KR101606873B1 - 믹싱 챔버용 디플렉터, 및 이를 포함하는 믹싱 챔버 및 수첨 반응기 - Google Patents

믹싱 챔버용 디플렉터, 및 이를 포함하는 믹싱 챔버 및 수첨 반응기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 하면이 개방되어 있는 상면 덮개; 및 전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 상면이 개방되어 있는 하면 덮개를 포함하고, 상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 개방된 전면이 서로 연속되어 수직 개구면을 형성하고, 상기 상면 덮개의 개방된 하면 및 상기 하면 덮개의 개방된 상면이 서로 연속되어 수평 개구면을 형성하며, 상기 수직 개구면 및 수평 개구면이 서로 직교하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터, 이를 포함하는 믹싱 챔버, 및 수첨 반응기에 관한 것으로, 본 발명의 믹싱 챔버용 디플렉터, 이를 포함하는 믹싱 챔버, 및 이를 포함하는 수첨 반응기는, 수첨 반응기의 내부에서 첫 번째 촉매 층을 거친 2상의 생성물들과 믹싱 존으로 유입되는 ?칭을 위한 수소 과농 가스의 혼합 효과를 극대화할 수 있으므로, 수첨 반응기의 촉매 층의 반응 효율과 수첨 반응기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

믹싱 챔버용 디플렉터, 및 이를 포함하는 믹싱 챔버 및 수첨 반응기{DIFLECTOR FOR MIXING CHAMBER, AND A MIXING CHAMBER AND A HYDROTREATER REACTOR COMPRISING SAME}
본 발명은 수첨 (Hydrotreater) 반응기의 촉매 층 사이의 믹싱 챔버에 포함되는 디플렉터, 및 이를 포함하는 믹싱 챔버 및 수첨 반응기에 관한 것이다.
원유로부터 증류된 물질에 존재하는 황 및 방향족 고분자 함유물질과 같은 불순물의 농도를 낮추기 위해 석유화학 공정에 많이 사용되고 있는데, 수첨 반응기를 통한 수첨 처리 공정의 반응은 발열 반응이며, 보통 단열 고정촉매 반응기에서 액상의 오일과 수소 과농 가스(H2 rich gas)가 병류로 흘러가면서 이루어진다.
하나의 촉매 층에서 얻을 수 있는 반응의 전환도는 반응열에 의한 온도상승에 의해 제한되며, 각 촉매 층 사이에서 반응을 촉진시키기 위해 냉각을 위한 수소 과농 가스를 유입시켜 ?칭(Quenching)과 믹싱(mixing)을 수행하기 위한 공간인 ?치 믹싱 존(quench mixing zone)이 필요하다.
?치 믹싱 존에서는 ?칭을 위한 수소 과농 가스와 첫 번째 촉매 층의 생성물들의 혼합 이외에도, 촉매 층을 거치는 과정에서 생긴 국지적 온도상승을 완화시키는 역할도 필요하다.
제한된 공간에서 최대한의 믹싱 효과를 일으키기 위해서는 ?칭을 위한 수소 과농 가스와 액체-기체가 혼합된 2상(two-phase)의 첫 번째 촉매 층의 생성물인 유체를 섞어주기 위한 충분한 압력강하와 체류 시간이 필요하다. 이를 위해 종래에는 도 1에 나타낸 바와 같은 구조의 믹싱 챔버가 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기의 단면을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, ?칭을 위한 수소 과농 가스 유입 파이프(20)는 ?칭을 위한 수소 과농 가스가 믹싱 트레이(30) 위에서 최대한 잘 퍼지고, 최대한의 이동경로를 가지게 하기 위해 링 형태의 관(ring pipe) 또는 측 관(Lateral Pipe) 형태를 가진다.
믹싱 트레이(30)는 첫 번째 촉매 층(10)의 반응물인 2상의 생성물들이 모이는 첫 번째 장치이며, 이를 믹싱 챔버(32)로 유입시키기 위한 디플렉터(33)가 설치되어 있다.
디플렉터(33)에서는 이동 경로의 축소로 인한 압력강하를 이용하여 믹싱 트레이(30) 위의 2상의 반응물들과 ?칭을 위한 수소 과농 가스가 압력 강하에 의해 서로 섞일 수 있도록 하며, 대부분 2개의 디플렉터(33)를 믹싱 챔버(32)의 가장자리에 위치시켜 믹싱 챔버(32)의 기능향상을 도모한다.
