KR101888349B1 - 기액장치 - Google Patents

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KR101888349B1 KR1020130114348A KR20130114348A KR101888349B1 KR 101888349 B1 KR101888349 B1 KR 101888349B1 KR 1020130114348 A KR1020130114348 A KR 1020130114348A KR 20130114348 A KR20130114348 A KR 20130114348A KR 101888349 B1 KR101888349 B1 KR 101888349B1
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Abstract

본 발명은 기액장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기액장치(100)는 하우징(110), 하우징(110)의 내부에 구비된 회전축(120), 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성되고, 하단이 회전축(120)에 설치되어, 회전축(120)을 중심으로 회전하는 회전 콘(130), 회전 콘(130)의 외주면 상단으로부터 하측으로 연장되고, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 증가하는 핀(140), 및 회전 콘(130)과 이격되도록 하우징(110)에 고정되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된 고정 콘(150)을 포함한다.

Description

기액장치{Gas-liquid device}
본 발명은 기액장치에 관한 것이다.
일반적으로 화학반응을 통해 생성물을 얻기 위해서는 반응장치가 필요하다. 이러한 반응장치로는 통상 하나의 반응기에 원료생성물을 첨가한 후 교반 등을 수행하는 회분식 반응기가 이용되어 왔다. 하지만 회분식 반응기를 이용하는 경우, 빠른 물질전달속도를 요구하는 반응에 대해서는 충분한 반응이 이루어지지 않아 다량의 미원료 생성물이 발생할 수 있으며, 촉매를 사용하는 경우 촉매의 분리공정이 필수적이어서 대용량이 될수록 비용이 상승하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 스피닝 디스크 반응장치(Spinning Disk Reactor)를 제안한 바 있으나, 스피닝 디스크가 수평으로 배치되어 있어, 원료 반응물의 디스크 내 체류시간이 짧다는 문제점이 있었다. 따라서, 기울기를 가진 디스크, 즉 콘을 설치함으로써, 원료 반응물의 체류시간을 향상시키는 콘 형태의 스피닝 콘 컬럼(Spinning Cone Column, SCC)이 제안되기도 하였다.
이러한 스피닝 콘 컬럼에는 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 바와 같이, 회전 콘에 핀(Fin)이 형성된다. 여기서, 핀은 유입되는 기체의 상승 유속을 증가시켜 반응물 내에 포함된 휘발성분의 분리를 촉진하고, 반응물의 체류시간을 증가시켜 휘발성분의 제거효율을 증가시킨다. 하지만, 종래기술에 따른 스피닝 콘 컬럼은 회전 콘의 회전속도를 증가시켜 기체의 상승 유속을 증가시키면 반응물의 체류시간이 감소하게 된다. 반대로, 회전 콘의 회전속도를 감소시켜 반응물의 체류시간을 감소시키면 기체의 상승 유속이 감소하게 된다. 즉, 회전 콘의 회전속도의 변화에 따라, 기체의 상승 유속과 반응물의 체류시간이 서로 역으로 변화한다. 따라서, 회전 콘의 회전속도 변화를 통해서 휘발성분의 제거효율을 증가시키는 것에는 한계가 있다.
JP 1995-022646 B2
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 핀의 형상을 변화시킴으로써, 기체의 상승 유속과 반응물의 체류시간을 모두 증가시킬 수 있는 기액장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치는 하우징, 상기 하우징의 내부에 구비된 회전축, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성되고, 하단이 상기 회전축에 설치되어, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 회전 콘, 상기 회전 콘의 외주면 상단으로부터 하측으로 연장되고, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 증가하는 핀, 및 상기 회전 콘과 이격되도록 상기 하우징에 고정되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된 고정 콘을 포함하고, 상기 하우징에 공급된 반응물은 상기 회전 콘의 회전에 따른 원심력에 의해서 상기 회전 콘의 상단 방향으로 이동한 후, 상기 회전 콘으로부터 떨어져, 상기 고정 콘으로 전달된다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 핀의 폭이 상단에서 하단으로 갈수록 증가하는 비율은 상기 회전 콘의 직경이 상단에서 하단으로 갈수록 감소하는 비율에 대응한다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 핀은 삼각형 형상으로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 핀은 직각삼각형 형상으로 형성되고, 상기 직각삼각형의 빗변이 상기 회전 콘의 외주면에 접한다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 회전축으로부터 방사방향으로 