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JP2001038195A - 熱交換板を備えた反応器 - Google Patents

熱交換板を備えた反応器

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Publication number
JP2001038195A
JP2001038195A JP2000192186A JP2000192186A JP2001038195A JP 2001038195 A JP2001038195 A JP 2001038195A JP 2000192186 A JP2000192186 A JP 2000192186A JP 2000192186 A JP2000192186 A JP 2000192186A JP 2001038195 A JP2001038195 A JP 2001038195A
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JP
Japan
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reactor
heat exchange
plates
heat
exchange plates
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Withdrawn
Application number
JP2000192186A
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Otto Machhammer
オットー、マッハハマー
Gerhard Olbert
ゲールハルト、オルベルト
Uwe Dr Stabel
ウヴェ、シュタベル
Peter Zehner
ペーター、ツェーナー
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動技術的に特に好ましいものであり、異な
る化学的反応の温度プロフィールへの融通の利く適合を
可能にし、構造技術的に簡単に製造することができる、
熱交換板を備えた反応器を提供する。 【解決手段】 熱交換剤が貫流する、反応器１の長手方
向に互いに離れて配置された熱交換板２、３、４と、熱
交換板２、３、４に対する熱交換剤のための供給装置お
よび排出装置５、６と、反応媒体が貫流する、熱交換板
２、３、４の間の中間空間とを備えた円筒状の反応器１
の場合において、熱交換板２、３、４が中心の内部空間
７の場所を確保しながら反応器１中に半径方向に配置さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応器の長手方向
に互いに離れて配置された熱交換板を備えた円筒状の反
応器およびこの反応器の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】上位概念に記載された反応器は、化学的
反応技術において、殊に高い実熱量を有する反応を実施
するために公知であり、この場合には、発熱反応ならび
に吸熱反応が同様に重要である。ドイツ特許第１９７５
４１８５号明細書には、円筒状の反応容器を備えた反応
器が記載されており、この場合反応容器中には、熱薄板
として構成された熱交換板が反応器の篩底面に対して垂
直方向に整合されて並列的に所定の距離で互いに配置さ
れている。この熱交換板には、冷却剤が貫流し、この冷
却剤は、容器の蓋の領域内で適当な装置を介して熱交換
板に供給され、容器の底面の領域内で適当な装置を介し
て熱交換板から排出される。熱交換板の間には、冷却剤
との向流でガス状の反応媒体が導かれ、容器の底面の領
域内で供給され、容器の蓋の領域内で排出される。熱薄
板として構成された熱交換板は、高い加熱面積密度を有
するコンパクトな熱交換体の実現を可能にするが、この
熱交換板は、殊に容器内壁に適合しなければならないと
いう欠点を有し、この場合には、唯一の構造寸法の熱薄
板または小数の互いに異なる構造寸法、例えば２または
３個の構造寸法の熱薄板を使用することは不可能であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、本発明
の課題は、構造技術的に簡単に製造することができる、
熱交換板を備えた反応器を提供することである。
