KR101921870B1 - Device for processing hydrolysis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가수분해를 처리하는 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 상기 가수분해 처리장치에서 원료와 물을 혼합 및 반응시키는 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to a device for treating hydrolysis, and more particularly to a reactor for mixing and reacting a raw material with water in the hydrolysis device.
가수분해는 화학 반응시, 물과 반응하여 원래 하나였던 큰 분자가 몇 개의 이온이나 분자로 분해되는 반응을 말한다. 물과의 혼합이라는 단순한 과정을 통해 가수분해를 발생시킬 수 있으므로, 가수분해는 원료로부터 원하는 물질의 추출 및 분리를 포함한 광범위한 적용분야를 가진다. 가수분해 처리장치는 이러한 가수분해를 공업적 또는 상업적으로 이용할 수 있도록 대량의 원료에 대해 가수분해를 효과적이고 효율적으로 수행하도록 구성되는 장치를 의미한다. Hydrolysis refers to the reaction of a large molecule, which was originally a single molecule, into several ions or molecules by reacting with water during a chemical reaction. Hydrolysis can be achieved through a simple process of mixing with water, so hydrolysis has a wide range of applications including extraction and separation of the desired substance from the raw material. A hydrolytic treatment apparatus means an apparatus which is configured to efficiently and efficiently perform hydrolysis on a large amount of raw materials so that such hydrolysis can be used industrially or commercially.
이와 같은 가수분해 처리장치에서, 실제적으로 가수분해는 소정크기의 반응용기내에서 원료와 물을 반응시켜 수행될 수 있다. 가수분해가 활발하게 발생되기 위해서는 원료와 물이 서로 균일하게 접촉하는 것이 필요하다. 또한, 이러한 균일한 접촉을 위해서는 무엇보다도 원료와 물이 균일하게 혼합되는 것이 요구된다. 이러한 이유로, 가수분해 처리장치는 원료와 물을 균일하게 혼합시키도록 개선되는 것이 항상 요구된다. In such a hydrolysis apparatus, hydrolysis can be practically carried out by reacting a raw material with water in a reaction vessel of a predetermined size. In order for the hydrolysis to take place vigorously, it is necessary that the raw material and the water come into uniform contact with each other. In addition, in order to achieve such uniform contact, it is required that the raw material and water are uniformly mixed. For this reason, the hydrolytic treatment apparatus is always required to be improved so as to uniformly mix the raw material and water.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 균일하게 원료와 물을 혼합하도록 구성되는 가수분해 처리장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a hydrolysis apparatus in which raw materials and water are more uniformly mixed.
상술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 가수분해될 소정량의 원료 및 물을 저장하도록 구성되는 반응탱크; 상기 반응탱크의 상부에 배치되며, 상기 상부의 원료 및 물이 혼합되도록 상기 반응탱크의 바닥부에 평행하게 회전하도록 구성되는 제 1 교반기; 상기 반응탱크의 내주면에 인접하게 배치되며, 상기 내주면 부근의 상기 원료 및 물의 혼합을 위해 상기 내주면을 따라 선회하도록 구성되는 제 2 교반기; 및 상기 제 2 교반기의 끝단에 설치되며, 상기 반응탱크의 중앙부의 원료 및 물의 혼합을 위해 상기 제 2 교반기와 함께 선회하면서 상기 반응탱크의 내주부와 상기 반응탱크의 중앙부사이를 스윙하도록 구성되는 제 3 교반기로 이루어지는 가수분해 처리장치를 제공할 수 있다. In order to achieve the above-mentioned object, the present invention relates to a reaction tank configured to store a predetermined amount of raw material and water to be hydrolyzed; A first agitator disposed at an upper portion of the reaction tank and configured to rotate parallel to the bottom of the reaction tank to mix the raw material and water at the upper portion; A second agitator disposed adjacent to an inner circumferential surface of the reaction tank and configured to rotate along the inner circumferential surface to mix the raw material and water near the inner circumferential surface; And a second stirrer installed at an end of the second stirrer for swinging between an inner peripheral portion of the reaction tank and a middle portion of the reaction tank while being rotated together with the second stirrer for mixing the raw material and water at the center of the reaction tank, 3 agitator can be provided.
본 발명의 가수분해 처리장치는 상기 반응탱크내에서 소정방향으로 상기 제 1 교반기 및 제 2 교반기를 구동시키도록 구성되는 구동 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 상기 구동 메커니즘은 상기 제 1 및 제 2 교반기를 상기 반응탱크내에서 회전시키도록 구성되는 제 1 구동메커니즘 및 상기 제 1 교반기 및 제 2 교반기를 상기 반응탱크내에서 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되는 제 2 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. The hydrolysis apparatus of the present invention may further include a driving mechanism configured to drive the first agitator and the second agitator in a predetermined direction in the reaction tank. Wherein the driving mechanism comprises a first driving mechanism configured to rotate the first and second stirrers in the reaction tank and a second driving mechanism configured to move the first stirrer and the second stirrer in a vertical direction in the reaction tank And a second drive mechanism.
보다 상세하게는, 상기 제 3 교반기는 상기 반응탱크의 중앙부를 향해 상기 제 3 교반기의 몸체를 운동시키는 구동력을 제공하는 제 1 액츄에이터를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 3 교반기는 상기 반응탱크의 중앙부로부터 이의 내주면을 향해 되돌아오는 상기 제 3 교반기의 몸체를 붙잡는 구속력을 제공하는 보조 액츄에이터를 더 포함할 수 있다. More specifically, the third stirrer may include a first actuator that provides a driving force to move the body of the third stirrer toward the center of the reaction tank. Preferably, the third agitator may further include an auxiliary actuator that provides a binding force to hold the body of the third agitator, which is returned from the central portion of the reaction tank toward the inner peripheral surface of the third agitator.
또한, 상기 제 2 교반기는 바람직하게는 상기 반응탱크내에 기체상태의 물을 공급하도록 구성되는 공급기를 더 포함할 수 있다. Further, the second agitator may further include a feeder configured to supply gaseous water into the reaction tank.
본 발명의 가수분해 처리장치는 원료와 물의 혼합을 위해 다수개의 교반기를 포함하는 반응기를 포함할 수 있다. 이러한 교반기들중 제 1 교반기는 반응기의 반응탱크의 상부에 존재하는 원료 및 물을 혼합하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 2 교반기는 반응탱크의 측부에 존재하는 원료 및 물을 혼합하도록 구성될 수 있다. 끝으로, 제 3 교반기는 반응탱크의 중앙부 및 하부에 존재하는 원료 및 물을 혼합하도록 구성될 수 있다. The hydrolysis treatment apparatus of the present invention may include a reactor including a plurality of agitators for mixing raw material and water. The first agitator of these agitators may be configured to mix the raw material and water present in the upper part of the reaction tank of the reactor. Further, the second agitator may be configured to mix the raw material and water present on the side of the reaction tank. Finally, the third stirrer may be configured to mix the raw material and water present in the center and bottom of the reaction tank.