믹싱 챔버(32)는 믹싱 트레이(30)와 결합된 구조로 많이 사용되며 디플렉터(33)를 통한 스월링(swirling) 효과에 의해, 첫 번째 촉매 층(10)의 반응 생성물과 ?칭을 위한 수소 과농 가스가 섞이게 되며, 이때 잔류 시간이 증가하게 되며, 동시에 디플렉터(33)를 통과하는 2상의 반응물들의 온도 구배가 제거, 또는 완화되게 된다.
일차 분배기(40)는 믹싱 챔버(32)를 통과한 유체의 모멘텀(momentum)을 감소시키는 동시에 분배기에 포함된 홀(hole)을 통한 분배 기능 및 기체-액체 접촉면적의 증가를 통한 최종 믹싱(mixing) 기능을 수행한다.
그러나, 이러한 형태의 종래의 믹싱 챔버는 기체-기체의 혼합에는 탁월한 성능을 보이지만 액체-액체의 혼합에는 보통의 성능을 보이고 기체-액체의 혼합은 기체/액체의 비율에 따라 그 효과가 좌우된다는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 믹싱 챔버의 이러한 성능 특성을 보완할 수 있는 새로운 형태의 믹싱 챔버 및 이에 포함되는 새로운 디플렉터를 필요로 한다.
미국 특허 제 4,836,989 호 미국 특허 제 7,078,002 호 미국 특허출원 공개 제US/2011/0123410 호
따라서, 본 발명의 목적은 수첨 처리 공정에 사용되는 수첨 반응기의 내부에서 첫 번째 촉매 층을 거친 2상의 생성물들과 믹싱 존으로 유입되는 ?칭을 위한 수소 과농 가스의 혼합 효과를 극대화할 수 있는 믹싱 챔버 및 이에 포함되는 믹싱 챔버용 디플렉터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 하면이 개방되어 있는 상면 덮개; 및 전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 상면이 개방되어 있는 하면 덮개를 포함하고, 상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 개방된 전면이 서로 연속되어 수직 개구면을 형성하고, 상기 상면 덮개의 개방된 하면 및 상기 하면 덮개의 개방된 상면이 서로 연속되어 수평 개구면을 형성하며, 상기 수직 개구면 및 수평 개구면이 서로 직교하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 디플렉터를 포함하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기를 제공한다.
본 발명의 믹싱 챔버용 디플렉터, 이를 포함하는 믹싱 챔버, 및 이를 포함하는 수첨 반응기는, 수첨 반응기의 내부에서 첫 번째 촉매 층을 거친 2상의 생성물들과 믹싱 존으로 유입되는 ?칭을 위한 수소 과농 가스의 혼합 효과를 극대화할 수 있으므로, 수첨 반응기의 촉매 층의 반응 효율과 수첨 반응기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터의 사시도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터의 정면도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터의 수직 개구면과 수평 개구면을 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 믹싱 챔버의 상면(a) 및 하면(b)을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버의 상면(a) 및 하면(b), 그리고 믹싱 챔버의 하면에 설치되는 둑을 위에서 바라본 형상(c)을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기의 단면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터는 전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 하면이 개방되어 있는 상면 덮개; 및 전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 상면이 개방되어 있는 하면 덮개를 포함한다.
이때, 상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 개방된 전면은 서로 연속되어 수직 개구면을 형성하고, 상기 상면 덮개의 개방된 하면 및 상기 하면 덮개의 개방된 상면은 서로 연속되어 수평 개구면을 형성하며, 상기 수직 개구면 및 수평 개구면은 서로 직교하는 것을 특징으로 한다.
상기 육면체 형상의 각각의 모서리의 길이는 특별히 제한되지 않으나, 예컨대 100 내지 500 mm, 또는 200 내지 400 mm일 수 있다.