【０００４】１つの構成において、本発明の課題は、流
動技術的に特に好ましいものであり、異なる化学的反応
の温度プロフィールへの融通の利く適合を可能にする反
応器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この解決は、熱交換剤が
貫流する、反応器の長手方向に互いに離れて配置された
熱交換板と、熱交換板に対する熱交換剤のための供給装
置および排出装置と、反応媒体が貫流する、熱交換板の
間の中間空間とを備えた円筒状の反応器から出発する。
【０００６】更に、この解決は、熱交換板が中心の内部
空間の場所を確保しながら反応器中に半径方向に配置さ
れていることによって特徴付けられる。
【０００７】１つの特殊な実施変法において、この解決
は、熱交換板が周辺通路の場所を確保しながら反応器壁
から離れて配置されており、反応媒体が熱交換板の中間
空間を通して半径方向に導かれることによって特徴付け
られる。
【０００８】それによれば、熱交換板を備えた反応器の
ための構造技術的に簡単で安価な解決が見出された。
【０００９】円筒状の反応器は、一般に２つの反応器端
部に、しばしば半球形状に構成されている被覆を有し、
反応混合物および／または熱交換剤のための供給装置も
しくは排出装置を備えている。円筒状の反応器は、原則
的に全ての位置で整合されていてよく、この場合には、
垂直方向での整合が一般に有利である。
【００１０】熱交換板は、主に面積と比較して僅かな厚
さを有する、供給管および排出管を備えた内部空間を備
えた平面状の形成体である。この熱交換板は、一般に薄
板、しばしば鋼薄板から製造される。しかし、使用の場
合、殊に反応媒体および熱交換剤の性質に応じて、特殊
な、殊に耐蝕性の材料を使用することができる。熱交換
剤のための供給装置もしくは排出装置は、一般に熱交換
板の対向した端部に配置されており、本発明によれば、
円筒状の反応器中での熱交換板の半径方向での整合の場
合には、熱交換剤を熱交換板から環状導管を介して供給
するかまたは排出することは、特に好ましい。円筒状の
反応器の垂直方向に立つ整合の場合には、熱交換剤を下
側の環状導管を介して熱交換板から供給するか、または
上側の環状導管を介して熱交換板から排出することは、
特に好ましい。
【００１１】本発明によれば、熱交換板は、中心の内部
空間の場所を確保しながら反応器中に半径方向に、即ち
反応器の半径に沿って配置されている。
【００１２】適当な方法で熱交換板の間の中間空間への
反応媒体のための供給管と結合されているか、または熱
交換板の間の中間空間からの反応媒体のための排出管と
結合されている中心の内部空間は、原則的に全ての幾何
学的形、例えば多角形の形、殊に三角形、正方形、好ま
しくは正六角形または好ましくは正八角形の形ならびに
本質的に円形の形状を有することができる。
【００１３】好ましくは、熱交換板は、反応器端部を除
外して本質的に円筒状の反応器の全長に亘って反応器の
長手方向に延在している。
【００１４】１つの好ましい実施形態において、熱交換
板は、周辺通路の場所を確保しながら反応器壁から距離
をもって配置されており、この場合反応媒体は、熱交換
板の間の中間空間を通して半径方向に導かれる。周辺通
路は、好ましくは環状である。この周辺通路は、反応媒
体のための捕集室および／または分配室として使用され
る。周辺通路は、熱交換板間の中間空間の円筒状の外被
の形の篩によって分離されていてよく、同様に、相応す
る篩は、中心の内部空間の熱交換板の間の中間空間を分
離していてもよい。この構成は、殊に熱交換板の間の中
間空間内に導入されかつ反応媒体と同時の搬出が篩の編
目の開きに相応する選択によって回避されるような触媒
を使用しながら反応を実施する場合に好適である。
【００１５】反応媒体の半径方向への案内は、遠心的お
よび／または求心的に行なうことができ、その際に半径
方向への流れ挙動に対して唯一の方向付けがなされてい
る場合には、反応媒体の遠心的挙動が特に好ましい。
【００１６】半径方向に配置された熱交換板の間の反応
媒体の半径方向への流れ挙動は、圧力損失が低いという
利点を有する。ガス発生下に開始する反応の場合、遠心
的挙動の際の圧力比は、熱交換板の外向きに増加する距
離のために特に有利である。
【００１７】半径方向に配置された熱交換板の間の中間
空間を通る反応媒体の半径方向への流れ挙動の場合、使
