换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器。更详细而言，涉及换热器、晶体生成装置、纯化装置、晶体的生成方法、易聚合性化合物的制造方法以及易聚合性化合物的纯化方法。

背景技术

晶体生成装置为了使被纯化物结晶并提高其纯度而在工业上被广泛利用。在化学工业的大部分的领域中，要求得到杂质进一步降低的高质量的化合物，因此，对更优异的晶体生成装置进行了各种研究。

在工业方面，化合物纯化前的粗制化合物大部分通过经由连续式的纯化工序而被纯化。例如，公开了如下丙烯酸的制造方法：收集使原料气体进行接触气相氧化反应而得到的含丙烯酸的气体并使其析晶纯化，将剩余母液中含有的丙烯酸的迈克尔加成物分解并送回至收集工序(例如，参照专利文献1)。

作为晶体生成装置，也期望连续式的装置，作为连续式的晶体生成装置，例如可列举Votator型换热器、刮板式冷却换热器(Scraped Surface Heat Exchanger)、冷却盘式结晶器(cooling Disc Crystallizer)等。

另外，以往以来，记载有如下方法：在处理易聚合的液体、含有附着性的物质的液体的装置、具体而言是具有轴的泵中，将支承该轴部分的构件(轴衬)设为氟树脂或玻璃纤维加强氟树脂，并实施使摩擦系数降低的处理(例如，参照专利文献2)。

公知的是，这样的以聚四氟乙烯(PTFE)为代表的氟树脂具有较高的耐化学药品性和在树脂中特别优异的摩擦特性(低摩擦系数)(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-182437号公报

专利文献2：日本特开平6-272688号公报

专利文献3：日本特开2016-175955号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，本发明人们对用于处理易聚合性化合物的换热器和晶体生成装置进行了深入研究得出了如下新的课题：在具有用于刮取在内壁面附着的物质或晶体的刮板和轴的连续式的换热器或晶体生成装置中，即使基于专利文献2所述的以往的见解而将轴的轴衬设为摩擦特性优异的氟树脂，也与预期相反地发生由摩擦热引起的聚合反应，该聚合物咬入于换热器或晶体生成装置内部的机械密封件滑动面，引起漏液，而使换热器或晶体生成装置不能正常地进行工作。

此外，由于被导入的液体(更不易聚合)相对低温，因此，在换热器或晶体生成装置中发生聚合是预期之外的问题。

如此，当换热器或晶体生成装置不能正常地工作时，还如专利文献2所述，需要暂时使换热器或晶体生成装置的运转停止，在使运转停止了的情况下，对纯化装置的系统整体造成的影响较大，因此，期望尽快抑制由上述的摩擦热等引起的聚合反应。

用于解决问题的方案

在此，本发明人们进一步深入研究，结果得出：通过使轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，能够充分地防止由摩擦热导致的易聚合性化合物的聚合，能够解决上述课题，而能够稳定地得到产品，另外得出：即使不指定轴衬的材料，只要自装置的外部向设置于轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水即可，从而达成了本发明。

即，本发明为一种换热器，其用于处理含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料，其特征在于，该换热器具有：刮板，其用于刮取在内壁面附着的物质；轴，其与该刮板连接；以及该轴的轴衬，其在换热器使用时与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成。

另外，本发明为一种晶体生成装置，其用于由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体，其特征在于，该装置具有：刮板，其用于刮取在内壁面生成的易聚合性化合物的晶体；轴，其与该刮板连接；以及该轴的轴衬，其在装置使用时与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成。

另外，本发明为一种晶体的生成方法，其特征在于，该生成方法包含使用晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成晶体的工序，该晶体生成装置具有用于刮取在内壁面生成的晶体的刮板和与该刮板连接的轴，该装置还具有该轴的轴衬，该轴衬与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，或者，该生成方法包含自该装置的外部向设置于该轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

另外，本发明为一种易聚合性化合物的制造方法，其特征在于，该制造方法包含使用晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的工序，该晶体生成装置具有用于刮取在内壁面生成的易聚合性化合物的晶体的刮板和与该刮板连接的轴，该装置还具有该轴的轴衬，该轴衬与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，或者，该制造方法包含自该装置的外部向设置于该轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

另外，本发明为一种易聚合性化合物的纯化方法，其特征在于，该纯化方法包含使用晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的工序，该晶体生成装置具有用于刮取在内壁面生成的易聚合性化合物的晶体的刮板和与该刮板连接的轴，该装置还具有该轴的轴衬，该轴衬与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，或者，该制造方法包含自该装置的外部向设置于该轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

此外，关于摩擦特性，公知的是，作为氟树脂的代表的PTFE优于(摩擦系数低于)作为芳香族聚醚酮的代表的聚醚醚酮(以下也称作PEEK)(例如，日本特开2009-236213号公报)。另外，关于耐化学药品性(对高浓度的酸的耐性)，公知的是，PTFE还是优于PEEK(例如，日本特表2012-531024号公报)。

作为轴衬的材料，通过使用公知的与PTFE相比摩擦特性、耐化学药品性较差的芳香族聚醚酮，即使在处理高纯度的易聚合性化合物的晶体生成装置中，也能够抑制由摩擦热等引起的聚合，能够解决上述课题，而得到意料之外的效果。

