KR100561700B1 - 열적 불안정한 고점성 용액 이송관 - Google Patents

열적 불안정한 고점성 용액 이송관 Download PDF

Info

Publication number
KR100561700B1
KR100561700B1 KR1020030087235A KR20030087235A KR100561700B1 KR 100561700 B1 KR100561700 B1 KR 100561700B1 KR 1020030087235 A KR1020030087235 A KR 1020030087235A KR 20030087235 A KR20030087235 A KR 20030087235A KR 100561700 B1 KR100561700 B1 KR 100561700B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
rupture plate
rupture
conveying
pipe
Prior art date
Application number
KR1020030087235A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050053975A (ko
Inventor
안병성
이상득
이화섭
조성무
Original Assignee
한국과학기술연구원
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020030087235A priority Critical patent/KR100561700B1/ko
Publication of KR20050053975A publication Critical patent/KR20050053975A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100561700B1 publication Critical patent/KR100561700B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/40Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint
    • F16K17/403Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint with a fracturing valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 열적 불안정한 고점성 용액 이송관에 관한 것으로서, 점성이 높고 열적으로 불안정하여 응고될 수 있는 용액을 이송하기 위한 이송 관로와; 이송 관로와, 이송 관로에 연결된 배출관 사이에 설치된 파열판과; 용액이 파열판의 형상을 따라 이동하도록 이송 관로 내에 굴곡 형성되는 유로 형성부를; 포함하여 구성됨으로써, 파열판의 내면에 이송액이 평행하게 이동하여, 파열판의 표면에 이송액이 고착되는 것을 방지하며, 셀룰로오스 용액과 같이 점성이 높으면서도 이송 중에 분해되는 특징이 있는 유체의 이송관으로 사용할 수 있는 열적 불안정한 고점성 용액 이송관을 제공한다.
파열판, 안전장치