상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 후면은, 각각 독립적으로 상기 상면 덮개의 하면 및 상기 하면 덮개의 상면과 50 내지 80˚의 각을 이루며, 또한 상기 상면 덮개의 상면 및 상기 하면 덮개의 하면은, 각각 독립적으로 상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 전면과 50 내지 80˚의 각을 이룬다. 이때, 상기 상면 덮개의 상면 및 후면, 및 상기 하면 덮개의 하면 및 후면은 각각 서로 일정한 각도를 이루며, 이때 상기 각도는 180˚ 미만의 각일 수 있고, 바람직하게는 각각 독립적으로 100 내지 160˚일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 디플렉터는 촉매 층을 거친 2상의 유체가 통과하는 내부의 유로가 확장되어 있고, 디플렉터로 유입된 유체가 디플렉터의 형상을 이루는 각 면을 따라 이동하므로, 압력강하에 의해 기체-액체의 혼합 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 하면 덮개의 측면에는 추가로 측면 공간부가 형성되어 있고, 상기 측면 공간부는 하면 덮개의 측면에 형성된 측면 개구부를 통하여 상기 하면 덮개의 내부와 연결되어 있다.
상기 측면 공간부의 내부 부피는 상기 하면 덮개의 내부 부피를 기준으로 1 내지 30%일 수 있고, 이때 상기 하면 덮개의 내부 부피는 하면 덮개를 이루는 한쌍의 측면, 전면, 후면, 하면 및 상면으로 이루어진 육면체 형상의 내부 부피를 말한다.
상기 디플렉터로 유입된 유체 중 특히 액상 반응물은 디플렉터의 형상을 이루는 각 면을 따라 이동하다가 상기 측면 공간부를 만나게 되어 기체와의 접촉이 늘어나게 되며, 또한, 하면 덮개의 후면과 하면이 180˚ 미만의 각을 이루는 경우, 기울기의 단차에 따라 액상 반응물의 액적 사이사이에 ?칭을 위한 수소 과농 가스 유입 파이프로부터 유입된 기체가 침투하여 열전달을 할 수 있는 접촉 면적이 확대된다.
상기 상면 덮개의 측면 하부에는 상면 덮개의 하면에 인접하도록 수직 측면 개구부가 추가로 형성되어 있다. 상기 측면 개구부는 상기 측면의 총 면적에 대해 1 내지 30%, 바람직하게는 3 내지 10%의 면적을 가질 수 있다.
상기 수직 측면 개구부로 인해 액상 반응물과 기체의 접촉이 보다 더 향상될 수 있다.
상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 디플렉터는 기체-액체의 비율에 크게 좌우되지 않는 혼합 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명은 상기 디플렉터를 포함하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버를 제공한다.
본 발명에서 상기 믹싱 챔버는 디플렉터를 2개 내지 4개, 바람직하게는 2개 포함할 수 있다. 상기 믹싱 챔버가 디플렉터를 2개 포함하는 경우 상기 디플렉터는 상기 믹싱 챔버의 중심을 지나는 직선 상에 일렬로 배열되며, 이때 한 디플렉터의 수직 개구면이 이웃한 디플렉터의 수직 개구면과 서로 반대 방향을 향하도록 배열된다. 또한, 상기 믹싱 챔버의 하면에는 1개의 개구부를 포함하고, 상기 개구부는 믹싱 챔버를 위에서 보았을 때 믹싱 챔버의 정 가운데에 존재한다.
본 발명에 따르면 상기 개구부는 개구부 주위에 일정한 형태의 둑(500)을 포함한다. 상기 둑은 20 내지 150mm, 바람직하게는 30 내지 50 mm의 높이를 가지며, 둑의 곡선 부분은 개구부의 가장자리에 위치하여 부채꼴의 호의 모양으로 형성된다.
본 발명은 또한 상기 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기를 제공한다.
이하, 본 발명의 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터, 이를 포함하는 믹싱 챔버를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 해당 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터의 사시도이고, 도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터의 정면도 및 측면도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터는 전면(111), 후면(112), 하면(113), 상면(114) 및 한쌍의 측면(115)으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 전면(111) 및 하면(113)이 개방되어 있는 상면 덮개; 및 전면(121), 후면(122), 하면(123), 상면(124) 및 한쌍의 측면(125)으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 전면(121) 및 상면(124)이 개방되어 있는 하면 덮개를 포함한다.
도 4에는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터의 수직 개구면과 수평 개구면을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버용 디플렉터는, 상면 덮개의 개방되어 있는 전면(111) 및 하면 덮개의 개방되어 있는 전면(121)이 서로 연속되어 도 4에 도시한 바와 같이 수직 개구면(130)을 형성하고, 상면 덮개의 개방된 하면(113) 및 하면 덮개의 개방된 상면(124)이 서로 연속되어 수평 개구면(140)을 형성한다.
