KR101485865B1 - Play recycled PET batch method of solid state polymerization unit structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 반응기(100), 상기 반응기(100)를 회전시키는 메인모터(200), 상기 반응기(100)의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프(300), 상기 반응기(100)를 고온 상태로 유지할 수 있도록 하는 열매보일러(400)로 구성되되, 상기 반응기(100)의 양 측에 구성되는 상기 제1,2회전축(120, 130)의 끝부에는 상기 제1,2회전축(120, 130)을 감싸는 제1,2로터리조인터(140, 150)가 각각 구성되며 상기 제2로터리조인터(150)의 내부에 천공되는 제1,2천공부(151, 152)가 구성되고, 상기 제2회전축(130)에는 각각의 유동로(131, 131`)가 구성되어 상기 제1,2천공부(151, 152)와 연결되며, 상기 보온파이프(410)는 상기 제2로터리조인터(150)의 제1,2천공부(151, 152)와 각각 연결 구성되어, 상기 메인모터(200)에 의해 반응기(100)가 회전 시 상기 제1,2로터리조인터(140, 150)는 고정되며 상기 보온파이프(410, 410`)가 제2로터리조인트(150)에 의해 꼬임 되지 않는 구조로 구성됨과 더불어 원료의 냉각을 급속도로 할 수 있도록 상기 제1회전축(120)과 연결되는 기회기(500)가 더 포함 구성되어 고온과 진공상태를 동시에 확보 할 수 있음은 물론, 급속냉각으로 생산성을 극대화 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.The present invention relates to a BATCH type solid-state polymerization apparatus for recycled PET, and more particularly, to a reactor for recycling PET, which comprises a reactor 100, a main motor 200 for rotating the reactor 100, A vacuum pump 300 and a boiler 400 for maintaining the reactor 100 at a high temperature. The first and second rotating shafts 120 and 130, which are formed on both sides of the reactor 100, The first and second rotary shafts 140 and 150 are formed at the ends of the first and second rotary shafts 150 and 150 to enclose the first and second rotary shafts 120 and 130, The first and second perforations 151 and 152 are formed and the flow channels 131 and 131 'are connected to the first and second perforations 151 and 152, The pipe 410 is connected to the first and second perforations 151 and 152 of the second rotary joint 150 and the reactor 100 is rotated by the main motor 200 The first and second rotary joints 140 and 150 are fixed and the heat pipes 410 and 410` are not twisted by the second rotary joint 150. In addition, And a chuck 500 connected to the first rotary shaft 120 so as to be able to maintain a high temperature and a vacuum state at the same time, and is also a useful invention that can maximize productivity by rapid cooling.

Figure R1020130053715
Figure R1020130053715

Description

재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조{Play recycled PET batch method of solid state polymerization unit structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recycled PET batch method of solid state polymerization unit structure,

본 발명은 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응기의 제1,2회전축의 외주를 감싸는 제1,2로터리조인터를 구성하여 메인모터에 의해 상기 반응기를 회전 시 열매보일러와 연결된 제2로터리조인터로 인해 보온파이프가 꼬임 되지 않도록 하고, 고상중합시 상기 반응기의 고온과 진공 상태를 동시에 확보 할 수 있으며 원료에 잔류되어 있는 EG등의 불순물을 제거할 수 있어 재생 재활용하여 생산된 제품의 품질 향상에 가장 효과적인 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a BATCH type solid-state polymerization device structure of recycled PET, and more particularly, to a method of manufacturing a recycled PET PET bottle by constituting first and second rotary joints surrounding an outer periphery of first and second rotary shafts of a reactor, The second rotary joint connected to the boiler boiler can prevent the heat pipe from being twisted and simultaneously maintain the high temperature and the vacuum state of the reactor during solid phase polymerization and remove the impurities such as EG remaining in the raw material Which is most effective for improving the quality of products produced by recycling and recycling.

통상적으로 고상중합은 반응여건상 산소차단이 필수적인데, 그 방법으로는 질소주입법과 진공상태 고온방식이 있다. 질소주입법은 연속공정으로 설비규모도 엄청나고 주로 VIRGIN PET CHIP 생산방식으로 볼 수 있는데, 질소주입법과 같은 연속공정 설비로 생산할 만큼 재생 재활용 PET 원료를 확보 운영하기에는 현실적으로 많은 어려움이 있다.Generally, solid state polymerization is necessary for oxygen shutdown under the reaction condition, and there are nitrogen injection method and vacuum state high temperature method. Nitrogen injection is a continuous process, which can be viewed as a large-scale production of VIRGIN PET CHIP. However, there is a real difficulty in securing and operating recycled PET raw materials for production with continuous process facilities such as nitrogen injection.

또한, 질소주입법으로는 재생 재활용된 PET 제품에 남아 있는 EG(CEG 또는 DEG)를 제거할 수 없어서 재생 재활용하여 생산된 제품(PET원사, PET BOTTLE 등)에 하자나 불량률을 높여 경제적 효율성을 매우 떨어뜨리는 주요 요인이 된다고 볼 수 있다.In addition, the nitrogen injection method can not remove EG (CEG or DEG) remaining in the recycled PET product, and thus it is difficult to remove the EG (CEG or DEG) in the recycled PET product, thereby increasing the defective or defective rate of the product (PET yarn, PET bottle, etc.) This is a major factor.

더불어 기존에 사용되고 있는 BATCH방식은 장비나 설비의 수준이 고상중합이 가능한 정도의 진공과 고온을 확보할 수 없는 실정이어서 현실적으로 건조기 수준의 용도로 사용되고 있다.In addition, the existing BATCH system has not been able to secure vacuum and high temperature to the extent that the level of equipments and equipments can be solid-state polymerized.

