル・トレイ塔に関し、より詳しくは、ガ
ス吸収、又は蒸留の如き気液接触操作に適用されるバッ
フル・トレイ塔に関する。

従来、ガス吸収、又は蒸留等に適用される気液接触装置
として、充填塔乃至棚段塔が用いられている。

充填塔は一般に塔径が小さい場合に効率がよく、塔径が
大きくなると効率が下るためスケール・アップが難しく
、所要充填高さが経験的に決められる必要がある等の欠
点があり、大口径の塔では主として所要理論段数の少な
い場合に限って利用されている。

一方、棚段塔では、スケール・アップの方法が確立され
ていて、安心して採用され得るというメリットがあるも
のの、一般に圧力損失が大きいという欠点がある。更に
棚段塔の場合、液体が接触し難い壁部等で、ポリマーが
成長する虞が多く、重合し易い不飽和化合物の精留に適
用した場合、短期間毎にメインテナンスを行なう必要が
あった。

尚、一般に知られている従来のバッフル・トレイ塔では
、構造上圧力損失を低くし得るものの、隣接段のバツフ
ル・トレイとの間のカーテン部全体に拡がった状態で気
体流が通過するため、気体と液体とが効果的に接触され
無い（接触効率が低い）故、従来のバッフル・トレイ塔
は主として加熱、冷却等の伝熱操作、煤埃の捕集目的に
使用されてきたものの、ガス吸収又は蒸留には殆んど使
用されなかった。

尚、従来のバッフル・トレイ塔において、仮にカーテン
部における気体の流速を増大させれば（換言すればバッ
フル・トレイ間の間隔、或は塔径を小さくしてカーテン
部ガス流速を大きくすれば）接触効率乃至段効率は改善
され得るものの、ウィンドウ部流速が大きくなって圧力
損失が大きくなってしまう。

本発明は前記した点に檻みなされたものであり、その目
的とするところは、液体と気体との接触効率が高く、且
つ圧力損失の少ない気液接触用のバッフル・トレイ塔を
提供することにある。

この目的は、筒状のバッフル・トレイ塔本体と、塔本体
内に配設された複数段のバッフル・トレイ手段と、バッ
フル・トレイ手段間に形成されるカーテン部を、主とし
て気体が通過する上側カーテン部と主として液体が通過
する下側カーテン部とに上下に画成すべく、塔本体内に
配設された仕切板とを有するバッフル・トレイ塔によっ
て達成される。

本発明の別の目的は、ポリマーの生じ易い不飽和化合物
の蒸留、吸収を長期間確実に行ない得るバッフル・トレ
イ塔を提供することにある。

この目的は、前記の如く構成されたバッフル・トレイ塔
によって、又はより好ましくは前記バッフル・トレイ手
段が、該バッフル・トレイ手段と塔本体とによって規定
されるウィンドウ部側程低くなるように傾斜した上面を
有するバッフル・トレイ塔によって達成される。

次に本発明による好ましい第一具体例のバックル・トレ
イ塔１を第１図乃至第３図に基づいて説明する。

第１図乃至第３図中、２は円筒状のバッフル・トレイ塔
本体であり、鉛直方向に伸延した塔本体２の塔頂部３に
は液体導入口４及び気体送出口５が形成されており、塔
本体２の塔底部６には液体送出口７及び気体導入口８が
形成されている。

９、１０、１１、１２、１３はバッフル・トレイ手段と
してのバッフル・トレイであり、バッフル・トレイ９、
１０、１１、１２、１３は夫々円孤状の縁部で塔本体２
の内壁１４に密接した半円形状の板からなる。バッフル
・トレイの段数は塔１の処理目的に応じて決められる。

各バッフル・トレイ９、１０、１１、１２、１３は実質
的に水平に且つ上下方向に等間隔に配設されている。第
１図に図示されたトレイ９乃至１３のうち第三段目のト
レイ１１及び第五段目のトレイ１３は第一段目のトレイ
９の丁度真下に位置しており、第二段目のトレイ１０及
び第四段目のトレイ１２は、第一段目のトレイ９と塔本
体２の内壁１４とによって規定された半円形の第一のウ
ィンドウ部１５の丁度真下に位置している。第三段目の
トレイ１１と相補的な半円形の第三のウィンドウ部１６
及び第五段目のトレイ１３と相補的な第五のウィンドウ
部１７は第一のウィンドウ部１５の丁度真下に位置して
おり、第二段目のトレイ１０と相補的な半円形の第二の
ウィンドウ部１８及び第四段目のトレイ１２と相補的な
半円形の第四のウィンドウ部１９は第一段目のトレイ９
の丁度真下に位置している。

バッフル・トレイの段数は蒸留乃至吸収されるべき液体
乃至気体の種類等に応じて適宜選択されるが、奇数段目
のバッフル・トレイと偶数段目のバッフル・トレイに相
補的なウィンドウ部とは実質的に同一形状であり且つ丁
度上下に重なり合う位置に位置する。換言すれば、偶数
段目のバッフル・トレイと奇数段目のバッフル・トレイ
に相補的なウィンドウ部とは実質的に同一形状であり且
つ丁度上下に重なり合う位置に位置する。

