KR101147608B1 - 멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치 - Google Patents

멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치는 규산나트륨과 규불산(H2SiF6)이 반응하는 제1 반응부와 불화소다(NaF)와 황산(H2SO4)이 반응하는 제2 반응부를 포함하는 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제1 반응부는 규불산(H2SiF6) 공급부 및 액상 규산나트륨 공급부를 갖는 원료공급부; 규불산(H2SiF6) 공급부 및 액상 규산나트륨 공급부에 각각 연통되어 원료를 이송시키는 제1 무맥동 펌프 및 제2 무맥동 펌프; 제1 무맥동 펌프 및 제2 무맥동 펌프 중 적어도 하나의 펌프와 연통되며, 원료는 투입구를 통해 투입되고, 복수 개의 토출구를 통해 혼합액이 토출되는, 중공형상의 멀티노즐기; 멀티노즐기에서 토출된 원료가 저장되고, 내부에 배치된 와류형성용 임펠러에 의해 저장된 원료가 교반 혼합되는 제1 반응조; 및 제1 반응조로부터 토출된 혼합액을 침전시키는 침전조를 포함한다.

Description

멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING NANOPOROUS SILICA, SODIUM SULFATE AND HYDROGEN FLUORIDE HAVING MULTI-VOZZLE DEVICE}
본 발명은 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산의 제조장치에 관한 것이다. 구체적으로는 멀티노즐기와 와류형성용 임펠러를 이용한 제조장치에 관한 것이다.
종래의 실리카 제조 장치에는 고속 단일 노즐이 사용되었다. 종래의 고속 단일 노즐에 의한 반응하는 경우, 실리카의 핵 생성, 1차 입자 및 2차 입자를 생성하는 데 필요한 시간과 공간의 제약으로 인하여, 생성되는 실리카의 비표면적, 세공 용적, 세공 크기를 정밀하게 제어하는 것이 매우 어려웠다.
즉 종래의 단일노즐을 사용하는 경우에는 노즐을 통한 순간 반응시간과 반응공간의 한계로 인하여 실리카의 핵생성, 1차 입자의 생성에 머무를 수밖에 없었다. 그 결과 단일 노즐의 사용은 실제적으로 2차 입자의 생성 및 성장을 유도하는 데 있어서 매우 큰 장애 요소로서 작용하게 되었다.
또한, 고속 단일 노즐을 사용하는 경우, 소정 물질의 혼합을 위해 강한 압력, 매우 큰 노즐 내의 유속이 요구되었다. 그러나 상대적으로 적은 유량만 통과하게 됨으로써, 전체적인 반응공정의 시간은 매우 장시간이 소요될 수밖에 없었다.
또한 반응시간을 단축하기 위한 노즐 내의 여유 공간 확보가 상당히 제한적이어서, 반응유량을 수월하게 조정하거나 변경하는 것이 곤란하다는 문제점이 제기 되었다.
그리고 종래의 고속반응 노즐의 경우, 고속반응 노즐의 말단부에서 순간적으로 혼합되어 반응 및 토출이 이루어지기 때문에 매우 짧은 교반 시간으로 인하여 미반응물이 상존할 가능성이 매우 높았다. 따라서 이를 해결하기 위한 추가적인 특수 노즐의 개발 및 연구가 요청되고 있었다.
본 발명에 따른 멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
첫째, 멀티노즐기를 이용하여, 원료를 균일하게 분산시키고, 반응조에 투입시키고자 한다.
둘째, 반응조 내부에 강력한 와류를 형성시켜, 교반 혼합작용이 원활하게 이루어지게 하고자 한다.
셋째, 반응 초기에 생성된 1차 입자로 부터 2차 입자로의 성장을 용이하게 하고, 반응원료 투입량을 탄력적으로 수월하게 조정할 수 있게 하며, 이미 형성된 2차 입자의 물성 제어를 용이하게 하도록 하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치는 규산나트륨과 규불산(H2SiF6)이 반응하는 제1 반응부와 불화소다(NaF)와 황산(H2SO4)이 반응하는 제2 반응부를 포함하는 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제1 반응부는 규불산(H2SiF6) 공급부 및 액상 규산나트륨 공급부를 갖는 원료공급부를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 반응부는 규불산(H2SiF6) 공급부 및 액상 규산나트륨 공급부에 각각 연통되어 원료를 이송시키는 제1 무맥동 펌프 및 제2 무맥동 펌프를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 반응부는 제1 무맥동 펌프 및 제2 무맥동 펌프 중 적어도 하나의 펌프와 연통되며, 원료는 투입구를 통해 투입되고, 복수 개의 토출구를 통해 혼합액이 토출되는, 중공형상의 멀티노즐기를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 반응부는 멀터노즐기에서 토출된 원료가 저장되고, 내부에 배치된 와류형성용 임펠러에 의해 저장된 원료가 교반 혼합되는 제1 반응조를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 반응부는 제1 반응조로부터 토출된 혼합액을 침전시키는 침전조를 포함한다.