用される熱交換面積は、連続的に変化する。即ち、反応
媒体の挙動が遠心的である場合の交換面積は、外向きに
減少し、それによって熱プロフィールが変化する反応の
場合、殊に反応経過に亘って発熱反応が減少する場合に
は、熱交換の最適化が保証される。
【００１８】全ての熱交換板の半径方向への延伸は、有
利には均等であり、したがって、反応器の容器内壁へ熱
交換板を適合させることは、不必要であり、むしろ唯一
の構造型の板を使用してよい。
【００１９】熱交換板の半径方向への延伸は、有利に反
応器半径の０．１〜１倍の範囲内、特に有利に反応器半
径の０．４〜０．９倍の範囲内にある。
【００２０】熱交換板は、本質的に平面状に構成されて
いる。これは、完全に平坦な形成体が重要であることを
意味するのではなく、むしろこの熱交換板は、殊に規則
的に湾曲していてよいし、折り重ねられていてよいし、
屈曲していてもよいし、或いは波形であってもよい。熱
交換板は、公知方法により、殊に加圧成形または真空絞
り成形により製造される。
【００２１】好ましくは、熱交換板内には、周期的に異
形成形された構造要素、殊に波形の板が配置されていて
よい。この種の構造要素は、静的混合装置中の混合要素
として公知であり、例えばドイツ特許出願第１９６２３
０５１．９号に記載されており、現在、殊に熱交換の最
適化のために使用されている。必要とされる熱プロフィ
ールに適合させるために、反応器の内部領域と比較して
反応器の外部領域でより高い板密度を設けることは、可
能であり、殊に反応器の外部領域での付加的な板は、残
りの熱交換板と比較して半径方向への延伸が僅かであ
り、有利に残りの熱交換板の半径方向への延伸に対して
０．１〜０．７倍、特に有利に０．２〜０．５倍の範囲
内の半径方向への延伸を有している。この場合、付加的
な板は、互いに等しい寸法を有していてよいが、しか
し、２つ以上の構造型の付加的な板を使用することも可
能であり、この場合には、構造型は、互いに半径方向へ
の延伸および／または長さによって区別される。
【００２２】付加的な熱交換板は、好ましくは残りの熱
交換板の間で対称的に配置されている。この付加的な熱
交換板は、それぞれの化学反応の温度プロフィールへの
適合を改善させることができる。
【００２３】１つの好ましい実施形態において、熱交換
板を楔形、殊に二重の楔形に形成させることは、可能で
ある。それによれば、熱交換板を形成する薄板は、先細
りの終端部およびそれに対向して若干幅広の終端部を備
えている。反応器中での熱交換板の半径方向の配置によ
って、反応混合物のための十分に同形の流路を保証する
ことが可能である。全体的に半径方向への同じ延伸を有
する熱交換板または半径方向への異なる延伸を有する熱
交換板を設けることは、同様に可能である。特に好まし
くは、熱交換板は、二重の楔形に形成されていてよい。
【００２４】１つの特殊な実施形式においては、熱交換
板を備えた反応器空間の外側周辺部に、少なくとも１つ
の環状通路を設けることが可能であり、この環状通路内
には、外側の熱交換板が半径方向に配置されている。
【００２５】１つの好ましい反応器の変形は、連続する
触媒堆積物を反応器の上端部の補充ドームおよび反応器
の下端部の排出装置と一緒に備えている。この場合に
は、常に触媒の完全な充填を保証する、触媒の充填が形
成される。殊に断熱条件下で反応を実施するために、触
媒堆積物中に熱交換板が配置されていない形式で反応器
を変更することは、可能である。
【００２６】特に好ましくは、外側の熱交換板は、残り
の熱交換板と比較してずれて配置されている。このずれ
た配置は、殊に強い発熱反応の場合に有利であり、この
場合には、２つの熱交換板の間に突き出している、ずれ
て配置された熱交換板の端部によって、熱交換板の間の
領域内で特に高い温度は捕捉される。このためには、ず
れて配置された熱交換板は、それぞれ少なくとも部分的
に重接合されることが特に有利である。
【００２７】１つの好ましい実施形態によれば、２個以
上の殊に取り外し可能な反応器装填材料から構成された
反応器が提供され、この場合、それぞれ２つの重なり合
って続く反応器装填材料の間での反応媒体の流れは、適
当な転向円板によって転向される。個々の反応器装填材
料は、上記の形式により、即ち殊に半径方向に配置され
た熱交換板ならびに熱交換剤および反応媒体のための供
給装置および排出装置を備えている。個々の反応器装填
材料は、必要に応じてフランジにより構成可能である。
