KR102577190B1 - 증류장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증류장치에 관한 것으로서, 상부에서 증류대상물질이 유입되고 하부에서 기체가 유입되는 몸체부; 상기 몸체부 내부에서 회전하는 회전축; 상기 회전축의 외부면에 마련되는 회전콘; 및 상기 몸체부의 내부면에 마련되고 상기 회전콘으로부터 소정 거리로 이격되어 배치되는 고정콘;을 포함하고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 상부면이 이루는 각도가 A이고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 하부면이 이루는 각도가 B일 때, A+B > 180˚인 것을 특징으로 하는 증류장치를 개시한다.

Description

증류장치{distillation apparatus}
본 발명은 증류장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열에너지와 원심력을 이용하여 증류대상물질로부터 휘발 성분의 분류를 통해 고순도 제품을 회수하는 증류장치에 관한 것이다.
스트립탑(stripping column)은 다단으로 이루어진 증류탑에 기체(가스나 증기)를 이용하여 액상의 증류대상물질로부터 휘발성 성분을 증발시켜 고순도 제품을 회수할 수 있는 장치이다.
이때, 상기 스트립탑은 증류대상물질로부터 고순도 제품을 회수하기 위해서는 높은 온도의 열에너지가 필요하므로, 열에 취약한 식품류나 고분자 등에서는 고순도 제품을 분류하여 회수하기 어려운 문제점이 있다.
SSC(Spinning Cone Column)는 열에너지와 더불어 원심력의 기계적 에너지를 이용하는 것으로, 이와 관련된 선행문헌으로는 일본 특허공보 제1995-022646호에 개시되어 있다.
상기 SSC는 상부에서 유입되는 증류대상물질과 하부에서 유입되는 기체(증기)를 통해 원심력인 기계적 에너지를 이용하여 증류대상물질로부터 고순도 제품을 회수함으로써, 증류대상물질과 열에너지와의 접촉 시간이 짧아 스트립탑에 비해 낮은 온도에서 고순도의 제품 회수가 가능하다.
하지만 스트리핑(stripping) 대상 물질이 PVC 슬러리(slurry) 또는 라텍스(latex) 형태일 경우 열 또는 운동에너지가 폼(foam)을 발생시켜 후단 공정으로 역류하게 되기 때문에 고정콘(fixed cone;FC)과 회전콘(spinning cone;SC)과의 간격(PC/2)이 넓은 형태로 설계하게 된다. 이로 인해 상부로 흐르는 기체 스트림(vapor stream)이 원활하지 않게 되며, 고정콘 하부에 폼에 의한 스케일(scale)이 발생될 경우 고정콘의 좁고 깊숙한 부분까지의 스케일 제거가 어렵게 된다.
일본 특허공보 제1995-022646호
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 증류장치의 목적은 상부로 흐르는 기체 스트림의 속도를 증가시키고, 스케일이 생길 수 있는 면적을 줄여주는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치는, 상부에서 증류대상물질이 유입되고 하부에서 기체가 유입되는 몸체부; 상기 몸체부 내부에서 회전하는 회전축; 상기 회전축의 외부면에 마련되는 회전콘; 및 상기 몸체부의 내부면에 마련되고 상기 회전콘으로부터 소정 거리로 이격되어 배치되는 고정콘;을 포함하고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 상부면이 이루는 각도가 A이고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 하부면이 이루는 각도가 B일 때, A+B > 180˚인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각도 A는 90˚ 이상 180˚ 미만일 수 있다.
또는, 상기 각도 A는 135˚ 이상 150˚ 이하일 수 있다.
또한, 상기 각도 B는 90˚ 이상 180˚ 미만일 수 있다.
또는, 상기 각도 B는 90˚일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 증류장치는 상부에서 증류대상물질이 유입되고 하부에서 기체가 유입되는 몸체부; 상기 몸체부 내부에서 회전하는 회전축; 상기 회전축의 외부면에 마련되는 회전콘; 상기 몸체부의 내부면에 마련되고 상기 회전콘으로부터 소정 거리로 이격되어 배치되는 고정콘; 및 상기 회전콘의 하부면에 마련되고, 상기 회전콘의 하부면 상단부로부터 하단부로 연장되는 핀;을 포함하고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 상부면이 이루는 각도가 A이고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 하부면이 이루는 각도가 B일 때, A+B > 180˚인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각도 A는 90˚ 이상 180˚ 미만일 수 있다.