본 발명에 따른 멀티노즐기는 환형 형상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기(130)는 내부가 연속적으로 연통되는 구조로 구비되는 경우, 액상 규산나트륨은 멀티노즐기(130)를 통하지 않고 제1 반응조(140)의 하부에 1차적으로 투입되고, 규불산은 멀티노즐기(130)를 통해 제1 반응조에 2차적으로 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기는 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기의 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 2개인 경우, 일 구간에는 규불산이 투입되고, 타 구간에는 액상 규산나트륨이 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기의 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 3개 이상인 경우, 제1 구간에는 규불산이 투입되고, 제2 구간에는 액상 규산나트륨이 투입되고, 그 외의 구간에는 규불산 또는 액상 규산나트륨이 선택적으로 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 멀티노즐기의 단면 형상은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 와류형성용 임펠러는 경사각을 가진 복수의 블레이드가 구비된 각 블레이드부가 이격되어 적층배치되는 구조인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 각 블레이드부의 경우, 상하로 인접된 각 블레이드부의 블레이드의 경사방향이 반대로 배치되는 구조인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 각 블레이드부의 너비가 동일한 것이 가능하다.
본 발명에 있어서, 제1 너비를 갖는 블레이드부 및 제1 너비보다 짧은 제2 너비를 갖는 블레이드부가 순차적으로 적층배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 각 블레이드부의 단부를 연결하는 선이 유선형상이 되도록, 너비가 상이한 각 블레이드부가 적층 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 제1 반응조와 침전조 사이에 하나 이상의 반응조가 추가로 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 반응부는 상기 침전조에서 부유된 불화소다(NaF)가 투입되고, 질소탱크로부터 질소(N2)가 투입되며, 황산공급부로부터 황산(H2SO4)이 투입되는 제2 반응조가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 반응조는 하측에서 황산나트륨(Na2SO4)을 토출하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 반응조는 상측에서 불산(HF)을 가스형태로 토출하며, 상기 불산 가스는 냉각기를 거치면서 액체상태로 되어 불산저장조에 저장되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제조장치는 멀티노즐기를 환형 등으로 형성시키고, 다수의 투출구를 형성시켜, 원료가 반응조에 고르게 분산 투입될 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 제1 반응조 내부에 와류형성용 임펠러를 배치하고, 임펠러의 블레이드의 형상, 구조, 순차적 배열 여부 등을 조절하여, 제1 반응조 내부에서 강력한 교반이 발생하게 한다.
특히 임펠러의 블레이드의 경사방향, 블레이드부의 길이 등을 상이하게 배치함으로써, 반응조에 저장된 액상 혼합액이 임펠러와 함께 회전되어 교반되지 않는 현상을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치의 기본 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티노즐부의 다양한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 와류형성용 임펠러의 다양한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 반응부를 나타내는 개념도이다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치에 관하여 구체적으로 설명하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치의 기본 개념도이다.
본 발명에 따른 제조장치는 규산나트륨과 규불산의 제1 반응부(100)와 불화소다(NaF)와 황산(H2SO4)이 반응하는 제2 반응부(200)를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 반응부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원료공급부(100), 무맥동펌프(120), 멀티노즐기(130), 제1 반응조(140), 와류형성용 임펠러(150) 및 침전조(160)을 포함한다.
원료공급부(110)는 규산나트륨(Na2OㆍxSiO2) 공급부(111)와 규불산(H2SiF6) 공급부(112)로 이루어진다.
무맥동펌프(120)는 원료공급부(110)로부터 원료를 무 맥동으로 각각 펌핑 공급하는 제1 무맥동펌프(121) 및 제2 무맥동펌프(122)로 이루어진다. 규산나트륨(Na2OㆍxSiO2) 공급부(111)는 제1 무맥동펌프(121)와 연통되며, 규불산(H2SiF6) 공급부(112)는 제2 무맥동펌프(122)와 연통된다. 본 발명에 따른 무맥동펌프는 연속류 무맥동 정량펌프를 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 멀티노즐기(130)는 중공 형상으로서, 제1 무맥동 펌프(121) 및 제2 무맥동 펌프(122) 중 적어도 하나의 펌프와 연통된다. 원료는 멀티노즐기(130)의 투입구(미도시)를 통해 투입되고, 복수 개의 토출구(131)를 통해 혼합액이 토출된다.