２つの重なり合って続く反応器装填材料の間での反応媒
体の流れは、転向機能および／または分離機能をもつ適
当な転向薄板によって保証される。転向薄板の数を適当
に選択することによって、反応媒体の数回の転向は、達
成されうる。
【００２８】１つ以上の反応器装填材料に、殊に周辺通
路上で反応媒体のための中間供給個所を設けることは、
可能である。それによって、反応挙動および温度経過
は、有利に最適化されうる。
【００２９】唯一の熱交換剤循環路を有する、多数の反
応器装填材料を備えた反応器を形成させることは可能で
ある。しかし、好ましくは、熱交換板を通る２つ以上の
別個の熱交換剤循環路が設けられていてよい。それによ
って、化学反応の進歩に伴なう、異なる熱交換要件への
改善された適合を達成することができ、例えば、これま
で異なる触媒活性を有する２つ以上の触媒系を使用しな
がら実施された反応の場合には、単一の触媒系を目指す
ことができる。
【００３０】１つの特殊な実施形態において、反応器内
で中心の内部空間の上部領域には、噴射ノズルが配置さ
れており、中心の内部空間内には、同心の導管が配置さ
れており、この同心の導管は、反応器端部を除外して本
質的に反応器の全長に亘って延在しており、かつ反応器
の横断面の十分の一ないし半分の領域内で横断面積を有
する。好ましくは、同心の導管の下端部の下方での反応
器領域内には、邪魔板が配置されていてよい。
【００３１】この種の実施形態は、殊に強力な相混合が
特に重要である二相系または三相系での反応の実施、有
利にｏ−キシロールの液相酸化にとって好ましい。構造
的な実施形態によって、内部環状流は保証され、この場
合外部でポンプ循環される反応混合物の２倍ないし３０
倍、殊に５倍ないし１０倍の容積流に相当する反応混合
物の主要部分は、同心の導管を上方から下向きに貫流
し、導管と反応内壁との間の環状空間を下方から上向き
に貫流する。この種の反応器は、例えば未だ公開されて
いないドイツ特許出願第１９８５４６３７．８号に記載
されている。中心の内部空間と反応器内壁との間の反応
器空間内で熱交換板を半径方向に配置することによっ
て、殊に熱交換特性に関連して、記載された反応器は、
改善されている。
【００３２】もう１つの好ましい実施形態によれば、反
応器は、流動層反応器として形成されていてよい。流動
層中での半径方向の熱交換板の本発明による配置によっ
て、殊に熱移動は、改善されうる。
【００３３】本発明による反応器は、殊に気相中での反
応媒体にとって有利である。この場合、流動技術的利点
および僅かな圧力損失は、特に有利である。
【００３４】本発明による反応器は、特に触媒、殊に可
動触媒の存在下で気相反応を実施するために適当であ
る。この場合、可動触媒は、殊に固定層触媒と比較して
微粒状に構成させることができるという利点を有し、そ
れによって接触作用に有効な表面積は大きくなる。
【００３５】しかし、また、付加的にかまたは可動触媒
に対して選択的に同一の可動触媒を被覆として反応器の
熱交換板上に施こすことも可能である。熱交換板の被覆
は、反応器中への内蔵前または内蔵後に行なうことがで
きる。熱交換板が既に内蔵されている場合には、触媒の
懸濁液は、反応器を通してポンプ輸送される。殊に電解
析出方法によれば、触媒は、熱交換板に接して析出さ
れ、引続き例えば熱交換板中での熱い熱交換剤によって
かまたは可動ロールガスステーション（mobile Waelzga
sstation）によりか焼される。被覆は、反応器内への内
蔵前に浸漬または噴霧によって行なうことができる。被
覆された熱交換板を使用することによって、反応熱の最
適な導出が保証される。
【００３６】特に好ましくは、反応器は、発熱反応、殊
に酸化反応の実施のため、特に有利に炭化水素、殊にア
ルカンおよびアルケンの酸化のために使用されることが
でき、ならびにアクロレイン、アクリル酸、酸化エチレ
ン、酸化プロピレン、無水マレイン酸、無水フタル酸ま
たはグリオキサールの製造のために使用されることがで
きる。
【００３７】更に、好ましくは、発熱反応、殊に脱水素
化、有利にプロパンの脱水素化、エチルベンゾールから
のスチロール合成、ホルムアミドからの青酸の製造なら
びにビニルホルムアミド製造を実施することができる。
【００３８】次に、本発明を実施例および図面につき詳
説する。複数の図面には、同様の符号および同様かまた
は相応する特徴が示されている。