또는, 상기 각도 A는 135˚ 이상 150˚ 이하일 수 있다.
또한, 상기 각도 B는 90˚ 이상 180˚ 미만일 수 있다.
또는, 상기 각도 B는 90˚일 수 있다.
본 발명에 따른 증류장치는, 고정콘의 하부면과 몸체부의 내부면이 이루는 각도를 변경함으로써, 상부로 흐르는 기체 스트림의 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 증류장치는 고정콘의 하부면과 몸체부의 내부면이 이루는 각도를 변경함으로써, 스케일이 생길 수 있는 면적을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 증류장치는 고정콘의 하부면과 몸체부의 내부면이 이루는 각도를 변경하여 스케일이 생길 수 있는 부분의 형태를 단순하게 변경함으로써, 스케일 제거 시간을 단축할 수 있으므로 효율적으로 증류장치의 유지보수가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 증류장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증류장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 증류장치에 대해 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들은 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 어디까지나 예시적으로 제공되는 것으로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들로 한정되지 않고 다른 형태로 얼마든지 구체화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치(1000)는 몸체부(100), 회전축(200), 회전콘(300) 및 고정콘(400)을 포함한다.
몸체부(100)는 회전축(200), 회전콘(300) 및 고정콘(400)을 수용하는 구성으로서, 증류대상물질이 몸체부(100)의 상부에서 유입되고 기체(가스 또는 증기)가 몸체부(100)의 하부에서 유입된다.
보다 구체적으로, 몸체부(100)는 상판(110), 측판(120) 및 하판(130)을 포함하고, 여기서 측판(120)은 관형을 이루며 상판(110) 및 하판(130)을 연결하는 구조이다.
몸체부(100)는 증류대상물질이 상부에서 유입되어 중력에 의해 하부방향으로 이동될 수 있도록 측판(120)의 상측에 마련되어 증류대상물질이 유입되는 증류대상물질 유입부(123)를 포함한다. 또한, 증류대상물질의 유입 방향과는 반대로 하부에서 상부 방향으로 기체가 상승할 수 있도록 측판(120)의 하측에 마련되어 기체가 유입되는 기체유입부(125)를 포함한다.
아울러, 상판(110)의 일측에는 잔여 기체가 외부로 배출될 수 있도록 기체배출부(113)가 마련되고, 하판(130)의 일측에는 증류대상물질로부터 휘발성 물질이 분류된 고순도 제품을 회수하기 위한 회수부(133)가 마련된다.
다만, 증류대상물질 유입부(123), 기체유입부(125), 기체배출부(113) 및 회수부(133)는 기능상의 목적에 부합하도록 다양하게 배치될 수 있으므로 상술된 배치구조 또는 도시되어 있는 개수에 한정되지는 않는다.
회전축(200)은 상기 몸체부(100) 내부에서 상하방향으로 배치되며, 축 회전할 수 있다.
이때, 도 1에 도시되지는 않았으나, 회전축(200)에 회전 동력을 공급하기 위한 회전축 제어부가 몸체부(100)에 구비될 수 있다.
한편, 회전콘(300)은 회전축(200)의 외부면에 마련되는 구성이다.
보다 구체적으로, 회전콘(300)은 상부면(310) 및 하부면(320)을 포함하고 회전축(200) 외부면 둘레를 따라 형성된 원추형 형상을 갖되, 회전콘(300)의 상단부(몸체부(100) 상부방향)로 갈수록 직경이 넓어지는 형태를 가진다. 회전콘(300)은 복수개 구비될 수 있으며 회전축(200)을 중심으로 회전축(200)과 함께 회전할 수 있고, 회전속도는 30 rpm 내지 1000 rpm일 수 있다.
이때, 도 1에서와 같이 회전축(200)의 외부면을 기준으로 회전콘(300)의 상부면(310)이 이루는 각도를 C라고 했을 때, 각도 C는 30˚이상 90˚이하일 수 있다. 바람직하게는 각도 C는 45˚이상 60˚이하일 수 있다. 여기서 회전축(200)의 외부면이란 회전축(200) 측면의 외부면을 의미한다.
다음으로, 고정콘(400)은 몸체부(100)의 내부면에 마련되는 구성으로서 상부면(410) 및 하부면(420)을 포함하고, 몸체부(100) 내부면의 둘레를 따라 원추형으로 형성된다.