Description

열적 불안정한 고점성 용액 이송관{TUBE TRANSPORTING A THERMALLY UNSTABLE VISCOUS FLUID}
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 이송관을 구비한 파열판식 안전장치의 단면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10a, 10b: 이송관 20: 파열판
30: 파열판 홀더 31: 유로 형성부
33: 이송관로 40: 고정수단
41: 하단 링 42: 상단 링
43: 개스킷 44: 볼트
51, 52, 53: 자켓
본 발명은 열적 불안정한 고점성 용액 이송관에 관한 것으로서, 상세하게는 본 발명은 열적으로 불안정하고 점성이 높으며 응고성이 있는 용액을 이송할 때, 이송관내에서 여러 요인에 의해 비정상적으로 상승된 압력을 해소시키기 위한 열적 불안정한 고점성 용액 이송관에 관한 것이다.
압력용기 등에서 압력배출 안전장치의 설치는 필수적이며 안전장치의 일반적인 형태로 파열판(rupture disc)식 안전장치가 사용된다. 파열판식 안전장치는 압력용기, 배관 및 회전기계 등의 밀폐된 장치가 비정상적인 압력 상승 또는 부압에 의해 파손되는 것을 방지하기 위해 얇은 금속판을 설치하여 이 금속판이 파열됨으로써 압력이 방출되도록 한 장치이다. 특히 급격한 압력상승이 예상되거나, 유독가스, 부식성 유체를 다룰 때 혹은 이송 액체 내에 침전물이 발생되는 경우에 사용된다. 파열판식 안전장치는 파열판과 홀더로 구성되어 있으며 파열판은 돔(dome)형태가 주로 사용된다. 파열판의 원주를 균일하게 눌러, 오동작이 없도록 하기 위해 프랜지 형태의 홀더가 사용되며 홀더는 돌출된 지관이나 측벽의 일부가 되도록 설치한다.
폴리머와 같이 점성이 높으면서도 온도가 높으면 분해되고, 온도가 낮아지면 응고되는 용액을 이송하는 경우에는 파열판식 안전장치의 효용성을 확인하기 어렵다. 특히 셀룰로오스 섬유 및 필름의 제조에 사용되는 셀룰로오스/아민옥사이드 용액은 점성이 높으면서도 이송 중에 분해되는 특징이 있어 이의 이송관에 설치되는 안전장치는 일반적인 파열판식 안전장치와 같이 선정할 수는 없다.
셀룰로오스 용액을 제조하는 방법과 특성은 여러 문헌에 알려져 있다. 그리내쳐(Graenacher) 등은 미국 특허 제2,179,181호에서 3급 아민 옥사이드용매 중에서 셀룰로오스 용액을 제조하는 방법을 처음으로 제시하였다. 이어서, 보다 효율적 이고 경제적인 방법들이 계속 제안되고 있다. 유럽특허 제356,419호에서는 함수율 40 중량%의 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(이하 NMMO로 함) 비용매에 셀룰로오스를 팽윤하고, 팬형 플라이트가 장착된 스크류 압출기에서 감압 증류하여 셀룰로오스 용액을 제조하였다. 또한 국제공개 WO 94/06530호에서는 감압 증류기로 박막 증류기를 사용하였다.
또 다른 셀룰로오스 용액을 제조하는 방법으로는 쌍축 압출기를 사용한 용액 제조 방법이다. 겉보기 직경 20~60 ㎛의 펄프 분말과 수분함량이 5 내지 20 중량%인 고농도 NMMO 수용액을 50°C 내지 130°C로 유지되는 쌍축 압출기에서 혼합, 용해시키는 방법이 대한민국 특허 제280353호, 독일특허 제0906455, 미국특허 제6,153,003호에 제시되어 있다.
또한, 대한민국특허 제365867호에는 융점이하의 온도로 과냉각된 액상의 NMMO 용매를 사용하여 셀룰로오스가 액상 NMMO 용매에 의해 용해되는 것을 최소화하고 팽윤 되는 것을 최대화하여 NMMO 용매에 팽윤된 셀룰로오스 펄프 혼합분말을 제조하고 이를 용해시켜 고균질 셀룰로오스 용액을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