本发明的换热器、本发明的晶体生成装置、本发明的晶体的生成方法、本发明的易聚合性化合物的制造方法、本发明的易聚合性化合物的纯化方法均在轴的轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成这方面具有相同或对应的特定技术特征。至少本发明的换热器、本发明的晶体生成装置均在轴的轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成这方面具有相同或对应的特定技术特征。而且，至少本发明的晶体的生成方法、本发明的易聚合性化合物的制造方法、本发明的易聚合性化合物的纯化方法均在轴的轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成、或者包含自该装置的外部向设置于轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序这方面具有相同或对应的特定技术特征。

发明的效果

通过使用本发明的换热器或本发明的晶体生成装置，能够稳定地得到产品。

附图说明

图1是从侧面侧观察的本发明的晶体生成装置的一个例子的剖视示意图。

图2是从侧面侧观察的本发明的晶体生成装置的另一例子的剖视示意图，表示自装置的外部向设置于轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的情形。

图3的(a)是从轴的延伸方向观察的表示刮板的一个例子的剖视示意图。图3的(b)和图3的(d)是从轴的延伸方向观察的表示刮板的另一例子的剖视示意图。图3的(c)是图3的(b)所示的刮板的放大图。

具体实施方式

以下，详细地说明本发明。

此外，将以下记载的本发明的各个优选特征的两个以上组合而成的方式也是本发明的优选方式。

以下，首先说明本发明的晶体生成装置。接着，依次说明本发明的换热器、本发明的纯化装置、本发明的易聚合性化合物的制造方法、本发明的易聚合性化合物的纯化方法、本发明的晶体的生成方法。

此外，在本说明书中，生成易聚合性化合物的晶体不仅指由含有易聚合性化合物的溶液生成易聚合性化合物的晶体，还指由含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液新生成易聚合性化合物的晶体的情况、与向装置供给前相比自装置排出后的浆料中的晶体浓度增加的情况。

例如，在本发明的换热器或晶体生成装置、本发明的晶体生成方法、本发明的易聚合性化合物的制造方法、本发明的易聚合性化合物的纯化方法中，除了包含向晶体生成装置供给含有易聚合性化合物的溶液而得到含有易聚合性化合物的晶体的浆料的情况以外，还包含向晶体生成装置供给含有易聚合性化合物的晶体的浆料而得到晶体浓度更高的浆料的情况。此外，向晶体生成装置供给的含有易聚合性化合物的晶体的浆料通常在其母液中也含有易聚合性化合物。

另外，在自本发明的晶体生成装置排出晶体时，通常作为含有易聚合性化合物的晶体的浆料被排出。

(本发明的晶体生成装置)

本发明的晶体生成装置是用于由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的晶体生成装置，其中，该装置具有：刮板，其用于刮取在内壁面生成的易聚合性化合物的晶体；轴，其与该刮板连接；以及该轴的轴衬，其在装置使用时与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成。此外，上述轴衬用于防止该轴的抖动。

上述轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，从而能够充分地防止由轴衬与轴之间的摩擦热引起的易聚合性化合物的聚合，其结果，能够充分地防止由聚合物引起的机械密封件滑动面的偏移、随之产生的液体的泄漏。由此，能够充分地防止晶体生成装置不能正常地工作的情况，能够长时间稳定地运行晶体生成装置。其结果，能够提高生产率、削减维护费用。

如上所述，作为芳香族聚醚酮的代表的聚醚醚酮的摩擦系数高于PTFE的摩擦系数，因此，通过使轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，从而能够抑制由摩擦热引起的聚合，而得到意料之外的效果。

上述芳香族聚醚酮是具有如下结构单元的聚合物，该结构单元包括可具有取代基的二价芳香族基团(优选亚苯基)、醚基团以及酮基团(羰基)。作为上述芳香族聚醚酮，例如优选列举聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)，能够使用其中的一种或两种以上。

对于上述芳香族聚醚酮，在100质量％的芳香族聚醚酮中，包括可具有取代基的二价芳香族基团、醚基团以及酮基团的结构单元的质量百分比优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上，更进一步优选为80质量％以上，特别优选为90质量％以上。

对于上述结构单元的质量百分比，其上限值没有特别限定，也可以是100质量％，最优选为100质量％。

尤其是，优选上述芳香族聚醚酮为聚醚醚酮。

在本说明书中，聚醚醚酮是具有按照醚基团、醚基团、酮基团的顺序以中间介入有可具有取代基的二价芳香族基团的方式配置有官能团的结构单元的聚合物，例如，优选为具有由下述通式(1)表示的结构单元的聚合物。

[化学式1]

上述通式(1)中，R

作为上述烃基，优选列举碳原子数为1～12的脂肪族烃基、碳原子数为6～12的芳香族烃基。

对于上述聚醚醚酮，在100质量％的聚醚醚酮中，由上述通式(1)表示的结构单元的质量百分比优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上，更进一步优选为80质量％以上，特别优选为90质量％以上。

对于由上述通式(1)表示的结构的质量百分比，其上限值没有特别限定，也可以是100质量％，最优选为100质量％。

尤其是，优选R

即，优选的是，上述聚醚醚酮为具有由下述通式(2)表示的结构单元的聚合物。

[化学式2]

对于上述聚醚醚酮，在100质量％的聚醚醚酮中，由上述通式(2)表示的结构单元的质量百分比优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上，更进一步优选为80质量％以上，特别优选为90质量％以上。