【００３９】
【発明の実施の形態】反応器半径Ｒを有する１つの好ま
しい本発明による反応器１の図１に記載された横断面図
は、半径方向への延伸ｒを有する半径方向に配置された
熱交換板２を示し、この延伸は、反応器の横断面上で対
称的に分布されており、中心の内部空間７の場所を確保
している。
【００４０】図１（A）は、熱交換剤のための供給管５
および排出管６を備えた熱交換板２の縦断面Ａ−Ａを示
す。
【００４１】図２は、熱交換板２以外に、熱交換板２と
比較して僅かな半径方向への延伸を有する対称的に配置
された付加的な熱交換板３を示す。
【００４２】図３は、熱交換板２と比較してそれぞれ僅
かな半径方向への延伸を有しかつ反応器の横断面上に対
称的な配置を有する付加的な熱交換板３、４の２つの異
なる構造型を示す。
【００４３】図４（A）は、周辺通路８を有する好まし
い実施形式によって１つの縦断面を示す。必要に応じ
て、滞留スクリーン１３が設けられていてよい。
【００４４】図４（B）は、縦断面図の図４（A）に記載
された反応器の横断面を示す。
【００４５】図５（A）には、フランジを介して結合さ
れる、多数の反応器装填材料から構成された反応器が縦
断面図で略示されている。反応混合物は、半径方向で遠
心的または求心的に交互に反応器を貫流し、この場合多
数の反応器装填材料の間には、転向円板９が配置されて
いる。反応混合物の中間供給の可能性は、左右の矢印に
よって示されている。
【００４６】図５（B）には、縦断面図の図５（A）に記
載された反応器の領域Ａ−Ａが横断面図で示されてお
り、図５（C）には、縦断面図の図５（A）に記載された
反応器の領域Ｂ−Ｂが横断面図で示されている。
【００４７】縦断面図の図６（A）に略示された反応器
は、熱交換剤の２つの別個の循環路を備えており、この
場合供給装置５および排出装置６は、有利に環状通路と
して構成されている。
【００４８】図６（B）の横断面図（図6（A）中の断面
Ａ−Ａ）は、半径方向への異なる延伸を有する熱交換板
２、３、４の好ましい実施形式を示す。
【００４９】図７（A）には、連続する触媒堆積物１７
を備えた反応器が縦断面図で略示されている。触媒は、
補充ドーム１８を介して導入され、殊に振動機により揺
動して導入される。補充ドームを介しての導入によっ
て、常に触媒の緩衝が存在し、この触媒の緩衝は、常に
触媒の連続的な充填により保証されている。触媒堆積物
１７は、特に必要に応じて触媒の排出口に保持格子板を
備えた適当な、殊に円錐形に構成された排出装置１９を
介して反応器１から取出される。反応器の周囲には、反
応混合物のために１つ以上の殊に環状の中間供給管２０
が設けられていてよい。この反応器は、有利に内蔵物全
体、殊に熱交換板２、３、４、１６が差込モジュールと
して形成され、適当な装置、殊にクレーンにより何時で
も取出すことができ、それによって取り扱いやすいよう
に構成されている。
【００５０】図７（B）および７（C）は、縦断面図の図
７（A）に記載された反応器の領域Ａ−Ａおよび領域Ｂ
−Ｂをそれぞれ横断面図で示す。矢印によって、反応混
合物の流れは、図７（B）において内向きから外向き
に、および図７（C）において外向きから内向きに示さ
れている。
【００５１】図８（A）には、連続する触媒堆積物１７
および反応混合物のための中間供給管２０を有する、本
発明による反応器の他の好ましい実施形態が縦断面図で
略示されている。図７（A）〜７（C）に示された実施形
態とは異なり、触媒堆積物中には、熱交換板は設けられ
ていない。この種の実施形態は、殊に断熱的反応の運転
の場合、例えばスチロール法の場合には、有利である。
環状通路１５内に配置された熱交換板１６以外に、中心
の内部空間７には、熱交換板２を配置することができ、
殊に図中で矢印付きの実線で示されているように、反応
混合物のための転向領域内で反応混合物を案内するため
に中心の内部領域を空にしたままで熱交換板２を配置す
ることができる。図８（B）および８（C）の横断面図に
示されているように、触媒堆積物１７の領域内には、熱
交換板は配置されていないことを明らかに認めることが
できる。内部の熱交換板２は、必要な場合にのみ設けら
れる。
【００５２】図９には、反応媒体の内部環状流を有する
反応器が縦断面図で略示されている。この反応媒体は、
同心の導管１１中に浸漬されていてよいか、またはこの
導管の上方で終わっていてもよいノズル１０を介して導