가장 먼 상기 핀의 테두리는 상기 하우징의 내주면과 나란히 연장된다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 회전축으로부터 방사방향으로 가장 먼 상기 핀의 테두리는 상기 하우징의 내주면과 -5° 내지 +5°를 이룬다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 회전축으로부터 방사방향으로 가장 먼 상기 핀의 테두리는 상기 핀의 최하단까지 연장된다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 핀은 상기 회전 콘의 외주면 전체길이 중 소정비율의 길이 이하에만 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 회전 콘은 상단으로부터 방사방향으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 핀은 상기 연장부보다 상기 회전축에 가깝게 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 기액장치에 있어서, 상기 하우징에 상기 반응물을 공급하는 제1 공급부, 상기 하우징에 기체를 공급하는 제2 공급부, 상기 하우징으로부터 잔여기체를 배출하는 배출부, 및 상기 하우징으로부터 생성물을 수집하는 수집부를 더 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 핀의 형상을 변화시켜, 기체의 상승 유속과 반응물의 체류시간을 모두 증가시킴으로써, 휘발성분의 제거효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전축, 회전 콘, 및 핀의 사시도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 회전 콘, 핀, 및 하우징의 부분 단면도,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치의 작동과정을 도시한 단면도, 및
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치이고, 도 6b는 비교예에 따른 기액장치의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전축, 회전 콘, 및 핀의 사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기액장치(100)는 하우징(110), 하우징(110)의 내부에 구비된 회전축(120), 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성되고, 하단이 회전축(120)에 설치되어, 회전축(120)을 중심으로 회전하는 회전 콘(130), 회전 콘(130)의 외주면 상단으로부터 하측으로 연장되고, 상단에서 하단으로 갈수록 폭(w)이 증가하는 핀(140), 및 회전 콘(130)과 이격되도록 하우징(110)에 고정되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된 고정 콘(150)을 포함한다.
상기 하우징(110)은 전체적으로 내부에 회전축(120), 회전 콘(130), 핀(140), 고정 콘(150) 등을 수용하는 공간이 구비된 관형으로 형성된다. 여기서, 하우징(110)의 재질은 예를 들어 스테인리스일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하우징(110)에는 반응물을 공급하는 제1 공급부(113), 및 하우징(110)에 기체를 공급하는 제2 공급부(115)가 구비될 수 있다. 여기서, 반응물은 중력에 의해서 하측으로 이동하므로, 반응물을 공급하는 제1 공급부(113)는 하우징(110)의 상단에 구비될 수 있다. 이때, 제1 공급부(113)는 2개 이상의 반응물을 공급할 수 있도록, 2개 이상이 구비될 수도 있다. 또한, 기체는 반응물과 반대방향인 상측으로 이동하면서 반응물과 반응하므로, 기체를 공급하는 제2 공급부(115)는 하우징(110)의 하단에 구비될 수 있다. 한편, 하우징(110)에는 하우징(110)으로부터 잔여기체를 배출하는 배출부(117), 및 하우징(110)으로부터 생성물을 수집하는 수집부(119)가 구비될 수 있다. 여기서, 잔여기체는 상측으로 이동하면서 반응물과 반응한 후의 기체이므로, 잔여기체를 배출하는 배출부(117)는 하우징(110)의 상단에 구비될 수 있다. 또한, 생성물은 반응물이 하측으로 이동하면서 기체와 반응하거나 기체 처리되어 생성된 것이므로, 생성물을 수집하는 수집부(119)는 하우징(110)의 하단에 구비될 수 있다. 즉, 제1 공급부(113)와 배출부(117)는 하우징(110)의 상단에 구비될 수 있고, 제2 공급부(115)와 수집부(119)는 하우징(110)의 하단에 구비될 수 있는 것이다. 다만, 제1 공급부(113), 제2 공급부(115), 배출부(117), 및 수집부(119)의 위치는 예시적인 것으로 반드시 상술한 위치에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1a에서 제1 공급부(113)는 하우징(110)의 측면에 형성되고, 배출부(117)가 하우징(110)의 상면에 형성되었지만 이에 한정되는 것은 아니고, 도 1b에 도시된 바와 같이 제1 공급부(113)가 하우징(110)의 상면에 형성되고, 배출부(117)가 하우징(110)의 측면에 형성될 수 있다.
상기 회전축(120)은 회전 콘(130)을 회전시키는 역할을 수행하는 것으로, 하우징(110)의 내부에 하우징(110)의 길이방향(예를 들어, 상하방향)을 따라 형성된다. 여기서, 회전축(120)은 일측에 연결된 구동부(125)에 의해서 회전할 수 있다.