셀룰로오스 용액을 제조하기 위해 사용되는 NMMO 수용액은 물함량이 낮아짐에 따라 수화물(hydrate)형태가 되며 NMMO 단일수화물(monohydrate)의 형태를 거쳐 물함량이 낮아질수록 융점이 높아진다. 셀룰로오스/NMMO 용액은 120°C 이상에서 변색이 일어나고 온도가 높아지면 NMMO의 분해와 셀룰로오스의 열분해 반응으로 급격한 발열반응과 함께 가스성분이 배출되고 폭발(폭연)하게 된다. NMMO 용액에 용 해된 셀룰로오스 또한 가열 시간이 경과됨에 따라 계속적으로 분해되어 중합도가 낮아진다. 철과 같은 금속성분은 이러한 분해를 더욱 촉진시킨다. 미국특허 5,890,504 의하면 110°C 내지 120°C 정도에서도 NMMO/셀룰로오스 용액의 분해가 시작되며 계속해서 가스가 생성되고 폭연을 일으키는 것으로 보고되어 있다. 그러나 셀룰로오스 용액의 가공(방사 및 성형)을 위해서는 100°C 내지 110°C로 유지 및 이송되어야 하며 또한 다른 요인에 의해 이송을 중단하는 경우, 배관내 압력상승에 대비한 안전장치는 필수적이다.
셀룰로오스 용액 이송시, 이송관내의 압력상승에 대비한 파열판식 안전장치를 사용한 종래 기술로는 미국특허 5,337,776호 (대한민국 특허 10-0338130호)와 미국 특허 5,890,504호가 있다.
미국특허 5,337,776호에서는 파열판의 표면이 이송관의 측벽의 일부가 되도록 형성하고 파열판 표면의 일부가 이송되는 용액에 의해 세척되도록 구성하였다. 그러나 파열판의 표면이 이송관의 벽면과 동일평면이 되도록 하려면 특수 제작된 형태의 파열판을 사용하여야 하며 돔 형태의 일반 파열판을 사용하게 되면 파열판형태와 유체의 흐름형태가 달라 파열판 표면을 이송액체가 세척하기 어렵다. 또한 파열판을 용접하여 설치하도록 하고 있어 설치가 용이하지 않으며 파열판의 원주를 동일하게 눌러 줄 수가 없어 안전장치의 작동을 신뢰할 수가 없다.
미국특허 5,890,504호에서는 미국특허 5,337,776호에서의 문제점을 해결하기 위해 파열판과 홀더를 부착한 안전장치를 이송관내에서 삽입시켜 이송관의 가운데 지점에 위치시켰다. 그러나 이러한 장치는 유체의 흐름을 방해하게 되며 유체가 정 체되는 부분이 생겨 그 부분에서는 분해가 계속적으로 진행되는 문제점이 발생한다. 또한 이송관에 비해 파열판의 크기가 너무 작아 파열 시에도 압력을 충분히 배출시킬 수가 없다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 하기와 같은 기술적 과제를 달성한 열적 불안정한 고점성 용액 이송관을 제공함을 그 목적으로 한다.
섬유 및 필름제조에 사용되는 NMMO/셀룰로오스 용액(이하, '셀룰로오스 용액'으로 부름)은 매우 불안정하며 계속적으로 분해가 진행되므로 장치 혹은 이송관 내에서 용액이 정체되지 않도록 하여야 한다. 동시에 셀룰로오스 용액의 원활한 이송과 가공을 위해서는 흐름성이 유지되어야 하며 이를 위해서는 이송중 용액이 적정온도로 유지되어야 한다.
셀룰로오스 용액 이송관에 적합한 파열판식 안전장치는 파열판의 표면에 이송액이 굳어 폭연을 유발하게 하여서는 아니 된다. 또한 파열판은 과압을 해소시킬 수 있는 적정 배출면적을 가져야 하며 홀더는 열매체에 의해 가열이 가능하도록 설계되어야 한다.
외부로 돌출된 지관에 파열판식 안전장치를 설치하는 경우에는 지관과 안전장치 사이에 용액이 정체되는 현상이 나타나며 안전장치가 이송관 내부에 삽입된 경우에도 안전장치 주위에 용액이 정체될 수가 있다.
이러한 기술적인 문제점을 해결하기 위해서는 적정 크기의 파열판 표면이 항 상 새로운 이송액과 접촉되도록 하여야 하며 파열판 홀더내에 이송액이 정체되는 부분이 없어야 한다. 또한 파열판 홀더와 파열판은 이송액의 이송에 적합한 온도로 유지되어야 한다. 즉 다음과 같은 기술적 과제가 요구된다.
- 파열판 표면상태 청결 유지