入され、中心の内部管と内部の環状流中の反応器内壁と
の間の空間内に導かれる。この環状流の構成は、特に反
応器底面の領域内に配置された邪魔板１２によって支持
されている。
【００５３】図１０は、略示された流動層反応器の縦断
面図を示す。容器底面の領域内には、分配板１４が配置
されており、この分配板上には、下側の反応器端部を介
して反応ガスを供給する場合の流動層が構成されてい
る。この流動層中には、熱交換板２が半径方向に配置さ
れている。
【００５４】図１１（A）は、反応器１の下側領域内に
分配部材２１を有する気泡塔型反応器として構成された
特殊な実施形態を縦断面図で略示しており、この場合こ
の分配部材は、多孔質媒体、殊にフリットとして、また
は多孔板として構成されている。この分配部材の機能
は、管壁中に細孔を備えた差込管を引き継ぐものであっ
てよい。矢印によって、反応器１の下側の中心領域内で
のガスの供給および上側の中心領域内でのガスの排出は
明らかであり、ならびに分配部材２１の上方で反応器１
の下側領域内での液体の供給および周辺部で反応器の上
側領域内での液体の排出は明らかである。図１１（B）
の横断面図（図11（A）中の断面Ａ−Ａ）は、例示的に
半径方向への異なる広がりを有する半径方向に配置され
た熱交換板２、３を示す。
【００５５】図１２には、結晶化装置としての他の特殊
な実施形態が縦断面図で示されている。結晶化すべき混
合物は、供給管２３を介して同心の導管１１の内部領域
内に導入され、そこには、撹拌機２２が配置されてい
る。攪拌軸は、図面に示されているように、上方から設
けることができるが、しかし、攪拌軸を下方から反応器
中に配置することも原則的に可能である。半径方向に配
置された熱交換板２の下方には、粗大粒子取出し管２４
が設けられており、反応器１の周辺部には、微細粒子取
出し管２５が設けられている。
【００５６】図１３〜１５には、楔形に形成された熱交
換板を備えた本発明による反応器の特殊な実施形態が横
断面図で示されている。前記に既述したように、熱交換
板は、一般に薄板から製造されている。この薄板は、厳
格に平行に配置されている必要はなく、むしろ先細りの
終端部および対向して若干幅広の終端部を備えた楔形の
構成であることも可能である。このように構成された熱
交換板は、特に有利に半径方向での配置で反応器中に取
り付けることができる。この場合、殊に好ましいのは、
反応混合物のための十分に同形の流路を熱交換板の間に
形成させることである。その上、この種の楔形の熱交換
板を製造することは、技術的に簡単であり、安価であ
る。
【００５７】図１３に示されているように、楔形に構成
される熱交換板２の全体は、同形に形成されていてよい
が、しかし、図１４の記載に相応して、半径方向への大
きい広がりを有する熱交換板２以外に、半径方向への僅
かな広がりを有する付加的な熱交換板３を設けることも
可能である。
【００５８】図１５には、特殊に構成された楔形の熱交
換板２６が示されており、この熱交換板は、二重に楔形
に形成されており、反応剤混合物の特に好ましい案内が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による反応器の第１の実施形態を示す横
断面図（図1（A））、および図１（A）に記載の熱交換
板のA-A線に沿う縦断面図（図1（B））である。
【図２】付加的な熱交換板を有する好ましい実施形態を
示す横断面図である。
【図３】付加的な熱交換板の２つの構造型を有する他の
好ましい実施形態を示す横断面図である。
【図４】周辺通路および反応媒体の半径方向への案内部
材を有する好ましい実施形態を示す縦断面図（図4
（A））、および図４（A）に記載された実施形態のA-A
線に沿う横断面図（図4（B））である。
【図５】多数の反応器装填材料を有する他の好ましい実
施形態を示す縦断面図（図5（A））、および図５（A）
に記載された反応器のＡ−Ａ線に沿う横断面図（図5
（B））、および図５（A）に記載された反応器のＢ−Ｂ
に沿う横断面図（図5（C））である。
【図６】熱交換剤の多数の循環路を有する他の好ましい
実施形態を示す縦断面図（図6（A））、および図６
（A）に記載された反応器のＡ−Ａ線に沿う横断面図
（図6（B））である。
【図７】中間供給管および触媒堆積物を有する他の好ま
しい実施形態を示す縦断面図（図7（A））、図７（A）
に記載された反応器のＡ−Ａに沿う横断面図（図7