우선 종래의 기술들을 살펴보면,First of all,

등록번호 10-0880465 (특) 폐 PET 용기를 절단 및/또는 분쇄하여 얻은 플레이크를 고상중합하는 방법에 있어서, 상기 플레이크를 고상 중합반응기내에 크기별로 적재한 후에 플레이크의 크기 별로 각기 다른 반응온도를 적용하되 플레이크의 크기가 작을수록 반응온도를 낮게 하도록 이루어지는 방법과, 원통형 반응기 내부를 수평으로 분할하는 1개 이상의 스크린과, 스크린으로 분할된 각각의 반응부를 각기 다른 온도로 가열시키기 위한 가열수단을 구비하는 것이다.
Regarding the method of solid-state polymerization of flakes obtained by cutting and / or grinding a waste PET container, the flakes are loaded in size in the solid-state polymerization reactor and then different reaction temperatures are applied according to the sizes of the flakes A method in which the reaction temperature is lowered as the flake size is smaller, one or more screens for horizontally dividing the inside of the cylindrical reactor, and heating means for heating the respective reactors divided by the screen to different temperatures will be.

등록번호 10-1159843 (특) 고상중합법을 이용한 공중합 폴리에스테르의 제조방법으로써, (a) (ⅰ) 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, (ⅱ) 상기 디카르복실산 성분에 대하여 50～100몰%의 1,4-사이클로헥산디메탄올 및 0～50몰%의 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분을 에스테르화 반응 및 중축합 반응시켜 공중합 폴리에스테르 예비중합체를 제조하는 단계; (b) 상기 공중합 폴리에스테르 예비중합체를 결정화시키는 단계; 및 (c) 상기 결정화된 공중합 폴리에스테르 예비중합체를 고상중합시키는 단계를 포함하며, 상기 공중합 폴리에스테르는 건조 온도가 유리 전이 온도 이상의 온도에서 건조가 가능하며, 상기 (a) 단계에서 얻어진 공중합 폴리에스테르 예비중합체의 고유점도는 0.5~0.6dl/g인 것이다.
(A) (i) a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid, and (ii) a dicarboxylic acid component containing 50 to 50 mol of the dicarboxylic acid component, To 100% by mole of 1,4-cyclohexane dimethanol and 0 to 50% by mole of ethylene glycol in the presence of an acid catalyst to produce a copolymer polyester prepolymer by an esterification reaction and a polycondensation reaction; (b) crystallizing the copolymer polyester prepolymer; And (c) solid-phase-polymerizing the crystallized copolymer polyester prepolymer, wherein the copolymer polyester is capable of drying at a temperature higher than the glass transition temperature of the copolymerized polyester, and the copolymerized polyester obtained in the step (a) The intrinsic viscosity of the prepolymer is 0.5 to 0.6 dl / g.

등록번호 10-1140783 (특) 가열 수단이 장착된 배치식(batch-type)의 고상 중합 반응기와, 상기 고상 중합 반응기의 일측 상부에 위치하며, 상기 고상 중합 반응기 내 압력을 유지시키기 위한 진공 장치를 포함하고, 상기 고상 중합 반응기 내로 비활성 가스를 주입하기 위해 가스 공급 수단과, 상기 가스 공급 수단은 상기 고상 중합 반응기로부터 분지 형태(branched)로 나뉘어 2개 이상의 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 고상 중합 반응 중 비활성 기체의 흐름을 막고, 반응 전 또는 반응 종료시 비활성 기체를 고속으로 주입하여 진공을 파기시키기 위해 상기 가스 공급 라인의 적어도 하나의 라인 일측부 내에 비활성 가스의 흐름을 제어하는 퍼징 밸브가 위치하고, 상기 고상 중합 반응 중 비활성 기체의 주입 및 진공 상태를 유지시킬 수 있도록 상기 가스 공급 라인의 적어도 하나의 다른 라인의 일측부 내에 반응기내 압력을 조절하기 위한 오리피스를 구비하는 것이다.
A batch-type solid-state polymerization reactor equipped with a heating means and a vacuum apparatus located at one side of the solid-state polymerization reactor and maintaining the pressure in the solid-state polymerization reactor, And a gas supply means for injecting an inert gas into the solid phase polymerization reactor, and the gas supply means includes two or more gas supply lines branched from the solid state polymerization reactor in a branched manner, A purge valve for controlling the flow of the inert gas in at least one side of the line of the gas supply line is located before the reaction or at the end of the reaction to inject the inert gas at high speed to break the vacuum, During the solid phase polymerization reaction, an inert gas is injected and the gas supply Phosphorus to having an orifice to control the pressure in the reactor in at least one of one side of the other line.

상기한 종래 기술은 중합반응기의 내부로 플레이크의 크기에 따라 온도를 달리하여 제조하는 방법을 기재하고 있다. 하지만 고상중합의 반응여건상 산소차단이 필수적인데 상기 중합반응기의 내부에 산소를 차단하는 구성이 전혀 없으며 또한 산소를 차단하는 방법을 구체적으로 기재하고 있지 않다. The above-mentioned prior art discloses a method of manufacturing the polymerized reactor by varying the temperature depending on the size of the flakes. However, oxygen blocking is essential for the reaction conditions of the solid phase polymerization, and there is no constitution for blocking oxygen inside the polymerization reactor, and no method for blocking oxygen is described in detail.

