KR102553750B1 - Chemical reactor and preparation method of olefin using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법에 관한 것으로서, 화학 반응 시 발생되어 교반 용기의 벽면에 점착되는 생성물질들을 임펠러의 회전에 의해 긁혀 떨어져나가도록 한 후 제거할 수 있도록 하고 임펠러의 회전축에 생성물질들이 점착되지 않도록 회전축을 형성함으로써, 교반기의 가동을 중지시키지 않고 계속적으로 운전하여 올레핀을 제조할 수 있는 화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical reactor and a method for producing olefins using the same, which is generated during a chemical reaction and adheres to the wall surface of a stirring vessel to be scraped off by the rotation of an impeller and then removed, It relates to a chemical reactor capable of producing olefin by continuously operating the stirrer without stopping the operation of the stirrer by forming a rotating shaft so that the products do not stick, and a method for producing olefin using the same.

Description

화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법 {Chemical reactor and preparation method of olefin using the same}Chemical reactor and preparation method of olefin using the same {Chemical reactor and preparation method of olefin using the same}

본 발명은 화학 반응 시 발생된 생성물질들이 교반 용기의 벽면 및 임펠러에 점착되더라도 교반기를 계속 가동시킬 수 있는 화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical reactor capable of continuously operating an agitator even when products generated during a chemical reaction adhere to the wall surface and impeller of a stirring vessel, and a method for producing olefins using the same.

일반적으로 화학 반응기는 여러 가지 구조가 있고, 그 형태도 화학 반응의 종류나 원료 물질과 반응물질에 따라 달라진다.In general, chemical reactors have various structures, and their shapes also vary depending on types of chemical reactions or raw materials and reactants.

그리고 대부분의 화학 반응기는 원료 물질들의 균일한 혼합, 반응 속도의 향상, 균질한 생성물질의 제조를 위하여 교반기가 구비된다.In addition, most chemical reactors are provided with an agitator for uniform mixing of raw materials, improvement of reaction rate, and production of homogeneous products.

그런데 교반기를 가동하더라도 화학물질, 반응물질 및 생성물질들에 따라 반응기를 구성하는 교반 용기의 내부 벽면에 벽면 및 임펠러에 생성물질들이 점착되어 굳어질 수 있으며, 반응이 진행되면서 점착되는 생성물질들이 점차 증가되어 교반기의 가동을 중지시켜야 하는 경우가 발생하게 된다.However, even if the agitator is operated, depending on the chemicals, reactants, and products, the products may be adhered to the inner wall surface and the impeller of the agitation vessel constituting the reactor and hardened, and as the reaction progresses, the products that are adhered gradually It is increased and the operation of the agitator must be stopped.

일례로, 에틸렌(ethylene), 용제인 메틸시클로헥산(MCH; methylcyclohexane), 크롬(Cr)계 촉매 및 조촉매인 메틸알루미녹산(m-MAO; methylaluminoxane)을 이용한 선형 알파 올레핀(LAO; Linear Alpha-Olefins)의 생성 반응 시 정반응으로 헥센(Hexene)이나 옥텐(Octene)이 생성되지만 부반응으로 폴리머가 생성된다. 이때, 생성되는 폴리머가 교반 용기의 내부 벽면 및 임펠러에 점착되고 점착되는 양이 점점 증가되어, 결국에는 교반 용기와 임펠러가 폴리머에 의해 고착되어 교반기의 가동을 중지시키고 달라붙은 폴리머를 제거한 후 교반기를 다시 가동시켜야 하는 문제점이 있다.For example, linear alpha olefin (LAO) using ethylene, methylcyclohexane (MCH) as a solvent, chromium (Cr) catalyst, and methylaluminoxane (m-MAO) as a cocatalyst In the reaction of generating Olefins, hexene or octene are produced as a forward reaction, but polymers are produced as a side reaction. At this time, the generated polymer adheres to the inner wall surface and the impeller of the stirring vessel, and the amount of adhesion gradually increases. Eventually, the stirring vessel and the impeller are adhered by the polymer, stopping the operation of the agitator, removing the adhering polymer, and then using the agitator. I have a problem that needs to be restarted.

또한, 화학 반응 시의 발열 반응으로 인해 교반 용기에 형성된 냉각수 유로를 통해 열교환을 해야 하는 경우, 고착된 폴리머가 교반 용기의 내벽과 화학 반응 물질간의 열전달을 방해하여 수율을 저해하거나 냉각을 위한 장치의 비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, when heat exchange is required through the cooling water flow path formed in the stirring vessel due to the exothermic reaction during the chemical reaction, the fixed polymer interferes with the heat transfer between the inner wall of the stirring vessel and the chemical reaction material, thereby impairing the yield or preventing the cooling of the device. There is a problem of increasing cost.

US 8,735,517 B2 (2014.05.27.)US 8,735,517 B2 (2014.05.27.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 화학 반응 시 발생되어 교반 용기의 벽면에 점착되는 생성물질들을 임펠러의 회전에 의해 긁혀 떨어져나가도록 한 후 제거할 수 있도록 하고 임펠러의 회전축에 생성물질들이 점착되지 않도록 회전축을 형성함으로써, 교반기의 가동을 중지시키지 않고 계속적으로 운전할 수 있는 화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to scrape off the generated substances generated during a chemical reaction and adhered to the wall surface of the stirring vessel by the rotation of the impeller, and then to be removed. It is to provide a chemical reactor capable of continuously operating without stopping the operation of the stirrer and a method for producing olefins using the same by forming a rotating shaft so that the product materials do not adhere to the rotating shaft of the impeller.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 반응기는, 교반 용기; 및 상기 교반 용기의 높이방향으로 형성되어 하단이 상기 교반 용기의 상측에 배치된 회전축, 상기 회전축의 하단에서 상기 교반 용기의 측벽을 향해 연장 형성된 연장부, 및 상기 연장부의 단부에서 상기 교반 용기의 측벽을 따라 하측으로 연장 형성되되 상기 측벽에 근접되어 형성된 측면 블레이드를 포함하는 임펠러; 를 포함할 수 있다.A chemical reactor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a stirring vessel; And a rotating shaft formed in the height direction of the stirring vessel and having a lower end disposed above the stirring vessel, an extension part extending from the lower end of the rotation shaft toward the side wall of the stirring vessel, and an end portion of the extension part on the side wall of the stirring vessel. An impeller extending downward along the doedoe and including a side blade formed close to the side wall; can include

또한, 상기 임펠러는, 상기 측면 블레이드의 하단이 교반 용기의 하부벽 상면에 근접한 위치까지 연장 형성되고, 상기 측면 블레이드의 하단에서 교반 용기의 하부벽을 따라 상기 회전축의 중심축을 향해 연장 형성되되 교반 용기의 하부벽 상면에 근접되어 형성된 하부 블레이드를 더 포함할 수 있다.In addition, the impeller is formed so that the lower end of the side blade extends to a position close to the upper surface of the lower wall of the stirring vessel, and extends from the lower end of the side blade along the lower wall of the stirring vessel toward the central axis of the rotating shaft of the stirring vessel. It may further include a lower blade formed close to the upper surface of the lower wall of the.

또한, 상기 임펠러는, 상기 연장부와 하부 블레이드를 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the impeller may further include a connection portion connecting the extension portion and the lower blade.

또한, 상기 임펠러는, 상측에서 바라보았을 때 상기 회전축을 기준으로 연장부가 방사상으로 복수개 형성되며, 상기 연장부들의 단부에서 측면 블레이드가 각각 하측으로 연장 형성될 수 있다.In addition, the impeller, when viewed from the upper side, a plurality of extensions are radially formed with respect to the rotation shaft, and side blades may be formed extending downward from ends of the extensions, respectively.

또한, 상기 임펠러는, 상기 측면 블레이드들을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the impeller may further include a connecting portion connecting the side blades.

