KR200233353Y1 - Continuous system of producing polyolefin wax using vertical thermal-cracking reactor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 수직식 열분해 반응기를 이용하여 폴리올레핀 왁스를 제조하는 공정을 연속식으로 함으로서 에너지 및 제조 원가를 절감할 수 있고, 자체의 용매 투입 장치를 장착하여 왁스의 분자량 분포를 조절하도록 함으로 품질을 높일 수 있는 장치를 제고하는데 있다.The present invention can reduce the energy and manufacturing cost by continuously manufacturing a polyolefin wax using a vertical pyrolysis reactor, and by improving its quality by controlling the molecular weight distribution of the wax by mounting its own solvent input device To improve the device.
본 고안은 원료 이송 압출기(1), 수직식 열분해 반응기(2), 휘발성 물질의 응축조(4), 왁스의 냉각기(5), 질소 또는 용매 투입 장치(7) 등으로 구성한 것을 요지로 한다.The subject innovation consists of the raw material conveying extruder 1, the vertical pyrolysis reactor 2, the condensation tank 4 of a volatile substance, the chiller 5 of a wax, the nitrogen or solvent input device 7, etc.
Description
본 고안은 폴리올레핀 왁스를 제조하는 공정에 있어서, 수직식 열분해 반응기를 사용하여 연속적으로 왁스를 제조하는 것과 함께 왁스의 분자량 분포를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.The present invention is characterized in that in the process for producing a polyolefin wax, the molecular weight distribution of the wax can be adjusted while continuously producing the wax using a vertical pyrolysis reactor.
기존의 기술은 각종 플라스틱 원료 가공 시 첨가되는 첨가제의 일종인 폴리올레핀 왁스를 열분해 법으로 생산함에 있어서 종전에는 회분식 방법을 선택하였다.Conventional technology has conventionally selected a batch method for producing polyolefin wax, which is a kind of additive added in processing various plastic raw materials, by pyrolysis.
회분식 방법은 생산성이 떨어지고 에너지 소모량이 많아 원가 상승 및 안전사고의 위험성이 내재되어 있으며, 기본 방법은 생성된 왁스의 분자량 분포가 넓기 때문에 특수한 제품에는 적용하기가 어려워 고부가가치를 창출하기가 어려웠다.Batch-type methods have low productivity, high energy consumption, and inherent risks of cost increase and safety accidents.The basic method is difficult to apply to special products due to the wide molecular weight distribution of the produced wax, making it difficult to create high added value.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 고안의 목적은 작은 규모의 장치와 저렴한 운전 비용으로 연속식 열분해 왁스 생산 공정을 적용하여 에너지 및 생산 원가를 절감하고, 안전성을 높이는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to reduce the energy and production costs, and to increase the safety by applying a continuous pyrolysis wax production process with a small scale device and low operating costs.
또한 반응기 내에서 용매 추출법을 이용하여 왁스의 분자량을 좁힘으로서 특수한 첨가제로 사용이 가능하여 고부가가치를 창출한다.In addition, by using a solvent extraction method in the reactor to narrow the molecular weight of the wax can be used as a special additive to create a high value added.
도 1은 본 발명의 연속식 폴리올레핀 왁스 제조 장치의 개략도.1 is a schematic view of a continuous polyolefin wax production apparatus of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
(1) : 원료이송 압출기 (2) : 수직식 열분해 반응기(1): raw material feed extruder (2): vertical pyrolysis reactor
(3) : 교반기 (4) : 휘발성 물질의 응축조(3): agitator (4): condensation tank of volatile substances
(5) : 왁스의 냉각기 (6) : 칸막이(5): wax cooler 6: partition
(7) : 질소 및 용매 투입 장치(7): nitrogen and solvent input device
본 고안은 열분해 법을 이용한 연속식 폴리올레핀 왁스 제조 장치에 관한 것으로 그 목적은 저렴한 장치 및 운전비용으로 왁스를 생산하고, 그 분자량 분포를 조절함으로써 부가가치를 높이도록 하는 장치의 구성과 동작원리로 이루어진다.The present invention relates to a continuous polyolefin wax production apparatus using the pyrolysis method, the object of which consists of the configuration and operation principle of the device to increase the added value by producing a wax at a low cost and operating cost, and adjusting the molecular weight distribution.