对于由上述通式(2)表示的结构单元的质量百分比，其上限值没有特别限定，也可以是100质量％，最优选为100质量％。

对于含有上述芳香族聚醚酮的材料，在100质量％的含有芳香族聚醚酮的材料中，芳香族聚醚酮的含量优选为30质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为100质量％。

为了构成上述轴衬而使用的、含有芳香族聚醚酮的材料也可以含有其他的热塑性树脂等树脂、颜料等添加剂等，但如上所述，上述轴衬优选由芳香族聚醚酮(更优选聚醚醚酮)构成。

上述轴衬例如能够通过对含有芳香族聚醚酮的材料进行成形而得到。作为成形方法，能够适当使用用于成形树脂组合物的公知的方法。

上述轴衬例如可列举环形状、圆筒形状的轴衬。

上述轴衬的至少局部在装置(正常的)使用时与上述溶液或上述浆料接触。此外，只要是在装置使用时与溶液或含有晶体的浆料接触即可，在装置不使用时也可以与溶液或含有晶体的浆料不接触。即，本发明的装置并不限定于使用状态的装置。

对于上述轴衬，其长度(轴的长轴方向上的长度)不可一概而论，但通常为10mm～200mm左右。

上述轴衬的内径与上述轴的外径之差不可一概而论，但通常为0.01mm以上。由此，能够减小在轴与轴衬之间产生的摩擦热，更充分地防止聚合。

上述轴衬的内径与上述轴的外径之差优选为1mm以下。由此，能够更充分地防止轴的抖动。

本发明的晶体生成装置中的上述轴衬的个数没有特别限定，根据装置的大小适当选择即可。

此外，在本发明的晶体生成装置包括多个上述轴衬的情况下，轴衬中的至少一者在装置使用时与溶液或含有晶体的浆料接触即可。例如，在上述轴上配置有多个轴衬的情况下，任一轴衬与溶液或含有晶体的浆料接触即可。

本发明的装置优选的是，在具有多个轴衬的情况下，相邻的轴衬之间的间隔为5000mm以下。

上述相邻的轴衬之间的间隔更优选为4500mm以下，进一步优选为4000mm以下。

上述相邻的轴衬之间的间隔更优选为100mm以上，进一步优选为300mm以上，特别优选为1000mm以上。

对于上述相邻的轴衬之间的间隔，在相邻的轴衬之间的间隔存在多个的情况下，相邻的轴衬之间的间隔中的任一者在上述范围内即可，但优选相邻的轴衬之间的间隔全部在上述范围内。

对于上述的、用于刮取在晶体生成装置的内壁面(通常，晶体生成部的内壁面)生成的易聚合性化合物的晶体的刮板，其材料没有特别限定，但优选使用含有树脂的材料构成。尤其是，在本发明的晶体生成装置中，上述刮板优选使用含有芳香族聚醚酮的材料构成。

上述刮板既可以是刮板整体由含有芳香族聚醚酮的材料构成，也可以是例如刮板的靠晶体生成装置的内壁面侧等的局部由含有芳香族聚醚酮的材料构成。由此，抑制由刮板与晶体生成装置的内壁面之间的摩擦导致的发热，其结果，能够期待防止易聚合性化合物的聚合等、更稳定地得到产品的效果。

构成上述刮板的材料中含有的芳香族聚醚酮的优选的种类、优选的含量与作为构成轴衬的材料的上述的芳香族聚醚酮的优选的种类、优选的含量相同，例如，构成刮板的材料中含有的芳香族聚醚酮优选为聚醚醚酮。

即，在本发明的晶体生成装置中，上述轴衬和/或刮板优选使用含有聚醚醚酮的材料构成。

自上述轴的中心轴线到上述刮板的最靠内壁面侧的部位的距离根据本发明的晶体生成装置(通常，晶体生成部)的内径适当设定即可，但为了刮取在晶体生成装置的内壁面生成、附着的晶体，优选刮板与内壁面接触。

对于上述刮板，其形状没有特别限定，但通常为较薄的大致梯形板状、大致长方形板状，例如，优选是其靠晶体生成装置的内壁面侧的部分成为长边的大致长方形板状。

大致长方形板状例如是指如图3的(a)所示那样的长方形板状，其靠晶体生成装置的内壁面侧的部分可以是平面状的侧面，但如图3的(b)、图3的(c)所示，其靠晶体生成装置的内壁面侧的部分也可以像刀刃(刀片)那样倾斜而形成锐角。大致梯形板状也同样，其靠晶体生成装置的内壁面侧的部分可以是平面状的侧面，也可以像刀刃那样倾斜而形成锐角。