본 발명에 따른 멀티노즐기(130)의 배치위치는 한정되는 것은 아니다. 다만, 일반적으로 제1 반응조(140)의 상측 벽에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 멀티노즐기(130)는 제1 반응조(140)에 원료를 투입하는 기능을 한다. 따라서 원료 투입이 가능한 다양한 형상, 예로 환형, 사각형, 타원형 등이 가능하며, 환형으로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 일반적으로 멀티노즐기(130)가 배치되는 제1 반응조(140)의 평 단면 형상과 대응되는 것이 바람직하나, 반드시 대응되는 형상에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 환형으로 형성된 멀티노즐기(130)를 중심으로 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기(130)는 내부가 연속적으로 연통되는 구조가 가능하다(도 2a 및 도 2b 참조). 또한, 환형의 멀티노즐기(130)는 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 구비되는 것도 가능하다(도 2c 및 도 2d 참조).
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기(130)의 내부가 연속적으로 연통되는 구조로 구비되는 경우, 액상 규산나트륨은 멀티노즐기(130)를 통하지 않고 제1 반응조(140)의 하부에 1차적으로 투입되고, 규불산은 멀티노즐기(130)를 통해 제1 반응조에 2차적으로 투입되는 것이 바람직하다.
하지만, 규불산과 액상 규산나트륨이 멀티노즐기(130)를 통해 투입될 때에는, 시간적으로 동시 투입이 가능하고, 위치적으로 제1 반응조(140)의 상부에서 함께 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기(130)의 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 2개인 경우(도 2c 참조), 일 구간에는 규불산이 투입되고, 타 구간에는 액상 규산나트륨이 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 환형의 멀티노즐기(130)의 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 3개 이상인 경우(도 2d 참조), 제1 구간에는 규불산이 투입되고, 제2 구간에는 액상 규산나트륨이 투입되고, 그 외의 구간에는 규불산 또는 액상 규산나트륨이 선택적으로 투입되는 것이 바람직하다. 여기서 선택적으로 투입된다는 의미는 필요에 따라 규불산이 투입되게 할 수도 있고, 액상 규산 나트륨이 투입되게 할 수도 있다는 것을 의미한다.
즉, 불연속적으로 연통되는 구간이 3개 이상이면, 그 중 2개는 규불산과 액상 규산나트륨이 각각 투입되게 하고, 나머지 구간은 작업의 필요에 따라 각 원료를 선택적으로 투입할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 멀티노즐기(130)의 단면 형상은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 내부에 원료가 이송될 중공 공간이 확보되면 다양한 정 단면 형상이 가능하다는 의미이다. 본 명세서에서는 정 단면 형상이 원형인 것을 제시하였으나, 필요에 따라 정 단면 형상이 역 삼각형 형상(미도시)이 되는 것도 가능하다.
상기와 같은 실시예를 통해, 본 발명에 따른 멀티노즐기(130)는 제1 무맥동 펌프(121) 및 제2 무맥동 펌프(122)를 통해 펌핑되는 원료가 제1 반응조(140)에 균일하게 분산되도록 토출시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제1 반응조(140)는 1차 저온 중합조로서, 멀티노즐기(130)로부터 균일하게 분산 토출되는 반응원료를 저온(예로 10℃~60℃)에서 균일하게 혼합 교반시켜 1차 중합반응을 시키는 기능을 한다. 이때 강제 와류를 형성시키면 균일한 혼합교반이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 와류형성용 임펠러(150)는 제1 반응조(140) 내부에 배치되어, 투입 저장된 원료들을 강력하게 교반시켜 혼합하는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 와류형성용 임펠러(150)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 일정한 경사각을 가진 복수의 블레이드(152)가 구비된 각 블레이드부(151)가 이격되어 적층배치되는 구조인 것이 바람직하다.
각 블레이드부(151)를 형성하는 복수의 블레이드(152)는 동일한 방향의 경사각을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 와류형성용 임펠러(150)의 각 블레이드부(151)의 블레이드(152)의 경사방향은 동일할 수도 있고, 반대될 수도 있다.