２０、２１は塔頂部３近傍から塔底部６近傍まで塔本体
２の内壁１４に沿って鉛直方向に伸延したカーテン巾調
節板であり、カーテン巾調節板２０、２１は上下方向に
隣接したトレイ９、１０、トレイ１０、１１、トレイ１
１、１２、トレイ１２、１３によって上下縁が規定され
たカーテン部２２、２３、２４、２５の水平方向の長さ
、すなわち巾Ａを規定すると共に、バッフル・トレイ９
、１０、１１、１２、１３をその直線状縁部２６、２７
、２８、２９、３０で支持すべく構成されている。

３１、３２、３３、３４は夫々カーテン部２２、２３、
２４、２５を上側カーテン部３５、３６、３７、３８及
び下側カーテン部３９、４０、４１、４２に画成してい
る仕すノ板であり、仕切板３１、３２、３３、３４は夫
々カーテン部２２、２３、２４、２５の上下方向の中間
部を横断するように両端でカーテン巾調節板２０、２１
に固定されている。

この仕切板３１乃至３４は、夫々、該仕切板３１乃至３
４がない従来のバッフル・トレイ塔の場合には不可避で
あったカーテン部２２乃至２５の上下方向の中央部にあ
たる接触効率の悪い部分をなくしている。

この明細書において、カーテン部２２、２３、２４、２
５とは、ある段のバッフル・トレイ９、１０、１１、１
２と該バッフル・トレイ９、１０、１１、１２よりも一
段下に位置しており該バッフル・トレイ９、１０、１１
、１２の直線状縁部２６、２７、２８、２９から流下す
る液体を受けとるバッフル・トレイ１０、１１、１２、
１３とによって上下縁が規定され、且つ直線状縁部２６
、２７、２８、２９を通る実質的に鉛直な乃至鉛直に近
い平面状空間部を指す。このカーテン部２２、２３、２
４、２５は、両側縁部がカーテン巾調節板面積は、接触
されるべき気体及び液体の通過可能な最大断面積に対応
する。

下側カーテン部３９、４０、４１、４２は、主として液
体が通過する領域であり、下側カーテン部の面積、即ち
、下側カーテン部高さＢ２及びカーテン巾Ａは、接触さ
れるべき液体の流計に応じて適当な大きさに設定される
。カーテン巾Ａを変えるためには、カーテン巾調節板２
０、２１を巾の異なる別の板と取り換えてもよいが、各
カーテン巾調節板２０、２１を例えば、巾方向の一部が
重なり合った少なくとも二枚の板状部材で構成し、該受
なくとも二枚の板状部材の巾方向の相対位置を変える（
重量部の巾を変える）ことによってカーテン巾を調整す
るようにしてもよい。尚、上側カーテン部の巾と下側カ
ーテン部の巾とを独立に調整するようにしてもよい。

上側カーテン部３５、３６、３７、３８は主として気体
が通過する領域であり、上側カーテン部の高さＢ１、換
言すれば面積（巾Ａ×高さＢ１）は、接触されるべき気
体の流量に応じて適当な大きさに設定される。尚、気体
の一部は下側カーテン部３９、４０、４１、４２をも通
過し得る故、気体の流量に応じて下側カーテン部の高さ
Ｂ２換言すれば面積（巾Ａ×高さＢ２）も考慮され、全
体としてカーテン部有効面積（巾Ａ×高さ（Ｂ１＋Ｂ２
））が適当な大きさに選ばれる。

カーテン部の巾が実質的に規定されていると仮定した場
合、上側及び下側カーテン部の面積は、仕切板３１、３
２、３３、３４の上縁部及び下縁部の位置、換言すれば
仕切板３１乃至３４の巾乃至高さＣ及び位置を気体の流
液に応じて調整することにより、適当な値に設定される
。上側及び下側カーテン部の面積を変えるためには、仕
切板乃至カーテン面積調節板３１、３２、３３、３４の
上下方向の取付位置を変えるか又は該板３１乃至３４を
巾Ｃの異なる別の板と取り換えてもよいが、各仕切板３
１乃至３４を、巾方向の一部が重なり合った少なくとも
二枚の板状部材で構成し、該少なくとも二枚の板状部材
の中方向の相対位置を変える（重複部の巾を変える）こ
とによって仕切板３１乃至３４の巾Ｃを変え、上側及び
下側カーテン部のうちの少なくとも一方の面積を変える
ようにしてもよい。

以上の如く、仕切板３１乃至３４を有しているために、
バッフル・トレイ塔１では、液体及び気体の流量に応じ
て、例えば低操業から高操業までの広範な操業領域にお
いて効率よく運転され得る。

なお、仕切板及びトレイを直接塔本体に固定する場合は
カーテン巾調節板は設けなくてもよい。

また、例えば、バッフル・トレイの１段数が多い場合、
カーテン部の一部には仕切仮を設けなくてもよい。

尚、バッフル・トレイ塔１において、カーテン部を通過
する気体乃至蒸気の流速は、常圧の系の場合通常２乃至
１０ｍ／ｓｅｃ、減圧系の場合通常３乃至２０ｍ／ｓｅ
ｃであるが、圧力損失を低く保ち、接触効率を高く保つ
ためには、好ましくは、常圧の系の場合通常３乃至６ｍ
／ｓｅｃ、減圧の系の場合通常３乃至１５ｍ／ｓｅｃで
ある。