상기 회전 콘(130)은 하단이 회전축(120)에 설치된다. 따라서, 회전축(120)이 구동부(125)에 의해서 회전하면, 회전 콘(130)은 회전축(120)을 기준으로 회전할 수 있다. 또한, 회전 콘(130)은 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된다. 즉, 회전 콘(130)은 종단면을 기준으로 볼 때 전체적으로 "V"자 형으로 형성될 수 있는 것이다. 이러한 회전 콘(130)에 반응물이 투입되면, 반응물은 원심력에 의해서 회전 콘(130)을 따라 얇은 필름 형태로 펼쳐지고, 상단까지 이동한 후 고정 콘(150)에 전달된다. 한편, 회전 콘(130)은 상단으로부터 방사방향으로 연장된 연장부(135)를 더 포함할 수 있다(도 1a의 확대도 참조). 즉, 회전 콘(130)은 전체적으로 "V"자 형으로 형성되고, 상단에는 외측방향으로 연장된 연장부(135)가 형성될 수 있는 것이다.
상기 핀(140)은 회전 콘(130)의 상부에 설치되어, 기체의 상승 유속을 증가시킴으로써, 반응물 내에 포함된 휘발성분의 분리를 촉진하고, 반응물의 체류시간을 증가시켜 휘발성분의 제거효율을 증가시키는 역할을 수행한다. 구체적으로, 핀(140)은 회전 콘(130)과 함께 회전하면서 기류를 발생시키고, 이러한 기류는 기체의 상승 유속과 반응물의 체류시간에 영향을 준다. 여기서, 핀(140)은 회전 콘(130)의 외주면 상단으로부터 하측으로 연장되고, 상단에서 하단으로 갈수록 폭(w)이 증가한다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 핀(140)의 폭(w)이 상단에서 하단으로 갈수록 증가하는 비율이 회전 콘(130)의 직경이 상단에서 하단으로 갈수록 감소하는 비율에 대응할 수 있다. 따라서, 회전축(120)으로부터 방사방향으로 가장 먼 핀(140)의 테두리(145)는 하우징(110)의 내주면(110a)과 나란히(또는, 지면과 수직으로) 연장될 수 있다. 다만, 핀(140)의 테두리(145)와 하우징(110)의 내주면(110a)이 나란하다는 의미 또는 핀(140)의 테두리(145)와 지면이 수직이라는 의미는 수학적으로 완전히 평행하거나 수직이라는 것을 의미하는 것이 아니라 제조 공정에서 발생하는 가공오차 등에 의한 미미한 각도의 변화를 포함하는 의미로 사용된다. 이러한 각도의 변화를 고려하여, 도 3b 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 회전축(120)으로부터 방사방향으로 가장 먼 핀(140)의 테두리(145)는 하우징(110)의 내주면(110a)과 -5° 내지 +5°를 이룰 수 있다(α, β 참조).
또한, 핀(140)의 전체적인 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 삼각형 형상일 수 있고, 더욱 구체적으로는 도 3d에 도시된 바와 같이 직각삼각형 형상일 수 있다. 이때, 상기 직각삼각형 형상의 빗변(147)은 회전 콘(130)의 외주면에 접할 수 있다. 이와 같이, 핀(140)이 전체적으로 직각삼각형 형상으로 형성되면, 회전축(120)으로부터 방사방향으로 가장 먼 핀(140)의 테두리(145)는 핀(140)의 최하단까지 연장될 수 있다.
한편, 핀(140)은 회전 콘(130)의 외주면을 따라 전체적으로 형성되지 않고, 회전 콘(130)의 상부에만 형성되어, 강한 기류를 집중적으로 생성할 수 있다. 이와 같이, 핀(140)이 회전 콘(130)의 상부에만 형성되도록, 핀(140)은 회전 콘(130)의 경사진 외주면 전체길이(L, 도 3d 참조) 중 소정비율의 길이 이하에만 형성될 수 있다. 여기서, 상기 소정비율은 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 50%이하일 수 있다.
그리고, 핀(140)은 회전 콘(130)의 연장부(135) 내측에 형성될 수 있다(도 1a의 확대도 참조). 즉, 핀(140)은 회전 콘(130)의 연장부(135)보다 회전축(120)에 가깝게 배치될 수 있다. 이는 반응물(액체)가 회전 콘(130)으로부터 떨어져 고정 콘(150)으로 전달될 때, 핀(140)에 접촉되지 않도록 하기 위함이다.