（B））および図７（A）に記載された反応器のＢ−Ｂ線
に沿う横断面図（図7（C））である。
【図８】中間供給管および触媒堆積物を有するが、この
場合には触媒堆積物中に熱交換板は配置されていない、
他の好ましい実施形態を示す縦断面図（図8（A））、図
８（A）に記載された反応器のＡ−Ａ線に沿う横断面図
（図8（B））、および図８（A）に記載された反応器の
Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図（図8（C））である。
【図９】反応媒体の内部環状流を有する他の好ましい実
施形態を示す縦断面図である。
【図１０】流動層反応器としての他の好ましい実施形態
を示す縦断面図である。
【図１１】気泡塔型反応器としての他の好ましい実施形
態を示す縦断面図（図11（A））、および図１１（A）に
記載された反応器のA-A線に沿う横断面図（図11（B））
である。
【図１２】結晶化装置としての他の好ましい実施形態を
示す縦断面図である。
【図１３】楔形に形成された熱交換板を有する他の好ま
しい第１の実施形態を示す横断面図である。
【図１４】楔形に形成された熱交換板を有する他の好ま
しい第２の実施形態を示す横断面図である。
【図１５】楔形に形成された熱交換板を有する他の好ま
しい第３の実施形態を示す横断面図である。
【符号の説明】
１ 反応器、 ２、３、４、１６ 熱交換板、 ５、２
３ 供給管、 ６ 排出管、 ７ 中心の内部空間、
８ 周辺通路、 ９ 転向円板、 １０ ノズル、 １
１ 同心の導管、 １３ 滞留スクリーン、 １４ 分
配板、 １５環状通路、 １７ 触媒堆積物、 １８
補充ドーム、 １９ 排出装置、 ２０ 環状の中間供
給管、 ２１ 分配部材、 ２２ 撹拌機、 ２４、２
５ 粗大粒子取出し管、２６ 楔形の熱交換板、 Ｒ
反応器半径、 ｒ 半径方向への延伸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲールハルト、オルベルト ドイツ、69221、ドセンハイム、フランケ ンヴェーク、11 (72)発明者 ウヴェ、シュタベル ドイツ、67166、オターシュタット、パペ ルシュトラーセ、31 (72)発明者 ペーター、ツェーナー ドイツ、67071、ルートヴィッヒスハーフ ェン、エーリヒ−ケストナー−シュトラー セ、15

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱交換剤が貫流する、反応器（１）の長
    手方向に互いに離れて配置された熱交換板（２、３、
    ４）と、熱交換板（２、３、４）に対する熱交換剤のた
    めの供給装置および排出装置（５、６）と、反応媒体が
    貫流する、熱交換板（２、３、４）の間の中間空間とを
    備えた円筒状の反応器（１）において、熱交換板（２、
    ３、４）が中心の内部空間（７）の場所を確保しながら
    反応器（１）中に半径方向に配置されていることを特徴
    とする、熱交換板を備えた円筒状の反応器（１）。
  2. 【請求項２】 熱交換板が反応器端部を除いて本質的に
    円筒状の反応器（１）の全長に亘って延在していること
    を特徴とする、請求項１記載の反応器（１）。
  3. 【請求項３】 熱交換板（２、３、４）が周辺通路
    （８）の場所を確保しながら反応器壁から離れて配置さ
    れており、反応媒体が熱交換板（２、３、４）の中間空
    間を通して半径方向に導かれることを特徴とする、請求
    項１または２に記載の反応器（１）。
  4. 【請求項４】 全ての熱交換板（２、３、４）の半径方
    向への延伸（ｒ）が均等であり、反応器の半径（Ｒ）の
    ０．１〜１倍、特に反応器の半径（Ｒ）の０．４〜０．
    ９倍であることを特徴とする、請求項１から３までのい
    ずれか１項に記載の反応器（１）。
  5. 【請求項５】 熱交換板（２、３、４）が本質的に平面
    状であることを特徴とする、請求項１から４までのいず
    れか１項に記載の反応器（１）。
  6. 【請求項６】 熱交換板（２、３、４）内には、周期的
    に異形成形された構造要素、殊に波形の板が配置されて
    いることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか
    １項に記載の反応器（１）。