보다 구체적으로, 고정콘(400)은 몸체부(100) 측판(120)의 내부면 둘레를 따라 마련되며 복수개 구비될 수 있다. 고정콘(400)은 회전콘(300)과 마찬가지로 고정콘(400)의 상단부(몸체부(100) 상부방향)로 갈수록 직경이 넓어지는 형태를 가지며 회전하지 않고 측판(120) 내부면에 고정되는 구성이다.
한편, 고정콘(400)은 회전콘(300)으로부터 소정 거리로 이격되어 배치된다. 보다 구체적으로는, 회전콘(300)의 상부면(310) 상측으로 소정 거리 이격되어 하나의 고정콘(400)이 배치되고, 회전콘(300)의 하부면(131) 하측으로 소정 거리 이격되어 또 하나의 고정콘(400)이 배치된다. 즉, 고정콘(400)과 회전콘(300)은 상하방향으로 교대로 배치된다.
여기서, 고정콘(400)은 자신보다 상측에 배치된 회전콘(300)의 상부면(310)으로부터 낙하하는 증류대상물질을 자신보다 하측에 배치된 회전콘(300)의 상부면(310)으로 안내하는 역할을 한다. 이때, 고정콘(400)의 상부면(410)은 몸체부(100)의 하부로 향하는 기울기를 가지는데, 이러한 기울기를 가지기 때문에 고정콘(400)의 상측 회전콘(300)에서 낙하하는 증류대상물질이 고정콘(400)의 기울기를 따라 고정콘(400)의 하측 회전콘(300)으로 이동할 수 있는 것이다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 증류장치(1000)는, 몸체부(100)의 내부면과 고정콘(400)의 상부면(410)이 이루는 각도를 A라 하고, 몸체부(100)의 내부면과 고정콘(400)의 하부면(420)이 이루는 각도를 B라고 했을 때, 각도 A와 각도 B의 합은 180˚보다 큰 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 각도 A는 측판(120) 내부면을 기준으로 고정콘(400)의 상부면(410)이 이루는 각도이며, 90˚ 이상 180˚ 미만일 수 있다. 바람직하게는 각도 A는 135˚이상 150˚이하일 수 있다. 또한, 각도 B는 측판(120) 내부면을 기준으로 고정콘(400)의 하부면(420)이 이루는 각도이며, 90˚이상 180˚미만일 수 있다. 바람직하게는 각도 B는 90˚일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치를 이용한 증류 과정은 다음과 같이 진행된다.
증류대상물질이 증류대상물질 유입부(123)에서 유입되면, 회전콘(300)에 낙하하게 된다. 이때, 회전콘(300)은 회전하고 있으므로 원심력에 의해 회전콘(300)의 상부면(310)을 따라 회전축(200)에서 먼 가장자리로 증류대상물질이 퍼지게 된다. 원심력에 의해 퍼져나간 증류대상물질은 회전콘(300)의 하측에 배치된 고정콘(400)으로 낙하하게 되고, 고정콘(400)의 상부면(410) 기울기를 따라 미끄러져 이동한 뒤, 고정콘(400)의 하측에 배치된 회전콘(300)으로 낙하한다. 이 과정에서 증류대상물질은, 기체유입부(125)에서 유입되어 상승하는 기체와 반응하여 휘발성 물질이 분류되고 몸체부(100)의 최하단부까지 이동하여 회수부(133)에서 회수된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상술한 과정에서 증류대상물질이 PVC 슬러리 또는 라텍스 형태인 경우 열에너지 또는 회전에 의한 운동에너지에 의해 폼이 발생하여 역류할 수 있다. 따라서, 고정콘(400)과 회전콘(300)과의 간격(Pc/2)이 넓은 형태로 증류장치를 설계하게 된다. 이때, 고정콘(400)간의 간격(Pc)은 몸체부(100)의 직경에 대해 0.02 내지 4의 비율을 가지며, 바람직하게는 0.5 내지 3의 비율을 가진다.
이렇게 고정콘(400)간의 간격(Pc)이 넓어지면 상부로 흐르는 기체의 스트림이 원활하지 않게 되어 고정콘(400)의 하부면(420)과 몸체부(100)가 결합되는 모서리부에 스케일이 발생될 수 있고, 이 부분은 좁고 깊숙한 v자곡 형태를 띄고 있어, 발생한 스케일을 제거하기 어렵다는 문제가 있다.