如上所述，上述刮板也可以是其前端像刀刃那样倾斜并利用其前端刮取晶体的刮板。

另外，上述刮板和后述的连接部可以如图3的(a)所示以两者成为直线状的方式接合，但也可以如图3的(b)所示刮板相对于连接部倾斜地接合。

本发明的晶体生成装置可以包含一个上述刮板，也可以包含多个上述刮板。例如，可以沿着轴的旋转方向配置有多个刮板，也可以沿着轴的长度方向配置有多个刮板。

本发明的晶体生成装置可以还具有连接刮板和轴的连接部。

上述连接部只要能够连接刮板和轴即可，其材质、形状等没有特别限定，能够使用不锈钢等金属、树脂等。另外，连接部可以是与刮板一体化而成的一体型的连接部。

优选上述连接部相对于上述轴的长度方向以60°以上且120°以下的角度设置，更优选设为直角。

作为上述连接部，只要经由连接部连接刮板和轴即可，其形状、数量没有特别限定。

上述轴可以与刮板直接连接，也可以经由上述连接部与刮板连接，但优选经由上述连接部与刮板连接。

作为上述轴，其材料没有特别限定，能够使用不锈钢等金属、树脂等，但该轴优选由金属构成，更优选由不锈钢(SUS)构成。

上述轴也可以设为将多个轴在轴的长度方向上连接而形成一个轴。

对于上述轴，优选其长度方向为水平方向(横型)。

在本发明的晶体生成装置中，上述易聚合性化合物优选为(甲基)丙烯酸。即，本发明的晶体生成装置优选用于由含有(甲基)丙烯酸的溶液或含有(甲基)丙烯酸的晶体的浆料的母液生成(甲基)丙烯酸的晶体。此外，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

上述含有易聚合性化合物的溶液或上述含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液中的易聚合性化合物的质量百分比没有特别限定，可以较低，但在本发明的易聚合性化合物的制造方法中，优选处于后述的优选的质量百分比的范围内。

本发明的晶体生成装置在其晶体生成部具有含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的供给口(以下也简称为易聚合性化合物的供给口)和含有易聚合性化合物的晶体的浆料的排出口。上述易聚合性化合物的供给口和排出口的方向没有特别限定，例如，本发明的晶体生成装置可以在晶体生成部的下方具有上述易聚合性化合物的供给口，并在上方具有含有易聚合性化合物的晶体的浆料的排出口。

上述易聚合性化合物的供给口和含有易聚合性化合物的晶体的浆料的排出口在本发明的晶体生成装置分别仅设有一个即可，但也可以分别设有多个。

对于本发明的晶体生成装置，其大小没有特别限定，例如其内径(晶体生成部的内径)优选为100mm～500mm。另外，晶体生成部的横向上的长度优选为2000mm～20000mm。

另外，对于本发明的晶体生成装置，为了由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成晶体，通常具备用于冷却其整个内壁面或内壁面的局部的机构。

尤其是，优选本发明的晶体生成装置包含制冷剂的供给口和制冷剂的排出口。通过使用制冷剂，能够较好地冷却晶体生成部的内壁面，能够较好地生成晶体。

上述制冷剂的供给口和排出口的方向没有特别限定，例如，可以在晶体生成部的下方具有上述制冷剂的供给口，并在晶体生成部的上方具有制冷剂的排出口。

上述制冷剂的供给口和制冷剂的排出口在本发明的晶体生成装置分别仅设有一个即可，但也可以分别设有多个。

上述制冷剂没有特别限定，能够使用任意的液体或气体，例如可列举水、防冻液、甲醇水(甲醇水溶液)、气体等。上述热介质考虑进行纯化的化合物的凝固点等而适当选择即可。

另外，在本发明的晶体生成装置中，优选的是，在设置于轴的机械密封件的周边部设有用于自上述装置的外部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的供给口。作为含有易聚合性化合物的溶液，通常使用其熔点低于晶体生成部中的溶液或浆料的母液的熔点的溶液。此外，水的熔点通常低于晶体生成部中的溶液或浆料的母液的熔点。由此，能够防止所供给的含有易聚合性化合物的溶液或水冻结，并且能够充分地防止源自晶体生成部的溶液或浆料在机械密封件的周边部滞留，而能够更进一步防止由聚合物引起的机械密封件的滑动面的偏移、液体的泄漏。

此外，在本说明书中，机械密封件的周边部是指形成于机械密封件与轴衬之间的间隙。

上述供给口在本发明的晶体生成装置仅设有一个即可，但也可以设有多个。

上述机械密封件与轴衬之间的距离优选为100mm以下。由此，能够降低机械密封件与轴衬之间的滞留量。该机械密封件与轴衬之间的距离更优选为80mm以下，进一步优选为60mm以下。

在本发明的晶体生成装置的主体或周边可以还设有温度计、压力计、液面计(雷达式等)、液位开关(浮子式等)、流量计等仪表设备类。另外，也可以在上述晶体生成装置的侧板等设置侧玻璃(窥视窗)，在该情况下，能够利用罩覆盖这些部件。另外，还可以在晶体生成装置的顶板、侧板等设置手孔(维护时用于供手进入内部的孔)、安全阀等。这些部件的设置数量没有限定。

图1是从侧面侧观察的本发明的晶体生成装置的一个例子的剖视示意图。(甲基)丙烯酸等易聚合性化合物经由易聚合性化合物的供给口9被供给至晶体生成装置100的晶体生成部19内。另外，制冷剂经由制冷剂的供给口15和制冷剂的排出口17在晶体生成部19的周围流动，在被冷却的内壁面生成易聚合性化合物的晶体。接着，使用晶体生成装置100的动力部(马达)21使轴5旋转，利用经由连接部4而与轴5连接的刮板3，刮取在内壁面上附着的晶体，在晶体生成部19内得到含有晶体的浆料13。含有晶体的浆料13与轴5的轴衬1、1p接触。轴衬1、1p使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，由此，能够充分地防止由摩擦热导致的易聚合性化合物的聚合。含有易聚合性化合物的晶体的浆料自含有易聚合性化合物的晶体的浆料的排出口11被排出。此外，在连续式的纯化工序中，通常在整体观察晶体生成装置时，上述的各工序同时进行。

