分配頭足夠小，以穿過直徑不大于30cm(12’’)的圓形開口。導(dǎo)管(303)的上端穿過處理容器的頂蓋中的容器噴嘴(302)，且設(shè)有處理液體源，且可選為動(dòng)力流體源。如上文所述，液體分配器可水平地定向(即，導(dǎo)管水平的)，或相對(duì)于垂直平面成其它的中間的角度；然而，優(yōu)選使用垂直定向。
[0023]分配頭包括一個(gè)或多個(gè)液體輸送端口，液體經(jīng)由其作為流、射流或霧化噴霧排放。液體輸送端口的尺寸、形狀和定向，以及變量如液體供應(yīng)流速、壓力和粘性，控制液體排放的角度，排放液體行進(jìn)的距離，以及在其接觸表面如容器壁時(shí)排放液體可產(chǎn)生的任何幾何覆蓋圖案(例如，圓形、流、平扇形、矩形)。液體輸送端口構(gòu)造的實(shí)例包括但不限于圓柱形孔、包括節(jié)流孔口的端口、楔形槽口和噴灑噴嘴頭。在包括一個(gè)以上的輸送端口的分配頭中，各個(gè)端口的構(gòu)造可相同或可不相同。
[0024]用于液體分配器(導(dǎo)管和分配器頭)的構(gòu)造的材料可包括任何處理相容的材料，如，金屬、塑料、陶瓷、復(fù)合物或它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，分配器包括300系列不銹鋼，例如，304、316或317不銹鋼。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，分配器包括300系列和400系列不銹鋼構(gòu)件兩者。在又一個(gè)實(shí)施例中，分配器包括阻聚銅合金，如美國專利第7，906，679中描述的那些。在另一個(gè)實(shí)施例中，分配器包括防腐蝕材料，例如，鉭或環(huán)氧樹脂。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，動(dòng)力流體流過垂直導(dǎo)管和分配頭，且在液體分配器的操作期間排放。動(dòng)力流體可為處理液體，或其可為僅用于提供用于運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的單獨(dú)的流(例如，壓縮空氣、氮、水、處理液體)。動(dòng)力流體流過分配頭，以驅(qū)動(dòng)分配頭圍繞導(dǎo)管的縱軸線的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在優(yōu)選實(shí)施例中，分配頭沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向圍繞導(dǎo)管軸線平穩(wěn)且連續(xù)地環(huán)繞完整的360°。本領(lǐng)域中已知的各種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如齒輪、內(nèi)部渦輪或脈沖槳可用于操作分配器。當(dāng)處理流體并未用作動(dòng)力流體時(shí)，動(dòng)力流體可作為備選經(jīng)由導(dǎo)管以外的器件傳送至分配頭或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0026]在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，分配頭可旋轉(zhuǎn)經(jīng)過小于360。的弧，然后反向，且返回其最初的起始點(diǎn)；此運(yùn)動(dòng)將呈現(xiàn)出可在一些過程中有益的連續(xù)地重復(fù)的〃循環(huán)〃形式的操作。此外，在一些實(shí)施例中，分配頭的運(yùn)動(dòng)可為不連續(xù)的，類似于旋轉(zhuǎn)沖擊草地噴灌器的分階段的運(yùn)動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，從分配頭排放的液流可以以二維或甚至三維波形圖案擺動(dòng)；此液體排放可通過流體擺動(dòng)器結(jié)合在分配頭內(nèi)產(chǎn)生，例如，美國專利第4，151，955號(hào)中所述的那些。