이때, 상기 좁고 깊숙한 형태를 띄는 모서리부를 데드볼륨(dead volume) 또는 데드존(dead zone)이라고 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치는 이러한 데드존을 제거하기 위해, 몸체부(100)의 내부면과 고정콘(400)의 하부면(420)이 이루는 각도 B가 90˚이상인 것이 바람직하다.
각도 B가 90˚이상이 되도록 함으로써, 고정콘(400)의 하부면(420)은 몸체부(100)의 내부면에 직교하게 되어 평평한 형상을 가지거나 또는 고정콘(400)의 하부면(420)이 몸체부(100)의 상부로 향하는 기울기를 가지게 된다. 즉, v자곡 형상이었던 데드존이 제거된다. 또한, 데드존이 제거되면서 스케일이 생길 수 있는 면적이 줄어드는 효과가 있다.
도 2는 종래의 증류장치를 나타낸 도면이다.
종래의 증류장치(1)는 몸체부(10), 회전축(20), 회전콘(30) 및 고정콘(40)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 종래의 증류장치(1)는 고정콘(40)의 상부면(41)과 하부면(42) 모두 몸체부(10)의 하부를 향하는 기울기를 가지고 연장된다. 따라서 고정콘(40)은 몸체부(10) 내부면에 접하는 일측부터 몸체부(10)의 하부를 향해 연장되는 타측까지 일정한 두께를 가진다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 몸체부(10)의 측판을 기준으로 고정콘(40)의 상부면(41)이 이루는 각도 A와 몸체부(10)의 측판을 기준으로 고정콘(40)의 하부면(42)이 이루는 각도 B의 합은 180˚이다.
덧붙여 도 2를 참조하면, 몸체부(10)의 내부면과 고정콘(40)의 하부면(42)이 접하는 부분(도 2의 각도 B가 표시된 부분)에 좁고 깊숙한 v자곡 형태의 데드존이 형성되는 것을 알 수 있다. 이러한 데드존에서는, 스케일이 발생할 가능성이 크다는 문제 및 데드존의 좁은 공간으로 인해, 발생한 스케일을 제거하기 어렵다는 문제가 존재한다는 것은 상술한 바 있다.
이하에서는, 도 1, 도 2 및 표 1을 참조하여 상술된 본 발명에 따른 증류장치의 효과를 입증하기 위한 시험결과를 설명한다.
비교예 1은 도 2에 도시된 것과 같은 종래의 증류장치(1)이다.
비교예 1에서 시험을 위한 몸체부(10)의 내부 직경은 0.15m, 고정콘(40)의 길이는 0.04m이다. 비교예 1에서는 상술한 바와 같이, 몸체부(10)의 측판을 기준으로 고정콘(40)의 상부면(41)이 이루는 각도 A와 몸체부(10)의 측판을 기준으로 고정콘(40)의 하부면(42)이 이루는 각도 B의 합이 180˚이며, 도 2에 도시된 바와 같이 몸체부(10) 내부면과 고정콘(40)의 하부면(42)이 접하는 부분에 v자곡 형태의 데드존이 형성되어 있다.
또한, 몸체부(10)의 상부에서 PVC paste resin은 라텍스(solid contents 45wt%) 형태로 흐르며, 120℃의 기체는 몸체부(10)의 하부에서 0.03m3/hr로 주입되어 라텍스에 포함되어 있는 잔존 VCM(Vinyl Chloride Monomer)과 함께 몸체부(10)의 상부로 올라간다. 회전콘(30)은 120rpm으로 회전하고 있으며 고정콘(40)간의 간격(Pc)은 1.2m이다.
실시예 1은 도 1에 도시된 것과 같은 증류장치(1000)이다.
실시예 1에서 몸체부(100)의 내부면과 고정콘(400)의 하부면(420)이 이루는 각도 B는 90˚이다. 즉, 고정콘(400) 하부면(420)은 아래에서 바라보았을 때 기울기 없이 평평하고 둥근 원판의 형태를 가지므로 비교예 1과 같은 v자곡 형태의 깊은 틈인 데드존이 존재하지 않는다. 상기 각도 B를 제외하고는 실시예 1은 비교예 1과 동일한 조건으로 운전한다.
하기 표 1은 상술한 비교예 1 및 실시예 1에 대한 시험결과이다.
시험결과에서 스케일 발생 가능 면적(m2)은 고정콘(400)과 몸체부(100) 내부면 사이에서 스케일이 발생할 수 있는 면적만을 계산하여 비교한 것이다.
