KR101524494B1 - 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치 - Google Patents

초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐비테이션에 의해 유도된 물리적 현상을 이용하여 촉매 및 알코올을 혼합하는 데 있어 다주파 방식의 초음파를 발생시켜 교반 및 분해 효과를 최적화할 수 있고, 지방산알킬에스터 생성 반응을 반복적인 단계를 통해 실시함으로써 촉매의 양 및 에너지 소모량을 저감시키면서도 빠른 반응속도의 작업이 가능한 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치는, 알코올, 촉매 및 식물오일이 각각 투입되어 혼합된 내부의 혼합 용액에, 구동부와 연결된 진동자를 통해 초음파에너지를 발생시켜 캐비테이션을 유도하여 지방산알킬에스터 1차 생성 반응을 일으키는 제 1 반응부; 상기 제 1 반응부에서 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하는 배출라인; 상기 제 1 반응부의 외측부에 설치되어 반응온도를 조절하는 제 1 자켓;을 포함한다. 그리고 상기 캐비테이션은 상기 제 1 반응부에서 2개 이상의 진동자를 통해 20kHz 내지 50kHz의 저주파와 500kHz 내지 1MHz의 고주파를 동시에 발생시키거나 교차적으로 발생시키는 것이 특징이다.

Description

초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치 {Apparatus For Preparing Fatty Acid Alkyl Ester Using Ultrasonic Cavitation}
본 발명은 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐비테이션에 의해 유도된 물리적 현상을 이용하여 촉매 및 알코올을 혼합하는 데 있어 다주파 방식의 초음파를 발생시켜 교반 및 분해 효과를 최적화할 수 있고, 지방산알킬에스터 생성 반응을 반복적인 단계를 통해 실시함으로써 촉매의 양 및 에너지 소모량을 저감시키면서도 빠른 반응속도의 작업이 가능한 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에 관한 것이다.
식물오일의 에스터화 반응은 리액터에서 알코올과 산 또는 염기촉매를 혼합시킨 용액과 식물오일을 가열시키면서 교반 혼합하여 수행된다. 이후 생성된 지방산 알킬에스터와 글리세린, 잔류알코올 및 잔류촉매 등을 분리정제하는 프로세스를 거쳐 지방산 알킬에스터를 제조한다. 최근에는 헤테르 촉매를 사용하는 공정이 개발되었는데 전통적인 지방산 알킬에스터 제조 공정보다 반응온도 및 압력이 높아 더 많은 에너지가 소모되는 단점이 있다.
한편 전통적인 식물오일의 에스터화 반응은 촉매의 종류 및 사용량, 알코올의 종류 및 사용량, 반응온도, 혼합속도, 반응기의 형태에 따라 반응속도 및 수득율의 차이를 보이고 있으며, 폐 글리세린의 양도 변화하게 된다. 또한 사용되는 식물오일의 종류 및 재사용 여부에 따라 사용되는 촉매의 양 및 종류를 선택해야 하는 등 목적하는 수득율을 얻기 위해서는 까다로운 조건을 만족시켜야 할 뿐 아니라 99% 수준의 수득율을 획득하는데까지 적어도 1~2일의 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제0968174호 (2008.12.09 출원)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캐비테이션에 의해 유도된 물리적 현상을 이용하여 촉매 및 알코올을 혼합하는 데 있어 다주파 방식의 초음파를 발생시켜 교반 및 분해 효과를 최적화할 수 있는 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 캐비테이션 유도에 의한 지방산알킬에스터 생성 반응을 반복적인 단계를 통해 실시함으로써 촉매의 양 및 에너지 소모량을 저감시키면서도 빠른 반응속도의 작업이 가능한 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치는, 알코올, 촉매 및 식물오일이 각각 투입되어 혼합된 내부의 혼합 용액에, 구동부와 연결된 진동자를 통해 초음파에너지를 발생시켜 캐비테이션을 유도하여 지방산알킬에스터 1차 생성 반응을 일으키는 제 1 반응부; 상기 제 1 반응부에서 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하는 배출라인; 상기 제 1 반응부의 외측부에 설치되어 반응온도를 조절하는 제 1 자켓;을 포함한다.