다른 형태 기술을 살펴보면, 반응기의 내부로 가스를 주입하고 일 측에 상기 반응기의 내부를 진공상태로 유지시킬 수 있도록 구성된 것을 설명하고 있지만, 이러한 장치의 경우 구체적인 구성요소의 결합관계가 구체적으로 언급하고 있지 않을 뿐만 아니라, 실질적으로 구현하지 못하는 기술에 불과하다. 또한, PET 제품에 남아 있는 EG를 제거할 수 없어서 불량을 야기하는 문제점이 있다.
In the description of another type of technology, it is described that the gas is injected into the reactor and the reactor is maintained in a vacuum state at one side. However, in the case of such a reactor, the specific relationship of the constituent elements is specifically mentioned It is not only a technology that can not be practically implemented. Further, there is a problem that EG remaining in the PET product can not be removed, resulting in defects.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로, 재생 재활용 PET의 BATCH방식의 고상중합장치를 구성하되, 반응기와 양측에 연결 구성되어 상기 반응기를 회전하는 제1,2회전축을 구성하고 상기 제1,2회전축의 외주연에 제1,2로터리조인터를 각각 더 구성하여 제1,2회전축을 반응기와 동시에 회전하되 상기 제1,2로터리조인터를 고정되도록 하고, 상기 제2로터리조인터의 양 측에 제1,2천공부를 각각 구성하며 상기 반응기의 보온자켓으로 열매유를 투입시킬 때 연결되는 보온파이프를 제1,2천공부와 연결하여 최종적으로 고상중합방법을 이용할 시에 상기 보온파이프의 꼬임을 방지 할 수 있도록 하는 고상중합장치 구조를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a solid state polymerization apparatus of BATCH type of recycled PET, which comprises a first and a second rotating shaft And the first and second rotary joints are separately formed on the outer periphery of the first and second rotary shafts so that the first and second rotary shafts are simultaneously rotated with the reactor to fix the first and second rotary joints, The first and second perforations are formed on both sides of the rotary joint, and the heat pipe connected when the thermal oil is supplied to the thermal jacket of the reactor is connected to the first and second perforations to finally use the solid phase polymerization method The present invention provides a solid-state polymerization device structure capable of preventing twisting of the heat pipe at the time of heating.

이에 본 발명은 외부를 감싸며 투입구(111)와 배출구(112)가 구성되는 보온자켓(110)과 내부에 공간부(101)와 양 측에 제1, 2회전축(120, 130)이 각각 구성되되 내부에 상기 공간부(101)와 연결되는 각각의 유동로(121, 131)와 원료의 투입과 배출이 가능하도록 구성되는 반응기(100)와, 상기 제1회전축(120)과 연결되어 상기 반응기(100)를 회전시키는 메인모터(200)와, 상기 유동로(121)와 연결되어 반응기(100)의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프(300)와, 상기 보온자켓(110)의 투입구(111)와 배출구(112)와 연결되어 반응기(100) 내부의 온도를 고온 상태로 만드는 열매보일러(400)로 구성되어 진공과 고온의 상태를 동시에 유지할 수 있는 고상중합장치에 있어서, 상기 제1,2회전축(120, 130)의 끝부에는 상기 제1,2회전축(120, 130)을 감싸는 제1,2로터리조인터(140, 150)가 각각 구성되며 상기 제2로터리조인터(150)의 내부에 천공되는 제1,2천공부(151, 152)가 구성되고, 상기 제2회전축(130)에는 각각의 유동로(131, 131`)가 구성되어 상기 제1,2천공부(151, 152)와 연결되며, 상기 보온파이프(410)는 상기 제2로터리조인터(150)의 제1,2천공부(151, 152)와 각각 연결 구성되어, 상기 메인모터(200)에 의해 반응기(100)가 회전 시 상기 제1,2로터리조인터(140, 150)는 고정되며 상기 보온파이프(410, 410`)가 제2로터리조인트(150)에 의해 꼬임 되지 않는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a warming jacket 110 which surrounds the outside and constitutes an inlet 111 and an outlet 112 and a space 101 inside and a first and second rotating shafts 120 and 130 respectively A reactor 100 connected to the first rotating shaft 120 and configured to supply and discharge the raw materials and the flow paths 121 and 131 connected to the space 101, A vacuum pump 300 connected to the flow path 121 to turn the inside of the reactor 100 into a vacuum state and an inlet 111 of the insulating jacket 110, And a boiler (400) connected to the discharge port (112) to make the temperature inside the reactor (100) high, and is capable of maintaining vacuum and high temperature conditions at the same time, The first and second rotary shafts 140 and 150 that surround the first and second rotary shafts 120 and 130 are respectively formed at the ends of the first and second rotary shafts 120 and 130, The first and second perforations 151 and 152 are formed in the second rotary joint 150 and the flow passages 131 and 131 are formed in the second rotary shaft 130 The heat pipe 410 is connected to the first and second perforations 151 and 152 of the second rotary joint 150 and is connected to the first and second perforations 151 and 152, When the reactor 100 is rotated by the main motor 200, the first and second rotary joints 140 and 150 are fixed and the heat pipes 410 and 410 'are rotated by the second rotary joint 150 It is a technical feature that it is not twisted.