상기 고정 콘(150)은 하우징(110)의 내부에 고정되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된다. 즉, 고정 콘(150)은 종단면을 기준으로 볼 때 전체적으로 "V"자 형으로 형성될 수 있는 것이다. 이때, 고정 콘(150)은 회전 콘(130)과 이격되고, 회전 콘(130)의 외측을 둘러싸는 형상으로 형성되므로, 고정 콘(150)은 회전 콘(130)으로부터 반응물을 전달받을 수 있다. 또한, 고정 콘(150)과 회전 콘(130)은 하우징(110)의 내부에 교대로 1개씩 구비될 수 있다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치의 작동과정을 도시한 단면도로, 이를 참조하여 기액장치(100)의 작동과정을 살펴보도록 한다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(125)를 작동시켜 회전 콘(130)을 회전시키고, 제1 공급부(113)를 통해서 반응물을 하우징(110)에 공급하고(A), 제2 공급부(115)를 통해서 기체를 하우징(110)에 공급한다(B). 이때, 반응물은 휘발성 모노머를 포함한 폴리머라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 PVC, SBR, NBR, ABS, 및 PBL 라텍스로 이루어지는 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 또한, 기체는 반응물에 열을 공급할 수 있는 고온의 스팀일 수 있다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(110)에 공급된 반응물은 회전 콘(130)에 전달된 후, 원심력에 의해서 회전 콘(130)의 상단으로 이동한다. 이후, 회전 콘(130)으로부터 떨어져, 고정 콘(150)으로 전달된다. 또한, 고정 콘(150)으로 전달된 반응물은 고정 콘(150)의 경사를 따라 고정 콘(150)의 하단으로 이동한 후, 고정 콘(150)으로부터 떨어져 다시 회전 콘(130)에 전달된다. 한편, 하우징(110)에 공급된 기체는 상측으로 이동하면서, 반응물과 반응한다. 이때, 회전 콘(130)의 원심력에 의해서 반응물이 얇게 펴진 상태이므로, 기체와 반응물은 넓은 면적으로 반응할 수 있다. 이와 같이, 반응물이 기체와 반응하면, 반응물 중 휘발성 유기화합물은 제거되고, 휘발성 유기화합물과 기체가 포함된 잔여기체는 배출부(117)로 배출된다(C). 또한, 휘발성 유기화합물이 제거된 반응물(생성물)은 수집부(119)에 수집된다(D).
한편, 상술한 작동과정 중, 핀(140)은 회전 콘(130)과 함께 회전하면서, 기체의 상승 유속을 증가시켜 반응물 내에 포함된 휘발성분의 분리를 촉진하고, 반응물의 체류시간을 증가시켜 휘발성분의 제거효율을 증가시킨다. 추가적으로, 반응물과 기체의 반응을 효과적으로 수행하기 위해서, 하우징(110)의 내부의 압력을 감압하거나 가압할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치이고, 도 6b는 비교예에 따른 기액장치의 단면도이다.
도 6a에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 기액장치(100)의 핀(140)은 전체적으로 삼각형 형상으로 형성되고, 회전 콘(130)의 상부에 형성된다. 반면, 도 6b에 도시된 비교예에 따른 기액장치(200)의 핀(240)은 전체적으로 사각형 형상으로 형성되고, 회전 콘(230)의 외주면을 따라 본 발명의 실시예에 따른 핀(140)보다 길게 형성된다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 핀(140)과 비교예에 따른 핀(240)의 단면적은 동일하다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 핀(140)은 비교예에 따른 핀(240)의 단면적을 유지하면서, 세로/가로의 비율을 줄인 후, 회전 콘(130)의 상부에 형성한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 핀(140)은 회전 콘(130)의 상부에서만 강한 기류를 집중적으로 발생시키는 반면, 비교예에 따른 핀(240)은 회전 콘(230)의 외주면 전체에서 접선 방향으로 기류를 발생시킨다. 이러한 차이점으로 인하여, 본 발명의 실시예에 따른 핀(140)은 비교예에 따른 핀(240)보다 동일한 회전속도에서 P/V[(유체(기체와 반응물)에 미치는 출력)/(유체의 부피)]가 증가시킬 수 있고, 그에 따라 유체(기체와 반응물)에 미치는 힘이 증가한다.
이를 증명하기 위해, 실제 실험을 통해서 측정한 수치는 하기 표 1과 같다.