그리고 상기 캐비테이션은 상기 제 1 반응부에서 2개 이상의 진동자를 통해 20kHz 내지 50kHz의 저주파와 500kHz 내지 1MHz의 고주파를 동시에 발생시키거나 교차적으로 발생시키는 것이 특징이며, 상기 제 1 반응부는 상기 알코올, 촉매 및 식물오일이 상기 제 1 반응부의 선단 일측에서 투입되고, 하단면은 종단 측으로 하향 구배지게 형성되어 상기 혼합 용액이 반응 과정에 걸쳐서 상기 선단에서 상기 종단 측으로 유동하게 되며, 상기 제 1 반응부의 상기 종단 하단부에 구비되어 미반응 촉매 및 지방산알킬에스터 생성 반응에서 발생하는 부산물이 침전되는 침전호퍼; 상기 침전호퍼에 침전된 상기 부산물을 외부로 배출하는 배출관; 상기 제 1 반응부 종단에서 미반응 용액을 상기 제 1 반응부의 선단 측으로 재이송시키는 반송라인;을 더 포함하는 것이 가능하다.
또한 상기 알코올 및 촉매가 상기 제 1 반응부에 투입되기 전에 혼합기를 통해 먼저 혼합되는 혼합조를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 1 반응부로부터 이송라인을 통해 이송된 반응 용액에, 구동부와 연결된 진동자를 통해 초음파에너지를 발생시켜 캐비테이션을 유도하여 지방산알킬에스터 2차 생성 반응을 일으키는 제 2 반응부; 상기 제 2 반응부에서 미반응 용액을 상기 제 1 반응부로 재이송시키는 반송라인; 상기 제 2 반응부의 외측부에 설치되어 반응온도를 조절하는 제 2 자켓;을 더 포함하되, 상기 배출라인은 상기 제 2 반응부에서 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하는 것을 포함하는 것이 또 다른 실시예이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 다주파 방식의 초음파를 통해 캐비테이션을 유도함으로써 교반 및 분해 효과를 최적화할 수 있는 효과가 있다. 그리고 지방산알킬에스터 생성 반응을 반복적인 단계를 통해 실시함으로써 촉매의 양 및 에너지 소모량을 저감시키면서도 빠른 반응속도의 작업이 가능하다. 뿐만 아니라 순수한 식물오일 외에 사용 후 폐기하는 폐오일을 이용할 수 있기 때문에 기존에 오일을 사용하는 장치 및 시설에 용이하게 적용하여 폐오일을 재활용하여 지방산알킬에스터를 제조할 수 있는 친환경적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치의 구성도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치는 제 1 반응부(10), 제 1 자켓(11) 및 배출라인(30)을 기본 구성으로 한다. 먼저 제 1 반응부(10)에 각각 투입된 알코올, 촉매 및 식물오일의 혼합 용액에 캐비테이션이 유도되어 지방산알킬에스터 1차 생성 반응이 일어나면, 배출라인(30)에서는 제 1 반응부(10)에서 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하는 동작 구조이다.
제 1 반응부(10) 내부에는 구동부와 연결되어 작동하는 초음파 진동자가 1개 또는 2개 이상 설치되어 제 1 반응부(10) 내부의 용액에 초음파 에너지를 발생시킴으로써 캐비테이션을 유도하게 된다. 진동자는 제 1 반응부(10) 내벽에 직렬 또는 병렬로 설치되는 것이 바람직하며, 외부로부터의 케이블에 연결되어 제 1 반응부(10) 내부 공간에 부유하고 있는 형태로 설치될 수도 있다. 또한 진동자가 진동판의 형태로 제 1 반응부(10)의 내부에 구비될 수 있으며, 이러한 구조는 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. 이렇게 진동자에서 20kHz 내지 1MHz의 주파수를 가진 초음파 에너지가 내부로 조사되면 혼합 용액에서 캐비테이션이 유도되는 것이다.
캐비테이션(cavitation)은 초음파에 의하여 용액에 미소한 공동(空洞)이 만들어지는 현상으로써, 초음파가 용액 중에서 심한 압축력과 감압력을 교대로 미치며 직진하면서, 감압력이 작용할 때 용액 중에 진공의 공동을 생성하고 이 것이 순간적으로 용액 중에 용해하고 있는 기체에 의해 충만되어 기포로 변하게 된다. 이 기포는 다음 압축력을 받아 단속적으로 압축되어 높은 에너지를 가지지만 결국에는 눌려서 찌그러져 최후에는 소멸하게 되며, 이 순간 국부적으로 큰 충격력을 주게 되는 것이다.