如上所述，在图1所示的晶体生成装置中，能够充分地防止由摩擦热导致的易聚合性化合物的聚合，因此，还能够充分地防止由聚合物引起的机械密封件7的滑动面的偏移、液体的泄漏。

图2是从侧面侧观察的本发明的晶体生成装置的另一例子的剖视示意图。在图2所示的本发明的晶体生成装置中，向设置于轴5的机械密封件7的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水23a。所供给的含有易聚合性化合物的溶液或水23a经过轴衬1与轴5之间而向晶体生成部排出。由此，能够充分地防止源自晶体生成部的溶液或浆料在机械密封件7的周边部滞留，能够更进一步防止由聚合物引起的机械密封件7的滑动面的偏移、液体的泄漏。

(本发明的换热器)

本发明的换热器是一种用于处理含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的换热器，该换热器具有：刮板，其用于刮取在内壁面附着的物质；轴，其与该刮板连接；以及该轴的轴衬，其在换热器使用时与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成。本发明的换热器中的刮板、轴、轴衬与上述的本发明的晶体生成装置中的刮板、轴、轴衬同样。上述含有易聚合性化合物的溶液或上述含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液中的易聚合性化合物的质量百分比没有特别限定，可以较低。此外，在内壁面附着的物质可以是易聚合性化合物的晶体和/或非晶体性的易聚合性化合物，也可以是除易聚合性化合物以外的成分。另外，在内壁面附着的物质可以是目标产物，也可以是杂质。此外，本发明的晶体生成装置通常利用与制冷剂之间的热交换实现的冷却而在内壁面生成晶体，因此也可以说是换热器中的一种，可以说是一种换热器，且是生成易聚合性化合物的晶体的装置。

(本发明的纯化装置)

另外，本发明还是一种构成为包含本发明的换热器或晶体生成装置的纯化装置。

本发明的纯化装置优选能够进行连续式的纯化工序。

本发明的纯化装置通过对由本发明的换热器或晶体生成装置生成的晶体进行固液分离而得到晶体，从而进行纯化。作为固液分离装置，例如优选清洗柱。另外，根据需要，也可以在本发明的换热器或晶体生成装置的前段和/或后段具有槽、泵等。

另外，本发明的纯化装置可以还包含控制上述浆料的送液量、上述母液的送回量的机构。作为该控制机构，例如可列举安装于各种管线的阀等。

本发明的纯化装置可以适当地包含其他纯化装置中通常使用的装置。

(本发明的易聚合性化合物的制造方法)

本发明还是一种易聚合性化合物的制造方法，其特征在于，该制造方法包含使用晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的工序，该晶体生成装置具有用于刮取在内壁面生成的易聚合性化合物的晶体的刮板和与该刮板连接的轴，该装置还具有该轴的轴衬，该轴衬与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，或者，该制造方法包含自该装置的外部向设置于该轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

关于本发明的易聚合性化合物的制造方法，以下，说明使易聚合性化合物的晶体生成的工序，接着，说明其他的工序。此外，在连续式的纯化工序中，通常，在整体观察晶体生成装置时，各工序同时进行。

在本说明书中，“易聚合性化合物”是指利用本发明的制造方法得到的易聚合性化合物，并不是指本发明的制造方法中的原料、副产物、溶剂。“易聚合性化合物”能够换言之为“聚合性化合物”、“目标化合物”或“目标产物”。在本说明书中，“杂质”是指利用本发明的制造方法得到的“易聚合性化合物”以外的成分，例如，原料、副产物、溶剂。但是，在原料、副产物、溶剂具有聚合性的情况下，本发明的晶体生成装置也是有效的。

＜生成易聚合性化合物的晶体的工序＞

本发明的制造方法包含使用本发明的晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的工序。

本发明的装置中的、用于由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的晶体生成部的温度根据易聚合性化合物的种类适当调整即可，大致相对于纯物质的熔点优选为-1℃～-15℃的范围，更优选为-1.5℃～-13.5℃的范围，进一步优选为-3.5℃～-12.5℃的范围，特别优选为-5℃～-11.5℃的范围。由此，能够较好地生成上述晶体。

在易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，上述温度优选为0℃～12℃，更优选为1℃～10℃，进一步优选为2℃～8.5℃。

上述晶体生成部的温度能够通过利用温度计测量装置内部或排出口(配管)内的浆料温度而得到。

对于向本发明的晶体生成装置供给的制冷剂的供给温度，考虑进行纯化的化合物的凝固点等而适当选择即可，没有特别限定，但相对于上述晶体生成部的温度优选为低3℃～30℃的温度。即，上述制冷剂的供给温度相对于上述晶体生成部的温度优选为低3℃以上的温度，更优选为低5℃以上的温度。另外，该供给温度相对于上述晶体生成部的温度优选为低30℃以内，更优选为低25℃以内，进一步优选为低20℃以内。