이러한 교반기들에 의해 본 발명의 가수분해 처리장치에서 반응기내의 원료 및 물을 균일하게 혼합될 수 있으며, 이에 따라 가수분해는 효과적이고 효율적으로 수행될 수 있다. By such stirrers, the raw materials and water in the reactor can be uniformly mixed in the hydrolysis apparatus of the present invention, so that hydrolysis can be carried out effectively and efficiently.
도 1은 본 발명에 따른 가수분해 처리장치의 전체구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가수분해 처리장치의 반응기를 상세하게 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가수분해 처리장치의 반응기를 상세하게 나타내는 사시도이다.
도 4는 제 1 및 제 2 액츄에이터를 상세하게 나타내는 반응기의 반응탱크의 평면도이다.
도 5는 제 1 및 제 2 액츄에이터의 변형예를 포함하는 반응기의 측단면도이다.
도 6는 도 2의 A-A선을 따라 얻어진 공급기의 단면도이다. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a hydrolysis apparatus according to the present invention.
2 is a side cross-sectional view showing the reactor of the hydrolysis apparatus according to the present invention in detail.
3 is a perspective view showing in detail the reactor of the hydrolysis apparatus according to the present invention.
4 is a top view of the reaction tank of the reactor showing the first and second actuators in detail;
5 is a side cross-sectional view of a reactor including a variant of the first and second actuators.
6 is a cross-sectional view of the feeder taken along the line AA in Fig.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액체원료 공급장치의 실시예들이 다음에서 상세히 설명된다. Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of a liquid material supply apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다. 한편, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것에 불과하며, 첨부된 도면에 의해 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In describing the embodiments of the present invention, the same or similar components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In addition, for convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown may be exaggerated or reduced. In the meantime, if it is determined that a detailed description of known related arts may be ambiguous, the detailed description thereof will be omitted. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Should be understood to include.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "이루어진다," "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms " comprising, " " comprising, " or " having ", when used in this specification, designate the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서 설명되는 실시예들은 가수분해를 이용하는 처리장치에 관한 것이다. 그러나, 설명된 실시예들의 원리 및 구성은 원료의 혼합을 요구하는 다른 처리장치들에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있음을 해당 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. The embodiments described herein relate to processing devices that utilize hydrolysis. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the principles and configurations of the described embodiments may be applied substantially equally to other processing devices that require mixing of the raw materials.
도 1은 본 발명에 따른 가수분해 처리장치를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하여, 본 발명의 가수분해 처리장치의 전체 구성을 설명하면 다음과 같다. 1 is a block diagram showing a hydrolysis apparatus according to the present invention. Referring to Fig. 1, the overall structure of the hydrolysis treatment apparatus of the present invention will be described below.
배경기술에서 이미 설명된 바와 같이, 가수분해 처리장치는 가수분해를 이용하여 소정 물질을 분해하도록 구성될 수 있다. 이러한 가수분해 처리장치는 여러분야에 적용될 수 있으며, 특히 원료로부터 원하는 물질을 간단한 화학적 반응 및 처리를 통해 추출하기 위해 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 일반적으로 가수분해 처리장치는 고분자 화합물로부터 이에 포함된 특정 조성의 물질을 분리해내기 위해 사용되는 것이 일반적이다. As already described in the background, the hydrolysis apparatus can be configured to decompose a given substance using hydrolysis. Such a hydrolytic treatment apparatus can be applied to various fields, and in particular, can be used to extract a desired substance from a raw material through a simple chemical reaction and treatment. More specifically, hydrolysis apparatuses are generally used for separating substances having a specific composition contained therein from a polymer compound.