캐비테이션은 매우 다양한 학문 및 산업 분야에서 적용되고 있다. 기계공학, 나노재료공학, 식품공학, 전기화학, 의약학, 화학공학, 환경공학, 천연물화학 및 유기화학 등에의 적용이 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 다양한 촉매를 이용한 화학공정과 동시에 적용함으로써 높은 반응효율과 수득율, 빠른 반응속도, 최적화된 에너지밀도, 유기용매를 사용하지 않는 추출반응 등 여러 가지 시너지 효과를 나타낼 수 있다. 본 발명에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에서는 이러한 캐비테이션이 가져오는 물리 화학적인 효과에 의해 알코올, 촉매 및 식물오일 혼합물의 반응이 촉진되면서 지방산알킬에스터 생성 반응이 일어나게 된다.
캐비테이션을 통해 지방산알킬에스터를 생성하기 위해 알코올, 촉매 및 식물오일이 각각의 투입구를 통해 제 1 반응부(10) 내부로 투입되어 혼합되는데, 이 중에서 알코올은 일가(一價)알코올, 이가(二價)알코올, 삼가(三價)알코올을 이용할 수 있다. 특히 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올/이소부탄올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 1-헵판올, 옥탄올, 1-노난올, 1-데칸올, 이소프로필 알코올, 2-부탄올, 2-헥산올, 시클로헥산올, 터르트-부탄올, 2-메틸-2-부탄올 등에서 1종 또는 복수종을 이용하는 것이 가능하다.
그리고 제 1 반응부(10)로 투입되는 촉매는 산성 및 알칼리성 액체촉매 및 고체촉매를 1종 또는 복수종으로 이용할 수 있는데, 알칼리성 촉매는 NaOH, CH3ONa, KOH, CH3OK, Al2O3, BaO, SrO, CaO, MgO 등이 가능하고, 산성 촉매는 H2SO4, SO4 2-/SnO2, ZrO2/SO4 2- 등이 가능하다.
또한 제 1 반응부(10)로 투입되는 마지막 요소인 식물오일은 식물의 종자에서 압착하여 얻은 오일과 폐식물오일 및 동물성유지를 이용하는 것이 바람직하며, 대두유, 유채유, 팜유, 땅콩유, 피마자유, 올리브유, 코코넛유, 호두유, 자트로파유, 포도씨유, 해바라기씨유, 목화씨유와 같은 식물오일 및 라드, 탈로우, 밍크오일, 에뮤오일, 라놀린, 어유, 난황유와 같은 동물성유지의 다양한 종류의 오일을 1종 또는 복수종으로 이용하는 것이 가능하다.
이 중에서 알코올 및 촉매는 도 2에서 도시한 바와 같이 혼합조(50)를 추가로 구비하여 제 1 반응부(10)로 투입되기 전에 혼합기를 통해 먼저 혼합할 수 있다. 제 1 반응부(10)로 투입되어 식물오일과 반응이 일어나기 전에 혼합조(50)에서 미리 알코올 및 촉매를 혼합하면, 촉매를 용액 상태로 유지할 수 있기 때문에 식물오일과의 반응성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 참고로 본 발명에서 알코올 및 식물오일의 혼합 비율은 1:1 내지 100:1이 가능한 범위이며 2:1 내지 20:1이 바람직하다. 촉매의 양은 0.5중량% 내지 20중량%로 투입되며, 바람직한 중량비는 3중량%를 넘지 않는 것이 좋다.
한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에서는 제 2 반응부(20)를 추가로 구비하는 것이 가능하다. 이 때 제 2 반응부(20)에서는 제 1 반응부(10)로부터 이송라인(22)을 통해 이송된 반응 용액에, 구동부와 연결된 진동자를 통해 초음파에너지를 발생시켜 캐비테이션을 유도하여 지방산알킬에스터 2차 생성 반응을 일으키게 된다. 제 1 반응부(10)에서와 동일한 원리에 의해 생성 반응이 일어나게 되며, 1차 생성 반응에서 미반응된 혼합 용액에 추가적인 반응을 가함으로써 수득율을 보다 높일 수 있다. 여기에 출원인의 실험에 따르면 제 2 반응부(20)에서 추가적으로 알코올 및 촉매를 첨가하게 되면 수득율을 99.5% 이상까지 향상시킬 수 있었다.