向本发明的晶体生成装置供给的制冷剂的供给量根据晶体生成量、自制冷剂的供给口到排出口的压力损失等而适当选择即可，并没有特别限定。

在生成上述晶体的工序中，优选通过使轴旋转而在晶体生成部内使与轴连接的刮板旋转，从而刮取在晶体生成部的内壁附着的晶体。

为了使轴旋转，通常能够使用马达等。

在生成上述晶体的工序中，优选使上述轴以1rpm～80rpm的转速旋转。

上述轴的转速更优选为10rpm以上，进一步优选为20rpm以上。另外，该轴的转速更优选为60rpm以下，进一步优选为50rpm以下。

另外，在生成上述晶体的工序中，优选使上述轴以0.02m/s～1.2m/s的圆周速度旋转。上述轴的圆周速度更优选为0.15m/s以上，进一步优选为0.3m/s以上。另外，该圆周速度更优选为0.9m/s以下，进一步优选为0.8m/s以下。

轴的旋转可以是间断性的旋转，在本发明的晶体生成装置的使用过程中，也可以是基本上持续进行的旋转。无论轴的旋转是间断性的旋转还是持续进行的旋转，旋转时都优选处于上述优选的转速的范围内。

在本发明的制造方法中，优选的是，上述易聚合性化合物为具有反应性双键的易聚合性化合物。

尤其是，在本发明的制造方法中，上述易聚合性化合物更优选为不饱和羧酸，进一步优选为(甲基)丙烯酸，特别优选为丙烯酸。在本说明书中，(甲基)丙烯酸为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

＜将含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料向晶体生成装置供给的工序＞

优选的是，本发明的制造方法包含将含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料向晶体生成装置供给的工序。

在上述供给的工序中，通常，将含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料自晶体生成装置的外部向晶体生成装置的晶体生成部供给，但作为含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料，例如能够使用由晶体生成装置的前段的装置得到的物质。

在上述供给的工序中，含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的供给速度没有特别限定，在工业规模的晶体生成装置中，例如为10t/h～1000t/h。

在上述供给的工序中，含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的供给温度例如能够在0℃～25℃的范围内适当调整。

例如，在上述易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的供给温度优选为1℃～10℃，更优选为2℃～8.5℃。

作为上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料，可列举由上述易聚合性化合物构成的溶液、上述易聚合性化合物的水溶液或含有易聚合性化合物的晶体的水性浆料等。此外，上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液通常含有除上述易聚合性化合物以外的杂质，上述易聚合性化合物的水溶液或含有易聚合性化合物的晶体的水性浆料通常含有除上述易聚合性化合物、水以外的杂质。

在本发明的易聚合性化合物的制造方法中，对于上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液，优选的是，其易聚合性化合物的纯度(质量百分比)为99质量％以下。另外，优选为与杂质的共晶点以上的纯度。

在上述易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，其纯度(质量百分比)优选为99质量％以下，更优选为98.5质量％以下，进一步优选为95质量％以下。另外，优选为80质量％以上，更优选为85质量％以上。

上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液中的易聚合性化合物的质量百分比优选为75质量％以上。

此外，在含有易聚合性化合物的晶体的浆料中，易聚合性化合物的质量百分比是指其母液中的上述易聚合性化合物的质量百分比。

上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料是即将向上述晶体生成装置供给之前的含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料(例如，将含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料向晶体生成装置供给的管或喷嘴内的、含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料)。

伴随上述供给的工序，通常含有易聚合性化合物的晶体的浆料自晶体生成装置被排出。

自上述晶体生成装置排出的含有晶体的浆料为易聚合性化合物的晶体与母液的悬浊液，换言之，含有易聚合性化合物的晶体的浆料的液体部分为母液。此外，向晶体生成装置供给的、含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料可以是自行制备的，也可以是从别处采购的。此外，在此所说的含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料中也包含粗制化合物。

在自上述晶体生成装置排出的含有晶体的浆料中，晶体的质量百分比优选为1质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，特别优选为15质量％以上。

上述晶体的质量百分比优选为40质量％以下，更优选为38质量％以下，进一步优选为35质量％以下。

自上述晶体生成装置排出的含有晶体的浆料优选在其母液中含有上述易聚合性化合物。作为上述母液，可列举上述易聚合性化合物、上述易聚合性化合物的水溶液等。此外，上述母液通常含有除上述易聚合性化合物以外的杂质，上述易聚合性化合物的水溶液或含有易聚合性化合物的晶体的水性浆料通常含有除上述易聚合性化合物、水以外的杂质。

在本发明的易聚合性化合物的制造方法中，对于自上述晶体生成装置排出的含有晶体的浆料，优选的是，其母液中的上述易聚合性化合物的纯度(质量百分比)为99质量％以下。另外，优选为与杂质的共晶点以上的纯度。在上述易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，其纯度(质量百分比)优选为99质量％以下，更优选为98.5质量％以下，进一步优选为95质量％以下。另外，优选为80质量％以上，更优选为85质量％以上。

上述母液中的易聚合性化合物的质量百分比优选为70质量％以上。

在上述母液中，水的质量百分比优选为1质量％以上。另外，该水的质量百分比优选为10质量％以下。

自上述晶体生成装置排出的含有晶体的浆料的排出速度没有特别限定，但在工业规模的晶体生成装置中，例如为10t/h～1000t/h。

＜自上述晶体生成装置的外部向设置于轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序＞

优选的是，本发明的制造方法还包含自上述装置的外部向设置于上述轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