본 발명의 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조에 의하면, 투자규모가 작은 재생 재활용에 적합한 장치로서 경제적 효율성이 높고, 반응기에서 재생 재활용을 위한 제품을 생산 시 고온과 진공 상태를 동시에 확보 할 수 있도록 하여 재생 재활용 원료에 잔류되어 제품의 하자나 불량의 주요 원인이 되는 EG등의 불순물을 제거하게 되어 생산된 제품의 품질 향상을 물론, 가격 경쟁력에도 뛰어나며 재생 재활용 용도에 따라 IV값을 조절 할 수 있음과 더불어 반응기에 구성된 제2회전축의 외주에 제2로터리조인터로 인해 반응기가 회전 시 열매보일러의 보온파이프가 꼬임 되지 않고 고정되어 경제적 효율성 및 편리성이 부여되는 유용한 발명인 것이다.
According to the BATCH type solid phase polymerization apparatus structure of the recycled PET of the present invention, it is possible to obtain economical efficiency as a device suitable for recycled recycling with a small investment scale and to secure both a high temperature and a vacuum state at the time of producing a product for recycling and recycling in a reactor It is possible to remove the impurities such as EG which is the main cause of defects or defects in the product. Therefore, it is possible to improve the quality of the produced product, and also it is excellent in price competitiveness and can adjust the IV value according to the purpose of recycling and recycling. And the second rotary joint on the outer circumference of the second rotary shaft formed in the reactor, the heat pipe of the boiler is fixed without being twisted when the reactor is rotated, thereby providing economical efficiency and convenience.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 단면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 진공펌프의 작동상태도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 열매보일러의 작동상태도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 도면1 is a front view showing a preferred embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the present invention
3 is a diagram showing an operating state of a vacuum pump showing a preferred embodiment of the present invention
Fig. 4 is an operating state diagram of a boiler showing a preferred embodiment of the present invention
Figure 5 is an operating state diagram illustrating a preferred embodiment of the present invention.
6 is a view showing another embodiment of the present invention

통상적으로 고상중합은 반응여건상 산소차단이 필수적인데, 그 방법으로는 질소주입법과 진공상태 고온방식이 있다. 질소주입법은 대량생산을 위한 연속공정으로 설비규모도 엄청나고 주로 VIRGIN PET CHIP 생산방식으로 볼 수 있는데, 질소주입법과 같은 연속공정 설비로 생산할 만큼 재생 재활용 PET 원료를 확보 운영하기에는 현실적으로 많은 어려움이 있다.Generally, solid state polymerization is necessary for oxygen shutdown under the reaction condition, and there are nitrogen injection method and vacuum state high temperature method. Nitrogen injection is a continuous process for mass production, which can be viewed as a large-scale VIRGIN PET CHIP production method. However, there is a real difficulty in securing and operating recycled PET raw materials for production using continuous process equipment such as nitrogen injection.

또한, 질소주입법으로는 재생 재활용된 PET 제품에 남아 있는 EG(CEG 또는 DEG)를 제거할 수 없어서 재생 재활용하여 생산된 제품(PET원사, PET BOTTLE 등)에 하자나 불량률을 높아 경제적 효율성을 매우 떨어뜨리는 주요 요인이 된다고 볼 수 있다.
In addition, the nitrogen injection method can not remove EG (CEG or DEG) remaining in the recycled PET product, and thus it is difficult to remove the EG (CEG or DEG) in the recycled PET product, thereby increasing the defective or defective rate in the product (PET yarn, PET bottle, etc.) This is a major factor.

이에 본 발명에서는 반응기(100)의 내부로 재생 재활용 가능한 PET를 넣은 후 고온과 진공 상태를 동시에 확보 할 수 있도록 하여 재생 재활용 원료에 잔류되어 제품의 하자나 불량의 주요 요인이 되는 EG등의 불순물을 제거할 수 있어 재생 재활용하여 생산된 제품의 품질 향상에 가장 효과적인 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조를 제공한다.
Therefore, in the present invention, PET, which can be recycled and recycled into the interior of the reactor 100, can be secured at the same time as a high temperature and a vacuum, so that impurities such as EG, which remains in the recycled raw materials, It can provide recycled PET BATCH type solid state polymerization device structure which is most effective in improving the quality of products produced by recycling and recycling.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