수직 개구면(130) 및 수평 개구면(140)은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 서로 직교할 수 있다.
도 3의 (b)를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 상면 덮개의 후면(112)은 상면 덮개의 하면(113)과, 하면 덮개의 후면(122)은 하면 덮개의 상면(124)과 일정 각도를 이뤄 경사를 가질 수 있으며, 각각 독립적으로 50 내지 80˚의 각을 이룰 수 있다.
또한, 상면 덮개의 상면(114)은 상면 덮개의 전면(111)과, 하면 덮개의 하면(123)은 하면 덮개의 전면(121)과 일정 각도를 이뤄 경사를 가질 수 있으며, 각각 독립적으로 50 내지 80˚의 각을 이룰 수 있다.
이때, 상면 덮개의 상면(114) 및 후면(112), 및 하면 덮개의 하면(123) 및 후면(122)이 이루는 각도는 각각 독립적으로 100 내지 160˚일 수 있다.
도 2 및 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 하면 덮개의 측면(122)에는 추가로 측면 공간부(150)가 형성되어 있고, 상기 측면 공간부(150)는 하면 덮개의 측면(122)에 형성된 측면 개구부를 통하여 하면 덮개의 내부와 연결되어 있다.
상면 덮개의 측면(115) 하부에는 상면 덮개의 하면(113)에 인접하도록 수직 측면 개구부(116)가 추가로 형성되어 있다. 상기 수직 측면 개구부(116)로 인해 액상 반응물과 기체의 접촉이 보다 더 향상될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일례에 따른 디플렉터는 내부의 유로가 확장되어 있어 도 2의 화살표로 나타낸 바와 같이 촉매 층을 거친 2상의 유체가 통과하며, 또한 디플렉터로 유입된 유체가 디플렉터의 형상을 이루는 각 면을 따라 이동하므로, 압력강하에 의해 기체-액체의 혼합 효과를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 디플렉터는 수첨 반응기의 믹싱 챔버에 포함될 수 있다.
도 5에는 종래의 믹싱 챔버의 상면(a) 및 하면(b)이 도시되어 있다. 상기 도 5의 (a)는 도 1에서 "A-A"의 단면을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 도 1에서 "B-B"의 단면을 나타낸 것이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 종래의 믹싱 챔버(32)는 일반적으로 2개의 디플렉터(33)를 포함하여 하나의 유체의 와류(화살표로 표시)를 일으켜 혼합 효과를 일으키며, 도 5의 (b)를 참조하면, 종래의 믹싱 챔버(32)는 하면에 1개의 개구부(34)를 포함한다. 이때, 개구부(34)는 믹싱 챔버(32)를 위에서 보았을 때, 이웃하는 디플렉터(33) 사이에 존재하게 된다.
이와 같은 종래의 디플렉터 배열은 제한된 압력강하 범위에서 액체와 기체의 혼합되는 시간을 연장하고, 와류효과를 통해 액체와 기체의 혼합효율을 높이는 등 많은 장점을 갖는다. 하지만 이러한 디플렉터 배열은 디플렉터를 통해 믹싱 챔버로 유입되는 유체의 약 50%가 와류를 통한 적절한 혼합시간을 가지지 못한 채로 개구부(34)를 통해 바로 유출되는 한계가 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 믹싱 챔버는 개구부 주위에 일정한 형태의 둑(500)을 설치한다.
상기 둑(500)은 20mm 내지 150mm, 바람직하게는 30 내지 50 mm의 높이를 가질 수 있다. 둑의 곡선 부분은 개구부의 가장자리에 위치하여 부채꼴의 호의 모양으로 형성되어 디플렉터를 통해 믹싱 챔버로 유입된 액체가 바로 개구부를 통해 유출되는 것을 방지한다. 둑의 직선 부분은 곡선 부분의 둑을 통해 유입이 저지된 액체를 믹싱 챔버의 가장자리로 유도하는 역할을 하여 믹싱 효율을 높일 수 있도록 한다.