在本发明的易聚合性化合物的制造方法中，从防止上述供给的工序中使用的含有易聚合性化合物的溶液或水的冻结的观点出发，优选的是，上述装置中的、用于由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的晶体生成部内的上述溶液或上述浆料的母液的熔点高于上述供给的工序中使用的含有易聚合性化合物的溶液或水的熔点。

例如，对于上述晶体生成部内的上述溶液或上述浆料的母液的熔点，更优选为比上述供给的工序中使用的含有易聚合性化合物的溶液或水的熔点高1℃以上，进一步优选为高2℃以上，特别优选为高3℃以上。

上述晶体生成部内的上述溶液或上述浆料的母液的熔点与上述供给的工序中使用的含有易聚合性化合物的溶液或水的熔点之差的上限值没有特别限定，通常为10℃以下。

此外，在上述供给的工序中，通常自上述装置的外部供给含有易聚合性化合物的溶液或水。

在上述供给的工序中，含有易聚合性化合物的溶液或水的供给速度只要是能够防止源自晶体生成部的溶液或浆料在机械密封件的周边部滞留的程度即可，能够适当设定。

上述供给可以是间断性的供给，在本发明的晶体生成装置的使用过程中，也可以是持续进行的供给。

在上述供给的工序中，含有易聚合性化合物的溶液或水的供给温度例如能够在超过0℃且40℃以下的范围内适当调整。

例如在上述易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，含有易聚合性化合物的溶液或水的供给温度优选为3℃～12℃，更优选为4℃～10℃。

上述含有易聚合性化合物的溶液或水的供给温度为即将向上述晶体生成装置供给之前的含有易聚合性化合物的溶液或水(例如，将含有易聚合性化合物的溶液或水向晶体生成装置供给的管或喷嘴内的、含有易聚合性化合物的溶液或水)的温度。

此外，上述晶体生成装置内可以在加压下运转，也可以在常压下运转，还可以在减压下运转。

另外，在上述供给的工序中，含有易聚合性化合物的溶液或水的供给量并没有特别限定，但机械密封件7的周边部的压力优选为高于上述晶体生成装置内的压力，更优选维持为始终比上述晶体生成装置内的压力高的压力，因此，该供给量优选为可达成这些要求的供给量。例如，优选为0.01L/h～5.0L/h，更优选为0.1L/h～3.0L/h。

＜由原料得到含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的工序＞

在本发明的制造方法中，如上所述，含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料并不限定于自行合成得到的，也可以是从别处采购的，但在本发明的制造方法中，优选还包含由原料得到含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的工序。

在得到上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的工序中，只要能够得到含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料即可，没有特别限定，例如，含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料能够通过利用吸收塔收集由反应器得到的反应产物即易聚合性化合物的气体而得到，另外，对收集得到的物质粗纯化而得到的粗制化合物也包含在含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料中。而且，收集得到的物质、将收集得到的物质供给至本发明的晶体生成装置而排出的含有晶体的浆料的母液也包含在含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料中。在上述易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，得到上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的工序例如能够利用日本特开2007-182437号公报(专利文献1)所述的丙烯酸的合成工序、丙烯酸的收集工序、根据需要进行的进一步的析晶工序等而较好地进行。

在本发明的易聚合性化合物的制造方法中，上述(甲基)丙烯酸优选以从包括丙烷、丙烯、丙烯醛、异丁烯、甲基丙烯醛、乙酸、乳酸、异丙醇、1，3-丙二醇、甘油以及3-羟基丙酸的组中选择的至少一种为原料。

此外，在得到上述含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的工序中，基本上会产生副产物等杂质，含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料包含除上述易聚合性化合物以外的杂质，上述易聚合性化合物的水溶液或含有易聚合性化合物的晶体的水性浆料通常包含除上述易聚合性化合物、水以外的杂质。

例如，在上述易聚合性化合物为(甲基)丙烯酸的情况下，产生水、丙酸、乙酸、马来酸、苯甲酸、丙烯酸二聚体等酸类、丙烯醛、糠醛、甲醛、乙二醛等醛类、丙酮、甲基异丁基酮、甲苯、原白头翁素等杂质，但利用由本发明的制造方法的晶体生成装置进行的纯化等，能够高效地得到高质量的产品。

在本发明的制造方法中，优选的是，上述含有易聚合性化合物的溶液为粗(甲基)丙烯酸水溶液或粗(甲基)丙烯酸溶液。

粗(甲基)丙烯酸水溶液是指(甲基)丙烯酸溶解于水中而成的溶液，且包含(甲基)丙烯酸制造时的副产物等杂质。粗(甲基)丙烯酸溶液是指由(甲基)丙烯酸构成的溶液，且包含(甲基)丙烯酸制造时的副产物等杂质。

利用本发明的制造方法，能够充分地去除含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料中包含的杂质。

(易聚合性化合物的纯化方法)

另外，本发明还是一种易聚合性化合物的纯化方法，其特征在于，该纯化方法包含使用晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成易聚合性化合物的晶体的工序，该晶体生成装置具有用于刮取在内壁面生成的易聚合性化合物的晶体的刮板和与该刮板连接的轴，该装置还具有该轴的轴衬，该轴衬与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，或者，该制造方法包含自该装置的外部向设置于该轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

利用本发明的纯化方法，能够高效地使易聚合性化合物纯化。

本发明的纯化方法中的优选的方式与上述的本发明的制造方法中的优选的方式同样。

(晶体的生成方法)