우선 본 발명을 설명하기에 앞서 그 고상중합장치의 구조를 살펴보면, 도 1내지 2에 도시된 바와 같이 외부를 감싸며 투입구(111)와 배출구(112)가 구성되는 보온자켓(110)과 내부에 공간부(101)와 양 측에 제1, 2회전축(120, 130)이 각각 구성되되 내부에 상기 공간부(101)와 연결되는 각각의 유동로(121, 131)와 원료의 투입과 배출이 가능하도록 구성되는 반응기(100)와, 상기 제1회전축(120)과 연결되어 상기 반응기(100)를 회전시키는 메인모터(200)와, 상기 유동로(121)와 연결되어 반응기(100)의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프(300)와, 상기 보온자켓(110)의 투입구(111)와 배출구(112)와 연결되어 반응기(100) 내부의 온도를 고온 상태로 만드는 열매보일러(400)로 구성되어 진공과 고온의 상태를 동시에 유지할 수 있는 고상중합장치에 있어서, 상기 제1,2회전축(120, 130)의 끝부에는 상기 제1,2회전축(120, 130)을 감싸는 제1,2로터리조인터(140, 150)가 각각 구성되며 상기 제2로터리조인터(150)의 내부에 천공되는 제1,2천공부(151, 152)가 구성되고, 상기 제2회전축(130)에는 각각의 유동로(131, 131`)가 구성되어 상기 제1,2천공부(151, 152)와 연결되며, 상기 보온파이프(410)는 상기 제2로터리조인터(150)의 제1,2천공부(151, 152)와 각각 연결 구성되어, 상기 메인모터(200)에 의해 반응기(100)가 회전 시 상기 제1,2로터리조인터(140, 150)는 고정되며 상기 보온파이프(410, 410`)가 제2로터리조인트(150)에 의해 꼬임 되지 않는 구조로 구성된다.
As shown in FIGS. 1 and 2, the solid-state polymerization apparatus includes a heat insulation jacket 110 which surrounds the outside and has a charging port 111 and a discharge port 112, And the first and second rotary shafts 120 and 130 are formed on both sides of the shaft 101 and each of the flow paths 121 and 131 connected to the space portion 101 and the raw material can be inputted and discharged A main motor 200 connected to the first rotating shaft 120 to rotate the reactor 100 and a second motor 120 connected to the flow path 121 to rotate the inside of the reactor 100, A vacuum pump 300 for making a vacuum state and a boiler 400 connected to the inlet 111 and the outlet 112 of the heat insulating jacket 110 to make the temperature inside the reactor 100 high, A solid-state polymerization apparatus capable of maintaining a vacuum and a high-temperature state at the same time, characterized in that the first and second rotation shafts (120, 130) The first and second rotary shafts 140 and 150 are formed to surround the first and second rotary shafts 120 and 130. The first and second rotary shafts 120 and 130 are formed in the second rotary shafts 150, And first and second perforations 151 and 152 are formed in the second rotary shaft 130. The flow passages 131 and 131 ' The first rotary coupling 410 is connected to the first and the second perforations 151 and 152 of the second rotary joint 150 and is connected to the first and second rotary drums 151 and 152 when the reactor 100 is rotated by the main motor 200, 2 rotary joints 140 and 150 are fixed and the heat pipes 410 and 410 'are not twisted by the second rotary joint 150. [

상기 반응기(100)는 통상의 구조로서 내부에 공간부(101)가 형성되며 도시하진 않았지만 상, 하부로에 원료를 투입 및 배출 할 수 있도록 구성되고, 외부를 감싸는 보옷자켓(110)이 더 구성되며, 상기 보온자켓(110)은 열매보일러(400)의 열매유를 인입 받은 후 배출 할 수 있도록 일 측에 투입구(111)와 타 측에 배출구(112)가 구성된다.The reactor 100 has a conventional structure in which a space portion 101 is formed therein and a raw material can be introduced into and discharged from the upper and lower portions though not shown, The heating jacket 110 is provided with a charging port 111 on one side and a discharge port 112 on the other side so that the heating oil of the heating boiler 400 can be discharged after being taken in.

또한, 상기 반응기(100)는 메인모터(200)에 의해 전체적으로 회전할 수 있도록 양 측으로 제1,2회전축(120, 130)이 구성된다. 여기서, 상기 제1,2회전축(120, 130)은 반응기(100)와 고정되고 상기 제1회전축(120)은 메인모터(200)와 연결되어 상기 메인모터(200)의 회전에 의해 회전됨과 동시에 반응기(100)를 회전할 수 있도록 구성되며 상기 제1회전축(120)의 외주연에는 풀리(210)가 연결되며 상기 메인모터(200)의 축과 벨트(211)로 연결 되는 것이다.
The first and second rotating shafts 120 and 130 are formed on both sides of the reactor 100 so that the reactor 100 can be rotated by the main motor 200 as a whole. The first and second rotating shafts 120 and 130 are fixed to the reactor 100 and the first rotating shaft 120 is connected to the main motor 200 and rotated by the rotation of the main motor 200 A pulley 210 is connected to the outer periphery of the first rotation shaft 120 and is connected to the shaft of the main motor 200 by a belt 211. [

상기 제2회전축(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 보온자켓(110)으로 열매유가 투입되는 투입구(111)와 투입된 열매유가 배출되는 배출구(112)가 외주에 각각 연결 구성되는 것이다.As shown in FIG. 2, the second rotation shaft 130 is connected to an outer periphery of a charging port 111 through which the heating fluid is supplied to the thermal jacket 110 and a discharge port 112 through which the charged thermal fluid is discharged.

또한, 상기 제1,2회전축(120, 130)의 내부에는 유동로(121, 131, 131`)가 구성되는데, 상기 제1회전축(120)의 유동로(121)는 진공펌프(300)의 진공파이프(310)와 연결 구성되고, 상기 제2회전축(130)의 유동로(131)는 일 측이 보옷자켓(110)의 투입구(111)와 연결되고 타측이 열매보일러(400)의 보온파이프(410)와 연결되고, 다른 하나의 유동로(131`)는 일 측이 보온자켓(110)의 배출구(112)와 연결되고 타 측이 열매보일러(400)의 보온파이프(410`)와 연결된다.The flow path 121 of the first rotation shaft 120 is connected to the flow path 121 of the vacuum pump 300. The flow path 121 of the first rotation shaft 120 is connected to the flow path 121 of the first rotation shaft 120, The flow path 131 of the second rotary shaft 130 is connected to the inlet 111 of the jacket 110 and the other end of the flow path 131 of the second rotary shaft 130 is connected to the hot- One end of the flow path 131 is connected to the discharge port 112 of the heat insulating jacket 110 and the other end of the flow path 131 is connected to the heat insulating pipe 410 ' do.