본 발명에 따른 각 블레이드부(151)의 경우, 상하로 인접된 각 블레이드부(152)의 블레이드(152)의 경사방향이 반대로 배치되는 구조인 것이 더욱 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 블레이드부(151a)와 블레이드부(151c)가 각각 동일한 방향의 경사로 형성되며, 블레이드부(151b)와 블레이드부(151d)는 이와 반대되는 방향의 경사로 형성될 수 있다. 즉 경사방향이 순차적으로 반대로 배치되는 구조가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 각 블레이드부(151)의 너비도 본 발명의 기술적 특징에 포함된다. 즉 본 발명에 따른 각 블레이드부(151)의 너비는 동일하게 형성될 수도 있ㄷ다(도 3 참조).
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 너비를 갖는 블레이드부(151a, 151c) 및 제1 너비보다 짧은 제2 너비를 갖는 블레이드부(151b, 151d)가 순차적으로 적층배치되는 것도 가능하다.
나아가, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 블레이드부(151a, 151b, 151c, 151d)의 단부를 연결하는 선이 유선형상이 되도록, 너비가 상이한 각 블레이드부가 적층 배치되는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 와류형성용 임펠러(150)의 다양한 실시예를 통해, 제1 저장조(140)에서 각 원료들의 매우 효율적이고 강력한 혼합이 발생될 수 있다. 특히 임펠러의 블레이드의 경사방향, 블레이드부의 길이 등을 상이하게 배치함으로써, 반응조에 저장된 액상 혼합액이 임펠러와 함께 회전되어 교반되지 않는 현상을 방지하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 제조장치는 멀티노즐기(130) 및 와류형성용 임펠러(150)의 기술적 구성을 통해, 종래의 단일 노즐방식보다 토출 분산성이 우수하고 반응원료의 투입용량을 수월하게 가감 조절할 수 있는 특징이 있다.
이를 통해, 더욱 정밀한 물성제어를 할 수 있게 되고 또한 반응속도를 제어할 수 있게 됨으로써, 보다 다양하고 폭 넓게 제품 품질을 시현할 수 있는 특징이 있다. 그리고 제1 반응조(140)에서 형성되는 강제 와류를 통해 효율적인 혼합을 할 수 있게 됨으로서 1차 중합반응을 신속하게 전면적으로 진행할 수 있게 되므로 제1 반응조(140)를 통과한 혼합액은 슬러리 상태로 될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 침전조(160)는 제1 반응조(140)로부터 토출된 혼합액을 침전시켜 실리카와 불소나트륨을 분리하는 기능을 한다.
본 발명에 사용되는 화학식은 다음과 같다.
(1-1) 3(Na2OㆍxSiO2) + 20H2O + H2SiF6 -> 10Si(OH)4 + 6NaF + H2O
(1-2) 10Si(OH)4 → 10SiO2 + 20H2O
(2) 2NaF + H2SO4 → Na2SO4 + 2HF
본 발명에 따른 제1 반응부(100)에서는 상기 화학식(1-1)과 화학식(1-2)가 진행된다. 즉 원료공급부(111)(112)에서 각각 공급된 규산나트륨과 규불산(H2SiF6)은 무맥동펌프(121)(122)을 통해 멀티노즐기(130)에 투입된다.
제1 반응조(140)에서 와류형성용 임펠러(150)의 강력한 교반작용에 의해 중합반응이 더욱 원활하게 진행된다. 제1 반응조(140)를 거친 혼합액은 슬러지 상태로 될 것이며, 침전조(160)로 이동되어 침전과정을 거치게 된다.
침전조(160)에서 혼합액은 고체상태인 나노기공 실리카(silica)는 아래로 침강되며, 액체상태인 불소나트륨(NaF)은 부유되는 고체-액체 분리과정을 거치게 된다. 아래로 침강된 실리카를 회수하여 수세 및 건조시키면 침강성 나노기공 실리카를 얻게 된다.
본 발명에 제조장치의 경우, 제1 반응조(140)와 침전조(160) 사이에 하나 이상의 반응조(미도시)가 추가로 구비되는 것도 가능하다. 추가되는 반응조에서는 강력한 고속 교반작용 보다는 저속 교반작용이 진행되는 것이 바람직하다. 이러한 단계를 거치면서 물성제어가 보다 용이하게 실현될 것이다.
한편, 본 발명에 따른 제조장치는 제2 반응부(200)를 포함한다. 제2 반응부(200)는 제2 반응조(210)를 구비하는데, 제2 반응조(210)에는 침전조(150)에서 부유된 액상의 불화나트륨(NaF)이 투입되며, 질소탱크(211)로부터 질소가스(N2)가 투입되며, 황산공급부(220)로부터 액상의 황산(H2SO4)이 투입된다.
본 발명에 따른 제2 반응조(210)는 2차 고온중합조로서, 반응되는 혼합액의 온도가 대략 60℃ ~80℃로 이루어진다.