도 1은 연속식 왁스 생산 공정의 개략도로서 본 고안의 구성은 열분해를 이용한 연속식 폴리올레핀 왁스 제조 장치를 구성하기 위하여 원료를 용융 시킨 후 반응기로 이송하는 원료 이송용 압출기(1), 이송된 원료를 열분해 하여 왁스를 제조하는 열분해 반응기(2), 반응기 내의 교반기를 회전시키는 교반기 모터(3), 열분해 반응 도중 생성된 저 휘발 물질 혹은 분자량 조절시 생성된 저 분자량의 왁스 및 휘발 된 용매를 응축 시키는 응축기와 응축된 휘발물질을 저장하는 응축조(4),열분해 되어 제조된 왁스를 냉각시키는 열교환 냉각장치(5), 불활성 기체인 질소를 저장하는 질소 저장조 및 분자량 분포를 조절하기 위한 용매를 저장하는 용매 저장조(7) 등으로 구성한다.1 is a schematic diagram of a continuous wax production process, the configuration of the subject innovation is a raw material transport extruder (1) for transporting the raw material to the reactor after melting the raw material in order to configure a continuous polyolefin wax production apparatus using pyrolysis Pyrolysis reactor (2) for producing wax by pyrolysis, stirrer motor (3) for rotating agitator in reactor, low volatility material generated during pyrolysis reaction or low molecular weight wax and volatilized solvent produced during molecular weight control And a condensation tank (4) for storing the condensed volatiles, a heat exchange cooling device (5) for cooling the wax produced by pyrolysis, a nitrogen storage tank for storing nitrogen as an inert gas, and a solvent for storing a solvent for controlling molecular weight distribution The storage tank 7 etc. are comprised.
본 장치는 수직식 열분해 반응기를 이용한 연속식 폴리올레핀 왁스 제조장치의 단점들을 개선하고자 한 것이다.The apparatus is intended to ameliorate the shortcomings of a continuous polyolefin wax making apparatus using a vertical pyrolysis reactor.
상기와 같이 구성된 본 고안의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation method of the present invention configured as described above are as follows.
왁스 제조에 사용될 폴리올레핀 원료를 압출기 호퍼에 투입하여 원료이송용 압출기(1)에서 일정온도 이상으로 원료를 용융시킨 후 열분해 반응기(2)로 이송한다. 용융된 원료는 반응기 하부로 들어가서 원료주입장치의 주입속도에 따라 각 방으로 상부 쪽으로 이송된다. 따라서 호퍼의 주입속도에 따라 원료의 이송속도를 조절할 수 있도록 하였다. 각 방에서는 교반기에 의해 고르게 혼합이 되어 온도를 균일하게 또한 분자량 분포가 좁게 되도록 배려하였다. 각 방에서 생기는 기체는 원심력과 중력에 반하여 방의 중앙 상부로 모여져 반응기 상부로 배출되게 된다. 이렇게 배출된 휘발성 물질들은 자연적으로 응축기 내에 포집되어 응축된 후 응축조(4)로 이동하도록 하였다. 분자량 분포 조절 필요시 용매저장조(7)의 밸브를 열어 용매를 투입하고, 반응 후의 용매 및 저분자량 물질은 응축기를 통하여 응축조 (4)로 이동하도록 하였다. 열분해 반응이 끝나 왁스로 만들어진 액체 제품은 반응기에서 흘러 넘쳐서 열교환 장치(5)로 이송되어 일정온도 까지 냉각이 된 후 완제품의 포장으로 이어지는 하부 생산 설비로 이송된다.The polyolefin raw material to be used for wax production is introduced into an extruder hopper, and the raw material is melted at a predetermined temperature or more in the raw material extruder 1 and then transferred to the pyrolysis reactor 2. The molten raw material enters the lower part of the reactor and is transferred upwards to each room according to the injection speed of the raw material injection device. Therefore, the feed rate of the raw material can be adjusted according to the injection speed of the hopper. In each room, it was mixed evenly by the stirrer, and the temperature was considered uniformly and molecular weight distribution was considered. The gas from each room is collected at the top of the center of the room against the centrifugal force and gravity and discharged to the top of the reactor. The volatiles thus discharged are naturally collected in the condenser, condensed, and then moved to the condensation tank 4. When the molecular weight distribution control is required, the solvent is opened by opening the valve of the solvent storage tank 7, and the solvent and the low molecular weight substance after the reaction are allowed to move to the condensation tank 4 through the condenser. After the pyrolysis reaction, the liquid product made of wax is overflowed from the reactor, transferred to the heat exchanger 5, cooled to a predetermined temperature, and then transferred to a lower production facility leading to the packaging of the finished product.
상기와 같은 본 고안은 연속식이며, 열분해 시간을 단축시켜 생산원가 및 에너지 절감 효과를 기대할 수 있고, 분자량 분포 조절로 제품의 고부가가치화와 상압에서의 반응 장치이므로 생산 시 조업 안전성에 대한 높은 결과를 아울러 기대할 수 있다.The present invention as described above is a continuous, shorten the thermal decomposition time can be expected to reduce the production cost and energy, and the high molecular weight distribution of the product by the value-added and the reaction device at normal pressure, as well as high results for the operation safety during production You can expect
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