이와 같은 가수분해 처리장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 공급펌프(1)를 포함할 수 있다. 공급펌프(1)는 가수분해될 원료 및 가수분해를 위해 요구되는 물을 외부의 저장장치 또는 공간으로터 이송시키도록 구성될 수 있다. 공급펌프(1)는 목적하는 추출물의 종류에 따라 다양한 원료를 물과 함께 이송시킬 수 있다. 일반적으로 공급펌프(1)는 액체상태의 원료와 물을 이송하나, 필요한 경우 원료는 높은 점도를 갖는 겔(gel) 형태를 가질 수도 있다. Such a hydrolysis apparatus may include a
예를 들어, 추출가능한 여러 물질들 중에서, 가수분해 처리장치는 지방산을 추출하기 위해 적용될 수 있다. 아래의 반응식 1에서 나타나는 바와 같이, 가수분해 처리장치는 가수분해를 수행하여, 천연의 식물성 유지원료(triglyceride)에서 지방산(fattyacid)을 분리해 낼 수 있다. 상기 유지원료는 반응식 1을 참조하면, 일반적으로 글리세린 1분자와 지방산 3분자로 이루어지며, 가수분해에 의해 글리세롤과 지방족 일염기산인 지방산으로 분해될 수 있다. For example, among various extractable materials, the hydrolysis device can be applied to extract fatty acids. As shown in
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
또한, 지방산은 아래의 구조식 1에 도시된 바와 같은 상세한 화학구조를 가질 수 있다. In addition, the fatty acid may have a detailed chemical structure as shown in
[구조식 1][Structural formula 1]
추출된 지방산은 그리스(grease), 비누, 화장품, 도료등과 같은 각종 화학제품의 원료로 사용되므로, 상당히 넓은 활용범위를 갖는다. 따라서, 본 발명의 가수분해 처리장치가 지방산 추출을 위해 적용되는 경우, 공급펌프(1)는 원료로써 유지를 물과 함께 이송할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 이와 같은 지방산의 예이외에도 다양한 추출물을 위해 이에 해당되는 다양한 원료가 공급펌프(1)를 통해 공급될 수 있다. The extracted fatty acid is used as a raw material for various chemical products such as grease, soap, cosmetics, paints and the like, and thus has a considerably wide range of application. Therefore, when the hydrolysis apparatus of the present invention is applied for fatty acid extraction, the
가수분해 처리장치는 또한 공급펌프(1)과 연결되는 반응기(2)를 포함할 수 있다. 반응기(2)는 도시된 바와 같이, 공급펌프(1)로부터 파이프와 같은 유로를 통해 원료 및 물을 공급받을 수 있으며, 가수분해가 발생되도록 원료 및 물을 서로 반응시키도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 반응기(2)는 그 내부에 수용된 원료 및 물에 가수분해가 발생되기에 적합한 조건, 예를 들어 온도 및 압력등을 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 물과 원료사이의 반응을 촉진하기 위해 반응기(2)는 원료 및 물을 혼합시키도록 구성될 수도 있다. 더 나아가, 반응기(2)는 수용된 원료와 물의 혼합물을 순환시키도록 구성되는 순환기(3)와 연결될 수 있다. 순환기(3)는 도 1에 도시된 바와 같이, 반응기(2)로부터 가수분해가 어느정도 진행된 원료와 물의 혼합물을 배출시켜 다시 반응기(2)로 공급하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 순환에 의해 원료와 물은 더욱 균일하게 혼합 및 접촉할 수 있으며, 가수분해가 촉진될 수 있다. 상술된 작동을 위해, 순환기(3)은 반응기(2)에 연결된 순환유로와 상기 순환유로에 배치되 펌프로 이루어질 수 있으며, 원료 및 물을 혼합시킬 수 있는 다른 구성도 가질 수 있다. The hydrolysis apparatus may also comprise a
더 나아가, 본 발명의 가수분해 처리장치에서, 추출기(4)는 반응기(3)에서 배출되는 가수분해 생성물로부터 의도한 물질, 예를 들어 지방산을 추출하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 추출기(4)는 생성물에 대해 분리, 경화, 응축 등의 처리를 수행하며, 이에 따라 목적한 물질만을 추출할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 추출물의 순도를 높이기 위해, 상기 추출물을 증류, 정제 및 농축하도록 구성되는 추가 처리기가 추출기(4)에 연결될 수 있다. 이와 같이 처리된 추출물은 배출펌프(5)를 통해 저장을 위해 외부로 배출될 수 있다. 배출펌프(5)는 가수분해에 의해 생성되는 추출물이외의 부산물들도 폐기를 위해 외부로 배출할 수 있다. Furthermore, in the hydrolysis treatment apparatus of the present invention, the
앞서 설명된 바와 같이, 반응기(2)에서 가수분해 성능을 향상시키기 위해서는 일차적으로 원료와 물사이의 균일한 접촉이 요구되며, 이러한 균일한 접촉을 위해서는 원료와 물이 서로 균일하게 혼합될 필요가 있다. 이러한 이유로, 본 발명에 따른 가수분해 처리장치에서 반응기(2)는 원료 및 물을 보다 균일하게 혼합하도록 개선되며, 이와 같은 반응기(2)가 관련된 도면을 참조하여 다음에서 보다 상세하게 설명된다. As described above, in order to improve the hydrolysis performance in the
관련 도면들중에서, 도 2는 본 발명에 따른 가수분해 처리장치의 반응기를 상세하게 나타내는 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가수분해 처리장치의 반응기를 상세하게 나타내는 사시도이다. 또한, 도 4는 메인 및 보조 액츄에이터를 상세하게 나타내는 반응기의 반응탱크의 평면도이다. 2 is a side sectional view showing in detail the reactor of the hydrolysis apparatus according to the present invention, and Fig. 3 is a perspective view showing in detail the reactor of the hydrolysis apparatus according to the present invention. 4 is a plan view of the reaction tank of the reactor showing the main and auxiliary actuator in detail.