另外，本发明还是一种晶体的生成方法，其特征在于，该生成方法包含使用晶体生成装置由含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的母液生成晶体的工序，该晶体生成装置具有用于刮取在内壁面生成的晶体的刮板和与该刮板连接的轴，该装置还具有该轴的轴衬，该轴衬与该溶液或该浆料接触，该轴衬使用含有芳香族聚醚酮的材料构成，或者，该生成方法包含自该装置的外部向设置于该轴的机械密封件的周边部供给含有易聚合性化合物的溶液或水的工序。

利用本发明的晶体的生成方法得到的晶体可以是易聚合性化合物的晶体，也可以是易聚合性化合物以外的成分。即，本发明的晶体的生成方法中的上述易聚合性化合物可以不是产品，可以是溶液或浆料中的原料、副产物、溶剂等。除此以外，生成晶体的工序的优选的方式如上所述。另外，轴的轴衬的优选的方式也如上所述。利用本发明的生成方法，也能够高效地使晶体纯化。

实施例

以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述的实施例限制，也可以在能够符合上下文的主旨的范围内适当地施加变更来实施，这些都包含在本发明的技术范围内。

此外，以下在没有事先说明的情况下，“％”表示“质量％”，“份”表示“质量份”。

(丙烯酸水溶液的获得方法)

根据国际公开第2010/032665号所述的方法，使丙烯进行接触气相氧化而得到含丙烯酸的气体，将得到的含丙烯酸的气体在吸收塔中进行处理，从而得到丙烯酸水溶液。

(晶体生成装置)

作为晶体生成装置，使用构成为包含以下的设备的纯化装置，该纯化装置除了在轴衬1、1p的基础上还配置有中间的轴衬来作为轴衬以外与图1所示的纯化装置(或其局部)同样。

晶体生成装置100：内径150mm、传热面积1.4m

轴衬(3个：分别配置于晶体生成装置的动力部侧、中间部、末端部。动力部侧的轴衬、末端部的轴衬各自的长度：80mm，中间部的轴衬的长度：50mm，动力部的轴衬与中间部的轴衬之间的间隔：400mm，中间部的轴衬与末端部的轴衬之间的间隔：3000mm。在晶体生成装置运转时，轴衬中的动力部侧、中间部、末端部的3个轴衬均与含有丙烯酸的溶液或含有丙烯酸的晶体的浆料接触〔接触液体〕。)

用于刮取在内壁面生成的丙烯酸的晶体的刮板3(材质：PEEK，由图3的(b)示出)

连接部4(材质：不锈钢。连接部4相对于轴的长度方向呈直角设置。)

经由连接部4而与刮板3连接的轴5(材质：不锈钢)

机械密封件7(与轴衬之间的最短距离：60mm)

晶体生成装置在以下的条件下运转。

(供给浆料的获得方法)

自易聚合性化合物(丙烯酸)的供给口9向晶体生成装置100的晶体生成部19供给丙烯酸水溶液。向配置于晶体生成装置的周壁的夹套供给制冷剂，间接地冷却丙烯酸水溶液，从而利用配置于晶体生成装置的内部的刮板3刮取在晶体生成装置100的内壁面生成、附着的晶体，而生成含有丙烯酸的晶体的浆料。

(实施例1)

(运转条件)

轴的转速：25rpm

向晶体生成装置供给的上述浆料的供给量：3000kg/h，上述浆料的供给温度：8.0℃，上述浆料的晶体浓度：10.0质量％

制冷剂流量：11m

自易聚合性化合物(丙烯酸)的供给口9向晶体生成装置100的晶体生成部19供给含有丙烯酸的晶体的浆料。向配置于晶体生成装置的周壁的夹套供给制冷剂，间接地冷却含有丙烯酸的晶体的浆料的母液，从而利用配置于晶体生成装置的内部的刮板3刮取在晶体生成装置100的内壁面生成、附着的晶体，而生成含有丙烯酸的晶体的浆料。

对于晶体生成装置，在轴衬的材质为PEEK时，在轴衬部未发生由摩擦热导致的聚合的情况下稳定地运行了50小时。结晶量40kg/h，排出口晶体浓度11.5质量％，晶体生成部的温度(排出温度)7.9℃，自晶体生成部排出的浆料的母液成分：丙烯酸92.6质量％、乙酸2.6质量％、水3.1质量％。

(实施例2)

将轴衬的材质设为PTFE，以0.5L/h向机械密封件7的周边部供给水，除此之外与实施例1同样地使晶体生成装置运行，在该情况下稳定地运行了50小时。

(比较例1)

将轴衬的材质设为PTFE，除此之外与实施例1同样地使晶体生成装置运行，在该情况下，在大约5小时后，由于在轴衬部产生的摩擦热导致的聚合，该聚合物夹在装置内部的机械密封件部，自机械密封件部发生漏液，而装置停止。

附图标记说明

1、1p、轴衬；3、刮板；4、连接部；5、轴；7、机械密封件；9、含有易聚合性化合物的溶液或含有易聚合性化合物的晶体的浆料的供给口；11、含有易聚合性化合物的晶体的浆料的排出口；13、含有晶体的浆料；15、制冷剂的供给口；17、制冷剂的排出口；19、晶体生成部；21、动力部(马达)；23a、含有易聚合性化合物的溶液或水；100、晶体生成装置。