尚、例えば段数の多いバッフル・トレイ塔１等で減圧蒸
留を行なう場合、上側カーテン部３５、３６、−−−等
の高さは、塔頂部に近い所程高くし（即ち上側カーテン
面積を大きく）、下へ行く程低く（即ち上側カーテン面
積を小さく）するのが好ましい。また、下側カーテン部
３９、４０、−−−等の高さも相互に異なっていてもよ
い。この場合、同一塔内での液体及び気体の流量比の変
化（塔頂〜塔底）に対応して効率の良い運転が可能とな
る。

最下段のバッフル・トレイ１３と各底部６との間にも、
同様な仕切板４３が配設されていてもよい。その場合、
この仕切板は下線部が塔底部液面下に達していてもよい
。

前記の如く構成された本発明による好ましい第一具体例
のバッフル・トレイ塔１を吸収塔として用いた場合の塔
１の操作及び動作について説明する。

塔頂部３の導入口４から塔本体２内に導入された液体は
、最上段のバッフルパトレイ９に落下し、トレイ９上の
液体はトレイ９の縁部２６からウィンドウ部１５を通っ
て全体としてカーテン状の薄膜、糸、乃至液滴流の形態
でＤ方向に第二段目のバッフル・トレイ１０上に落下す
る。トレイ１０上の液体はトレイ１０の縁部２７から下
側カーテン部３９及びウィンドウ部１８を通って全体と
してカーテン状の薄膜、糸、乃至液滴流の形態でＥ方向
に第三段目のバッフル・トレイ１１上に落下する。液体
は以下同様にカーテン状の薄膜、糸、乃至液滴流の形態
で上側カーテン部４０、４１、４２及び隣接ウィンドウ
部１６、１９、１７を通ってＤ乃至Ｅ方向にトレイ１２
、１３に落下し、最後にトレイ１３から塔底部６に落下
して送出口７から取り出される。

尚液体がトレイの縁部全巾にわたって一様に流れるよう
に、トレイ上面に縁部まで伸びる多数の平行な細溝を設
けておいてもよい。

一方、塔底部６の導入口８から塔本体２内に導入された
気体は、トレイ１３の下の半円柱状の空間４４を上方に
流れた後、カーテン部４５をＦ方向に通ってトレイ１２
の下方の半円柱状の空間４６に入り、トレイ１３からの
液体のＤ方向の流れと接触し、塔本体２の内壁１４によ
り上方に方向転換せしめられながらウィンドウ部１７を
通り、空間４６を上方に流れ、その後、空間４６から上
側カーテン部３８をＧ方向に通ってトレイ１１の下方の
半円柱状の空間４７に入る。空間４７にＧ方向に流入し
た気体は、トレイ１２からＥ方向に流下する液体と接触
した後、塔本体２の内壁１４により上方に方向転換せし
められながらウィンドウ部１９を通り空間４７を上方に
流れ、更に空間４７から上側カーテン部３７をＦ方向に
通過してトレイ１１からＤ方向に流下する液体と接触し
、ウィンドウ部１６に達する。ウィンドウ部１６を上方
に流れた気体は、同様にトレイ１０の下方の半円柱状の
空間４８、上側カーテン部３６、トレイ９の下方の半円
柱状の空間４９、上側カーテン部３５、トレイ１０の上
方の半円柱状の空間５０を通って塔頂部３に達し、送出
口５から送出される。

以上において、液体と気体との接触は、各バッフル・ト
レイの直上に位置する下側カーテン部からＤ又はＥ方向
に流下している液体流と当該バッフル・トレイの直下に
位置する上側カーテン部をほゞ水平にＦ又はＧ方向に通
過した直後の気体流との間で生じる。

このバッフル・トレイ塔１では、仕切板３１、３２、３
３、３４等によって気体が選択的に主として上側カーテ
ン部３５、３６、３７、３８等を通過せしめられるため
に、仕切板のない従来のバッフル・トレイ塔を単に気液
接触装置に適用する場合と比較して、気体流が下側カー
テン部を通過した直後の薄膜状の液体と確実に接触せし
められ得る。即ち、比較的限定された気液接触領域５１
、５２、５３、５４、５５において、液体流及び気体流
が濃密に比較的高い相対速度で接触し、この接触領域以
外の半円柱空間４６、４７、４８、４９、５０では、気
体の流路と液体の流路とが、バッフル・トレイ及び仕切
板によって分離される。

従って、気体は一つの気液接触領域から次の接触領域に
至る間に接触後の液滴をすみやかに気体流から分離せし
めうるので気液接触効率が高い。

一方、このバッフル・トレイ塔１では、上側カーテン部
付近の比較的限定された領域以外での気体流床は比較的
小さく、ゆっくりとスムーズに半円柱空間部を流れ得る
ので、気体の圧力損失が少なく保たれる。