도 2 및 도 3을 참조하면, 반응기(2)는 소정 크기의 반응탱크(201)를 포함할 수 있다. 반응탱크(201)는 도시된 바와 같이, 후술되는 제 1-3 교반기들을 수용하고 이들의 작동을 허용하기 위해 상부가 개방되며, 소정의 크기의 내부공간을 형성하는 컨테이너 형태를 가질 수 있다. 반응탱크(201)는 가수분해될 소정량의 원료 및 물을 공급펌프(1)로부터 공급받아 형성된 내부공간내에 수용할 수 있다. 또한, 수용된 원료 및 물에 가수분해가 완활하게 발생되도록 반응탱크(201)는 그 내부에 적합한 환경을 조성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반응탱크(201)는 가압 가수분해를 수행할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 반응탱크(201)내의 온도는 180 - 200 ℃로 유지될 수 있으며, 압력은 10 - 15 kg/㎠ 로 설정될 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 반응탱크(201)는 이와 같은 온도 및 압력을 형성하기 위한 다양한 주변장치들, 즉 가열 및 가압장치들을 더 포함할 수 있다. 또한, 반응탱크(201)는 생성된 온도 및 압력을 유지하기 위해 상부도 폐쇄되어 전체적으로 밀폐된 용기의 형태를 가질 수도 있다. Referring to FIGS. 2 and 3, the
또한, 반응기(2)는 가수분해를 촉진하기 위해 원료 및 물을 혼합하도록 구성되는 다수개의 교반기들을 포함할 수 있다. 먼저 반응기(2)는 반응탱크(201)의 상부에 배치되는 제 1 교반기(250,260)를 가질 수 있다. 정확하게는, 제 1 교반기(250,260)는 반응탱크(201)의 내부공간의 상부에 위치될 수 있다. 또한, 제 1 교반기(250,260)는 상기 반응탱크(201)의 상부의 중앙부에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 교반기(250,260)는 모터(250)와 상기 모터(250)에 회전가능하게 결합되는 블레이드(260)으로 이루어질 수 있다. 블레이드(260)는 도시된 바와 같이, 반응탱크(201)의 바닥부에 평행하게 연장 및 배향되며, 모터(250)에 의해 회전하도록 구동될 수 있다. 즉, 블레이드(260)는 바닥부 또는 지면에 평행하며 반응탱트(201)의 상부에 위치하는 수평면내에서 회전하도록 구성될 수 있다. 이러한 블레이드(260)의 회전에 의해 제 1 교반기는 반응탱크(201)의 상부에 존재하는 원료 및 물의 일부를 균일하게 혼합할 수 있다. The
또한, 반응기(2)는 반응탱크(201)의 측벽의 내주면에 인접하게 배치되는 제 2 교반기(240)를 포함할 수 있다. 즉, 제 2 교반기(240)는 반응탱크(201)의 내부공간의 가장자리에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 교반기(240)는 반응탱크(201)의 측벽의 내주면을 따라 수직하게, 즉 반응탱크(201)의 중심축에 수평하게 소정길이로 연장되는 교반로드(stirring rod)(241)로 이루어질 수 있다. 또한. 제 2 교반기(240)는 반응탱크(201)의 반경방향으로, 즉 수평하게 연장되며 후술되는 구동 메커니즘과 교반로드(241)를 연결하는 연결로드(connecting rod)(242)를 포함할 수 있다. 구동 메커니즘에 의해, 제 2 교반기(240), 보다 상세하게는, 교반로드(241)는 반응탱크(201)의 내주면을 따라 상기 내주면에 소정 간격을 유지하면서 선회(revolve)할 수 있다. 즉, 제 2 교반기(240)의 교반로드(241)는 반응탱크(201)의 중심축을 중심으로 회전(pivot)하게 되며, 이에 따라 반응탱크(201)내에서 이의 내주면에 인접하게 설정된 소정의 원형 궤적을 따라 실질적으로 공전할 수 있다. 상술된 교반로드(241)의 운동에 의해 제 2 교반기(240)는 반응탱크(201) 내부공간의 측부, 즉 내주면의 근처 또는 내부공간의 가장자리에 존재하는 원료 및 물을 균일하게 혼합할 수 있다. 또한, 연결로드(242)도 반응탱크(201)의 상부를 가로질러 연장되므로, 구동메커니즘에 의해 교반로드(241)와 함께 회전하면서 제 1 교반기(250,260)와 함께 반응탱크(201) 상부의 원료 및 물을 더욱 균일하게 혼합할 수 있다. 더 나아가, 도시된 바와 같이, 제 2 교반기(240)는 반응탱크(201)의 중심축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 교반로드(241) 및 연결로드(242)들을 포함할 수 있다. 이러한 한 쌍의 로드들(241,242)에 의해 반응탱크(201) 내부공간의 측부에 존재하는 원료 및 물의 혼합은 보다 효율적으로 수행될 수 있다. In addition, the
앞서 언급된 바와 같이, 이와 같은 제 1 및 제 2 교반기를 반응탱크(201)내에서 소정방향으로 구동 또는 운동시키기 위해 반응기(2)는 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. As mentioned above, the
먼저, 이러한 구동 메커니즘은 제 1 및 제 2 교반기들(250,260,240)를 반응탱크(201)내에서 회전시키도록 구성되는 제 1 구동메커니즘(220,230)을 포함할 수 있다. 제 1 구동메커니즘(220,230)은 구동모터(220)와 상기 구동모터(220)에 연결되어 회전하는 구동축(230)으로 이루어질 수 있다. 제 1 구동 메커니즘(220,230)은 반응탱크(201)위에 배치되는 고정로드(210)에 결합되며, 상기 고정로드(210)는 구조적으로 안정된 외부의 구조물에 결합될 수 있다. 이와 같은 결합구조에 의해 제 1 구동 메커니즘(220,230) 뿐만 아니라 후술되는 바와 같이, 제 1 구동 메커니즘에 연결된 제 1 및 제 2 교반기들(250,260,240)은 반응탱크(201)내에 안정적으로 설치되어 작동할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 운동하는 제 1 및 제 2 교반기(250,260,240)이 반응탱크(201)의 벽면과 적절하게 이격되어 서로 간섭되지 않게하게 위해 고정로드(210) 및 제 1 구동 메커니즘(220,230)은 반응탱크(201)의 중앙부, 구체적으로 이의 중심축상에 배치될 수 있다. First, the driving mechanism may include a
보다 상세하게는, 제 1 교반기(250,260)는 구동축(230)의 끝단에 결합될 수 있다. 또한, 제 2 교반기(240)의 연결로드(242)도 구동축(230)과 연결될 수 있다. 따라서, 구동축(230)이 회전되면, 제 2 교반기(240)의 연결로드(242)가 회전하며, 이에 연결된 교반로드(241)도 앞서 설명된 바와 같이, 소정 궤적을 따라 반응탱크(201)의 내주면 근처에서 선회할 수 있다. 또한, 상기 구동축(230)의 회전에 의해, 이에 결합된 제 1 교반기(250,260) 전체가 소정방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 블레이드(260)의 회전에 추가적으로 수행되는 이와같은 회전에 의해 물과 원료의 혼합이 촉진될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 블레이드(260)는 구동축(230)의 회전방향과 같은 방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 보다 강한 회전력이 발생될 수 있으며, 이는 점도가 높은 원료를 물과 혼합할 때 유리할 수 있다. 다른 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 블레이드(260)는 구동축(240)과 다른 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 경우, 서로 다른 회전방향들로 인해 제 1 교반기(250,260) 주변에는 와류와 같은 불규칙한 유동이 발생될 수 있으며, 이에 따라 물과 원료의 균일한 혼합이 수행될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 교반기(240)는 구동축(230)에 직결되어 같은 방향으로 회전하므로, 블레이드(260)는 제 2 교반기(240)와 같은 방향 및 다른 방향중 어느 하나로 선택적으로 회전한다고 설명될 수 있다. 따라서, 제 2 교반기(240)가 블레이드(260)와 같은 방향으로 회전하는 경우, 보다 강한 회전력이 발생될 수 있다. 또한, 제 2 교반기(240)가 블리에드(260)와 다른 방향으로 회전하는 경우, 반응탱크(201)의 상부 및 측부에 걸쳐 전체적으로 강한 와류가 발생될 수 있다. More specifically, the