제 2 반응부(20)가 구비될 경우에는 제 2 반응부(20)에서 미반응 용액을 제 1 반응부(10)로 재이송시키는 반송라인(40)을 설치하며, 배출라인(30)은 제 1 반응부(10)에 연결하지 않고 제 2 반응부(20)에 연결하여 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하도록 한다. 반송라인(40)을 통해 재차 제 1 반응부(10)에서부터 지방산알킬에스터 생성 반응을 일으킴으로써 총 반응시간이 길어지고 이에 따라 생성물의 수득율도 향상된다. 또한 이렇게 미반응된 용액을 반송시키는 과정을 통해 각 반응부 내에서의 접촉반응시간은 짧게 유지하여 반응부 내부에서 글리세린 등의 부산물이 침전되는 것을 가능한 한 억제할 수 있다.
그리고 제 1 반응부(10) 및 제 2 반응부(20)에는 각각 제 1 자켓(11) 및 제 2 자켓(21)이 외부측에 설치되어 반응온도를 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 각 자켓(jacket)은 관형 구조로 구비되어 내부에 온도 조절을 위한 유체 등이 순환될 수 있도록 하여 제 1 반응부(10) 및 제 2 반응부(20) 내부의 혼합 용액의 온도를 조절하게 된다. 특히 본 발명에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에서는 열이 많이 가해지면 오히려 반응성이 떨어질 수 있는 경우이기 때문에, 제 1 자켓(11) 및 제 2 자켓(21)을 이용하여 과열을 방지하고 실온을 유지시키기 위한 용도로 주로 사용하게 된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명이 또 다른 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치는 제 1 반응부(10)의 형태를 길이방향으로 길게 형성하여 제 2 반응부(20)가 따로 구비되지 않더라도 반응시간을 길게 유도할 수 있다. 이 경우 알코올, 촉매 및 식물오일이 제 1 반응부(10)의 선단 일측에서 투입되도록 하고, 하단의 바닥면은 종단 측으로 하향 구배지게 형성시켜서 혼합 용액이 지방산알킬에스터 생성 반응 과정에 걸쳐서 선단에서 종단 측으로 자연스럽게 유동하도록 하는 것이다.
특히 제 1 반응부(10)의 종단 하단부에 침전호퍼(12)를 구비되어 미반응 촉매 및 지방산알킬에스터 생성 반응에서 발생하는 부산물(13)이 제 1 반응부(10)의 구배진 바닥면을 따라 흘러내려 자연스럽게 침전되도록 하는 것이 가능하다. 침전호퍼(12)에 침전된 부산물(13) 등은 배출관(14)을 통해 외부로 배출하여 제거한다. 또한 제 1 반응부(10)의 종단부에서 미반응 용액을 제 1 반응부(10)의 선단 측으로 재이송시키는 반송라인(40)을 설치하여 지방산알킬에스터 생성 반응을 반복적인 단계를 통해 실시함으로써 수득율을 향상시킬 수 있다.
한편 본 발명의 다양한 실시예에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에서 캐비테이션은 제 1 반응부(10) 또는 제 2 반응부(20)에서 2개 이상의 진동자를 통해 20kHz 내지 50kHz의 저주파와 500kHz 내지 1MHz의 고주파를 동시에 발생시키거나 교차적으로 발생시키는 것이 가능하다.
일반적으로 20kHz 내지 50kHz의 저주파의 초음파를 발생시킬 경우 캐비테이션의 충격력이 증가되어 교반 효과가 증대될 수 있고, 500kHz 내지 1MHz의 고주파의 초음파를 발생시킬 경우는 화학 작용이 활성화되어 분해 효과가 증대될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 저주파와 고주파의 초음파를 복수 개의 진동자를 통해 동시에 발생시키거나 교차적으로 발생시킴으로써 양 효과를 모두 획득할 수 있도록 하여 지방산알킬에스터 생성 반응의 수득율과 반응속도를 극대화할 수 있게 된다. 그에 따른 출원인의 실험 결과는 다음과 같다.