여기서, 상기 제1,2회전축(120, 130)의 외주연 끝부에는 본 발명의 핵심구성요소로서, 제1,2로터리조인터(140, 150)가 각각 구성되는데, 상기 제1회전축(120)이 제1로터리조인트(140)에 끼워지게 되고, 제2회전축(130)이 제2로터리조인터(150)에 끼워지게 된다. 상기 제1,2회전축(120, 130)은 앞서 설명한 바와 같이 메인모터(200)에 의해 회전되면서 반응기(100)를 회전시키게 되는데, 상기 제1,2로터리조인트(140, 150)는 회전되지 않고 고정되는 것이다. The first and second rotary shafts 120 and 130 are respectively formed with first and second rotary shafts 140 and 150 as core components of the present invention. And the second rotary shaft 130 is fitted into the second rotary joint 150. The first and second rotary shafts 120 and 130 are rotated by the main motor 200 to rotate the reactor 100. The first and second rotary joints 140 and 150 are not rotated It is fixed.

상기 제2로터리조인터(150)는 양 측에 제1,2천공부(151, 152)가 구성되고 상기 제1천공부(151)는 열매유가 투입되는 측방향의 보온파이프(410)와 연결되고, 상기 제2천공부(152)는 보옷자켓(110)에서 배출되며 재차 열매보일러(400)로 배출되는 보온파이프(410)와 연결 구성된다.The second rotary joint 150 is formed with first and second perforations 151 and 152 on both sides thereof and the first perforation 151 is connected to a lateral heat insulating pipe 410 into which the heat is supplied, And the second perforation 152 is connected to the heat pipe 410 discharged from the stock jacket 110 and discharged to the fired boiler 400 again.

또한, 상기 제1천공부(151)는 일측끝부가 상기 보온자켓(110)의 투입구(111)와 연결되고 타측 끝부가 열매보일러(400)의 보온파이프(410)와 연결되며 제2천공부(152)는 일 측 끝부가 상기 보온자켓(110)의 배출구(112)와 연결 구성되고 타측 끝부가 열매보일러(400)의 보온파이프(410`)와 연결되는 것이다.One end of the first perforation 151 is connected to the inlet 111 of the thermal jacket 110 and the other end of the second perforation is connected to the thermal insulation pipe 410 of the thermal boiler 400, 152 has one end connected to the discharge port 112 of the heat insulating jacket 110 and the other end connected to the heat pipe 410 'of the boiler 400.

다시 말해, 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이 최초 열매보일러(400)에서 보온파이프(410)에서 투입되는 열매유가 제2로터리조인터(150)를 거쳐 제1천공부(151)을 지나게 되고 상기 제1천공부(151)를 지나서 유동로(131)를 통과하여 최종적으로 보온자켓(110)의 투입구(111)로 투입되는 반면, 상기 보온자켓(110)에서 배출되는 열매유가 반대로 투입구(112), 유동로(131`), 제2천공부(152)를 지나 최종적으로 상기 열매보일러(400)로 연결되는 보온파이프(410`)로 열매유가 배출되는 것이다.In other words, as shown in FIGS. 3 to 4, the heat input from the heat pipe 410 in the first boiler 400 passes through the first perforation 151 through the second rotary intercooler 150, The thermal oil discharged from the thermal insulating jacket 110 is transferred to the inlet 112 of the thermal insulating jacket 110 through the first passage 151 and finally through the flow path 131, The flow path 131 'and the second perforation 152, and finally the hot oil is discharged to the hot water pipe 410' connected to the hot water boiler 400.

종래에 있어, 반응기 내부의 원료를 고상중합방법으로 실시 할 경우 상기 원료가 굳지 않도록 하기 위해 모터를 이용하여 상기 반응기를 회전시키고, 진공펌프를 이용하여 반응기의 내부를 진공상태로 만들고 가열수단을 이용하여 온도를 높여 고상중합하였으나, 이러한 방법을 통해 가열수단과 반응기가 연결되는 호스 또는 파이프가 상기 반응기의 회전으로 인해 꼬임 되는 문제가 발생하여 별도의 장치를 구성하여나 작업자가 지속적으로 고상중합장치의 작동상태를 체크해야 하는 문제점들이 많았으며 심지어는 호스 또는 파이프가 꼬임 되어 경제적 손실이 많았었다.
Conventionally, when a raw material in a reactor is subjected to a solid phase polymerization method, the reactor is rotated using a motor so that the raw material is not hardened, a vacuum pump is used to make the inside of the reactor a vacuum state, However, since the hose or pipe connected to the heating means and the reactor is twisted due to the rotation of the reactor through such a method, a separate apparatus is constituted, and the operator continuously uses the solid-state polymerization apparatus There were many problems that had to check the operating condition, and even the hose or pipe was twisted, resulting in economic losses.

하지만 본 발명의 제1,2로터리조인터(140, 150)의 구성으로 인해 메인모터(200)에 의해 제1,2회전축(120, 130)과 반응기(100)가 회전되되, 제1,2로터리조인터(140, 150)를 고정되게 되어 열매보일러(400)에서 열매유가 이동되는 보온파이프(410, 410`)의 꼬임을 방지 할 수 있게 되는 것이다.However, due to the construction of the first and second rotary joints 140 and 150 of the present invention, the first and second rotary shafts 120 and 130 and the reactor 100 are rotated by the main motor 200, The rotary joints 140 and 150 are fixed to prevent twisting of the heat pipes 410 and 410 ', in which the heat transfer oil is moved by the heat boiler 400.

상기 진공펌프(300)는 통상의 진공펌프와 동일한 진공펌프(300)로 구성되되, 상기 제1로터리조인터(140)에 의해 진공파이프(310)가 꼬임 되지 않고 회전되는 제1회전축(120)이 유동로(121)와 연결되어 반응기(100)의 내부를 진공상태로 만들 수 있게 되며 원료에 잔류되어 있는 EG 또는 불순물까지 제거할 수 있게 되는 것이다.The vacuum pump 300 includes a first rotary shaft 120 which is composed of the same vacuum pump 300 as the conventional vacuum pump and is rotated without being twisted by the first rotary joint 140, Is connected to the flow path 121 to make the inside of the reactor 100 vacuum, and it is possible to remove EG or impurities remaining in the raw material.