또한, 구동 메커니즘은 제 1 및 제 2 교반기들(250,260,240)를 반응탱크(201)내에서 수직한 방향, 즉 이의 중심축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제 2 구동 메커니즘(231,232)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 교반기들(250.260,240)을 수직방향으로 이동시키기 위해서 다양한 부가장치들이 적용될 수 있으나, 이들 교반기들(250.260,240)이 연결되는 구동축(230)이 그와 같은 기능을 수행하는 것이 구조적 단순화를 위해 유리할 수 있다. 따라서, 구동축(230)이 제 2 구동 메커니즘으로서 수직방향으로 연장 또는 수축할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 구동축(230)의 연장 및 수축을 위해 마찬가지로 다양한 메커니즘이 적용될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 단순한 구조로 의도된 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 유압 또는 공압 메커니즘이 채용될 수 있다. 이러한 제 2 구동 메커니즘(231,232), 즉 구동축(230)은 실린더(232) 및 상기 실린더(232)에 이동 가능하게 결합된 가동로드(movable rod) 또는 플런저(plunger)(231)로 이루어질 수 있다. 플런저(231)는 실린더(232)에서 발생된 구동력에 의해 수직한 방향으로 실린더(232)로부터 연장되거나 수축될 수 있다. In addition, the driving mechanism may include a
보다 상세하게는, 앞서 설명된 바와 같이 플런저(231)가 이동가능하게 구성되므로, 제 1 교반기(250,260)은 이러한 플런저(231)의 끝단에 결합될 수 있다. 또한, 같은 이유로, 제 2 교반기(240)의 연결로드(242)도 플런저(231)과 직접적으로 연결될 수 있다. 따라서, 플런저(231)가 연장되면, 제 1 교반기(250,260)는 반응탱크(201)의 상부로부터 이의 중앙부를 향해 수직하게 이동될 수 있다. 이러한 이유로, 제 1 교반기(250,260)에 의해 반응탱크(201)의 상부 뿐만 아니라 이의 중앙부에서도 원료 및 물의 균일한 혼합이 이루어질 수 있다. 또한, 플런저(231)의 연장에 의해, 제 2 교반기(240)도 반응탱크(201) 가장자리의 상부로부터 가장자리 중앙부를 향해 수직하게 이동될 수 있으며, 이에 따라 상기 가장자리 상부 및 중앙부 둘 다에서 원료와 물이 균일하게 혼합될 수 있다. 더 나아가, 플런저(231)의 연장 및 수축을 반복적으로 수행함으로써, 제 1 및 제 2 교반기(250,260,240)는 반응탱크(201)내에서 수직방향으로 왕복운동하게 되며, 더욱 균일한 물과 원료의 혼합을 가능하게 할 수 있다. More specifically, since the
한편, 제 1 및 제 2 교반기(250,260,240)은 반응탱크(201)내의 대부분의 영역들에서 물과 원료의 혼합을 수행할 수 있으나, 반응탱크(201) 내부공간의 중앙부에서의 혼합은 이들 교반기(250,260,240)에 의해 직접적으로 수행하기 어려울 수 있다. 따라서, 반응기(2)는 반응탱크(201)의 중앙부에 존재하는 원료 및 물을 혼합하도록 구성되는 제 3 교반기(275)를 더 포함할 수 있다. 제 3 교반기(275)는 도시된 바와 같이, 제 2 교반기(240)의 끝단, 정확하게는 제 2 교반기(240)의 교반로드(241)의 끝단에 제공될 수 있다. 제 3 교반기(275)는 교반로드(241)와 마찬가지로, 반응탱크(201) 측벽의 내주면에 인접하게, 즉, 반응탱크(201)의 내부공간의 가장자리에 배치될 수 있다. 또한, 제 3 교반기(275)는 소정의 운동에 의해 주변의 물과 원료를 혼합할 수 있도록 교반로드(241)와 유사하게 길게 연장되는 로드형태의 몸체를 가질 수 있다. 또한, 물과 원료의 혼합을 보다 효과적으로 수행하기 위해 제 3 교반기(275)는 몸체로부터 반경방향으로 연장되는 다수개의 블레이드(277)를 더 포함할 수도 있다. 이들 블레이드들(277)은 보다 넓은 영역에서의 혼합이 가능하도록 제 3 교반기(275)의 몸체의 길이방향으로 서로 소정간격으로 이격될 수도 있다. 보다 상세하게는, 제 3 교반기(275)는 힌지(270)에 의해 제 2 교반기(240)에 결합될 수 있으며, 이에 따라 상기 힌지(270)를 중심으로 선회 또는 회전할 수 있다. 따라서, 후술되는 액츄에이터에 의해 적절한 구동력이 가해지면, 제 3 교반기(275)는 점선 및 화살표로 표시된 바와 같이, 반응탱크(201)의 내주면과 반응탱크(201)의 중앙부사이를 스윙(swing)할 수 있다. 즉, 제 3 교반기(275)는 반응탱크(201)의 내주면으로부터 이의 중앙부로 힌지축을 중심으로 회전하고 다시 상기 중심부로부터 다시 상기 내주면으로 복귀하도록 회전할 수 있으며, 이러한 회전들을 반복적으로 수행할 수 있다. 이와 같은 제 3 교반기(275)의 운동에 의해 반응탱트(201)의 내주면과 중앙부사이의 물과 원료들이 균일하게 혼합될 수 있다. 또한, 제 3 교반기(275)는 제 2 교반기(240)로부터 길게 연장되므로, 도시된 바와 같이 반응탱크(201)의 하부, 즉 이의 바닥부에 인접하게 도달할 수 있으며, 이에 따라 상기 하부에 존재하는 물과 원료도 균일하게 혼합할 수 있다. 더 나아가, 도시된 바와 같이, 반응기(2)는 한 쌍의 제 2 교반기(240)를 포함할 수 있으므로, 마찬가지로 보다 혼합성능을 향상시키도록 상기 제 2 교반기들(240)의 끝단들에 각각 서로 대칭되게 결합된 한 쌍의 제 3 교반기(275)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the first and
앞서 논의된 바와 같이, 제 3 교반기(275)는 제 2 교반기(240)에 직접적으로 연결되므로, 그 자신의 스윙운동에 추가적으로 제 1 및 제 2 구동 메커니즘(220,230,231,232)에 의해 수행되는 제 2 교반기(240)의 운동과 유사하게 운동할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 구동 메커니즘의 구동축(230)이 회전하면, 제 2 교반기(240)의 교반로드(241)는 소정 궤적을 따라 반응탱크(201)의 내주면 근처에서 선회할 수 있다. 따라서, 교반로드(241)에 연결된 제 3 교반기(275)도 마찬가지로 동일한 궤적을 따라 선회할 수 있으며, 제 2 교반기(240)와 함께 반응탱크(201)의 내주면 부근에서 물과 원료를 보다 균일하게 혼합할 수 있다. 또한, 제 2 교반기(240) 및 제 3 교반기(275)는 구동축(230)에 직결되어 같은 방향으로 회전하므로, 이들 제 2 및 3 교반기들(240,275)은 제 1 교반기의 블레이드(260)과 같은 방향 또는 다른 방향으로 선택적으로 회전할 수 있다. 만일 블레이드(260)와 같은 방향으로 회전하면, 추가된 제 3 교반기(275)로 인해 더욱 더 강한 회전력을 발생시킬 수 있으며, 블레이드(260)와 다른 방향으로 회전하면, 더욱 더 큰 와류를 발생시킬 수 있다. 더 나아가, 제 2 구동 메커니즘의 플런저(231)가 연장 및 수축되면,제 3 교반기(275)도 제 2 교반기(240)와 함께 반응탱크(201) 가장자리에서 수직하게 왕복운동을 할 수 있으며, 반응기(2)의 혼합성능을 더욱 향상시킬 수 있다. As discussed above, the