회전속도
(RPM)		 P/V
(W/m3)		 유체의
최대속력		 유체의
평균속력		 반응물의 양(m3) 상승기류
(m/s)		 하강기류
(m/s)
비교예에 따른 기액장치 75 4.74 8.10 1.71 0.05 -0.250 0.297
본 발명의 실시예에 따른 기액장치 75 4.90 8.88 1.72 0.07 -0.253 0.282
본 발명의 실시예에 따른 기액장치(100)와 비교예에 따른 기액장치(200)를 동일한 회전속도인 75rpm으로 회전시켰을 때, 본 발명의 실시예에 따른 기액장치(100)는 비교예에 따른 기액장치(200)에 비해서 P/V보다 증가했다는 것을 확인할 수 있다(4.74 W/m3 → 4.90 W/m3). 또한, 본 발명의 실시예에 따른 기액장치(100)는 비교예에 따른 기액장치(200)에 비해서 상승기류가 증가하였고(-0.250 m/s → -0.253 m/s), 하강기류보다 감소하였다(0.297 m/s → 0.282 m/s). 이와 같이, 상승기류가 증가하면, 기체의 상승 유속이 증가시킬 수 있다. 또한, 하강기류가 감소하면, 회전콘(130)에서 반응물(액체)의 체류시간이 증가시킬 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 기액장치(100)가 비교예에 따른 기액장치(200)에 비해서 반응물의 양이 증가하였다는 것에서 확인할 수 있다(0.05 m3 → 0.07 m3).
결국, 본 발명의 실시예에 따른 기액장치(100)는 회전속도를 동일하게 유지하면서도, 비교예에 따른 기액장치(200)에 비해서 기체의 상승 유속과 반응물의 체류시간을 동시에 증가킬 수 있어, 반응물 내에 포함된 휘발성분의 제거효율을 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
상술할 바와 같이, 본 발명에 따른 기액장치(100)는 반응물과 기체를 반응시켜 반응물 중에서 휘발성 유기화합물을 제거하는 기액 반응기일 수 있다. 다만, 반응물과 기체는 반드시 화학적 반응을 해야하는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 따른 기액장치(100)는 기체 접촉을 통해서 물질을 분리하는 데 사용될 수 있다. 구체적으로, 액상의 혼합물을 기체(특히 고온의 기체)와 접촉시켜 상기 혼합물에 함유된 물질(예를 들어 휘발성 물질 등)을 분리하는 데 사용될 수 있다. 다만, 상기 혼합물은 액상의 물질에 기상의 물질이 용해되어 있는 2상 성분계 혼합물인 경우에 한정되지 않고, 고상의 물질을 추가로 함유하고 있는 3상 성분계 혼합물일 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 기액장치(100)는 2상 성분계 물질 분리뿐만 아니라 3상 성분계 물질의 분리에도 사용될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 기액장치 110: 하우징
110a: 하우징의 내주면 113: 제1 공급부
115: 제2 공급부 117: 배출부
119: 수집부 120: 회전축
125: 구동부 130: 회전 콘
135: 연장부 140: 핀
145: 핀의 테두리 147: 직각삼각형 형상의 빗변
150: 고정 콘 200: 비교예에 따른 기액장치
230: 비교예에 따른 회전 콘 240: 비교예에 따른 핀
w: 핀의 폭
α, β: 핀의 테두리와 하우징의 내주면 사이의 각도
L: 회전 콘의 전체길이

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 구비된 회전축;
    상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성되고, 하단이 상기 회전축에 설치되어, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 회전 콘;
    상기 회전 콘의 외주면 상단으로부터 하측으로 연장되고, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 증가하는 핀; 및
    상기 회전 콘과 이격되도록 상기 하우징에 고정되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된 고정 콘;
    을 포함하고,
    상기 하우징에 공급된 반응물은 상기 회전 콘의 회전에 따른 원심력에 의해서 상기 회전 콘의 상단 방향으로 이동한 후, 상기 회전 콘으로부터 떨어져, 상기 고정 콘으로 전달되며,
    상기 핀은 상기 회전 콘의 경사진 외주면 전체길이 중 50%의 길이 이하에만 형성되되, 회전 콘의 상부에만 형성되며,
    상기 핀은 직각삼각형 형상으로 형성되고, 상기 직각삼각형의 빗변이 상기 회전 콘의 외주면에 접하고,
    상기 회전축으로부터 방사방향으로 가장 먼 상기 핀의 테두리는 상기 핀의 최하단까지 연장되는 기액장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀의 폭이 상단에서 하단으로 갈수록 증가하는 비율은 상기 회전 콘의 직경이 상단에서 하단으로 갈수록 감소하는 비율에 대응하는 기액장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징에 상기 반응물을 공급하는 제1 공급부;
    상기 하우징에 기체를 공급하는 제2 공급부;
    상기 하우징으로부터 잔여기체를 배출하는 배출부; 및
    상기 하우징으로부터 생성물을 수집하는 수집부;
    를 더 포함하는 기액장치.



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