실험군 99% 수득시간
비교예 1 27 시간
실시예 1 90 분
실시예 2 120 분
실시예 3 60 분
출원인은 공통 조건(반응용량 : 100L/hr, 온도 : 30℃, 기압 : 1atm, 촉매 : KOH, 촉매농도 : 1.5wt%, 오일/메탄올 몰비 : 1:6)을 충족시킨 상태에서 다양한 실시예의 실험군을 대상으로 지방산알킬에스터의 99% 수득율을 획득할 시까지의 소요시간을 측정하는 실험을 실시하였다.
각 실험군의 비교 조건으로는, 비교예 1은 발명의 배경이 되는 기술에서 전술한 바와 같이 종래 지방산알킬에스터 생성 방식으로 이용되던 가열 및 교반 방식, 실시예 2는 40kHz 저주파 캐비테이션 유도 방식, 실시예 3은 600kHz 고주파 캐비테이션 유도 방식, 실시예 4는 40kHz/600kHz 다주파 캐비테이션 유도 방식을 사용하여 비교하였다. 종래 방식(비교예 1)의 경우 27시간으로 매우 긴 시간이 걸였으며, 초음파 캐비테이션 유도 방식 중에서도 저주파 및 고주파를 모두 발생시킨 다주파 방식(실시예 3)이 가장 짧은 시간인 60분이 측정되어 최고의 반응속도가 가능함을 알 수 있었다. 이렇게 본 발명에 따른 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치에서는 다주파 방식의 초음파를 발생시킬 수 있기 때문에 교반 및 분해 효과를 최적화할 수 있는 것이다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 제 1 반응부 11 : 제 1 자켓
12 : 침전호퍼 13 : 부산물
14 : 배출관 20 : 제 2 반응부
21 : 제 2 자켓 22 : 이송라인
30 : 배출라인 40 : 반송라인
50 : 혼합조

Claims (5)

  1. 식물오일을 에스터화 반응시켜 지방산알킬에스터를 제조하는 장치에 있어서,
    선단 일측에서 알코올, 촉매 및 식물오일이 각각 투입되어 혼합된 내부의 혼합 용액에, 구동부와 연결된 진동자를 통해 초음파에너지를 발생시켜 캐비테이션을 유도하여 지방산알킬에스터 1차 생성 반응을 일으키며, 하단면은 종단 측으로 하향 구배지게 형성되어 상기 혼합 용액이 상기 반응 과정에 걸쳐서 상기 선단에서 상기 종단 측으로 유동하게 되는 제 1 반응부;
    상기 제 1 반응부에서 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하는 배출라인;
    상기 제 1 반응부의 외측부에 설치되어 반응온도를 조절하는 제 1 자켓;
    상기 제 1 반응부의 상기 종단 하단부에 구비되어 미반응 촉매 및 지방산알킬에스터 생성 반응에서 발생하는 부산물이 침전되는 침전호퍼;
    상기 침전호퍼에 침전된 상기 부산물을 외부로 배출하는 배출관; 및
    상기 제 1 반응부 종단에서 미반응 용액을 상기 제 1 반응부의 선단 측으로 재이송시키는 반송라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 캐비테이션은 상기 제 1 반응부에서 2개 이상의 진동자를 통해 20kHz 내지 50kHz의 저주파와 500kHz 내지 1MHz의 고주파를 동시에 발생시키거나 교차적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 알코올 및 촉매가 상기 제 1 반응부에 투입되기 전에 혼합기를 통해 먼저 혼합되는 혼합조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 반응부로부터 이송라인을 통해 이송된 반응 용액에, 구동부와 연결된 진동자를 통해 초음파에너지를 발생시켜 캐비테이션을 유도하여 지방산알킬에스터 2차 생성 반응을 일으키는 제 2 반응부;
    상기 제 2 반응부에서 미반응 용액을 상기 제 1 반응부로 재이송시키는 반송라인;
    상기 제 2 반응부의 외측부에 설치되어 반응온도를 조절하는 제 2 자켓;을 더 포함하되,
    상기 배출라인은 상기 제 2 반응부에서 생성이 완료된 지방산알킬에스터를 외부로 배출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 캐비테이션 유도식 지방산알킬에스터 제조장치.
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