제2 반응조(210)에서 상기 화학식(2)에 따른 화학반응이 진행되며, 발생된 황산나트륨(Na2SO4)은 제2 반응조(210)는 하측에서 황산나트륨 저장조(230)로 토출되어 회수된다.
제2 반응부(200)의 제2 반응조(210)는 상측에서 불산(HF)을 가스형태로 배출하며, 불산 가스는 냉각기(240)를 거치면서 액체상태로 되어 불산 저장조(250)에 저장되어 회수된다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
100 : 제1 반응부 110 : 원료공급부
111 : 규산나트륨 공급부 112 : 규불산 공급부
120 : 무맥동 펌프 121 : 제1 무맥동 펌프
122 : 제2 무맥동 펌프 130 : 멀티노즐부
140 : 제1 반응조 150 : 와류형성용 임펠러
151 : 블레이드부 152 : 블레이드
160 : 침전조
200 : 제2 반응조 210 : 제2 반응조
211 : 질소탱크 220 : 황산공급부
230 : 황산나트륨 저장조 240 : 냉각기
250 : 불산 저장조

Claims (16)

  1. 규산나트륨과 규불산(H2SiF6)이 반응하는 제1 반응부와 불화소다(NaF)와 황산(H2SO4)이 반응하는 제2 반응부를 포함하는 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치에 있어서,
    제1 반응부는
    규불산(H2SiF6) 공급부 및 액상 규산나트륨 공급부를 갖는 원료공급부;
    상기 규불산(H2SiF6) 공급부 및 액상 규산나트륨 공급부에 각각 연통되어 원료를 이송시키는 제1 무맥동 펌프 및 제2 무맥동 펌프;
    상기 제1 무맥동 펌프 및 제2 무맥동 펌프 중 적어도 하나의 펌프와 연통되며, 원료는 투입구를 통해 투입되고, 복수 개의 토출구를 통해 혼합액이 토출되는, 중공형상의 멀티노즐기;
    상기 멀터노즐기에서 토출된 원료가 저장되고, 내부에 배치된 와류형성용 임펠러에 의해 저장된 원료가 교반 혼합되는 제1 반응조; 및
    제1 반응조로부터 토출된 혼합액을 침전시키는 침전조를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티노즐기는 환형 형상인 것을 특징으로 하는 멀티노즐기가 구비된 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 환형의 멀티노즐기는 내부가 연속적으로 연통되는 구조로 구비되고, 액상 규산나트륨은 멀티노즐기를 통하지 않고 제1 반응조의 하부에 1차적으로 투입되고, 규불산은 멀티노즐기를 통해 제1 반응조에 2차적으로 투입되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 환형의 멀티노즐기는 내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 구비된 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 2개인 경우, 일 구간에는 규불산이 투입되고, 타 구간에는 액상 규산나트륨이 투입되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  6. 제4항에 있어서,
    내부가 불연속적으로 연통되는 구간이 3개 이상인 경우, 제1 구간에는 규불산이 투입되고, 제2 구간에는 액상 규산나트륨이 투입되고, 그 외의 구간에는 규불산 또는 액상 규산나트륨이 선택적으로 투입되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 멀티노즐기의 단면 형상은 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 와류형성용 임펠러는 경사각을 가진 복수의 블레이드가 구비된 각 블레이드부가 이격되어 적층배치되는 구조인 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 각 블레이드부의 경우, 상하로 인접된 각 블레이드부의 블레이드의 경사방향이 반대로 배치되는 구조인 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 각 블레이드부의 너비가 동일한 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    제1 너비를 갖는 블레이드부 및 제1 너비보다 짧은 제2 너비를 갖는 블레이드부가 순차적으로 적층배치되는 것을 특징으로 하는 상기 각 블레이드부의 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    각 블레이드부의 단부를 연결하는 선이 유선형상이 되도록, 너비가 상이한 각 블레이드부가 적층 배치되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반응조와 상기 침전조 사이에 하나 이상의 반응조가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반응부는 상기 침전조에서 부유된 불화소다(NaF)가 투입되고, 질소탱크로부터 질소(N2)가 투입되며, 황산공급부로부터 황산(H2SO4)이 투입되는 제2 반응조가 구비되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 반응조는 하측에서 황산나트륨(Na2SO4)을 토출하는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 반응조는 상측에서 불산(HF)을 가스형태로 토출하며, 상기 불산 가스는 냉각기를 거치면서 액체상태로 되어 불산저장조에 저장되는 것을 특징으로 하는 나노기공 실리카, 황산나트륨 및 불산 제조장치.
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