前記した比較的流れ密度の高い気体流は、上側カーテン
部高さＢ１のみならず巾Ａを適当に規定することによっ
ても得られる。すなわら、仕切板のみならずカーテン巾
調節板２０、２１もまた、液体の流れ密度の高い領域を
通る気体流の流れ密度を高めるべく機能している。

以上の如く、バッフル・トレイ塔１では、接触効率が高
いのみならず圧力損失が小さいため、塔１を減圧蒸留塔
として用いた場合、塔底部６の温度を低くし得、塔底部
６に滞留する液体の変質の虞が少なく、蒸留に際し、比
較的低圧、低温の蒸気による加熱を行ない得、逆に塔底
部６での温度を変えない場合には塔低部３の温度を高く
し得る故、塔頂のコンデンサに低温の冷凍水等を設けな
くても、留出蒸気の冷却に安価な冷却水を用い得る。更
に、バッフル・トレイ塔１では、接触効率が高く圧力損
失が小さいために、従来の塔では塔頂及び塔底での温度
上の制約の故２塔に分層する必要があった場合でも、１
つの塔で蒸留し得るようになることも期待し得る。

加えて、このバッフル・トレイ塔１は、従来の■段塔と
異なり、その構造上発泡が比較的生じ難い故に、発泡し
易い液体にも効果的に適用され得る。

このバッフル・トレイ塔１はまた重合し易いビニル系モ
ノマー等の不飽和化合物の精留に適している。

気液の接触領域、例えば領域５２において、Ｇ方向の気
体流と衝突した薄膜状乃至糸状に近い流れ状態の液体は
液滴５６となって飛散せしめられて、塔本体２の内壁１
４に衝突し、内壁１４を洗いながら内壁１４に沿ってト
レイ１１に達する。

すなわちバッフル・トレイ塔１では、塔内壁部１４が常
に重合防止剤を含む液滴で洗われるので、たとえ内壁部
１４に不飽和化合物か凝縮しても、該凝縮液滴が内壁部
１４に長時間滞留する虞がなく、内壁部１４におけるポ
リマーの発生を回避し得る。

またバッフル・トレイは平坦であって、バッフル・トレ
イ上に液体のホールド・アップがないので、液体が塔内
にある時間が比較的短かく、ポリマー生成の虞れが少な
い。

加えて、バッフル・トレイ塔１は構造が簡単で塔製作費
も安い。

本発明による好ましい第二具体例のバッフル・トレイ塔
５８の一部が第４図及び第５図に示されている。尚、バ
ッフル・トレイ塔５８において、第一具体例のバッフル
・トレイ塔１の部材と同様に機能する同一形状の部材に
は、同一の符号が付されている。

第二具体例のバッフル・トレイ塔５８では、各バッフル
・トレイ１１ａ、１２ａ、３ａ等は、その上面５９、６
０、６１等がカーテン部側程下方に位置するように傾斜
して配役されている。各トレイ１ａ、１２ａ、１３ａ等
は、該トレイの直線状縁部２８ａ、２９ａ、３０ａ等が
実質的に、塔本体２の水平な直径方向に沿って伸長する
ように、上面の傾斜に応じた楕円板形状を有する。尚、
バッフル・トレイ１１ａ、１２ａ、１３ａ等は平板状の
かわりに、縁部２８ａ、２９ａ、３０ａ側程薄くなるよ
うなくさび形状を有していてもよく、この場合、各バッ
フル・トレイ１１ａ、１２ａ、１３ａの下面は、例えば
水平であってもよい。

このバッフル・トレイ塔５８は第一具体例のバッフル・
トレイ塔１と同様に接触効率が高く、圧力損失の低い気
液接触装置として機能し得るのみならず、このバッフル
・トレイ塔５８では、各バッフル・トレイ１１ａ、１２
ａ、１３ａ等の上面５９、６０、６１が縁部２８ａ、２
９ａ、３０ａ側程低くなっているために、小さな固形物
があっても、該固形物がすみやかに、傾斜に沿って落下
して塔底部に達し、塔５８外に排出される。従って、バ
ッフル・トレイ塔５８をポリマーの生じ易い不飽和化合
物の蒸留に適用した場合、たとえ、不飽和化合物の液中
にポリマーの核が含まれていても、ポリマーが生成乃至
成長する以前に、ポリマーの核乃至ポリマーが、トレイ
１１ａ、１２ａ、１３ａ等の傾斜に沿ってすみやかに塔
底部に達し、塔本体２外に排出され得る。以上このとお
り、このバッフル・トレイ塔５８は、ポリマーの生じ易
い不飽和化合物の蒸留に適用された場合、塔本体２の内
部にポリマーが成長する虞が極めて少なく、長期間安定
に蒸留塔として働き侍る。

尚、固形物が塔本体２内に残存乃至堆積する虞れが少な
い故に、この塔５８は、ポリマー粒子が懸濁する液、ス
ラッジを含む系の接触装置としても適している。

このバッフル・トレイ塔５８では、圧力損失が低いこと
に加えてバッフル・トレイ上における成体の滞留量、滞
留時間が少ないために、この塔５８は温度に敏感な物質
、例えば高温での安定性に乏しい物質等の蒸留にも適し
ている。