디플렉터를 통해 유입되는 유체는 액체와 기체의 혼합된 형태이지만, 액체와 기체는 디플렉터에서 멀어질수록 비중의 차이로 인해 각각 다른 거동을 보인다. 기체는 믹싱 챔버 내부에서 고르게 분포하며 와류를 형성하여 개구부를 통해 유출되는 반면, 액체의 대부분은 와류를 형성하지만 믹싱 챔버의 바닥부분에서 모멘텀을 상실하는 경향이 기체보다 크다. 본 발명에서는 상기 개구부 주위에 설치되는 둑이 와류 효과가 약해진 액체가 바로 개구부를 통해 유출되는 것을 방지하여 액체와 기체가 접촉하는 시간을 늘여줌으로써, 혼합 효과를 극대화할 수 있다.
도 6에는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버의 상면(a) 및 하면(b)이 도시되어 있고, 도 6의 (c)는 믹싱 챔버 하면의 개구부 주위로 설치되는 둑을 위에서 바라본 형상을 도시한 것이다. 도 7에는 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기의 단면이 나타나 있다.
본 발명에 따르면 디플렉터의 배열은 믹싱 챔버 내부에서 한 방향의 유체의 와류를 일으킬 수 있게 설치되며, 디플렉터의 개수는 믹싱 챔버의 크기 및 유체의 양에 따라 2개 내지 4개, 바람직하게는 2개가 설치될 수 있다.
도 6의 (a) 및 (b)는 종래의 믹싱 챔버의 상면 및 하면과 큰 차이가 없으나, 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버(300)는 믹싱 챔버 하면의 개구부(310) 주위로 설치되는 둑(500)을 포함한다. 도 6의 (c)에서 위쪽으로 설치된 둑은 도 6의 (a)의 왼쪽에 위치한 디플렉터(100)를 통해 믹싱 챔버로 유입된 유체가 바로 믹싱챔버의 개구부를 통해 유출되는 것을 방지하기 위함이다. 상기 둑은 크게 곡선 부분과 직선 부분으로 나누어 지는데, 곡선 부분은 개구부의 가장자리를 따라 일정한 각도를 가진 호와 같이 설치되며, 그 각도는 20ㅀ 내지 90ㅀ, 바람직하게는 45ㅀ를 가질 수 있다. 곡선 부분의 둑에 연장되어 직선으로 뻗어있는 둑은 곡선 부분에 의해 개구부 유입이 저지된 유체를 믹싱 챔버의 가장자리로 유도하여 믹싱 챔버 내부의 와류에 다시 섞여들 수 있도록 한다. 직선 부분의 둑의 길이는 50 mm 내지 800 mm, 바람직하게는 개구부의 지름과 동일한 길이를 가질 수 있다. 위쪽으로 설치된 둑과 대칭되는 방향과 위치에 아래쪽으로 설치된 둑이 하나 더 설치됨으로써 도 6의 (a)에서 오른쪽 디플렉터(101)로 유입되는 유체의 믹싱 효율을 높여준다. 이러한 둑은 디플렉터의 개수에 따라 2개 내지 4개, 바람직하게는 2개가 설치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버(300)는 믹싱 트레이(200)와 결합된 구조로 사용될 수 있으며, 도 6의 (a)를 참조하면, 믹싱 챔버(300)는 상면에 디플렉터 2개를 포함하고, 디플렉터는 믹싱 챔버(300)의 중심을 지나는 직선 상에 일렬로 배열되어 있다.
본 발명의 일례에 따른 믹싱 챔버는 수첨 반응기에 포함될 수 있으며, 상기 수첨 반응기에 포함된 일례는 도 7에 나타낸 바와 같다.