또한, 상기 임펠러는, 상기 측면 블레이드들의 하단이 교반 용기의 하부벽 상면에 근접한 위치까지 연장 형성되고, 상기 측면 블레이드들의 각각의 하단에서 교반 용기의 하부벽을 따라 상기 회전축의 중심축을 향해 연장 형성되되 교반 용기의 하부벽 상면에 근접되어 형성된 하부 블레이드를 더 포함할 수 있다.In addition, the impeller is formed so that the lower end of the side blades extends to a position close to the upper surface of the lower wall of the stirring vessel, and extends from each lower end of the side blades along the lower wall of the stirring vessel toward the central axis of the rotating shaft. It may further include a lower blade formed close to the upper surface of the lower wall of the stirring container.

또한, 상기 임펠러는, 상기 하부 블레이드들은 중심축쪽의 단부가 서로 연결될 수 있다.In addition, in the impeller, the lower blades may be connected to each other at end portions toward the central axis.

또한, 상기 임펠러는, 상기 측면 블레이드에서 반경방향 내측을 향해 배플이 연장 형성될 수 있다.In addition, in the impeller, a baffle may be formed extending radially inward from the side blade.

또한, 상기 교반 용기에 설치되어 교반 용기 내부에 채워지는 유체에 와류를 형성시킬 수 있는 사이드 믹서를 더 포함할 수 있다.In addition, a side mixer installed in the stirring vessel to form a vortex in the fluid filled in the stirring vessel may be further included.

또한, 상기 사이드 믹서가 복수개 설치될 수 있다.In addition, a plurality of side mixers may be installed.

또한, 상기 사이드 믹서는 교반 용기의 하부벽에 설치될 수 있다.In addition, the side mixer may be installed on the lower wall of the stirring container.

또한, 상기 사이드 믹서는 임펠러 회전축의 중심축 또는 교반 용기의 중심축에서 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the side mixer may be disposed spaced apart from the central axis of the rotation shaft of the impeller or the central axis of the stirring container.

또한, 상기 사이드 믹서의 교반 날개 회전 중심축은 상기 임펠러 회전축의 중심축 또는 교반 용기의 중심축과 교차될 수 있다.In addition, the central axis of rotation of the stirring blades of the side mixer may intersect with the central axis of the rotation axis of the impeller or the central axis of the stirring container.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 반응기를 이용해 올레핀을 제조하는 올레핀 제조 방법에 있어서, 상기 교반 용기 내부에 원료 물질들을 투입한 후 상기 임펠러를 회전시켜 원료 물질들이 교반되면서 화학반응이 일어나도록 하는 동안, 상기 교반 용기의 내부 벽면에 점착되는 부착물들이 상기 임펠러의 회전에 의해 탈락되며, 상기 탈락된 부착물들은 교반 용기의 배출구를 통해 배출되도록 하여, 상기 임펠러를 정지시키지 않고 화학반응이 일어나도록 하여 올레핀을 제조할 수 있다.And in the olefin production method for producing olefin using a chemical reactor according to an embodiment of the present invention, raw materials are introduced into the stirring vessel and then the impeller is rotated to cause a chemical reaction while the raw materials are stirred During this time, the attachments adhered to the inner wall of the stirring vessel are removed by the rotation of the impeller, and the removed attachments are discharged through the outlet of the stirring vessel so that a chemical reaction occurs without stopping the impeller, thereby causing olefin can be manufactured.

또한, 상기 교반 용기의 내부에 투입되는 원료 물질들은 상기 임펠러의 회전축의 하단보다 낮은 높이까지 채워질 수 있다.In addition, the raw materials injected into the stirring container may be filled to a height lower than the lower end of the rotating shaft of the impeller.

또한, 상기 올레핀은 선형 알파 올레핀(LAO; Linear Alpha-Olefins)일 수 있다.Also, the olefins may be linear alpha-olefins (LAOs).

본 발명의 화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법은, 화학 반응 시 발생되어 교반 용기의 벽면에 점착되는 생성물질들이 임펠러의 회전에 의해 제거될 수 있으며, 임펠러의 회전축에 생성물질들이 점착되지 않도록 회전축을 형성함으로써, 교반기의 가동을 중지시키지 않고 계속적으로 운전할 수 있다.The chemical reactor and the method for producing olefins using the same of the present invention can remove the product materials generated during the chemical reaction and adhered to the wall surface of the stirring vessel by the rotation of the impeller, and the product materials are not adhered to the rotation shaft of the impeller. By forming, the agitator can be operated continuously without stopping the operation.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 단면 사시도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 정면 단면도.
도 7 내지 도 13은 본 발명에 따른 연결부가 형성된 화학 반응기의 실시예들을 나타낸 정면 단면도.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 측면 블레이드에 배플이 형성된 화학 반응기의 실시예들을 나타낸 정면 단면도.
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 단면 사시도.
도 18 내지 도 26은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 정면 단면도.1 to 3 are cross-sectional perspective views illustrating chemical reactors according to embodiments of the present invention.
4 to 6 are front cross-sectional views showing chemical reactors according to embodiments of the present invention.
7 to 13 are front cross-sectional views illustrating examples of chemical reactors in which a connection part is formed according to the present invention.
14 and 15 are front cross-sectional views illustrating examples of chemical reactors in which baffles are formed on side blades according to the present invention.
16 and 17 are cross-sectional perspective views illustrating chemical reactors according to other embodiments of the present invention.
18 to 26 are front cross-sectional views showing chemical reactors according to other embodiments of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 화학 반응기 및 이를 이용한 올레핀 제조 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the chemical reactor of the present invention as described above and a method for producing olefins using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 단면 사시도이며, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 정면 단면도이다.1 to 3 are cross-sectional perspective views showing chemical reactors according to embodiments of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are front cross-sectional views showing chemical reactors according to embodiments of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 반응기(1000)는, 교반 용기(400); 및 상기 교반 용기(400)의 높이방향으로 형성되어 하단이 상기 교반 용기(400)의 상측에 배치된 회전축(110), 상기 회전축(110)의 하단에서 상기 교반 용기(400)의 측벽(410)을 향해 연장 형성된 연장부(120), 및 상기 연장부(120)의 단부에서 상기 교반 용기(400)의 측벽(410)을 따라 하측으로 연장 형성되되 상기 측벽(410)에 근접되어 형성된 측면 블레이드(130)를 포함하는 임펠러(100); 를 포함할 수 있다.As shown, the chemical reactor 1000 according to an embodiment of the present invention includes a stirring vessel 400; And a rotating shaft 110 formed in the height direction of the stirring vessel 400 and having a lower end disposed above the stirring vessel 400, and a sidewall 410 of the stirring vessel 400 at the lower end of the rotation shaft 110 An extension 120 extending toward, and a side blade extending downward from the end of the extension 120 along the sidewall 410 of the stirring container 400 but formed close to the sidewall 410 ( 130) including an impeller 100; can include

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 반응기(1000)는 크게 교반 용기(400) 및 임펠러(100)를 포함하여 이루어질 수 있다.First, the chemical reactor 1000 according to an embodiment of the present invention may largely include a stirring vessel 400 and an impeller 100.