제 3 교반기(275)의 스윙운동을 위해 다양한 액츄에이터들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 힌지(270)에 직결되어 힌지(270)의 축을 직접 회전시키도록 구성되는 모터 또는 유압/공압장치들이 액츄에이터로 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 있어서, 반응기(2)는 보다 단순하고 낮은 제작단가를 가지면서도 높은 작동 정확성 및 효율을 갖는 액츄에이터를 채용할 수 있다. 이러한 액츄에이터가 도 2-도 4를 참조하여 다음에서 보다 상세하게 설명된다. 앞서 참조된 도 2 및 도 3에 추가적으로, 도 4는 제 1 및 제 2 액츄에이터를 상세하게 나타내는 반응기의 반응탱크의 평면도이다. Various actuators can be applied for the swing motion of the
먼저, 제 3 교반기(275)는 스윙운동을 위해 반응탱크(102)의 중앙부를 향해 이의 몸체에 소정의 구동력을 가하도록 구성되는 제 1 액츄에이터를 포함할 수 있다. 제 1 액츄에이터는 제 3 교반기(275)의 몸체 끝단에 제공되는 제 1 자석(280) 및 상기 제 1 자석(280)에 대향되게 반응탱크(201)의 바닥부상에 제공되는 다수개의 제 2 자석들(290)로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 자석(280)은 제 2 교반기(240)에 결합되는 제 3 교반기(275) 몸체의 제 1 끝단에 대향되며 반응탱크(201)의 바닥부와 마주하는 상기 몸체의 제 2 끝단에 설치될 수 있다. 제 2 자석들(290)은 선회운동동안 상기 제 3 교반기(275)가 배치되는 소정의 위치들에 대응되는 반응탱크(201)의 바닥부상 위치들에 배치되며, 서로 소정 간격으로 이격될 수 있다. 즉, 도 4에 잘 도시된 바와 같이,제 2 자석들(290)은 제 3 교반기(275)의 선회운동의 궤적에 정렬되는 반응탱크(201) 바닥부상의 궤적(P)를 따라, 즉 상기 바닥부의 원주방향을 따라 소정 간격을 가지면서 배치될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 자석들(280,290)은 서로 같은 극성을 가지도록 구성되며, 서로 정렬되면 이들 자석들(280,290)사이에는 척력이 작용할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 3 교반기(275)가 선회운동하는 동안 제 3 교반기(275), 정확하게 이의 제 1 자석(280)이 제 2 자석(290)과 정렬되면, 상대적인 척력이 제 1 자석(280)과 제 2 자석(290) 둘 다에 작용될 수 있다. 그러나, 제 2 자석(290)은 움직이지 않도록 반응탱크(201)의 바닥부에 고정되는 반면, 제 1 자석(280)은 회전가능한 제 3 교반기(275)의 몸체에 고정된다. 따라서, 상대적으로 작용된 척력에 의해 제 1 자석(280) 및 제 3 교반기(275)는 반응탱크(201)의 반경방향 안쪽, 즉 이의 중앙부를 향해 밀어지게 될 수 있다. 이러한 이유로, 도 2에 화살표(도 4에서는 화살표(A1))로 표시된 바와 같이, 제 3 교반기(275)는 반응탱크(201)의 중앙부로 힌지(270)를 중심으로 회전할 수 있으며, 이 후 중력에 의해 다시 반응탱크(201)의 내주면을 향해 회전하면서 복귀할 수 있다. 또한, 다수개의 제 2 자석(290)들이 반응탱크(201)의 바닥부상에 배치되므로, 이러한 회전운동들은 제 3 교반기(275)가 선회하는 동안 반복적으로 수행될 수 있다. First, the
상술된 제 3 교반기(275)의 스윙운동에서, 제 3 교반기(275)가 최초에 반응탱크(201)의 내주면에 인접하여 배치되므로, 반응탱크(201)의 중앙부에서 복귀될 때, 과도한 회전에 의해 상기 내주면에 충돌할 수도 있다. 따라서, 이러한 제 3 교반기(275)의 과도한 회전을 제어하도록 반응기(2)는 구성될 필요가 있다. 이러한 이유로, 제 3 교반기(275)는 반응탱크(201)의 중앙부로부터 내주면으로 향해 복귀하는 이의 몸체를 붙잡도록 구성되는 제 2 액츄에이터를 더 포함할 수 있다. 이러한 제 2 액츄에이터는 복귀되는 제 3 교반기(275)의 몸체를 소정위치에 정지키시는 구속력을 상기 몸체에 가할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 액츄에이터는 제 1 자석(280)에 대향되게 반응탱크(201)의 바닥부상에 제공되는 다수개의 제 3 자석들(291)로 이루어질 수 있다. 제 3 자석들(291)은 제 2 자석들(290)과 마찬가지로 제 3 교반기(275)의 선회운동의 궤적에 정렬되는 반응탱크(201) 바닥부상의 궤적(P)를 따라, 즉 상기 바닥부의 원주방향을 따라 소정 간격을 가지면서 배치될 수 있다. 또한, 제 3 자석들(291)은 제 2 자석들(290)의 사이에 배치될 수 있으며, 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 궤적(P)를 따라 제 2 및 제 3 자석들(290,291)은 번갈아 가며 배치될 수 있다. 이러한 제 3 자석들(291)은 제 2 자석들(290)과는 다르게, 제 1 자석(280)과 서로 다른 극성을 가지도록 구성될 수 있으며, 서로 정렬되면 이들 제 1 및 제 3 자석들(280,291)사이에는 인력이 작용할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 3 교반기(275)가 선회운동하는 동안 제 3 교반기(275) 및 제 1 자석(280)이 제 2 자석(290)과 정렬되면, 척력에 의해 화살표(A1)으로 표시된 바와 같이, 반응탱크(201)의 중심부를 향해 회전될 수 있다. 이러한 회전동안 화살표(A2)로 표시된 바와 같이, 제 3 교반기(275)는 제 2 교반기(240)과 함께 소정거리로 선회하며, 동시에 화살표(A3)로 표시된 바와 같이, 중력의 영향으로 인해 원 위치로 제 3 자석(291)을 향해 복귀할 수 있다. 제 3 교반기(275)가 제 3 자석(291)에 인접하게 접근하면, 제 1 및 제 3 자석(280,291)사이에 작용되는 인력에 의해 제 3 교반기(275)는 제 3 자석(291)의 위치, 즉 반응탱크(201)의 내주면에 인접한 윈 위치로 당겨질 수 있다. 또한, 원위치로 당겨진 제 3 교반기(275)는 작용되는 인력에 의해 추가적으로 회전하지 못하도록 상기 원 위치에 정지 및 구속될 수 있다. 따라서, 제 3 교반기(275)는 과도한 회전에 의한 반응탱크(201)의 내주면과 충돌을 피할 수 있으며, 이에 따라 소음 발생 및 파손이 방지될 수 있다. 이 후, 제 1 및 제 3 자석들(280,291)사이의 인력보다 큰 제 1 구동 메커니즘의 구동축(230)의 구동력에 의해 제 3 교반기(275)는 제 2 액츄에이터, 즉 제 3 자석(291)의 구속에서 벗어나 화살표(A4)로 표시된 바와 같이, 인접한 제 2 자석(290)을 향해 선회할 수 있으며, 앞서 설명된 화살표들(A1-A3)에 따른 작동들을 반복할 수 있다. In the swing motion of the
또한, 많은 량의 원료 및 물이 반응탱크(201)내에 저장되는 경우, 특히 점도가 높은 원료가 저장되는 경우, 초기에 제 1 및 제 2 자석들(280,290)사이의 척력만으로는 충분한 제 3 교반기(275)의 운동을 발생시키지 못할 수도 있다. 따라서, 제 3 교반기(275)는 초기에 제 3 교반기(275)의 몸체에 추가적인 구동력을 제공하는 보조 액츄에이터를 더 포함할 수도 있다. 이러한 보조 액츄에이터는 앞서 설명된 바와 같이 힌지(270)에 직접 결합되는 모터 또는 공압/유압장치로 이루어질 수 있다. Further, when a large amount of raw material and water are stored in the