[0027]在優(yōu)選實(shí)施例中，動(dòng)力流體為處理液體，且經(jīng)由液體輸送端口排放的處理液體的慣性力引起分配頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得頭沿與液體排放方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，即，排放處理流體使得分配頭推動(dòng)。處理流體用作動(dòng)力流體是優(yōu)選的，因?yàn)榉峙漕^的運(yùn)動(dòng)在不需要電機(jī)或旋轉(zhuǎn)軸和相關(guān)聯(lián)的軸密封件的情況實(shí)現(xiàn)，從而減少設(shè)備成本、穿過軸密封件的工藝泄漏的潛在可能，以及維護(hù)問題，以及減小單體可在其上冷凝的分配器的總的處理面對(duì)表面面積。
[0028]處理液體的選擇由將使用的液體分配器的工藝確定?？墒褂门c工藝相容的任何液體。在工藝為(甲基)丙烯酸單體工藝的情況中，處理液體可包括水、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、醇、溶劑、吸收劑和阻聚劑中的一種或多種。在優(yōu)選實(shí)施例中，(甲基)丙烯酸單體處理容器用于生產(chǎn)選自由丙烯醛、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-辛酯、丙烯酸2-( 二甲基氨基)乙酯、異丁烯醛、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-( 二甲基氨基)乙酯構(gòu)成的集合的一種或多種化合物的工藝中。由于通常在除大氣壓力以外的壓力(例如，亞大氣壓力)下操作(甲基)丙烯酸單體處理容器，故通常期望在處理容器內(nèi)的操作壓力下以低于其沸點(diǎn)的溫度將處理液體供應(yīng)至液體分配器。在一些實(shí)施例中，處理液體在接近環(huán)境溫度(大約20°C)下供應(yīng)至液體分配器。在一些其它實(shí)施例中，處理液體在處于或甚至低于其冷凝溫度下供應(yīng)至液體分配器。通常，處理液體在低于其沸點(diǎn)的溫度下供應(yīng)至液體分配器。
[0029]在優(yōu)選實(shí)施例中，處理液體包括一種或多種阻聚劑。所述阻聚劑選自抑制α-β不飽和化合物(例如，(甲基)丙烯酸單體)的聚合的化合物，且以足以防止或減少聚合的量提供。適合的阻聚劑包括但不限于酚抑制劑(對(duì)苯二酚、對(duì)苯二酚一甲基醚、二叔丁基對(duì)甲苯酚等)、吩噻嗪、4-0Η或4-氧基TEMPO類型的TEMPO硝酰化合物，或可溶性錳或銅鹽，以及它們的混合物。
[0030]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，結(jié)合本發(fā)明的處理容器可為選自驟冷室、吸收塔、接觸冷凝器、分餾冷凝器、脫水塔、后處理塔、洗滌器、蒸餾塔和儲(chǔ)槽構(gòu)成的集合的蒸氣-液體接觸容器。作為備選，處理容器可為整體結(jié)合的處理容器，其包括選自以下構(gòu)成的集合的兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的處理區(qū)段:驟冷區(qū)段、吸收區(qū)段、部分冷凝區(qū)段、洗滌區(qū)段、填料區(qū)段、接觸冷凝區(qū)段、塔盤區(qū)段、提餾區(qū)段和精餾區(qū)段。處理容器可包括選自以下構(gòu)成的集合的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部構(gòu)件:塔盤、塔盤支承件、規(guī)整填料、散堆填料、進(jìn)料分配器、破沫器、固定噴灑噴嘴、擋板、液體分配槽，以及側(cè)饋分收集塔盤(side draw collect1n tray)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，分配頭的旋轉(zhuǎn)不同于固定噴灑噴嘴或液體分配器塔盤，提供了均勻的液體覆蓋，且有助于蒸氣-液體接觸操作的最佳熱和質(zhì)量傳遞。此外，本發(fā)明的各種實(shí)施例可包括具有一個(gè)或多個(gè)液體輸送端口的分配頭和/或具有一個(gè)或多個(gè)液體輸送端口的導(dǎo)管，使得液體分配器是自清洗的。如本文在說明書和權(quán)利要求中各處使用的"自清洗"意思是將液體從液體分配器排放到分配器自身的外表面上，從而提供自清洗動(dòng)作。作為優(yōu)選，包括在本發(fā)明的實(shí)施例中的自清洗分配器包括分配器頭，其具有至少一個(gè)輸送端口，端口構(gòu)造成在分配器運(yùn)動(dòng)時(shí)提供+ 10°或更大的液體覆蓋角?！ㄒ后w覆蓋角〃相對(duì)于導(dǎo)管的縱軸線測(cè)量，其中0°表示平行于導(dǎo)管，且180°表示垂直于導(dǎo)管。正角表示方向朝導(dǎo)管與容器壁的附接點(diǎn)的液流。負(fù)角表示方向遠(yuǎn)離導(dǎo)管與容器壁的附接點(diǎn)的液流。如果液體分配器不是自清洗的，則優(yōu)選本發(fā)明的實(shí)施例包括構(gòu)造成將液體排放到彼此的多個(gè)液體分配器，使得從各個(gè)液體分配器排出的液體能夠清洗另一個(gè)相鄰液體分配器的外表面。