교반 용기(400)는 반응시키고자 하는 원료 물질들이 내부에 수용될 수 있도록 오목한 용기 형태로 형성될 수 있다. 그리고 교반 용기(400)는 밀폐될 수 있는 용기 형태로 형성될 수도 있다. 교반 용기(400)는 일례로 도시된 바와 같이 사방이 측벽(410)으로 막혀있고, 아래쪽은 하부벽(420)에 의해 막혀있도록 형성되되 하부벽(420)에는 배출구(421)가 형성될 수 있으며 배출구(421)에는 밸브가 설치되어 밸브가 개폐되도록 할 수 있다. 또한, 위쪽의 상부벽(430)은 유입구(431)가 형성되어 원료 물질들을 교반 용기(400) 내에 투입할 수 있다. 이때, 유입구(431)에는 밸브가 설치될 수 있으며, 유입구(431)는 원료 물질들을 공급하는 공급장치에 연결될 수도 있다. 여기에서 상기한 바와는 반대로 교반 용기(400)는 원료 물질들이 투입되는 유입구가 하부벽(420)에 형성되고 배출구가 상부벽(430)에 형성될 수도 있으며, 유입구 및 배출구는 교반 용기(400)의 측벽(410)이나 다양한 위치에 형성될 수 있다. 또한, 교반 용기(400)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 측벽(410)은 일반적으로 원통형으로 형성될 수 있고, 하부벽(420)은 평평한 형태 또는 하측으로 오목한 형태 등으로 형성될 수 있으며, 상부벽(430)도 하부벽(420)과 마찬가지로 평평한 형태 또는 상측으로 볼록한 형태 등으로 형성될 수 있다. 또한, 교반 용기(400)는 측벽(410)과 하부벽(420)이 일체로 형성되고 상부벽(430)은 별도로 형성되어 커버 형태로 측벽(410)의 상단에 상부벽(430)이 결합될 수도 있다.The stirring container 400 may be formed in a concave container shape so that raw materials to be reacted may be accommodated therein. And the stirring container 400 may be formed in the form of a container that can be sealed. As an example, the stirring container 400 is formed such that all sides are blocked by side walls 410 and the bottom is blocked by a lower wall 420, but an outlet 421 may be formed in the lower wall 420, A valve may be installed at the outlet 421 to open and close the valve. In addition, an inlet 431 is formed on the upper wall 430 so that raw materials can be introduced into the stirring container 400 . At this time, a valve may be installed at the inlet 431, and the inlet 431 may be connected to a supply device for supplying raw materials. Contrary to the above, in the stirring container 400, the inlet into which raw materials are introduced may be formed on the lower wall 420 and the outlet may be formed on the upper wall 430, and the inlet and outlet may be formed on the stirring container 400 It may be formed on the side wall 410 or various positions. In addition, the stirring vessel 400 may be formed in various shapes, the side wall 410 may be formed in a generally cylindrical shape, and the lower wall 420 may be formed in a flat shape or a downward concave shape, etc. Like the lower wall 420, the upper wall 430 may also be formed in a flat shape or an upwardly convex shape. In addition, in the stirring container 400, the side wall 410 and the lower wall 420 are integrally formed and the upper wall 430 is formed separately so that the upper wall 430 is coupled to the top of the side wall 410 in the form of a cover. may be

임펠러(100)는 회전축(110), 연장부(120) 및 측면 블레이드(130)를 포함할 수 있다. 회전축(110)은 회전 중심이 되는 중심축(C)이 높이방향을 향하도록 배치될 수 있으며, 일례로 교반 용기(400)의 측벽(410)이 원통형으로 형성되는 경우 측벽(410)의 중심축과 회전축(110)의 중심축이 일치하도록 동축상에 회전축(110)이 배치될 수 있다. 그리고 회전축(110)은 하단이 교반 용기(400)의 상측에 배치될 수 있으며, 일례로 교반 용기(400)의 내부 상측에 회전축(110)의 하단이 배치되어, 회전축(110)이 교반 용기(400)의 상부벽(430)을 통과하여 회전축(110)의 상단이 교반 용기(400)의 외부로 노출되도록 배치될 수 있으며, 회전축(110)의 상단은 구동 모터 등의 회전수단에 연결될 수 있다.The impeller 100 may include a rotating shaft 110 , an extension 120 and side blades 130 . The rotating shaft 110 may be disposed so that the central axis C, which is the center of rotation, faces the height direction. For example, when the side wall 410 of the stirring container 400 is formed in a cylindrical shape, the central axis of the side wall 410 The rotation shaft 110 may be disposed coaxially so that the central axis of the rotation shaft 110 coincides with the rotation shaft 110 . And the lower end of the rotating shaft 110 may be disposed on the upper side of the stirring vessel 400, for example, the lower end of the rotating shaft 110 is disposed on the inner upper side of the stirring vessel 400, so that the rotating shaft 110 is the stirring vessel ( 400) may pass through the upper wall 430 so that the upper end of the rotating shaft 110 is exposed to the outside of the stirring container 400, and the upper end of the rotating shaft 110 may be connected to a rotating means such as a driving motor. .

그리고 회전축(110)의 하단에서 교반 용기(400)의 측벽을 향해 연장부(120)가 형성될 수 있다. 즉, 일례로 회전축(110)의 하단부 외주면에서 연장부(120)가 반경방향으로 바깥쪽 방향으로 연장 형성될 수 있으며, 방사상으로 형성될 수도 있다. 이때, 도 4와 같이 연장부(120)는 회전축(110)을 기준으로 양측으로 대칭이 되도록 형성될 수 있으며, 연장부(120)는 복수개로 형성되어 원주방향을 따라 특정한 각도만큼 이격되어 배치될 수도 있다. 또한, 연장부(120)는 일단이 회전축(110)에 연결되어 있고 타단은 측벽(410)의 내측면에서 미리 설정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 측면 블레이드(130)는 측벽(410)쪽에 배치된 연장부(120)의 단부인 타단에서 교반 용기(400)의 측벽(410)을 따라 하측으로 연장 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 측면 블레이드(130)의 상단이 연장부(120)에 연결되고 하측으로 연장 형성되어 하단은 자유단으로 형성될 수 있다. 또한, 측면 블레이드(130)의 하단은 하부벽(420)의 상면에서 상측으로 미리 설정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 연장부(120) 및 측면 블레이드(130)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 일례로 판형으로 형성되어 상대적으로 넓이가 넓은 부분을 형성하는 평면이 높이방향 및 반경방향을 향하도록 세워진 형태가 되도록 배치될 수 있으며, 연장부(120)는 봉, 파이프 및 판 형태 등 다양하게 형성될 수 있다.In addition, an extension 120 may be formed from the lower end of the rotating shaft 110 toward the sidewall of the stirring container 400 . That is, for example, the extension part 120 may extend outward in the radial direction from the outer circumferential surface of the lower end of the rotating shaft 110, or may be formed radially. At this time, as shown in FIG. 4, the extension part 120 may be formed to be symmetrical on both sides with respect to the rotation axis 110, and the extension part 120 may be formed in plurality and disposed apart from each other by a specific angle along the circumferential direction. may be In addition, one end of the extension part 120 is connected to the rotating shaft 110 and the other end may be spaced apart from the inner surface of the side wall 410 by a preset distance. In addition, the side blade 130 may be formed extending downward along the side wall 410 of the stirring vessel 400 from the other end, which is the end of the extension part 120 disposed on the side wall 410, and as shown, the side blade 130 The upper end of the blade 130 is connected to the extension part 120 and extends downward, so that the lower end may be formed as a free end. In addition, the lower end of the side blade 130 may be spaced apart from the upper surface of the lower wall 420 upward by a preset distance. At this time, the extension part 120 and the side blade 130 may be formed in various shapes, for example, it is formed in a plate shape, so that a plane forming a relatively wide part faces the height direction and the radial direction. The extension part 120 may be formed in various forms such as a rod, a pipe, and a plate shape.