120rpm 고정콘에서의 stream velocity(m/sec) 회전콘에서의 stream velocity(m/sec) 몸체부 내부면(shell wall)에서의 stream velocity(m/sec) Scale 발생 가능 면적(m2)
비교예 1 0.7 1.65 0.95 7.5
실시예 1 0.75 1.9 1 5.1
이때, 표 1의 시험결과를 참조하면, 비교예 1의 경우, 고정콘(40)에서의 유체(liquid) 흐름이 존재하는 곳에서의 스트림 속도(stream velocity)는 0.7m/sec이며, 회전콘(30)에서는 1.65m/sec, 몸체부(10)의 내부면에서는 0.95m/sec이다.
또한, 표 1의 시험결과를 참조하면, 실시예 1의 경우, 고정콘(400)에서의 유체(liquid) 흐름이 존재하는 곳에서의 스트림 속도(stream velocity)는 0.75m/sec이며, 회전콘(300)에서는 1.9m/sec, 몸체부(100)의 내부면에서는 1m/sec이다.
표 1의 시험결과를 토대로 분석해보면, 실시예 1의 경우 회전콘(300)에서의 스트림 속도(stream velocity)가 비교예 1에 비해 1.15배 증가한 것을 알 수 있다. 스트림 속도가 증가한다는 것은 증류대상물질의 전달 효율이 비교예 1보다 더 높다는 것을 의미한다.
또한, 실시예 1에서 스케일이 발생 가능한 곳의 형태가 비교예 1과 같이 좁고 깊은 v자곡 형태가 아닌, 평평한 형태가 되었으며 이러한 형태가 되면서 스케일 발생 가능 면적이 비교예 1 대비 68%로 감소한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 스케일을 제거하는 클리닝(cleaning) 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증류장치(1000')를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증류장치는 몸체부(100), 회전축(200), 회전콘(300), 고정콘(400) 및 핀(500)을 포함한다.
여기서, 몸체부(100), 회전축(200), 회전콘(300) 및 고정콘(400)은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치(1000)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
핀(500)은 도 3에 도시된 바와 같이, 회전콘(300)의 하부면(320)에 마련되고 상기 회전콘의 하부면(320) 상단부로부터 하단부로 연장된다. 여기서, 핀(500)은 회전콘(300)의 하부면(320)에 대해 수직으로 배치된다. 핀(500)은 복수개 마련될 수 있고 개수, 배치 간격 등은 기능에 따라 적절히 조절될 수 있다.
이때, 핀(500)은 회전콘(300)과 함께 회전함으로써, 몸체부(100) 하부에서 유입되는 기체의 상승 유속을 증가시키며, 이에 따라 증류대상물질 내 포함된 휘발성분의 분류를 촉진시킬 뿐만 아니라, 증류대상물질의 체류시간을 증가시켜 증류대상물질 내 휘발성분의 분류 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 증류장치(1000')는 핀(500)이 더 포함되는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 증류장치(1000)와 동일하므로 자세한 설명은 상술한 본 발명의 일 실시예에 대한 설명으로 갈음한다.
이와 같이 본 발명에 따른 증류장치는 고정콘의 하부면과 몸체부의 내부면이 이루는 각도를 변경하여 데드존을 제거함으로써, 상부로 흐르는 기체 스트림의 속도를 증가시킬 수 있고, 스케일이 발생할 수 있는 면적을 줄일 수 있으며 스케일 제거 시간을 단축할 수 있으므로 효율적으로 증류장치의 유지보수가 가능하다는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 설명을 위하여 예시로 든 실시예들은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태로 조합이 가능하다. 따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 특징이 있다고 할 것이다.