- 홀더내 이송액 정체 방지
- 적정 파열판 크기 선정
- 파열판 및 홀더 온도 유지
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 점성이 높고 열적으로 불안정하여 응고될 수 있는 용액을 이송하기 위한 이송 관로와; 이송 관로와, 이송 관로에 연결된 배출관 사이에 설치된 파열판과; 용액이 파열판의 형상을 따라 이동하도록 이송 관로 내에 굴곡 형성되는 유로 형성부를; 포함하여 구성되는 열적 불안정한 고점성 용액 이송관을 제공한다.
여기서, 상기 용액은 N-메틸모르폴린 N-옥사이드 수용액에 용해된 셀룰로오스 용액인 것이 바람직하다.
또한, 상기 파열판 및 상기 유로 형성부는 상기 이송관의 적어도 매 5m 마다 설치하는 것이 효과적이다.
그리고, 상기 파열판의 직경은 상기 이송 관 직경의 1/4 이상인 것이 바람직하다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 이송관을 구비한 파열판식 안전장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이송관을 구비한 파열판식 안전장치는, 유입 이송관(10a)과 토출 이송관(10b)을 연결하는 파열판 홀더(30)와, 상기 파열판 홀더(30)의 일측면에 설치되는 배출관(60)과, 상기 파열판 홀더(30)와 상기 배출관 사이에 설치되는 파열판(20)과, 상기 파열판(20)을 고정하는 고정 수단(40)과, 상기 이송관(10a, 10b), 파열판 홀더(30) 및 상기 배출관(60)의 외면에 가열 및 보온을 위해 형성된 자켓(51, 52)을 포함하여 구성된다.
상기 유입 이송관(10a)과 토출 이송관(10b)의 일단에는 파열판 홀더(30)와 결합을 위해 플랜지(12a, 12b)가 형성된다.
상기 파열판 홀더(30)는 상기 이송관(10a, 10b)을 연결하도록 이송관로(33)이 형성되며, 양측단에 이송관의 플랜지(12a, 12b)와 결합하기 위해 플랜지(32)가 형성되며, 상기 배출관(20)이 결합되는 위치에 배출구(34)가 관통되어 형성된다. 특히, 상기 파열판 홀더(30)는 상기 배출구(34)를 마주보는 위치에 이송관로(33) 내의 유체가 파열판(20)의 내면을 따라서 이동할 수 있도록 유로 형성부(31)가 형성된다. 상기 유로 형성부(31)는 상기 파열판(20)을 향해 돌출 되어 형성된다.
상기 배출관(60)은 상기 파열판 홀더(30) 측에 결합되는 일단에 플랜지(61)가 형성된다.
상기 파열판(20)은 볼록한 형상으로 형성되며, 종래의 알려진 돔형태 제품을 사용할 수 있다.
상기 고정 수단(40)은 파열판 홀더(30)의 배출구(34)측에 결합되는 하단 링(41)과, 상기 하단 링(41)과, 파열판 홀더(30) 사이에 삽입되는 개스킷(43)과, 상가 하단 링(41)과 사이에 파열판(20)의 외주부가 끼워지도록 결합되는 상단 링(44)과, 상기 배출관의 플랜지(61)와, 상기 하단 링(41)과, 파열판 홀더(30)를 함께 고정하는 볼트(44)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 파열판(20)의 인접한 위치의 이송관로의 내면과, 하단 링(41)은 상기 파열판(20)의 곡면에 연속되도록 형성되는 것이 바람직하다.
이하에서는 적절한 파열판의 크기에 대해서 살펴보겠다.
셀룰로오스 용액과 같은 유체의 경우에는 이송 중에 혹은 정체상태에서 용액이 분해되어 급격히 압력이 상승될 수 있으므로 파열판의 크기를 일반적인 선정방식으로는 결정할 수가 없다. 셀룰로오스 용액 이송관에 필요한 파열판의 크기를 결정할 수 있는 선정방법이 알려져 있지 않으므로 이를 실험적으로 선정하여야 한다. 본 발명자는 일차 선정방법으로 액체상태의 이송액에 비정상적으로 압력이 상승한 경우와 이송액이 분해되어 가스상태로 압력이 상승한 경우를 가정하여 파열판의 크기를 다음과 같이 계산하였다. 계산식은 ‘고압가스 안전관리 기준통합고시 제2-2-40조 : 안전장치의 기준’을 사용하였다.