그리하여 교반 용기(400)의 내부에 원료 물질들이 투입된 후 임펠러(100)가 회전되어 원료 물질들이 혼합될 수 있으며, 이때 혼합된 물질들의 반응에 의해 생성되는 물질들 중 부반응에 의해 형성되는 폴리머와 같은 부착물(fouling)이 교반 용기(400)의 측벽(410) 내측면 및 임펠러(100)의 측면 블레이드(130)에 점착될 수 있다. 이때, 교반 용기(400)의 측벽(410) 내측면 및 측면 블레이드(130)는 근접하여 배치되므로, 임펠러(100)의 회전에 의해 측벽(410) 내측면과 측면 블레이드(130)의 사이 및 그 주변에는 혼합된 원료 물질들(유체)의 유속이 상대적으로 빠르므로 측벽(410) 내측면 및 측면 블레이드(130)에는 부착물이 점착되기 어려우며, 또한 점착되어 부착물의 양이 증가하더라도, 회전되는 임펠러(100)의 측면 블레이드(130)에 의해 교반 용기(400) 측벽(410)의 상면에 점착된 부착물들이 긁혀 떨어져 나갈 수 있으며, 측면 블레이드(130)에 달라붙는 부착물들도 측벽(410)과 접촉되면서 떨어져나갈 수 있다. 그리고 교반 용기(400) 및 제1임펠러(100)에서 탈락된 부착물들은 배출구(421)를 통해 교반 용기(400)의 외부로 배출되도록 할 수 있다. 또한, 임펠러(100)는 회전축(100)의 길이가 짧게 형성되어 교반 용기(400)의 상측에 배치되며, 원료 물질들의 교반을 위한 측면 블레이드(130)가 형성된 높이 범위 내에 회전축(100)이 형성되지 않으므로, 상대적으로 유속이 느린 교반 용기(400)의 중심축 부분에 회전축(100)이 없으므로 회전축(100)에 부착물들이 달라붙는 것이 원천적으로 방지될 수 있다.Thus, after raw materials are introduced into the stirring container 400, the impeller 100 is rotated so that the raw materials can be mixed, such as polymers formed by side reactions among the materials produced by the reaction of the mixed materials. Fouling may adhere to the inner surface of the side wall 410 of the stirring vessel 400 and the side blades 130 of the impeller 100 . At this time, since the inner surface of the side wall 410 and the side blades 130 of the stirring vessel 400 are disposed close to each other, the rotation of the impeller 100 causes a gap between the inner surface of the side wall 410 and the side blades 130 and the Since the flow rate of the raw materials (fluid) mixed in the surroundings is relatively fast, it is difficult for attachments to adhere to the inner surface of the side wall 410 and the side blades 130, and even if the amount of attachments increases due to adhesion, the rotating impeller ( Attachments adhered to the upper surface of the sidewall 410 of the stirring container 400 can be scraped off by the side blade 130 of the side blade 130 of the side blade 130, and the attachments sticking to the side blade 130 are also in contact with the sidewall 410. can come off In addition, attachments removed from the stirring vessel 400 and the first impeller 100 may be discharged to the outside of the stirring vessel 400 through the outlet 421 . In addition, the impeller 100 is formed with a short length of the rotating shaft 100 and is disposed on the upper side of the stirring container 400, and the rotating shaft 100 is formed within the height range where the side blades 130 for stirring the raw materials are formed. Therefore, since there is no rotational shaft 100 at the central axis of the stirring vessel 400 having a relatively slow flow rate, sticking of attachments to the rotational shaft 100 can be fundamentally prevented.

이에 따라 화학 반응 시 발생되어 교반 용기의 벽면 및 임펠러에 점착되는 생성물질들이 임펠러의 회전에 의해 제거될 수 있으며, 임펠러의 회전축에 부착불들이 달라붙는 것을 방지할 수 있어, 교반기를 구성하는 임펠러의 가동을 중지시키지 않고 계속적으로 화학 반응기를 운전하면서 원하는 물질이 생성되도록 할 수 있다.Accordingly, the generated substances generated during the chemical reaction and adhered to the wall surface of the stirring vessel and the impeller can be removed by the rotation of the impeller, and it is possible to prevent the sticking of the impeller to the rotating shaft of the impeller, thereby reducing the impeller constituting the agitator. A desired material can be produced while continuously operating the chemical reactor without stopping the operation.

또한, 상기 임펠러(100)는, 상기 측면 블레이드(130)의 하단이 교반 용기(400)의 하부벽(420) 상면에 근접한 위치까지 연장 형성되고, 상기 측면 블레이드(130)의 하단에서 교반 용기(400)의 하부벽(420)을 따라 상기 회전축(100)의 중심축(C)을 향해 연장 형성되되 교반 용기(400)의 하부벽(420) 상면에 근접되어 형성된 하부 블레이드(140)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the impeller 100, the lower end of the side blade 130 extends to a position close to the upper surface of the lower wall 420 of the stirring vessel 400, and the lower end of the side blade 130 stirs the vessel ( 400) extending toward the central axis (C) of the rotating shaft 100 along the lower wall 420 and further comprising a lower blade 140 formed close to the upper surface of the lower wall 420 of the stirring container 400 can do.

즉, 도 5와 같이 임펠러(100)는 측면 블레이드(130)의 하단이 교반 용기(400)의 바닥 근처까지 형성되어 측면 블레이드(130)의 하단에서 측벽(410)의 반대측 방향으로 하부 블레이드(140)가 연장 형성될 수 있다. 일례로, 하부 블레이드(140)는 하측면이 교반 용기(400)의 하부벽(420) 상면에서 미리 설정된 높이만큼 이격되도록 배치되어 하부 블레이드(140)가 하부벽(420) 상면에 급접되어 형성될 수 있으며, 하부 블레이드(140)는 측면 블레이드(410)의 하단부에서 반경방향 안쪽으로 연장 형성되어 중심축(C) 위치까지 연장 형성될 수 있으며, 그 이상으로 길게 형성될 수도 있다. 그리하여 임펠러(100)의 회전 시 하부벽(420) 상면에 점착되는 부착물들이 하부 블레이드(140)의 회전에 의해 긁혀 떨어져나갈 수 있다.That is, as shown in FIG. 5, the impeller 100 has the lower end of the side blade 130 formed near the bottom of the stirring vessel 400, and moves the lower blade 140 from the lower end of the side blade 130 to the opposite side of the side wall 410. ) may be formed by extension. For example, the lower blade 140 is disposed so that the lower side is spaced apart from the upper surface of the lower wall 420 of the stirring container 400 by a predetermined height, so that the lower blade 140 is in direct contact with the upper surface of the lower wall 420. The lower blade 140 may be formed to extend radially inward from the lower end of the side blade 410 to a central axis C position, or may be longer than that. Thus, when the impeller 100 rotates, attachments adhered to the upper surface of the lower wall 420 may be scraped off by the rotation of the lower blade 140 .

또한, 상기 임펠러(100)는, 상기 연장부(120)와 하부 블레이드(140)를 연결하는 연결부(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the impeller 100 may further include a connection part 150 connecting the extension part 120 and the lower blade 140.

즉, 도 10과 같이 높이방향으로 상측에 배치된 연장부(120)와 하측에 배치된 하부 블레이드(140)를 연결하도록 연결부(150)가 형성될 수 있으며, 일례로 연결부(150)는 도시된 바와 같이 상단이 연장부(120)에 연결되고 하단이 하부 블레이드(140)에 연결되어 수직으로 배치된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 연결부(150)는 판형이나 봉 또는 파이프와 같은 선형으로 형성될 수 있으며 와이어 등 다양한 형태로 형성될 수도 있다. 그리하여 하부 블레이드(140)가 구조적으로 보다 견고하게 고정될 수 있으며, 임펠러(100)의 교반 능력을 향상시킬 수도 있다.That is, as shown in FIG. 10, a connection part 150 may be formed to connect the extension part 120 disposed on the upper side in the height direction and the lower blade 140 disposed on the lower side. For example, the connection part 150 is shown in As shown, the upper end is connected to the extension part 120 and the lower end is connected to the lower blade 140 so that it may be formed in a vertically arranged form. In addition, the connecting portion 150 may be formed in a linear shape such as a plate shape, rod, or pipe, or may be formed in various shapes such as a wire. Thus, the lower blade 140 can be more firmly fixed structurally, and the stirring ability of the impeller 100 can be improved.