상기 열매보일러(400)는 상기 반응기(100)의 내부에 투입되는 원료의 양에 따라 선택적으로 IV값을 조절할 수 있도록 하여 보다 효과적인 경제적 효율성을 나타낼 수 있다.
The boiler 400 can selectively adjust the IV value according to the amount of the raw material to be introduced into the reactor 100, thereby achieving more effective economic efficiency.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1회전축(120)의 유동로(121)에는 열매보일러(400)에 의해 고온이 된 반응기(100)의 내부 온도를 급속냉각 시키는 액화질소를 투입할 수 있는 기화기(500)가 별도로 더 포함되어 구성되는데 이러한 상기 기화기(500)의 구성은 고상중합방법을 함에 있어 재생 재활용 PET의 생산성을 극대화 시킬 수 있게 되는 것이다. 다시 말해 열매유를 투입시켜 고온상태로 만든 다음 기화기(500)로 액화질소를 투입하여 급속냉각 시킴으로서 시간을 단축시킬 수 있게 되고, 재차 고상중합을 할 때에는 진공펌프(300)의 공기를 빼내게 되면 반응기(100)의 공간부(101)에 잔류된 액화질소도 함께 배출 시키게 된다.
As shown in FIG. 6, a flow path 121 of the first rotating shaft 120 is connected to a vaporizer (not shown) capable of supplying liquid nitrogen for rapidly cooling the internal temperature of the reactor 100, The vaporizer 500 is configured to maximize the productivity of the recycled PET in the solid-state polymerization process. In other words, after the heat oil is injected into the high temperature state, the liquefied nitrogen is introduced into the vaporizer 500 and the liquid is rapidly cooled. Thus, the time can be shortened. When the solid phase polymerization is performed again, The liquefied nitrogen remaining in the space portion 101 of the reactor 100 is also discharged.

이러한 고상중합장치로 고상 중합하는 방법을 설명하면 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 반응기(100)의 공간부(101)로 재활용 PET 칩을 투입한 다음 진공펌프(300)로 상기 공간부(101)를 진공상태로 만듬과 동시에 열매보일러(400)에서 240˚C의 온도의 열매유를 투입시킨 후 상기 반응기(100)에 투입된 원료가 열매유의 투입으로 인해 재활용 PET 칩의 뭉침을 방지할 수 있도록 메인모터(200)를 가동시켜 상기 반응기(100)를 회전시킨다. 또한, 상기 반응기(100)에 투입된 원료의 양에 따라 투입되는 열매유의 온도를 조절할 수도 있는데 이러한 이유는 원료의 양이 적게 투입된 상태에서 고온의 열매유를 투입하여 경제적 효율성을 떨어뜨릴 필요가 없을 뿐만 아니라, 생산성을 저하시키기 때문이다.3 to 5, the recycled PET chip is charged into the space 101 of the reactor 100, and then the vacuum pump 300 is connected to the space 101 So that the raw material introduced into the reactor 100 can prevent the recycling of the recycled PET chips due to the injection of the oil into the reactor 100. In this case, The main motor 200 is operated to rotate the reactor 100. Also, it is possible to control the temperature of the oil to be charged according to the amount of the raw material input into the reactor 100, because it is not necessary to lower the economic efficiency by injecting the high-temperature oil with a small amount of the raw material This is because it lowers productivity.

상기 반응기(100)를 고온의 상태로 유지한 후 고온의 상태를 유지한 후 제품의 생산이 완료되면 기화기(500)를 이용하여 공간부(101)로 액화질소를 투입하여 급속냉각 시키게 되면 고온에 의해 뜨거워진 제품이 냉각되며 보온자켓(110)의 열매유는 도시하진 않았지만 통상적으로 사용되는 오일쿨러에 통과시켜 온도를 낮추고, 저하된 열매유는 배출구(112)를 통해 배출되는 것이다. 즉, 140˚C 이상의 온도에서 산소와 접촉하면 산화되는 PET의 물성과 경제성을 고려한 효과적인 냉각방법인 것이다.
After the reactor 100 is maintained at a high temperature and maintained at a high temperature, when production of the product is completed, liquefied nitrogen is introduced into the space 101 through the vaporizer 500 to rapidly cool the reactor 100, The hot product is cooled and the heat of the heat insulating jacket 110 is passed through a commonly used oil cooler though not shown to lower the temperature and the lowered heat is discharged through the outlet 112. [ That is, it is an effective cooling method considering the physical properties and economical efficiency of the oxidized PET when it comes into contact with oxygen at a temperature of 140 ° C or more.