더 나아가, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 자석(290)은 반응탱크(201)의 중앙부를 향해 경사지게 배향될 수 있다. 이러한 경사진 배향에 의해, 작용되는 척력의 작용선도 반응탱크(201)의 중심부로 배향되므로, 제 2 자석(290)은 제 1 자석(280) 및 제 3 교반기(275)를 반응탱크(201)의 중심부를 향해 보다 강한 힘으로 회전시킬 수 있다. 제 2 자석(290)의 경사진 배향을 유지하기 위해, 도시된 바와 같이, 웨지부재(298)가 제 2 자석(290)의 바닥부와 반응탱크(201)의 바닥부사이에 개재될 수 있다. 또한, 제 2 자석(290)과 마찬가지로 제 3 자석(291)도 반응탱크(201)의 중앙부를 향해 경사지게 배향될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 3 교반기(275)는 힌지(270)을 중심으로 스윙하므로, 원 위치로 복귀할 때 약간 경사진 상태로 접근할 수 있다. 따라서, 경사지게 배향된 제 3 자석(291)의 상면은 이러한 제 3 교반기(275)의 제 1 자석(280)의 하면과 직접 마주할 수 있으며, 이에 따라 제 3 교반기(295)를 바로 붙잡을 수 있도록 강한 인력을 효과적으로 작용시킬 수 있다. 제 2 자석(290)과 마찬가지로, 이와 같은 경사진 배향의 유지를 위해 동일한 웨지부재(298)가 제 3 자석(291)에도 적용될 수 있다. Further, as shown in FIG. 5, the
한편, 액체상태의 물에 비해, 기체상태의 물은 보다 넓은 표면적을 가지므로, 원료와 균일하게 접촉할 수 있다. 또한, 기체상태의 물은 액체상태의 물보다 높은 유동성를 가지므로, 원료와 보다 용이하게 혼합될 수 있다. 따라서, 기체상태의 물을 원료와 혼합하는 경우 보다 효율적인 가수분해 반응이 유도될 수 있다. 이러한 이유로, 반응기(2)는 반응탱크(201)내에 기체상태의 물을 공급하도록 구성되는 공급기를 더 포함할 수 있다. 가수분해 반응을 위해, 공급기는 반응탱크(201)에 원료 및 액체상태의 물이 이미 공급된 후에 기체상태의 물을 추가적으로 공급할 수 있으며, 다른 한편, 상기 공급기에 의해 원료에 액체상태의 물 대신에 기체상태의 물만이 공급될 수도 있다. 도 1, 도 2 및 도 6를 참조하여 이러한 공급기를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1 및 도 2에 추가적으로 도 6는 도 2의 A-A선을 따라 얻어진 공급기의 단면도이다. On the other hand, as compared with liquid water, gaseous water has a larger surface area, and therefore can make uniform contact with the raw material. In addition, gaseous water has higher fluidity than liquid water, so that it can be more easily mixed with the raw material. Therefore, a more efficient hydrolysis reaction can be induced when the gaseous water is mixed with the raw material. For this reason, the
앞서 설명된 바와 같이, 제 2 교반기(240)는 반경방향으로 연장되는 연결로드(242) 및 이로부터 수직하게 연장되는 교반로드(241)를 포함하며, 이에 따라 반응탱크(201)내의 원료와 전체적으로 접촉할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 공급기는 제 2 교반기(240)에 설치될 수 있다. 이러한 공급기는 도 6에 도시된 바와 같이, 기본적으로 기체상태의 물을 유동시키는 유로(243)와 상기 유로(243)을 통해 이송된 기체상태의 물을 원료에 공급하는 개구부(244)를 포함할 수 있다. 유로(243)는 제 2 교반기(240) 전체에 걸쳐, 즉, 교반로드(241) 및 연결로드(242)를 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 또한, 외부로부터 액체상태 또는 기체상태의 물을 공급받을 수 있도록, 유로(243)는 구동축(230)내부에도 제 2 교반기(240)에 연속적으로 연장될 수 있으며, 반응탱크(201)외부에 배치된 소정의 공급장치와 연결될 수 있다. 더 나아가, 개구부(244)는 분사되는 기체상태의 물에 소정의 압력을 가할 수 있도록 노즐로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 보다 효율적으로 기체상태의 물이 원료와 혼합될 수 있다. As described above, the
도 1에 도시된 바와 같이, 공급기는 반응탱크(201)의 외부에 배치되는 기화기(6)를 포함할 수 있다. 기화기(6)는 공급펌프(1)로부터 액체상태의 물을 공급받아 기체상태로 전환하며, 이를 별도의 유로를 통해 반응탱크(201)내의 유로(243)에 공급할 수 있다 기화기(6)는 공급된 액체상태의 물을 가열없이 작은 물입자로 이루어지는 미스트 형태로 공급할 수 있으며, 다른 한편 물을 가열하여 높은 온도 및 압력을 갖는 스팀 형태로 공급할 수 있다. 이러한 스팀은 높은 온도 및 압력으로 인해 가수분해에 적합한 환경을 조성하기에 적합하므로, 공급기는 스팀을 공급하도록 구성되는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 1, the feeder may include a
다른 한편, 공급기는 기화기(6)을 대신하여 유로(243)내에 배치되는 별도의 가열메커니즘을 가질 수 있다. 보다 상세하게는, 가열 메커니즘은 도 5에 도시된 바와 같이, 기본적으로 유로(243)내에 배치되는 히터(245)를 포함할 수 있다. 즉, 히터(245)는 제 2 교반기(240) 및 구동축(230)을 따라, 정확하게는 이들의 내주면을 따라 길게 연장될 수 있다. 또한, 히터(245)를 보호하기 위해, 유로(243)내에 피복(246)이 제공될 수 있다. 피복(246)은 도시된 바와 같이, 히터(245)를 전체적으로 감싸며, 이에 따라 히터(245)를 공급되는 물과 격리시킬 수 있다. 이러한 가열메커니즘에 의해 유로(246)로 공급되는 물은 가열되어 기체상태인 스팀으로 변환될 수 있으며, 개구부(244)를 통해 반응탱크(201)내에 공급될 수 있다. 더 나아가, 이러한 가열 메커니즘은 기화기(6)와 함께 공급기에 적용될 수 있다. 기화기(6)에서 공급되는 기체상태의 물은 유로(246)를 따라 유동하면서 액체로 응축될 수 있다. 그러나, 가열 메커니즘이 적용되는 경우, 기화기(6)에서 공급되는 기체상태의 물이 가열 메커니즘에 의해 계속적으로 가열되므로, 고온 고압의 기체상태를 그대로 유지하면서 개구부(244)를 통해 반응탱크(201)내에 공급될 수 있다. On the other hand, the feeder may have a separate heating mechanism disposed in the
또한, 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 교반기(240)는 원료와 전체적으로 접촉할 수 있는 구조를 가지므로, 공급기가 기체상태의 물 대신에 액체상태의 물을 공급할 수도 있다. 즉, 유로(243)를 통해 외부로부터 액체상태의 물이 유동할 수 있으며, 개구부(244)를 통해 공급될 수 있다. 이러한 경우에도 여전히 공급기는 원료 및 물의 균일한 혼합을 가능하게 할 수 있다. Further, as described above, the
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The foregoing detailed description should not be construed in all aspects as limiting and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
2: 반응기 201: 반응탱크