또한, 상기 임펠러(100)는, 상측에서 바라보았을 때 상기 회전축(110)을 기준으로 연장부(120)가 방사상으로 복수개 형성되며, 상기 연장부(120)들의 단부에서 측면 블레이드(130)가 각각 하측으로 연장 형성될 수 있다.In addition, the impeller 100, when viewed from the upper side, has a plurality of extensions 120 formed radially with respect to the rotation shaft 110, and side blades 130 are formed at the ends of the extensions 120, respectively. It may be formed extending downward.

즉, 도 2 내지 도 6과 같이 임펠러(100)는 회전축(110)을 기준으로 연장부(120)가 반경방향 바깥쪽을 향해 형성되되 대칭이 되도록 원주방향으로 180도 간격을 이루도록 형성되어 연장부(120)들의 단부에서 측면 블레이드(130)가 각각 형성될 수 있다. 또는 회전축(110)을 기준으로 연장부(120)가 방사상으로 형성되어 연장부(120)들의 단부에서 측면 블레이드(130)가 각각 형성됨으로써 3차원 구조로 형성될 수 있다. 이때에도 측면 블레이드(130)들의 하단에서 하부 블레이드(140)가 각각 형성될 수 있으며, 연장부(120)와 하부 블레이드(140)를 연결하는 연결부(150)가 형성될 수 있다. 또한, 하부 블레이드(140)는 측면 블레이드(130)들의 하단을 연결하는 형태로 형성되어, 회전축(110)의 중심축(C)을 기준으로 서로 마주보는 측면 블레이드(130)들의 하단이 서로 하나의 하부 블레이드(140)로 연결된 형태로 형성될 수 있다. 또는 도 3과 같이 연장부(120)가 십자 형태 등으로 형성되는 경우 측면 블레이드(130)들의 하단을 연결하는 하부 블레이드(140)들이 서로 교차되어 연결된 형태로 형성될 수 있다.That is, as shown in FIGS. 2 to 6, the impeller 100 has an extension 120 radially outward with respect to the rotation shaft 110, but is formed at intervals of 180 degrees in the circumferential direction so as to be symmetrical. Side blades 130 may be formed at the ends of 120, respectively. Alternatively, the extensions 120 may be radially formed with respect to the rotation shaft 110, and side blades 130 may be formed at ends of the extensions 120, respectively, thereby forming a three-dimensional structure. Even at this time, lower blades 140 may be formed at lower ends of the side blades 130, respectively, and a connection portion 150 connecting the extension portion 120 and the lower blade 140 may be formed. In addition, the lower blade 140 is formed in a form connecting the lower ends of the side blades 130, so that the lower ends of the side blades 130 facing each other with respect to the central axis C of the rotation shaft 110 are connected to each other. It may be formed in a form connected to the lower blade 140. Alternatively, when the extension part 120 is formed in a cross shape, as shown in FIG. 3 , the lower blades 140 connecting the lower ends of the side blades 130 may be formed in a cross-connected form.

또한, 상기 임펠러(100)는, 상기 측면 블레이드(130)들을 연결하는 연결부(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the impeller 100 may further include a connection part 150 connecting the side blades 130 to each other.

즉, 도 7 내지 도 9와 같이 일례로 복수개의 측면 블레이드(130)가 형성된 경우 측면 블레이드(130)들을 연결하도록 반경방향 또는 수평방향 등으로 다양하게 연결부(150)가 형성될 수 있다. 그리하여 측면 블레이드(130)들이 구조적으로 보다 견고하게 고정될 수 있으며, 임펠러(100)의 교반 능력을 향상시킬 수도 있다.That is, when a plurality of side blades 130 are formed, for example, as shown in FIGS. 7 to 9, the connection portion 150 may be formed in various radial or horizontal directions to connect the side blades 130. Thus, the side blades 130 can be more firmly fixed structurally, and the stirring ability of the impeller 100 can be improved.

또한, 상기 임펠러(100)는, 상기 측면 블레이드(130)들의 하단이 교반 용기(400)의 하부벽(420) 상면에 근접한 위치까지 연장 형성되고, 상기 측면 블레이드(130)들의 각각의 하단에서 교반 용기(400)의 하부벽(420)을 따라 상기 회전축(110)의 중심축을 향해 연장 형성되되 교반 용기(400)의 하부벽(420) 상면에 근접되어 형성된 하부 블레이드(140)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the impeller 100, the lower end of the side blades 130 extends to a position close to the upper surface of the lower wall 420 of the stirring container 400, and stirring is performed at the lower end of each of the side blades 130. It extends along the lower wall 420 of the container 400 toward the central axis of the rotating shaft 110 and may further include a lower blade 140 formed close to the upper surface of the lower wall 420 of the stirring container 400. there is.

즉, 임펠러(100)가 복수의 연장부(120) 및 측면 블레이드(130)를 갖도록 형성되는 경우에도 측면 블레이드(130)들에서 각각 하부 블레이드(140)가 연장 형성될 수 있으며, 상기한 바와 같이 하부 블레이드(140)들은 측면 블레이드(130)들의 하단을 연결하는 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 도 2와 같이 회전축(100)에 사각형 형태를 갖는 2차원 형태의 구조물이 연결된 형태로 임펠러(100)가 형성될 수 있으며, 또는 도 3과 같이 사각형 형태의 구조물이 회전축을 중심으로 90도 회전되어 더 배치된 3차원 구조로 임펠러(100)가 형성될 수도 있다. 여기에서도 마찬가지로 연결부(150)가 형성될 수 있으며, 연결부(150)는 도 7 내지 도 13과 같이 수직형태, 수평형태 및 대각선 방향을 잇는 형태 등 다양하게 형성될 수 있다.That is, even when the impeller 100 is formed to have a plurality of extension parts 120 and side blades 130, each lower blade 140 may be formed extending from the side blades 130, as described above. The lower blades 140 may be formed in a form connecting lower ends of the side blades 130 . Thus, the impeller 100 may be formed in a form in which a two-dimensional structure having a quadrangular shape is connected to the rotation shaft 100 as shown in FIG. 2, or the quadrangular structure rotates 90 degrees around the rotation shaft as shown in FIG. The impeller 100 may be formed in a further arranged three-dimensional structure. Similarly, the connection part 150 may be formed here, and the connection part 150 may be formed in various forms such as a vertical form, a horizontal form, and a form connecting a diagonal direction as shown in FIGS. 7 to 13 .

또한, 상기 임펠러(100)는, 상기 하부 블레이드(140)들은 중심축쪽의 단부가 서로 연결될 수 있다.In addition, in the impeller 100, the lower blades 140 may be connected to each other at ends toward the central axis.

즉, 상기한 바와 같이 복수의 측면 블레이드(130)의 하단에서 중심축(C)쪽으로 하부 블레이드(140)가 연장 형성되는 경우 중심축(C) 부분에서 하부 블레이드(140)들의 단부가 만나 연결된 형태로 형성될 수 있다.That is, as described above, when the lower blades 140 extend from the lower end of the plurality of side blades 130 toward the central axis C, the ends of the lower blades 140 meet and are connected at the central axis C. can be formed as

또한, 상기 임펠러(100)는, 상기 측면 블레이드(130)에서 반경방향 내측을 향해 배플(131)이 연장 형성될 수 있다.In addition, in the impeller 100, a baffle 131 may be formed extending radially inward from the side blade 130.