1000, 1000': 증류장치
100: 몸체부
110: 상판
113: 기체배출부
120: 측판
123: 증류대상물질 유입부
125: 기체유입부
130: 하판
133: 회수부
200: 회전축
300: 회전콘
310: 회전콘 상부면
320: 회전콘 하부면
400: 고정콘
410: 고정콘 상부면
420: 고정콘 하부면
500: 핀
1: 종래의 증류장치
10: 종래의 증류장치 몸체부
20: 종래의 증류장치 회전축
30: 종래의 증류장치 회전콘
31: 종래의 증류장치 회전콘 상부면
32: 종래의 증류장치 회전콘 하부면
40: 종래의 증류장치 고정콘
41: 종래의 증류장치 고정콘 상부면
42: 종래의 증류장치 고정콘 하부면

Claims (10)

  1. 상부에서 증류대상물질이 유입되고 하부에서 기체가 유입되는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에서 회전하는 회전축;
    상기 회전축의 외부면에 마련되는 회전콘; 및
    상기 몸체부의 내부면에 마련되고 상기 회전콘으로부터 소정 거리로 이격되어 배치되는 고정콘;을 포함하고,
    상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 상부면이 이루는 각도는 A로 일정하고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 하부면이 이루는 각도는 B로 일정할 때, A+B > 180˚이고,
    상기 각도 B는 90˚ 이상 180˚ 미만인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각도 A는 90˚ 이상 180˚ 미만인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각도 A는 135˚ 이상 150˚ 이하인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각도 B는 90˚인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  6. 상부에서 증류대상물질이 유입되고 하부에서 기체가 유입되는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에서 회전하는 회전축;
    상기 회전축의 외부면에 마련되는 회전콘;
    상기 몸체부의 내부면에 마련되고 상기 회전콘으로부터 소정 거리로 이격되어 배치되는 고정콘; 및
    상기 회전콘의 하부면에 마련되고, 상기 회전콘의 하부면 상단부로부터 하단부로 연장되는 핀;을 포함하고,
    상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 상부면이 이루는 각도는 A로 일정하고, 상기 몸체부의 내부면과 상기 고정콘의 하부면이 이루는 각도는 B로 일정할 때, A+B > 180˚이고,
    상기 각도 B는 90˚ 이상 180˚ 미만인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각도 A는 90˚ 이상 180˚ 미만인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 각도 A는 135˚ 이상 150˚ 이하인 것을 특징으로 하는 증류장치.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 각도 B는 90˚인 것을 특징으로 하는 증류장치.

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Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH236575A (de) * 1942-06-15 1945-02-28 Ig Farbenindustrie Ag Verfahren und Kolonne zum fraktionierten Destillieren einer Flüssigkeit.
BE486349A (ko) * 1947-12-19
US2606146A (en) * 1948-06-26 1952-08-05 Shell Dev High-vacuum multistage distillation method and apparatus
CH428667A (de) * 1962-12-07 1967-01-31 Kralovopolska Strojirna Z Chem Rektifizierapparat
EP0078332B1 (en) * 1981-10-30 1986-01-08 Kou Toung Laio Continuous molecular separating distillation column
EP0191625B1 (en) * 1985-02-11 1992-08-26 Vamhire Pty. Limited Improved gas-liquid contacting device and method
BR8600564A (pt) * 1985-02-11 1986-10-21 Falvourtech Pty Ltd Dispositivo de contato de contra-corrente ou coluna de destilacao,sistema para reduzir o conteudo alcoolico de uma bebida contendo alcool,sistema para reduzir o conteudo alcoolico de vinho,sistema para remocao de aroma e/ou sabor de um suco de fruta,sistema para dessulfurizar um liquido e processo para destilar,destilar por fracionamento ou remover um componente volatil selecionado,ou componentes de um liquido
JPH0722646A (ja) 1993-06-30 1995-01-24 Mitsubishi Chem Corp 電流ブロック層を有するｌｅｄ
KR101235619B1 (ko) * 2011-04-08 2013-02-21 주식회사 한강엔지니어링 연속식 고순도 증류장치
CN103561860B (zh) * 2011-05-27 2016-05-04 Lg化学株式会社 需去除物质的移动性得到改善的scc
KR101620177B1 (ko) * 2013-07-18 2016-05-12 주식회사 엘지화학 기액 분리 장치
KR101888349B1 (ko) * 2013-09-26 2018-08-16 주식회사 엘지화학 기액장치
KR101815346B1 (ko) * 2014-12-16 2018-01-04 주식회사 엘지화학 기액 분리 장치
CN105251227B (zh) * 2015-10-31 2017-08-01 武汉纽威制药机械有限公司 一种多层碟片式离心与重力成膜及差速减压的低温蒸发装置
KR20180075814A (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 한화케미칼 주식회사 증류장치
CN109046112A (zh) * 2018-09-26 2018-12-21 安徽省双寨茶业有限公司 一种结构简单的茶叶混料装置
CN209500828U (zh) * 2019-01-15 2019-10-18 杭州浙大百川生物食品技术有限公司 一种适用于多种粒径的旋转锥蒸馏塔

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S.V. Makarytchev 외, Chemical Engineering Journal, 87, 2002, 301~311 (2001.12.06.)

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