[0032]清洗分配器(S卩，導(dǎo)管和分配頭兩者)的外表面防止冷凝聚合物的累積。清洗動(dòng)作可通過例如將獨(dú)立的分配器頭端口構(gòu)造成將液體連續(xù)排放到其自身上來實(shí)現(xiàn)，或一排分配器還可構(gòu)造成為了更大的可靠性和更完整的清洗液體覆蓋來彼此相互清洗。分配頭的運(yùn)動(dòng)還引起液滴從分配器頭的外表面流出，以進(jìn)一步減小污垢累積的趨勢(shì)。
[0033]防結(jié)垢液體分配器的分配頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還提供了隨附的潤濕，S卩，分配器以處理容器內(nèi)的處理液體的一部分潤濕容器的蒸氣空間中的鄰近處理面對(duì)表面。分配器運(yùn)動(dòng)確保了大處理面對(duì)表面區(qū)域的均勻的液體覆蓋，如，容器頭和壁。大體上，由處理容器內(nèi)部的處理面對(duì)表面的隨附的潤濕引起的潤濕液體速率小于0.5m3/m2-hr0根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，有可能通過使用移動(dòng)的分配器來實(shí)現(xiàn)高效的潤濕，相比于以前的系統(tǒng)，分配器需要更少量的清洗液體以保持表面沒有冷凝聚合物。
[0034]在圖2A-2G中，示出了具有變化的液體覆蓋角的分配器的各種實(shí)施例。實(shí)施例2A至2D為自清洗的，而實(shí)施例2E至2G不是。圖4A-4C表示附加的自清洗實(shí)施例:4A表示組合兩個(gè)排放端口的構(gòu)造，其中一個(gè)具有+60°，而另一個(gè)具有-90°的液體覆蓋角；4B表示自清洗構(gòu)造，其中分配頭在垂直導(dǎo)管的上端處，且液體覆蓋角為+ 270° ;且4(:表示自清洗構(gòu)造，其中導(dǎo)管水平地定向，且液體覆蓋角為+ 180°。
[0035]認(rèn)識(shí)到的是，具有旋轉(zhuǎn)軸的安裝在導(dǎo)管上的分配器頭可獲得關(guān)于容器內(nèi)的更均勻的液體分配的一些益處。然而，如果軸和分配器頭一齊旋轉(zhuǎn)，如果分配器頭不包括圍繞導(dǎo)管的圓周定向的液體輸送端口則可有損自清洗。使軸與具有不足數(shù)目或構(gòu)造的液體輸送端口的分配器頭一齊旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生導(dǎo)管的表面上的干燥區(qū)域，因?yàn)閷?dǎo)管的表面的區(qū)域可能沒有接收來自朝向上的排放端口的任何液體。
[0036]因此，本發(fā)明的各種實(shí)施例由于處理液體的均勻分配而提供了改善的質(zhì)量和/或熱的傳遞的益處。另外，由于本發(fā)明的實(shí)施例可為自清洗的，故可防止分配器以及接收來自液體分配器的隨附的潤濕的處理面對(duì)容器表面上的聚合物累積。
[0037]實(shí)例
為了更完全理解本發(fā)明，僅以示例的方式提供了以下實(shí)例。
[0038]實(shí)例1
參看圖1，4.3米(14英尺)直徑的脫水塔(110)可用作蒸氣-液體接觸容器。脫水塔(110)的總高度可超過45米(146英尺)。脫水塔可為用于回收丙烯酸的工藝的一部分，如美國專利第8，242，308號(hào)中公開的工藝。
[0039]脫水塔(110)可構(gòu)造為整體處理塔，意思是容器包括多個(gè)處理區(qū)段:上填料床區(qū)段(140)、中間塔盤區(qū)段(145)和下驟冷區(qū)段(150)。類似的處理步驟可在兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)處理容器中執(zhí)行，而非如該實(shí)例中使用的單個(gè)容器中。
[0040]旨在均勻分配的流速將為穿過占據(jù)塔的上區(qū)段(140)的整個(gè)截面面積的Mellapak? 250.Y 規(guī)整填料(Sulzer Chemtech (Pasadena, Texas USA)市售的)的床的大約14，545kg/hr(32，0001bs/hr)的處理液體。處理液體可為包括冷凝輕組分的回流液流(10