즉, 도 14 및 도 15와 같이 반경방향으로 측면 블레이드(130)의 내측면에는 반경방향으로 중심축(C) 방향을 향해 배플(131)이 돌출된 형태로 연장 형성될 수 있으며, 배플(131)에 의해 유체의 유속을 더욱 빠르게 하여, 반경방향으로 측면 블레이드(130)의 내측면에 부착물이 점착되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 배플(131)은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 일례로 도시된 바와 같이 복수개의 배플(131)이 측면 블레이드(130)를 따라 톱니 형태의 판으로 형성될 수 있으며, 복수개의 측면 블레이드(130)가 형성된 경우에는 높이방향을 따라 배플(131)이 엇갈리도록 측면 블레이드(130)들에 번갈아 배치된 형태로 형성될 수도 있다.That is, as shown in FIGS. 14 and 15, the baffle 131 may protrude from the inner surface of the side blade 130 in the radial direction toward the central axis C direction in the radial direction, and the baffle 131 ) By increasing the flow rate of the fluid, it is possible to prevent attachments from being adhered to the inner surface of the side blade 130 in the radial direction. At this time, the baffles 131 may be formed in various shapes, and as an example, as shown, the plurality of baffles 131 may be formed as sawtooth-shaped plates along the side blades 130, and the plurality of side blades ( 130) may be formed so that the baffles 131 are alternately disposed on the side blades 130 along the height direction.

그리고 회전축은 교반 용기를 관통하도록 형성될 수 있고, 회전축은 교반 용기에 회전 가능하도록 베어링 등으로 결합될 수 있으며, 회전축이 교반 용기를 관통하는 부분에는 실링부재를 이용해 회전축과 교반 용기의 사이가 밀폐되도록 할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 화학 반응기는 교반 용기 내부에 수용되는 원료 물질들의 반응 시 온도를 조절하기 위한 히터나 냉각수단이 구비될 수 있으며, 각종 센서 들이 설치될 수 있다.In addition, the rotating shaft may be formed to pass through the stirring vessel, and the rotation shaft may be rotatably coupled to the stirring vessel by a bearing or the like, and a sealing member may be used at a portion where the rotation shaft passes through the stirring vessel to seal the gap between the rotation shaft and the stirring vessel. may make it so. In addition, the chemical reactor according to an embodiment of the present invention may be provided with a heater or a cooling means for controlling the temperature during reaction of the raw materials accommodated in the stirring vessel, and various sensors may be installed.

도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 단면 사시도이며, 도 18 내지 도 26은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 화학 반응기를 나타낸 정면 단면도이다.16 and 17 are cross-sectional perspective views of chemical reactors according to other embodiments of the present invention, and FIGS. 18 to 26 are front cross-sectional views of chemical reactors according to other embodiments of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 반응기(1000)는, 상기 교반 용기(400)에 설치되어 교반 용기(400) 내부에 채워지는 유체에 와류를 형성시킬 수 있는 사이드 믹서(500)를 더 포함할 수 있다.As shown, the chemical reactor 1000 according to another embodiment of the present invention is installed in the stirring vessel 400 to form a vortex in the fluid filled in the stirring vessel 400 Side mixer 500 may further include.

즉, 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 반응기는 프로펠러 형태의 임펠러에 비해 상대적으로 혼합되는 물질(유체)의 교반 효율이 낮을 수 있으므로, 교반 용기(400)에 설치된 사이드 믹서(500)를 이용해 교반 용기(400) 내부에 채워진 유체에 와류를 형성시켜 교반 효율을 높일 수 있다. 이때, 사이드 믹서(500)는 교반 날개가 교반 용기(400)의 내부에 배치되고 교반 날개의 회전을 위한 감속기 및 구동모터는 교반 용기(400)의 외부에 배치되도록 설치되어 교반 날개와 감속기가 회전축으로 연결될 수 있다. 그리고 사이드 믹서(500)의 교반 날개는 유체에 와류를 형성시킬 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있고, 사이드 믹서(500)의 교반 날개는 임펠러(100)의 크기에 비해 매우 작게 형성될 수 있으며, 일례로 사이드 믹서(500) 교반 날개의 외경은 교반 용기(400)의 반경보다 작은 범위 내에서 형성될 수 있다. 또한, 임펠러(100)와 함께 사이드 믹서(500)를 작동시켜 교반 효율을 높일 수 있다.That is, since the above-described chemical reactor according to an embodiment of the present invention may have relatively low stirring efficiency of the material (fluid) to be mixed compared to the propeller-type impeller, the side mixer 500 installed in the stirring container 400 It is possible to increase agitation efficiency by forming a vortex in the fluid filled in the agitation vessel 400 by using the agitation container 400 . At this time, the side mixer 500 is installed so that the stirring blades are disposed inside the stirring vessel 400 and the reduction gear and drive motor for rotating the stirring blades are disposed outside the stirring vessel 400, so that the stirring blades and the reduction gear are the rotating shaft. can be connected to In addition, the stirring blades of the side mixer 500 may be formed in various shapes capable of forming vortices in the fluid, and the stirring blades of the side mixer 500 may be formed very small compared to the size of the impeller 100, For example, the outer diameter of the stirring blades of the side mixer 500 may be formed within a range smaller than the radius of the stirring vessel 400 . In addition, stirring efficiency may be increased by operating the side mixer 500 together with the impeller 100.

또한, 상기 사이드 믹서(500)가 복수개 설치되어 교반 효율을 높일 수 있다.In addition, a plurality of side mixers 500 are installed to increase stirring efficiency.

또한, 상기 사이드 믹서(500)는 교반 용기(400)의 하부벽(420)에 설치될 수 있다. 즉, 교반 용기(400)의 하부벽(420)에 사이드 믹서(500)가 설치되어 임펠러(100)의 측면 블레이드(130) 등과의 간섭을 피할 수 있으며, 도시된 바와 같이 하부벽(420)에 설치된 사이드 믹서(500)를 이용해 교반 용기(400) 내부에 채워진 유체에 와류가 형성되도록 함으로써 유체의 교반 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 일례로 사이드 믹서(500)의 교반 날개가 회전되면 교반 날개의 바깥쪽인 교반 용기(400)의 측벽(410)쪽으로 유체가 유동되면서 회전되고 측벽(410)을 따라 상승하면서 회전되어 교반 용기(400)의 중간 부분이나 상측에서 사이드 믹서(500) 교반 날개의 중심축(C1)쪽으로 유동되어 중심축(C1)을 따라 교반 날개쪽으로 유체가 하강되면서 회전되는 형태로 와류가 형성될 수 있다. 그리고 사이드 믹서(500)가 설치된 경우에는 임펠러(100)는 하부 블레이드(140)가 없는 것이 바람직할 수 있다.In addition, the side mixer 500 may be installed on the lower wall 420 of the stirring vessel 400. That is, the side mixer 500 is installed on the lower wall 420 of the stirring container 400 to avoid interference with the side blades 130 of the impeller 100, etc., and as shown, the side mixer 500 By using the installed side mixer 500 to form a vortex in the fluid filled in the agitation container 400, the agitation efficiency of the fluid can be improved. At this time, for example, when the stirring blades of the side mixer 500 are rotated, the fluid flows toward the side wall 410 of the stirring vessel 400, which is outside the stirring blades, and rotates while rising along the side wall 410 to rotate the stirring vessel. A vortex may be formed in the form of being rotated while flowing toward the central axis (C1) of the stirring blades of the side mixer 500 in the middle or upper side of the side mixer 400 and descending toward the stirring blades along the central axis (C1). In addition, when the side mixer 500 is installed, it may be preferable that the impeller 100 does not have a lower blade 140.

또한, 상기 사이드 믹서(500)는 임펠러(100) 회전축(110)의 중심축(C) 또는 교반 용기(400)의 중심축에서 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the side mixer 500 may be disposed spaced apart from the central axis C of the rotation shaft 110 of the impeller 100 or the central axis of the stirring vessel 400.