更に、この塔５８では、塔５８の運転停止時における液
切れが良く、運転開始後定常運転に入るまでの時間が短
かい故、運転の開始及び停止が容易に行なわれ得る。

尚このバッフル・トレイ塔５８において、バッフル・ト
レイの傾斜は塔５８の上部と下部とで異なっていてもよ
く、例えば、塔底部に近いバッフル・トレイ程傾斜が大
きくなっていてもよい。

バッフル・トレイ塔の単位容積当りの接触効率が高めら
れ得るように、バッフル・トレイ手段が複数のバッフル
・トレイからなっていてもよい。

第三具体例として第６図乃至第８図に示したバッフル・
トレイ塔６１では、一つの同一形状のバッフル・トレイ
６２、６３からなるバッフル・トレイ手段６４と、一つ
のバッフル・トレイ６５からなるバッフル・トレイ手段
６６とが交互に上下方向に配設されている。

ほゞ半円板状のバックル・トレイ６２、６３は塔本体２
の直径よりも少し短かい直線状縁部６７、６８が平行に
対向するように実質的に一つの水平面内に配設されてお
り、二つの平行な同長の直線状縁部６９、７０と塔本体
２の内壁に密接する二つの円弧部７１、７２とを有する
もう一方のバッフル・トレイ６５は、その直線状縁部６
９、７０がバッフル・トレイ６２、６３の直線状縁部６
７、６８と平行になるように、上下のバッフル・トレイ
手段６４の中間に実質的に水平に配設されている。尚、
バッフル・トレイ６２、６３はその上面が縁部６７、６
８側程下方に位置するように傾斜めして設けられていて
もよく、またバッフル・トレイ６５は、その直線状両縁
部６９、７０に近接する程トレイ６５の上面が下方に位
置するように、傾斜した二平面からなる上面を有してい
てもよい。

７３、７４、７５、７６はバッフル・トレイ６２とバッ
フル・トレイ６５との間に設けられたカーテン巾調節板
であり、７７、７８、７９、８０はバッフル・トレイ６
３とバッフル・トレイ６５との間に設けられたカーテン
巾調節板である。

このカーテン巾調節板７３乃至８０はバッフル・トレイ
６２、６３、６５を固定的に連結している。

尚、バッフル・トレイ６２、６３、６５を塔本体２に直
接固定する場合にはカーテン巾調節板７３乃至８０は設
けなくてもよい。

８１、８２、８３、８４は夫々その両端でカーテン巾調
節板７３乃至８０に支持された仕切板であり、仕切板８
１、８２、８３、８４は、夫々バッフル・トレイ手段６
４、６６間のカーテン部８５、８６、８７、８８を、上
側カーテン部８９、９０、９１、９２と下側カーテン部
９３、９４、９５、９６とに画成している。

この第三具体例のバッフル・トレイ塔６１では、バッフ
ル・トレイ手段６４とバッフル・トレイ手段６６との間
に、二つずつの上下カーテン部が形成されており、液体
及び気体が分流されて接触領域９７、９８、９９、１０
０で相互に接触せしめられる。

尚、カーテン巾調節板７３、７４、７７、７８の巾をカ
ーテン巾調節板７５、７６、７９、８０の巾よりも大き
くして、カーテン部８５、８６、８７、８８の巾が同じ
になるようにしてもよい。

また塔本体２として四角柱状の内部空間を有する角筒を
用いてカーテン部８５、８６、８７、８８の巾を同程度
にしてもよい。

第９図乃至第１１図には、第四具体例としてのバッフル
・トレイ塔１０１が示されている。このバッフル・トレ
イ塔１０１では、三枚のバッフル・トレイ１０２、１０
３、１０４からなるバッフル・トレイ手段１０５と二枚
の同一形状のバッフル・トレイ１０６、１０７からなる
バッフル・トレイ手段１０８とが上下方向に交互に配設
されている。

バッフル・トレイ１０２、１０４は同一形状であり、円
の弦に対応するその直線状縁部１０９、１１０がバッフ
ル・トレイ１０３の平行な直線状縁部１１１、１１２に
間隙１１３、１１４を介して平行に対向している。

バッフル・トレイ１０６、１０７は、夫々、塔本体２の
内壁１４に間隙１１５、１１６を介して対面した直線状
縁部１１７、１１８と、この直線状縁部１１７、１１８
に平行であり且つ相互に間隙１１９を介して平行に対向
した直線状縁部１２０、１２１とを有している。各バッ
フル・トレイ１０２、１０３、１０４、１０６、１０７
は水平に配設されているが、その直線状縁部１０９、１
１０、１１１、１１２、１１７、１１８、１２０、１２
１に近接した位置程トレイ上面が下方に位置するように
、トレイ上面が傾斜していてもよい。