기아펌프를 사용하여 셀룰로오스 용액을 2410kg/hr의 유량으로 5인치 파이프(내경 120mm)로 이송할 때, 60kg/cm2 펌프 토출압으로 이송되는 액상의 셀룰로오스 용액이 80kg/cm2까지 압력이 상승한 경우, 이를 해소하기 위한 파열판의 크기는 0.1cm2 이하가 된다. 또한 80kg/cm2까지 압력이 상승한 이송액을 분해된 가스성분(메탄가스로 가정)으로 가정하면 파열판의 크기는 약 1cm2로 계산된다.
그러나 실제적으로 셀룰로오스 용액은 발열반응을 일으키며 폭발적으로 반응하여 가스성분과 함께 배출된다. 따라서 장치와 장치사이, 예를 들면 펌프와 필터사이의 이송관에 차있는 용액이 분해되어 가스로 방출될 수 있도록 파열판의 크기를 결정하여야 한다. 5인치 배관, 5m에 차있는 용액의 부피는 56.5 리터이며 80kg/cm2까지 압력이 상승한 이송액을 분해된 가스성분(메탄가스로 가정)으로 가정하여 1초내에 배출하기 위해서는 파열판의 크기가 약 80cm2(직경 10cm)가 되어야 한다. 즉 파열판을 이송관에 채워져 있는 용액의 양에 따라 크기 및 설치 개수를 적정하게 결정하여야 한다.
파열판이 너무 작으면 파열시에 압력해소 능력이 떨어지게 되며, 과도하게 커지면 배출능력은 커지나 가격이 상승하고 또한 파열판을 직접 가열하거나 보온할 수 없어 온도유지가 어려울 수 있다. 따라서 파열판은 적정 배출능력을 가지는 크기로 선정하여야 한다.
본 발명자들은 이송관에 정체된 셀룰로오스 용액이 120°C에서 급격히 분해 되어 압력이 상승할 때, 수초 내에 30kg/cm2에서 100kg/cm2 이상으로 상승하는 현상을 확인하였다. 따라서 파열판식 안전장치는 수초 내에 이송관내 모든 유체를 분출시킬 수 있도록 그 크기를 결정하는 것이 바람직하다. 다음은 셀룰로오스 용액을 1초 이내에 분출시키는데 필요한 파열판 크기의 계산 예이다. 이송관의 길이는 5m를 기준으로 하였으며 80kg/cm2까지 압력이 상승한 이송액이 가스성분(메탄가스로 가정)으로 분출되는 경우로 계산하였다.
이송관 크기 (내경 mm) 용액 부피(리터) :5m길이 기준 파열판 크기 (면적, cm2) 파열판 크기 (직경, cm) 파열판/이송관 내경 비율
1인치 (25) 2.5 3.7 2.2 0.88
3인치 (74) 21 31 6.3 0.85
5인치 (121) 57 85 10 0.83
10인치 (237) 220 328 20 0.84
위의 표에서 보는 바와 같이 길이 5m의 이송관에 파열판식 안전장치를 설치할 경우 파열판의 크기는 이송관의 크기의 85% 정도가 된다. 또한 파열판식 안전장치의 크기가 이송관의 크기보다 클 수는 없으므로 적어도 5m 마다 파열판을 설치하여야 함을 알 수 있다.
이보다 좁은 간격으로 파열판식 안전장치를 설치할 수도 있으나 이는 과다한 설치비용이 사용되므로 경제적이지 못하다.
실제적으로 이송관의 모든 용액이 분해되어 가스화 되지는 않으므로 파열판의 크기는 위 표의 수치보다는 작아도 되나 용액의 10%가 분해되는 것으로 가정할 경우에도 파열판은 이송관의 25% 이상은 되어야 한다.
이하, 본 발명의 일실시예의 동작에 관하여 살펴보겠다.
유입 이송관(10a)을 통해서 셀룰로오스 용액이 상기 파열판 홀더(30)의 이송관로(33)로 유입되면, 상기 셀룰로오스 용액은 상기 유로 형성부(31)에 의해 상기 파열판(20)의 내면을 따라서 이동하여 상기 토출 이송관(10b)으로 토출된다.
이때, 상기 셀룰로오스 용액이 상기 파열판(20)의 내면의 표면과 평행하게 이동함으로서, 셀룰로오스 용액이 정체되는 것을 방지하여 파열판(20)이 항상 청결한 상태를 유지하므로, 작동압력에서 적절히 파열될 수 있다.