즉, 사이드 믹서(500)는 임펠러(100) 회전축(110)의 중심축(C)에서 이격된 위치에 설치될 수 있으며, 도시된 바와 같이 회전축(110)의 중심축(C)과 측면 블레이드(130) 사이의 위치에 설치될 수 있다. 그리하여 임펠러(100)의 회전에 의해 형성되는 유체의 회전류가 사이드 믹서(500)에 의해 형성되는 와류에 의해 흐름이 깨지면서 교반 효율이 향상될 수 있다.That is, the side mixer 500 may be installed at a position spaced apart from the central axis C of the rotation shaft 110 of the impeller 100, and as shown, the central axis C of the rotation shaft 110 and the side blades ( 130) can be installed at a location between. Thus, the rotational flow of the fluid formed by the rotation of the impeller 100 is broken by the vortex formed by the side mixer 500, and the stirring efficiency can be improved.

또한, 상기 사이드 믹서(500)의 교반 날개 회전 중심축(C1)은 상기 임펠러(100) 회전축(110)의 중심축(C) 또는 교반 용기의 중심축과 교차되도록 형성될 수 있다. 이는 임펠러(100)의 회전에 의해 형성되는 유체의 회전류는 회전축(110)의 중심축(C)상에 근접한 부분에서 상대적으로 유속이 느리기 때문에, 사이드 믹서(500)에 의해 형성되는 와류가 유속이 느린 부분을 통과하도록 함으로써 교반 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 도시된 바와 같이 2차원 단면상에서 사이드 믹서(500)의 교반 날개 회전 중심축(C1)과 상기 임펠러(100) 회전축(110)의 중심축(C)이 교차되도록 형성되며, 3차원 구조상으로도 중심축들이 교차되도록 형성될 수 있다. 그리고 상기한 실시예들에서 임펠러(100) 회전축(110)의 중심축(C)은 교반 용기(400)의 중심축과 일치하도록 배치될 수 있다.In addition, the rotational axis C1 of the stirring blades of the side mixer 500 may be formed to cross the central axis C of the rotational axis 110 of the impeller 100 or the central axis of the stirring container. This is because the rotational flow of the fluid formed by the rotation of the impeller 100 has a relatively low flow rate in the vicinity of the central axis C of the rotational shaft 110, so the vortex formed by the side mixer 500 The stirring efficiency can be improved by passing through this slow part. At this time, as shown, the central axis of rotation of the stirring blades of the side mixer 500 (C1) and the central axis of rotation of the impeller 100 (110) intersect on the two-dimensional cross section, and the three-dimensional structure Also, the central axes may be formed to intersect. In the above-described embodiments, the central axis C of the rotational shaft 110 of the impeller 100 may be arranged to coincide with the central axis of the stirring container 400 .

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 반응기(1000)를 이용해 올레핀을 제조하는 올레핀 제조 방법에 있어서, 상기 교반 용기(400) 내부에 원료 물질들을 투입한 후 상기 임펠러(100)를 회전시켜 원료 물질들이 교반되면서 화학반응이 일어나도록 하는 동안, 상기 교반 용기(400)의 내부 벽면에 점착되는 부착물들이 상기 임펠러(100)의 회전에 의해 탈락되며, 상기 탈락된 부착물들은 교반 용기(400)의 배출구(421)를 통해 배출되도록 하여, 상기 임펠러(100)를 정지시키지 않고 화학반응이 일어나도록 하여 올레핀을 제조할 수 있다.And in the olefin production method for producing olefin using a chemical reactor 1000 according to an embodiment of the present invention, raw materials are introduced into the stirring container 400 and then the impeller 100 is rotated to obtain raw materials While the chemical reaction occurs while being stirred, the attachments adhered to the inner wall surface of the stirring vessel 400 are removed by the rotation of the impeller 100, and the removed attachments are removed from the outlet of the stirring vessel 400 ( 421), it is possible to produce olefins by allowing a chemical reaction to occur without stopping the impeller 100.

즉, 종래에는 교반 용기 내에서 교반되는 원료 물질들이 화학 반응을 일으킬 때 부 반응으로 생성되는 물질들이 교반 용기의 내부 벽면이나 임펠러에 점착되어 고체 상태의 부착물을 형성하고, 이에 따라 부착물들이 점점 증가하여 임펠러와 교반 용기가 고착되어 임펠러의 회전을 정지시킨 후 고착된 부착물들을 제거한 다음 다시 교반하여 화학 반응이 일어나도록 해야 했다.That is, in the prior art, when raw materials stirred in a stirring vessel cause a chemical reaction, materials produced as a side reaction adhere to the inner wall or impeller of the stirring vessel to form solid-state attachments, and accordingly the attachments gradually increase Since the impeller and the stirring vessel were stuck, the rotation of the impeller had to be stopped, and then the adherents had to be removed and stirred again to allow the chemical reaction to occur.

그러나 본 발명에서는 상기와 같은 화학 반응기를 이용하여, 원료 물질들이 교반되도록 회전되는 임펠러에 의해 교반 용기 및 임펠러에 점착되는 부착물들이 탈락될 수 있으며, 임펠러가 회전되고 원료 물질의 화학 반응이 일어나는 동안에도 탈락된 부착물들이 교반 용기의 배출구를 통해 배출되도록 할 수 있어, 임펠러를 정지시키지 않고 화학반응이 일어나도록 하여 올레핀을 지속적으로 제조할 수 있다.However, in the present invention, by using the chemical reactor as described above, the impeller rotated so that the raw materials are stirred, and the attachments attached to the stirring vessel and the impeller can be removed, and even while the impeller is rotated and the chemical reaction of the raw materials occurs. Detached deposits can be discharged through the discharge port of the agitation vessel, so that olefins can be continuously produced by allowing chemical reactions to occur without stopping the impeller.

또한, 상기 교반 용기(400)의 내부에 투입되는 원료 물질들은 상기 임펠러(100)의 회전축(110)의 하단보다 낮은 높이까지 채워질 수 있다.In addition, raw materials injected into the stirring container 400 may be filled to a height lower than the lower end of the rotating shaft 110 of the impeller 100 .

즉, 회전축(110)이 혼합되는 원료 물질들에 잠기지 않도록 교반 용기(400) 내에 원료 물질들을 투입하여, 반응 시 발생되는 폴리머와 같은 부착물들이 회전축(110)에 원천적으로 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또는 측면 블레이드(130)가 형성된 높이 범위에는 회전축(110)이 없도록 임펠러(100)를 형성하고, 임펠러(100)의 연장부(120) 및 측면 블레이드(130)의 상측 일부가 원료 물질들에 잠기지 않을 정도로 원료 물질들을 투입하여 반응을 시킬 수 있다.That is, raw materials are put into the stirring vessel 400 so that the rotating shaft 110 is not submerged in the raw materials to be mixed, so that attachments such as polymers generated during the reaction are fundamentally attached to the rotating shaft 110. . Alternatively, the impeller 100 is formed so that the rotating shaft 110 does not exist in the height range where the side blades 130 are formed, and the extension part 120 of the impeller 100 and the upper part of the side blades 130 are not submerged in the raw materials. It is possible to react by injecting raw materials to an extent that does not occur.

또한, 상기 올레핀은 선형 알파 올레핀(LAO; Linear Alpha-Olefins)일 수 있다. 즉, 에틸렌(ethylene), 용제인 메틸시클로헥산(MCH; methylcyclohexane), 크롬(Cr)계 촉매 및 조촉매인 메틸알루미녹산(m-MAO; methylaluminoxane)을 이용한 선형 알파 올레핀(LAO; Linear Alpha-Olefins)의 생성 반응 시 정반응으로 헥센(Hexene)이나 옥텐(Octene)이 생성되지만 부반응으로 폴리머가 생성되며, 생성되는 폴리머가 교반 용기의 내부 벽면 및 임펠러에 폴리머가 점착되므로, 이 폴리머가 제1임펠러 및 스크레이퍼에 의해 탈락되도록 하여 제거함으로써 지속적으로 화학 반응기를 가동하여 선형 알파 올레핀을 제조할 수 있다.Also, the olefins may be linear alpha-olefins (LAOs). That is, Linear Alpha-Olefins (LAO) using ethylene, methylcyclohexane (MCH) as a solvent, chromium (Cr) catalyst, and methylaluminoxane (m-MAO) as a cocatalyst. ), Hexene or Octene is produced as a forward reaction, but a polymer is produced as a side reaction. Linear alpha olefins can be produced by continuously operating a chemical reactor by allowing them to fall off and being removed by a scraper.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and the scope of application is diverse, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims Of course, various modifications are possible.