１２２、１２３、１２４、１２５はバッフル・トレイ１
０２、１０６間に設けられたカーテン巾調節板であり、
カーテン巾調節板１２２、１２３はカーテン部１２６の
巾及び縁部１０９から流下する液体の通路の巾を規定し
ており、カーテン巾調節板１２４、１２５はカーテン部
１２７の巾及び縁部１１７からから流下する液体の通路
の巾を規定している。１２８、１２９、１３０、１３１
はバッフル・トレイ１０３、１０６間に設けられたカー
テン巾調節板であり、カーテン巾調節板１２８、１２９
はカーテン部１３２の巾及び縁部１１１から流下する液
体の通路の巾を規定しており、カーテン巾調節板１３０
、１３１はカーテン部１３３の巾及び縁部１２０から流
下する液体の通路の巾を規定している。１３４、１３５
、１３６、１３７はバッフル・トレイ１０３、１０７間
に設けられたカーテン巾調節板であり、カーテン巾調節
板１３４、１３５はカーテン部１３８の巾及び縁部１１
２から流下する液体の通路の巾を規定しており、カーテ
ン巾調節板１３６、１３７はカーテン部１３９の巾及び
縁部１２１から流下する液体の通路の巾を規定している
。

１４０、１４１、１４２、１４３はバッフル・トレイ１
０４、１０７間に設けられたカーテン巾調節板であり、
カーテン巾調節板１４０、１４１はカーテン部１４４の
巾及び縁部１１０から流下する液体の通路の巾を規定し
ており、カーテン巾調節板１４２、１４３はカーテン部
１４５の巾及び縁部１１８から流下する液体の通路の巾
を規定している。

１４６、１４７、１４８、１４９、１５０、１５１、１
５２、１５３は、夫々その両端部で対応する一対のカー
テン巾調節板に支持された仕切仮であり、仕切板１４６
乃至１５３は、夫々カーテン部１２６、１２７、１３２
、１３３、１３８、１３９、１４４、１４５を上側カー
テン部１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１５
９、１６０、１６１と下側カーテン部１６２、１６３、
１６４、１６５、１６６、１６７、１６８、１６９とに
画成している。

この第四具体例のバッフル・トレイ塔１０１では、バッ
フル・トレイ手段１３５とバッフル・トレイ手段１０８
との間に、四つずつの上下カーテン部が形成されており
、成体及び気体が分流されて、接触領域１７０、１７１
、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７で
相互に接触せしめられる。

上下カーテン部の巾及び高さはカーテン巾調節板の巾、
並びに仕切板の巾及び位置を調整することにより、調整
され得る。

この第四具体例のバッフル・トレイ塔１０１は、例えば
大径の塔に適している。尚、塔本体２は、例えば四角的
からなっていてもよい。

第１２図には本発明による第五具体例のバッフル・トレ
イ塔１７８が示されている。

このバッフル・トレイ塔１７８では、塔本体２の内径よ
りも少し小さい長さの弦状の直線状縁部１７９を有する
半円板状のバッフル・トレイ１８０と、このバッフル・
トレイ１８０と同一形状でありトレイ１８０の直線状縁
部１７９と平行な直線状縁部１８１を有するもう一つの
バッフル・トレイ１８２とが塔本体２の長手方向に沿っ
て等間隔に交互に配設されている。

１８３、１８４はカーテン巾調節板であり、カーテン巾
調節板１８３、１８４は、鉛直方向に伸延しておりバッ
フル・トレイ１８０を支持している第一の鎖直部１８５
、１８６と、第一の鉛直部１８５、１８６の下端から斜
め方向にカーテン部１８７に沿つで伸延している第一の
傾斜部１８８、１８９と、第一の傾斜部１８８、１８９
の下端から鉛直方向に伸延しておりバッフル・トレイ１
８２を支持している第二の鉛直部１９０、１９１と、こ
の第二の鉛直部１９０、１９１の下端から斜め方向にカ
ーテン部１９２に沿って第一の鉛直部１８５、１８６の
上端まで伸延している第二の傾斜部１９３、１９４とか
らなる。

１９５、１９６は仕切板であり、仕切板１９５は両端で
傾斜部１８８、１８９に固定されており、カーテン部１
８７を上側カーテン部１９７及び下側力−テン部１９８
に画成している。仕切板１９６は両端で傾斜部１９３、
１９４に固定されており、カーテン部１９２を上側カー
テン部１９９及び下側カーテン部２００に画成している
。

このバッフル・トレイ塔１７８では、上側力−テン部１
９７を通って上昇した気体は隣接した下側カーテン部２
００を通って流下する液体と接触の後、上昇して隣接の
上側カーテン部１９９に入る。（その気体の一部は該下
側カーテン部２００も通って上昇する。）上側カーテン
１９９を通って上昇した気体は隣接した下側カーテン部
１０８を通って流下する液体と接触の後隣接の上側力ー
テン部１９７に上昇する。（その気体の一部は該下側カ
ーテン部１９８も通って上昇する。）このバッフル・トレイ塔１７８では、ウィンドウ部の面
積が大きいため、塔本体２の径が小さくても圧力損失を
低く抑え得る。尚、もちろん、バッフル・トレイの上面
がウィンドウ部側程低くなるように、バッフル・トレイ
が傾斜していてもよい。