또한, 자켓(51, 53)에 의해 적절한 온도가 유지되므로, 셀룰로오스 용액이 냉각에 의해 굳어지는 것을 방지한다.
이송관로(33)내의 압력이 증대되면, 파열판(20)이 파열되어, 셀룰로오스 용액 및 가스가 배출관(60)을 향해 토출되어 이송관로(33)내의 압력을 줄여준다.
이와, 같은 효과를 시험하기 위하여 2가지 조건에서 실험을 진행하였다.
(실험 1)
본 발명을 실시하기 위해 95°C에서 완전히 용융된 액상 NMMO (함수율 13.3%의 단일수화물 조성)를 50°C로 급랭시킨 용매 2100kg/hr를 쌍축 팽윤 혼합물 제조기에 투입하였다. 동시에 중합도(DPw) 1050, 평균 직경 16 ㎛, 겉보기 비중 0.05인 셀룰로오스 펄프(Sappi사 제품 사용) 분말을 스크류 공급기를 사용하여 쌍축 팽윤 혼합물 제조기에 투입하였다. 스크류 공급기는 이송 진행 방향으로 Pitch 간격(P)이 감소되는 쌍축 가변 피치 스크류 공급기(직경(D) 45 mm, 길이 315 mm, 최초 P/D 1.5 )를 사용하여 이 분말을 겉보기 비중 0.3으로 압축하고 압축된 실온의 펄프 분 말을 310kg/hr의 속도로 쌍축 팽윤 혼합물 제조기(직경 60 mm, 길이 1200 mm)의 측면으로 공급하였다. 펄프 분말과 과냉각 액상 NMMO 단일 수화물 용매는 쌍축 팽윤 혼합물 제조기에서 이송 및 혼련되어 NMMO 용매가 내부까지 침투된 팽윤 혼합물이 되고 이를 압출기(직경 120 mm, 길이 3.6 m)로 투입하였다. 압출기에서 이 팽윤체를 용해시켜 셀룰로오스 용액을 만든 후, 이를 기어 펌프를 사용하여 필터까지 이송하였다. 이송관(10a, 10b) 직경은 5인치(내경 120mm)이고 길이는 4.5m이었으며(이송액 부피 : 51 리터) 이송관(10a, 10b)과 파열판식 안전장치의 자켓에는 100°C의 열매체를 이동시켜, 이송관과 파열판식 안전장치를 가열, 보온하였다. 파열판(20)으로는 80 kg/cm2에서 파열되는 1.5인치 크기(파열면적 11.4 cm2, 파이크사 제품 사용)의 스테인레스 재질을 선정되었다.
위의 셀룰로오스 용액을 기아펌프 토출압이 60 kg/cm2가 되도록 운전한 후, 정체시켰을 때, 이송관의 압력이 85 kg/cm2까지 상승하였으며 곧바로 파열판이 파열되어 이송관내 압력이 해소되었다.
(실험 2)
실험 1과 같이 셀룰로오스 용액을 제조한 후, 2,310kg/hr의 셀룰로오스 용액을 둘로 나누어 각각을 기어 펌프를 사용하여 필터까지 이송하였다. 이송관(10a, 10b)은 3.5인치(내경 85 mm)이고 길이는 4 m 이었으며(이송액 부피 : 23 리터) 이송관과 파열판식 안전장치의 자켓을 통하여 100°C의 열매체를 이동시켜, 이송관과 파열판식 안전장치를 가열, 보온하였다. 파열판(20)으로는 80 kg/cm2에서 파열되는 1 인치 크기(파열면적 5 cm2, 파이크사 제품 사용) 의 스테인레스 재질을 선정하였으며 펌프와 필터 중간 지점에 설치하였다.
위의 셀룰로오스 용액을 기아펌프 토출압이 60 kg/cm2가 되도록 운전한 후, 정체시켰을 때, 이송관의 압력이 87 kg/cm2까지 상승하였으며 곧바로 파열판이 파열되어 이송관내 압력이 해소되었다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명은 파열판의 내면 표면과 이송액이 평행하게 이동함으로써, 파열판의 표면에 이송액이 고착되는 것을 방지하여, 셀룰로오스 용액과 같이 점성이 높으면서도 이송 중에 분해되는 특징이 있는 유체의 이송관에 사용될 수 있다.
또한, 홀더 내에 이송액이 정체되지 않으며, 자켓에 의해 파열판 및 홀더의 온도를 적정하게 유지함으로써, 이송액이 응고되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 착탈가능한 돔형 파열판 고정수단을 제공함으로써, 일반적인 돔형 파열판을 사용하여 설치 및 해제할 수 있다.