1000 : 화학 반응기
100 : 임펠러
110 : 회전축 C : 중심축
120 : 연장부
130 : 측면 블레이드 131 : 배플
140 : 하부 블레이드 150 : 연결부
400 : 교반 용기
410 : 측벽 420 : 하부벽
421 : 배출구 430 : 상부벽
431 : 유입구
500 : 사이드 믹서
C1 : 교반 날개 중심축1000: chemical reactor
100: impeller
110: rotational axis C: central axis
120: extension
130: side blade 131: baffle
140: lower blade 150: connection
400: stirring vessel
410: side wall 420: lower wall
421: outlet 430: upper wall
431: inlet
500: side mixer
C1: Stirring blade central axis

Claims (16)

교반 용기; 및
상기 교반 용기의 높이방향으로 형성되어 하단이 교반 용기의 상측에 배치된 회전축, 상기 회전축에서 상기 교반 용기의 측벽을 향해 연장 형성된 연장부, 및 상기 연장부의 단부에서 상기 교반 용기의 측벽을 따라 하측으로 연장 형성되되 상기 측벽에 근접되어 형성된 측면 블레이드를 포함하는 임펠러; 및
상기 교반 용기에 설치되어 교반 용기 내부에 채워지는 유체에 와류를 형성시킬 수 있는 사이드 믹서; 를 포함하고,
상기 측면 블레이드가 형성된 높이 범위 내에는 회전축이 형성되지 않은 선형 알파 올레핀 제조용 화학 반응기를 이용한 선형 알파 올레핀 제조 방법에 있어서,
상기 교반 용기의 내부에 투입되는 원료 물질들은 상기 회전축의 하단보다 낮은 높이까지 채워져, 혼합되는 원료 물질들에 상기 회전축이 잠기지 않으며,
상기 교반 용기 내부에 원료 물질들을 투입한 후 상기 임펠러를 회전시켜 원료 물질들이 교반되면서 화학반응이 일어나도록 하는 동안, 상기 교반 용기의 내부 벽면에 점착되는 부착물들이 상기 임펠러의 회전에 의해 탈락되며, 상기 탈락된 부착물들은 교반 용기의 배출구를 통해 배출되도록 하여,
상기 임펠러를 정지시키지 않고 화학반응이 일어나도록 하여 선형 알파 올레핀을 제조하는 선형 알파 올레핀 제조 방법.
stirred vessel; and
A rotational shaft formed in the height direction of the stirring vessel and having a lower end disposed above the stirring vessel, an extension extending from the rotational shaft toward the sidewall of the stirring vessel, and downward from the end of the extension along the sidewall of the stirring vessel. an impeller extending and including a side blade formed close to the side wall; and
a side mixer installed in the stirring vessel to form a vortex in the fluid filled in the stirring vessel; including,
In the method for producing linear alpha olefins using a chemical reactor for producing linear alpha olefins in which a rotating shaft is not formed within the height range in which the side blades are formed,
The raw materials put into the stirring container are filled to a height lower than the lower end of the rotating shaft, so that the rotating shaft is not locked in the raw materials to be mixed,
While the raw materials are introduced into the stirring container and then the impeller is rotated to cause a chemical reaction while the raw materials are stirred, the adherents adhered to the inner wall surface of the stirring container are removed by the rotation of the impeller, Removed attachments are discharged through the outlet of the stirring vessel,
A method for producing linear alpha olefins by allowing a chemical reaction to occur without stopping the impeller.
 제1항에 있어서,
상기 임펠러는,
상기 측면 블레이드의 하단이 교반 용기의 하부벽 상면에 근접한 위치까지 연장 형성되고, 상기 측면 블레이드의 하단에서 교반 용기의 하부벽을 따라 상기 회전축의 중심축을 향해 연장 형성되되 교반 용기의 하부벽 상면에 근접되어 형성된 하부 블레이드를 더 포함하는 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
The impeller,
The lower end of the side blade extends to a position close to the upper surface of the lower wall of the stirring vessel, and extends from the lower end of the side blade along the lower wall of the stirring vessel toward the central axis of the rotating shaft, but is close to the upper surface of the lower wall of the stirring vessel. Linear alpha olefin production method further comprising a lower blade formed by the.
 제1항에 있어서,
상기 임펠러는,
상기 연장부와 하부 블레이드를 연결하는 연결부를 더 포함하는 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
The impeller,
Linear alpha olefin production method further comprising a connection portion connecting the extension portion and the lower blade.
 제1항에 있어서,
상기 임펠러는,
상측에서 바라보았을 때 상기 회전축을 기준으로 연장부가 방사상으로 복수개 형성되며,
상기 연장부들의 단부에서 측면 블레이드가 각각 하측으로 연장 형성된 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
The impeller,
When viewed from above, a plurality of extensions are radially formed based on the rotation axis,
A linear alpha olefin production method in which side blades are formed extending downward from the ends of the extension portions, respectively.
 제4항에 있어서,
상기 임펠러는,
상기 측면 블레이드들을 연결하는 연결부를 더 포함하는 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 4,
The impeller,
Linear alpha olefin production method further comprising a connecting portion connecting the side blades.
 제4항에 있어서,
상기 임펠러는,
상기 측면 블레이드들의 하단이 교반 용기의 하부벽 상면에 근접한 위치까지 연장 형성되고, 상기 측면 블레이드들의 각각의 하단에서 교반 용기의 하부벽을 따라 상기 회전축의 중심축을 향해 연장 형성되되 교반 용기의 하부벽 상면에 근접되어 형성된 하부 블레이드를 더 포함하는선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 4,
The impeller,
The lower end of the side blades extends to a position close to the upper surface of the lower wall of the stirring vessel, and extends from each lower end of the side blades along the lower wall of the stirring vessel toward the central axis of the rotating shaft, but the upper surface of the lower wall of the stirring vessel. Further comprising a lower blade formed adjacent to the linear alpha olefin production method.
 제6항에 있어서,
상기 임펠러는,
상기 하부 블레이드들은 중심축쪽의 단부가 서로 연결된 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 6,
The impeller,
The lower blades are linear alpha olefin production method in which the ends toward the central axis are connected to each other.
 제1항에 있어서,
상기 임펠러는,
상기 측면 블레이드에서 반경방향 내측을 향해 배플이 연장 형성된 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
The impeller,
Linear alpha olefin production method in which a baffle is formed extending radially inward from the side blade.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사이드 믹서가 복수개 설치된 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
A method for producing linear alpha olefins in which a plurality of side mixers are installed.
 제1항에 있어서,
상기 사이드 믹서는 교반 용기의 하부벽에 설치된 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
The side mixer is a linear alpha olefin production method installed on the lower wall of the stirring vessel.
 제1항에 있어서,
상기 사이드 믹서는 임펠러 회전축의 중심축 또는 교반 용기의 중심축에서 이격되어 배치된 선형 알파 올레핀 제조 방법.
According to claim 1,
The side mixer is a linear alpha olefin production method disposed spaced apart from the central axis of the impeller rotation shaft or the central axis of the stirring vessel.
 제12항에 있어서,
상기 사이드 믹서의 교반 날개 회전 중심축은 상기 임펠러 회전축의 중심축 또는 교반 용기의 중심축과 교차된 선형 알파 올레핀 제조 방법.According to claim 12,
The method of producing linear alpha olefins in which the central axis of rotation of the stirring blades of the side mixer intersects the central axis of the rotation axis of the impeller or the central axis of the stirring vessel. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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