なお、本発明において、バッフルトレイは一枚板でもよ
いが、複数の板を接合して実質的に一枚としたものでも
よい。

本発明バッフル・トレイ塔を吸収又は蒸留等に適用した
場合、段効率は１５乃至２５％達し、１段当りの圧力損
失は５乃全１５ｍｍ水柱程度の低さであった。

次に、本発明バッフル・トレイ塔を用いて吸収及び蒸留
を行なった実施例について説明する。

実施例１第１図乃至第３図に示した第一具体例のバックル・トレ
イ塔１を吸収塔として用いた。内径７．８ｃｍの塔本体
２内に５段のバッフル・トレイ９、１０、１１、１２、
１３をトレイの段間隔８．５ｃｍで水平に配設した。半
円状の各ウィンドウ部１５、１８、１６、１９、１７の
面積約２４ｃｍ２、各カーテン部２２、２３、２４、２
５の巾４．６ｃｍ、上側カーテン部３５、３６、３７、
３８の夫々の巾及び高さ４．６ｍ及び２．１ｃｍ（上側
カーテン部面積は夫々約９．７ｃｍ２）、並びに下側カ
ーデン部３９、４０、４１、４２の夫々の巾及び高さ４
．６ｃｍ及び２．１ｃｍ（下側カーテン部面積は夫々約
９．７ｃｍ２）の吸収塔１に、アクロレイン蒸気１．５
モル％含有窒素ガスを導入口８から３０Ｎｍ３／ｈｒの
流速で供給すると共に、導入口４から水を４０ｌ／ｈｒ
の流速で供給し、水にアクロレインを吸収させた。この
とき、バッフル・トレイ塔１の段効率は１８．６％、ト
レイ１段当りの圧力損失は７．５ｍｍ水柱であった。

実施例２第１図乃至第３図に示した第一具体例のバッフル・トレ
イ塔１を蒸留塔として用いた。

内径７５ｍの塔本体２内に１０段のバッフル・トレイ９
、１０−−−等を、トレイの段間隔６３ｃｍで水平に設
置した。半円状の各ウィンドウ部１５、１８、−−−等
の面積２．２×１０３ｃｍ３、上側カーテン部３５、３
６、−−−等の巾及び高さ５５ｃｍ及び５ｃｍ（面積約
２．８×１０２ｃｍ）、下側カーテン部３９、４０、−
−−等の夫々の巾及び高さ５５ｃｍ及び４ｃｍ（面積２
．２×１０２ｃｍ２）の蒸留塔１に、アクリル酸ブチル
９４．６重量％及びβ−ブトキシプロピオン酸ブチル４
．０１重量％を含有する液体を塔頂部３の導入口４から
５３３ｋｇ／ｈｒの流量で供給すると共に、塔底部６の
送出口７からの液を加熱して得た空気を導入口８より導
入して蒸留した。蒸留条件は塔頂部３での圧力及び温度
を１０５℃及び３４０ｍｍＨｇ、塔底部６での温度及び
圧力を１５８℃及び３４１ｍｍＨｇとした。最上段バッ
フル・トレイ９に隣接の上側カーテン部３５での蒸気速
度は３．３１ｍ／ｓｅｃであった。この蒸留塔では、段
効率は２１％、１段当りの圧力損失は極めて低く約１．
４ｍｍ水柱であった。

実施例３第１図乃至第３図に示した第一具体例のバッフル・トレ
イ塔１を蒸留塔として用いた。

内径１７０ｃｍの塔本体２内に８０段のバッフル・トレ
イ９、１０、−−−等をトレイの段間隔３０ｃｍで配設
した。半円状の各ウィンドウ部１５、１８、−−−等の
面積１．１３５×１０４ｃｍ２、下側カーテン部３９、
４０、−−−等の面積６．５×１０２ｃｍ２．上側カー
テン部３５、３６、−−−等の面積は最上部１．９８９
×１０３ｃｍ２とし、以下徐々に減らして最下部１．０
５３×１０３ｃｍ２に至るようにした蒸留塔１にアクリ
ル酸６７．５重量％、酢酸１．９重量％、酢酸イソプロ
ピル２９．７重量％、アクリル酸ダイマー０．７重量％
を含むアクリル酸溶液を下から５１段目のバッフル・ト
レイ上に導入口を介して３０４６ｋｇ／ｈｒて供給し、
留出物の一部を塔頂部３の導入口４より還流として３２
８０ｋｇ／ｈｒで供給して蒸留した。

塔頂部３の温度及び圧力は３６℃及び８０ｍｍＨｇ、塔
底部６の温度及び圧力は９３．５℃及び１４７ｍＨｇで
あった。塔頂部３から留出物として酢酸５．６７重量％
、アクリル酸０．０４重量％、酢酸イソプロピル９４．
１重量％のものを得、塔底部６の送出口７から酢酸０．
０６重量％、アクリル酸ダイマー２．７重量％を含む濃
縮アクリル酸を得た。この時のバッフル・トレイ塔のト
レイ１段当りの圧力損失は低く１１．４ｍｍ水柱であっ
た。