220: 구동모터 230: 구동축
241: 교반로드 242: 연결로드
250: 모터 260: 블레이드
270: 힌지 275: 제 3 교반기
280: 제 1 자석 290: 제 2 자석
291: 제 3 자석 2: Reactor 201: Reaction tank
220: drive motor 230: drive shaft
241: stirring rod 242: connecting rod
250: motor 260: blade
270: Hinge 275: Third stirrer
280: first magnet 290: second magnet
291: Third magnet
Claims (5)
상기 구동 메커니즘은 상기 제 1 및 제 2 교반기를 상기 반응탱크내에서 회전시키도록 구성되는 제 1 구동메커니즘과, 상기 제 1 교반기 및 제 2 교반기를 상기 반응탱크내에서 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되는 제 2 구동 메커니즘을 포함하며,
상기 제 3 교반기는 상기 반응탱크의 중앙부를 향해 상기 제 3 교반기의 몸체를 운동시키는 구동력을 제공하는 제 1 액츄에이터를 포함하며,
상기 제 1 액츄에이터는 상기 제 3 교반기의 몸체 끝단에 제공되는 제 1 자석 및 상기 제 1 자석에 대향되게 상기 반응탱크의 바닥부상에 제공되는 다수개의 제 2 자석들로 이루어지되,
상기 제 2 자석들은 상기 제 3 교반기의 선회운동의 궤적에 정렬되는 상기 반응탱크 바닥부상의 궤적 원주방향을 따라 소정 간격을 가지면서 상기 제 1 및 제 2 자석들 사이에 서로 척력이 작용하도록 배치되며,
상기 제 2 자석은 상기 제 1 자석 및 상기 제 3 교반기를 반응탱크의 중심부를 향해 회전되도록 상기 제 2 자석의 경사진 배향을 유지하기 위한 웨지부재가 상기 제 2 자석의 바닥부와 상기 반응탱크의 바닥부 사이에 구비되며,
상기 제 3 교반기의 선회운동의 궤적에 정렬되는 상기 반응탱크 바닥부상의 궤적 원주방향을 따라 상기 제2자석들 사이로 상기 제1자석과 인력이 작용하도록 배치되는 제3자석들이 더 구비되어 상기 반응탱크의 중앙부로부터 상기 반응탱크의 내주면을 향해 되돌아오는 상기 제 3 교반기의 몸체를 붙잡는 구속력을 제공하도록 하는,
가수분해 처리장치.A reaction tank configured to store a predetermined amount of raw material and water to be hydrolyzed; A first agitator disposed above the reaction tank and configured to rotate parallel to the bottom of the reaction tank to mix the raw material and water; A second agitator disposed adjacent to an inner circumferential surface of the reaction tank and configured to rotate along the inner circumferential surface to mix the raw material and water near the inner circumferential surface; A third stirrer installed at an end of the second stirrer and adapted to swing between an inner peripheral portion of the reaction tank and a middle portion of the reaction tank while being rotated together with the second stirrer for mixing the raw material and water at the center of the reaction tank, agitator; And a driving mechanism configured to drive the first agitator and the second agitator in a predetermined direction in the reaction tank,
Wherein the driving mechanism comprises a first driving mechanism configured to rotate the first and second stirrers in the reaction tank, and a second driving mechanism configured to move the first stirrer and the second stirrer in a vertical direction in the reaction tank And a second drive mechanism,
The third stirrer includes a first actuator for providing a driving force for moving the body of the third stirrer toward the center of the reaction tank,
Wherein the first actuator comprises a first magnet provided at the body end of the third stirrer and a plurality of second magnets provided at the bottom of the reaction tank so as to face the first magnet,
The second magnets are arranged to have a repulsive force acting between the first and second magnets with a predetermined interval along the circumferential direction of the locus on the bottom of the reaction tank aligned with the trajectory of the pivot motion of the third stirrer ,
Wherein the second magnet has a wedge member for holding the inclined orientation of the second magnet so that the first magnet and the third stirrer are rotated toward the center of the reaction tank, And is provided between the bottom portions,
Further comprising third magnets disposed so as to be attracted to the first magnet between the second magnets along a trajectory circumferential direction on the bottom of the reaction tank aligned with the trajectory of the turning motion of the third stirrer, To the inner circumferential surface of the reaction tank from the central portion of the reaction tank,
Hydrolysis treatment apparatus.
상기 제 2 교반기는 상기 반응탱크내에 기체상태의 물을 공급하도록 구성되는 공급기를 더 포함하는 가수분해 처리장치.
The method according to claim 1,
And the second agitator further comprises a feeder configured to supply gaseous water into the reaction tank.
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