10: 촉매 층
20: ?칭을 위한 수소 과농 가스 유입 파이프
30: 믹싱 트레이 32: 믹싱 챔버
33: 디플렉터 34: 믹싱 챔버의 개구부
40: 일차 분배기
100: 디플렉터 101: 디플렉터
111: 상면 덮개의 전면 112: 상면 덮개의 후면
113: 상면 덮개의 하면 114: 상면 덮개의 상면
115: 상면 덮개의 측면 116: 수직 측면 개구부
121: 하면 덮개의 전면 122: 하면 덮개의 후면
123: 하면 덮개의 하면 124: 하면 덮개의 상면
125: 하면 덮개의 측면 130: 수직 개구면
140: 수평 개구면 150: 측면 공간부
200: 믹싱 트레이 300: 믹싱 챔버
310: 믹싱 챔버의 개구부 400: 일차 분배기
500: 둑

Claims (13)

  1. 전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 하면이 개방되어 있는 상면 덮개; 및
    전면, 후면, 하면, 상면 및 한쌍의 측면으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 전면 및 상면이 개방되어 있는 하면 덮개를 포함하고,
    상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 개방된 전면이 서로 연속되어 수직 개구면을 형성하고,
    상기 상면 덮개의 개방된 하면 및 상기 하면 덮개의 개방된 상면이 서로 연속되어 수평 개구면을 형성하며,
    상기 수직 개구면 및 수평 개구면이 서로 직교하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 후면이, 각각 독립적으로 상기 상면 덮개의 하면 및 상기 하면 덮개의 상면과 50 내지 80˚의 각을 이루는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상면 덮개의 상면 및 상기 하면 덮개의 하면이, 각각 독립적으로 상기 상면 덮개 및 상기 하면 덮개의 전면과 50 내지 80˚의 각을 이루는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상면 덮개의 상면 및 후면, 및 상기 하면 덮개의 하면 및 후면이 이루는 각도가 각각 독립적으로 100 내지 160˚인 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하면 덮개의 측면에 추가로 측면 공간부가 형성되어 있고,
    상기 측면 공간부는 하면 덮개의 측면에 형성된 측면 개구부를 통하여 상기 하면 덮개의 내부와 연결되어 있는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측면 공간부의 내부 부피가 상기 하면 덮개의 내부 부피를 기준으로 1 내지 30%이고, 이때 상기 하면 덮개의 내부 부피는 하면 덮개를 이루는 한쌍의 측면, 전면, 후면, 하면 및 상면으로 이루어진 육면체 형상의 내부 부피인 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상면 덮개의 측면 하부에 상면 덮개의 하면에 인접하도록 수직 측면 개구부를 추가로 가지는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 측면 개구부가 상기 측면의 총 면적에 대해 1 내지 30%의 면적을 가지는 수첨 반응기의 믹싱 챔버용 디플렉터.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 디플렉터를 포함하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 믹싱 챔버가 상면에 상기 디플렉터를 2개 포함하고,
    상기 디플렉터는 상기 믹싱 챔버의 중심을 지나는 직선 상에 일렬로 배열되며, 이때 한 디플렉터의 수직 개구면이 이웃한 디플렉터의 수직 개구면과 서로 반대 방향을 향하도록 배열되는 수첨 반응기의 믹싱 챔버.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 믹싱 챔버의 하면에 1개의 개구부를 포함하고,
    상기 개구부가 믹싱 챔버를 위에서 보았을 때, 믹싱챔버의 정 가운데에 존재하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 개구부 주위에 20 내지 150 mm의 높이를 갖는 둑을 포함하는 수첨 반응기의 믹싱 챔버.
  13. 제 9 항에 따른 믹싱 챔버를 포함하는 수첨 반응기.
KR1020140141070A 2013-10-17 2014-10-17 믹싱 챔버용 디플렉터, 및 이를 포함하는 믹싱 챔버 및 수첨 반응기 KR101606873B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10933395B1 (en) * 2019-08-26 2021-03-02 Uop Llc Apparatus for catalytic reforming hydrocarbons having flow distributor and process for reforming hydrocarbons

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007538138A (ja) 2004-05-17 2007-12-27 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー 流れを角度付けして分配する底部ヘッド
JP2013538115A (ja) 2010-07-19 2013-10-10 シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド 水素化処理のための複相接触及び分配装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4836989A (en) 1987-07-02 1989-06-06 Mobil Oil Corporation Distribution system for downflow reactors
WO2002048286A1 (en) 2000-12-11 2002-06-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Mixing device comprising a swirl chamber for mixing liquid
FR2952835B1 (fr) 2009-11-20 2011-12-09 Inst Francais Du Petrole Dispositif compact de melange de fluides dans un reacteur a ecoulement descendant

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007538138A (ja) 2004-05-17 2007-12-27 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー 流れを角度付けして分配する底部ヘッド
JP2013538115A (ja) 2010-07-19 2013-10-10 シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド 水素化処理のための複相接触及び分配装置

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