Claims (4)

  1. 점성이 높고 열적으로 불안정하여 응고될 수 있는 용액을 이송하기 위한 이송 관로와;
    상기 이송 관로와, 상기 이송 관로에 연결된 배출관 사이에 설치된 파열판과;
    상기 용액이 상기 파열판의 형상을 따라 이동하도록 상기 이송 관로 내에 굴곡 형성되는 유로 형성부를;
    포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열적 불안정한 고점성 용액 이송관.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용액은 N-메틸모르폴린 N-옥사이드 수용액에 용해된 셀룰로오스 용액인 것을 특징으로 하는 열적 불안정한 고점성 용액 이송관.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파열판 및 상기 유로 형성부는 상기 이송관의 적어도 매 5m 마다 설치하는 것을 특징으로 하는 열적 불안정한 고점성 용액 이송관.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파열판의 직경은 상기 이송 관 직경의 1/4 이상인 것을 특징으로 하는 열적 불안정한 고점성 용액 이송관.
KR1020030087235A 2003-12-03 2003-12-03 열적 불안정한 고점성 용액 이송관 KR100561700B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030087235A KR100561700B1 (ko) 2003-12-03 2003-12-03 열적 불안정한 고점성 용액 이송관

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030087235A KR100561700B1 (ko) 2003-12-03 2003-12-03 열적 불안정한 고점성 용액 이송관

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050053975A KR20050053975A (ko) 2005-06-10
KR100561700B1 true KR100561700B1 (ko) 2006-03-17

Family

ID=37249368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030087235A KR100561700B1 (ko) 2003-12-03 2003-12-03 열적 불안정한 고점성 용액 이송관

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100561700B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050053975A (ko) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101671043B1 (ko) 퍼옥시드 개시제 주입용 저밀도 폴리에틸렌(ldpe) 관형 반응기
TWI586931B (zh) 換熱器管道系統
KR102009920B1 (ko) 압력 방출 밸브를 포함하는 파이프
US6729041B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5870025B2 (ja) 良好な固有の色彩および耐熱性を有する超高純度ポリカーボネートならびに該ポリカーボネートを製造するための装置および方法
JPS6033131B2 (ja) 高分子重合体の連続製造装置
CA2474628C (en) Bursting insert
AU712496B2 (en) Process for transporting a thermally unstable viscous mass
KR100561700B1 (ko) 열적 불안정한 고점성 용액 이송관
US20190226594A1 (en) Method of transporting a viscous fluid through a heat exchanger line
US5975335A (en) Chemical reaction vessel
RU2461585C2 (ru) Способ растворения арамидного полимера в серной кислоте с использованием пластикатора с двумя направляющими
KR100338130B1 (ko) 용액이송관
JP3817266B2 (ja) セルロースの水性第3アミンオキサイド溶液を運搬する方法
JPS6012364B2 (ja) 連続押し出し重合用液体単量体供給パイプ
JP4750255B2 (ja) イソブチレン系ブロック共重合体樹脂溶液からの有機溶媒除去方法及びペレット製造方法
CN102286144B (zh) 用于安全地连续制造聚碳酸酯低聚物的控制方法
KR100514348B1 (ko) 셀룰로오스 용액의 이송 장치 및 이송 방법
US3450184A (en) Apparatus for separating polymers from their solutions
US3482597A (en) Polymer gel disintegrator
JPH08103952A (ja) ゲル状物及び(又は)異物を含まないポリエチレン系樹脂チューブラーフィルムの製造方法
CN218895093U (zh) 一种带有高压防护系统的液体增塑剂输送管道
CN214076585U (zh) 一种反应釜加热装置
AU745370B2 (en) Device for draining or storing viscous materials
CN214076659U (zh) 一种低分子量聚维酮聚合反应釜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130304

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140303

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150303

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160302

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180302

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190226

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200302

Year of fee payment: 15