  7. 【請求項７】 反応器の内部領域と比較して反応器の外
    部領域での熱交換板（２、３、４）の密度が高く、殊に
    反応器の外部領域での付加的な熱交換板（３、４）は、
    残りの熱交換板（２）と比較して半径方向への延伸
    （ｒ）が僅かであり、有利に残りの熱交換板（２）の半
    径方向への延伸に対して０．１〜０．７、特に有利に
    ０．２〜０．５倍の範囲内にあることを特徴とする、請
    求項１から５までのいずれか１項に記載の反応器
    （１）。
  8. 【請求項８】 付加的な熱交換板（３、４）の構造型が
    ２つ以上であり、この場合これらの構造型は、互いに半
    径方向への延伸によって区別されていることを特徴とす
    る、請求項７記載の反応器（１）。
  9. 【請求項９】 熱交換板（２、３、４）が楔形、殊に二
    重の楔形に形成されていることを特徴とする、請求項１
    から８までのいずれか１項に記載の反応器（１）。
  10. 【請求項１０】 熱交換板（２、３、４）を備えた反応
    器空間の外側周辺部には、少なくとも１つの環状通路
    （１５）が設けられており、この環状通路内には、外側
    の熱交換板（１６）が半径方向に配置されていることを
    特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載
    の反応器（１）。
  11. 【請求項１１】 外側の熱交換板（１６）が熱交換板
    （２、３、４）と比較してずれて配置されていることを
    特徴とする、請求項１０記載の反応器（１）。
  12. 【請求項１２】 連続する触媒堆積物（１７）が補充ド
    ーム（１８）と一緒に反応器（１）の上側領域内に設け
    られており、排出装置（１９）が反応器（１）の下側領
    域内に設けられていることを特徴とする、請求項１から
    １１までのいずれか１項に記載の反応器（１）。
  13. 【請求項１３】 触媒堆積物（１７）の領域内には熱交
    換板（２、３、４）が配置されていないことを特徴とす
    る、請求項１２記載の反応器（１）。
  14. 【請求項１４】 ２個以上の殊に取り外し可能な反応器
    装填材料から構成され、それぞれ２つの重なり合って続
    く反応器装填材料の間での反応媒体の流れが適当な転向
    円板（９）によって転向されることを特徴とする、請求
    項１から１１までのいずれか１項に記載の反応器
    （１）。
  15. 【請求項１５】 熱交換板（２、３、４）を通る２つ以
    上の別個の熱交換剤循環路が設けられていることを特徴
    とする、請求項１４記載の反応器（１）。
  16. 【請求項１６】 中心の内部空間（７）にはノズル（１
    ０）および同心の導管（１１）が配置されており、この
    同心の導管が反応器端部を除外して本質的に反応器
    （１）の全長に亘って延在しており、かつ反応器（１）
    の横断面の十分の一ないし半分の領域内で横断面積を有
    することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか
    １項に記載の反応器（１）。
  17. 【請求項１７】 同心の導管（１１）の下端部の下方で
    の反応器領域内で邪魔板（１２）が配置されていること
    を特徴とする、請求項１６記載の反応器（１）。
  18. 【請求項１８】 流動層反応器に関するものであること
    を特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記
    載の反応器（１）。
  19. 【請求項１９】 触媒、殊に可動触媒の存在下に気相反
    応を実施するための請求項１から１５までのいずれか１
    項または請求項１８に記載の反応器（１）の使用。
  20. 【請求項２０】 発熱反応、殊に酸化反応の実施、特に
    有利に炭化水素、殊にアルカンまたはアルケンの酸化な
    らびにアクロレイン、アクリル酸、酸化エチレン、酸化
    プロピレン、無水マレイン酸、無水フタル酸またはグリ
    オキサールの製造のための請求項１から１８までのいず
    れか１項に記載の反応器（１）の使用。
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