본 발명의 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조에 의하면, 투자규모가 작은 재생 재활용에 적합한 장치로서 경제적 효율성이 높고, 반응기(100)에서 재생 재활용을 위한 제품을 생산 시 고온과 진공 상태를 동시에 확보 할 수 있도록 하여 재생 재활용 원료에 잔류되어 제품의 하자나 불량의 주요 원인이 되는 EG등의 불순물을 제거하게 되어 생산된 제품의 품질 향상을 물론, 가격 경쟁력에도 뛰어나며 재생 재활용 용도에 따라 IV값을 조절 할 수 있음과 더불어 반응기(100)에 구성된 제2회전축(130)의 외주연에 제2로터리조인터(150)로 인해 반응기(100)가 회전 시 열매보일러(400)의 보온파이프(410, 410`)가 꼬임 되지 않고 고정되어 경제적 효율성 및 편리성이 부여되는 유용한 발명인 것이다.
According to the BATCH type solid-state polymerization apparatus structure of the recycled PET of the present invention, it is economically efficient as a device suitable for recycling and recycling with a small investment scale. In addition, when the product for recycling and recycling in the reactor 100 is produced, And it is possible to remove impurities such as EG which is a main cause of defects or defects of the product, which is remained in the recycled raw material, thereby improving the quality of the produced product and also being excellent in price competitiveness. And the second rotary joint 150 is disposed on the outer circumference of the second rotary shaft 130 formed in the reactor 100 so that the heaters 410 and 410 of the boiler 400 are rotated when the reactor 100 rotates. `) Is fixed without being twisted, which is a useful invention in which economic efficiency and convenience are given.

100 : 반응기 101 : 공간부
110 : 보온자켓 111 : 투입구 112 : 배출구
120 : 제1회전축 121 : 유동로
130 : 제2회전축 131, 131`:유동로
140 : 제1로터리조인터
150 : 제2로터리조인터 151 : 제1천공부 152 : 제2천공부
200 : 메인모터 210 : 풀리 211 : 벨트
300 : 진공펌프 310 : 진공파이프
400 : 열매보일러 410, 410` : 보온파이프
500 : 기화기 100: reactor 101:
110: thermal jacket 111: inlet 112: outlet
120: first rotating shaft 121:
130: second rotation axis 131, 131 ': flow path
140: First rotary assembly
150: second rotary joint 151: first perforation 152: second perforation
200: main motor 210: pulley 211: belt
300: Vacuum pump 310: Vacuum pipe
400: Fruit boiler 410, 410`: Heat pipe
500: vaporizer

Claims (2)

외부를 감싸며 투입구(111)와 배출구(112)가 구성되는 보온자켓(110)과 내부에 공간부(101)와 양 측에 제1, 2회전축(120, 130)이 각각 구성되되 내부에 상기 공간부(101)와 연결되는 각각의 유동로(121, 131)와 원료의 투입과 배출이 가능하도록 구성되는 반응기(100)와, 상기 제1회전축(120)과 연결되어 상기 반응기(100)를 회전시키는 메인모터(200)와, 상기 유동로(121)와 연결되어 반응기(100)의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프(300)와, 상기 보온자켓(110)의 투입구(111)와 배출구(112)와 연결되어 반응기(100) 내부의 온도를 고온 상태로 만드는 열매보일러(400)로 구성되어 진공과 고온의 상태를 동시에 유지할 수 있는 고상중합장치에 있어서,
상기 제1,2회전축(120, 130)의 끝부에는 상기 제1,2회전축(120, 130)을 감싸는 제1,2로터리조인터(140, 150)가 각각 구성되되 상기 제2로터리조인터(150)의 내부에 천공되는 제1,2천공부(151, 152)가 각각 구성되고,
상기 제2회전축(130)에는 각각의 유동로(131, 131`)가 구성되어 상기 제1,2천공부(151, 152)와 연결되며, 상기 보온파이프(410)는 상기 제2로터리조인터(150)의 제1,2천공부(151, 152)와 각각 연결 구성되며,
상기 고상중합장치의 일 측에는 상기 제1회전축(120)의 유동로(121)와 연결되어 상기 반응기(100)의 공간부(101)로 액화질소를 투여하여 상기 공간부(101)에 있는 원료를 냉각시킬 수 있도록 기화기(500)가 더 포함되어 구성되되,
상기 메인모터(200)에 의해 반응기(100)가 회전 시 상기 제1,2로터리조인터(140, 150)는 고정되며 상기 보온파이프(410, 410`)가 제2로터리조인트(150)에 의해 꼬임 되지 않는 것을 특징으로 하는 재생 재활용 PET의 BATCH방식 고상중합장치 구조.
A heating jacket 110 having an inlet 111 and an outlet 112 surrounding the outside and a space 101 inside and a first and second rotating shafts 120 and 130 on both sides, And a reactor 100 connected to the first rotating shaft 120 so as to rotate the reactor 100. The reactor 100 includes a plurality of flow paths 121 and 131, A vacuum pump 300 connected to the flow path 121 to turn the inside of the reactor 100 into a vacuum state and a vacuum pump 300 connected to the inlet port 111 and the outlet port 112 of the insulation jacket 110, And a boiler 400 for heating the inside of the reactor 100 to a high temperature state, so as to simultaneously maintain a vacuum state and a high temperature state,
The first and second rotary shafts 120 and 130 include first and second rotary shafts 140 and 150 surrounding the first and second rotary shafts 120 and 130, 150 and the first and second perforations 151,
Each of the flow paths 131 and 131` is connected to the first and second perforations 151 and 152 at the second rotary shaft 130. The heat pipe 410 is connected to the second rotary joint And the first and second perforations 151 and 152 of the body 150,
One side of the solid state polymerization apparatus is connected to the flow path 121 of the first rotation shaft 120 to inject liquid nitrogen into the space portion 101 of the reactor 100 to supply the raw material in the space portion 101 A vaporizer 500 is further included so as to be cooled,
When the reactor 100 is rotated by the main motor 200, the first and second rotary joints 140 and 150 are fixed and the heat pipes 410 and 410 'are rotated by the second rotary joint 150 And is not twisted. BATCH type solid phase polymerization apparatus structure of recycled PET.
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