以上実施例１〜３の吸収及び蒸留塔を１年間連続運転し
たが、塔内でのポリマーの発生は全く認められなかった
。

以上の如く、本発明バッフル・トレイ塔では、バッフル
・トレイ手段間に形成されるカーテン部を、主として気
体が通過する上側カーテン部と主として液体が通過する
下側カーテン部とに上下に画成する仕切板が塔本体内に
配設されているために、上側カーテン部を通って上昇す
る気体と該上側カーテン部の直上において該上側カーテ
ン部に隣接している下側カーテン部を通って流下する液
体とが効果的に接触せしめられ得、その結果このバッフ
ル・トレイ塔は、接触効率が高く圧力損失が低い気液接
触装置として機能し得る。

そして、重合性不飽和化合物の吸収、蒸留、例えばアク
ロレイン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクロ
レイン、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルモノマーの
吸収、蒸留用の塔として本発明の塔を用いた場合、塔内
部が重合物で汚れるということが全くないという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による好ましい第一具体例のバッフル・
トレイ塔の斜視説明図、第２図は第１図の塔の横断面説
明図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ断面説明図、第
４図は本発明による好ましい第二具体例のバッフル・ト
レイ塔の横断面説明図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面
説明図、第６図は本発明による好ましい第三具体例のバ
ッフル・トレイ塔の斜視説明図、第７図は第６図の横断
面説明図、第８図は第７図のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面
説明図、第９図は本発明による好ましい第四具体例のバ
ッフル・トレイ塔の斜視説明図、第１０図は第９図の横
断面説明図、第１１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ線断面説
明図、第１２図は本発明による好ましい第五具体例のバ
ッフル・トレイ塔の斜視説明図である。２−−−塔本体、９、１０、１１、１２、１３、１１ａ
、１２ａ、１３ａ、６２、６３、６５、１０２、１０３
、１０４、１０６、１０７、１８０、１８２−−−バッ
フル・トレイ、２２、２３、２４、２５−−−カーテン
部、３１、３２、３３、３４、８１、８２、８３、８４
、１４６、１４７、１４８、１４９、１５０、１５１、
１５２、１５３−−−仕切板、３５、３６、３７、３８
−−−上側カーテン部、３９、４０、４１、４２−−−
下側カーテン部。第２図（，２１）第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）筒状のバッフル・トレイ塔本体と、塔本体内に配
設された複数段のバッフル・トレイ手段と、バッフル・トレイ手段間に形成されるカーテン部を、主
として気体が通過する上側カーテン部と主として液体が
通過する下側カーテン部とに上下に画成すべく、塔本体
内に配設された仕切板とを有するバッフル・トレイ塔。
（２）カーテン部の巾が調整され得るように構成された
特許請求の範囲第１項に記載のバッフル・トレイ塔。
（３）前記中の調整が塔本体内に配設された少なくとも
二つのカーテン巾調整板によって行なわれるように構成
された特許請求の範囲第２項に記載のバッフル・トレイ塔。
（４）上側及び／又は下側カーテン部の高さを調整すべ
く塔本体の上下方向に関する仕切板の上縁部及び／又は
下縁部の位置が調整されるように構成された特許請求の
範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のバッフル・ト
レイ塔。
（５）塔本体の上下方向に関する仕切板の位置が調整さ
れるように構成された特許請求の範囲第１項乃至第４項
のいずれかに記載のバッフル・トレイ塔。
（６）各段のバッフル・トレイ手段が一枚のバッフル・
トレイからなり、液体が流下すべきバッフル・トレイの
縁部が相互に平行である特許請求の範囲第１項乃至第５
項のいずれかに記載のバッフル・トレイ塔。
（７）各段のバッフル・トレイが同一形状を有しており
、奇数段目の各バッフル・トレイは該トレイを塔本体の
長手方向に沿って平行移動した際奇数段目の別のバッフ
ル・トレイと丁度重なり合う位置に設けられており、偶
数段目の各バッフル・トレイは該トレイを塔本体の長手
方向に沿って平行移動した際隅数段目の別のバッフル・
トレイと丁度重なり合う位置に設けられている特許請求
の範囲第６項に記載のバッフル・トレイ塔。
（８）バッフル・トレイの上面が水平である特許請求の
範囲第６項又は第７項に記載のバッフル・トレイ塔。
（９）奇数段目のバッフル・トレイの前記段部とこのト
レイに隣接したバッフル・トレイの前記縁部とによって
上下縁が規定されるカーテン部が塔本体の長手方向に対
して傾斜するように構成された特許請求の範囲第６項乃
至第８項のいずれかに記載のバッフル・トレイ塔。
（１０）バッフル・トレイがその液体流下用縁部側程下
方に位置するように傾斜している特許請求の範囲第６項
又は第７項に記載のバッフル・トレイ塔。
（１１）奇数段目及び偶数段目のうちの少なくとも一方
のバッフル・トレイ手段が複数のバッフル・トレイから
なる特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載
のバッフル・トレイ塔。
（１２）塔本体が円筒状である特許請求の範囲第１項乃
至第１１項のいずれかに記載のバッフル・トレイ塔。
（１３）蒸留塔又は吸収塔として用いられるべく構成さ
れた特許請求の範囲第１項乃至第２項のいずれかに記載
のバッフル・トレイ塔。
（１４）重合し易い不飽和化合物の蒸留又は吸収に適用
されるべく構成された特許請求の範囲第１３項に記載の
バッフル・トレイ塔。