KR20090072554A - Apparatus for continuous production a catalist - Google Patents

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Abstract

An apparatus for continuous production of a catalyst is provided to perform generation of the catalyst consecutively, and to maintain a catalyst producing condition of a cylindrical reaction bath uniformly with a product discharge pipe. An apparatus for continuous production of a catalyst includes a cylindrical reaction bath(100) and a product discharge pipe(300). An opening is formed on the top of the cylindrical reaction bath having an inner space. The product discharge pipe includes an inlet(310) and an outlet(330). The product discharge pipe includes a purge valve(370) located between the inlet and the outlet. Height of the outlet is lower than the height of the inlet. The apparatus further includes a cylindrical aging reaction bath(500) and a bubbler(150).

Description

연속 촉매 제조장치{APPARATUS FOR CONTINUOUS PRODUCTION A CATALIST}Continuous catalyst production equipment {APPARATUS FOR CONTINUOUS PRODUCTION A CATALIST}

본 발명은 연속 촉매 제조장치에 관한 것으로서, 특히 생성된 촉매를 연속적으로 배출하는 생성물 배출관을 구비하여 반응조의 촉매 생성조건을 일정하게 유지하고 연속적으로 촉매의 생성을 수행할 수 있는 컴팩트한 연속 촉매 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous catalyst production apparatus, and in particular, having a product discharge pipe for continuously discharging the produced catalyst to maintain a constant catalyst production conditions of the reactor and to produce a compact continuous catalyst capable of continuously generating the catalyst Relates to a device.

공침(co-precipitation)이란, 화학적 성질이 어느 정도 비슷한 용질이 동시에 존재하는 용액에서 어느 특정 물질을 침전시키고자 할 때, 단독으로 존재하면 침전하지 않을 다른 물질이 동시에 침전하여 주침전물 중에 포함되는 현상을 말한다. 공침 현상은 촉매 등을 제조하는데 사용되며 이러한 제조방법을 공침법이라 한다. Co-precipitation is a phenomenon in which when certain substances are precipitated in a solution in which solutes with similar chemical properties are present at the same time, other substances which do not precipitate if they exist alone are simultaneously included in the main precipitate. Say Coprecipitation phenomenon is used to prepare a catalyst and the like and this manufacturing method is called a coprecipitation method.

공침법을 이용하여 촉매를 제조할 때 용액의 pH는 생성되는 침전물의 특성을 결정짓는 중요한 요소이고 따라서 용액의 pH제어가 중요하다. 또한, 공침법에서 용액의 침전조건을 일정하게 하기 위하여 일반적으로 배치 반응기를 사용하며 이 경우 공침 원료들 간의 접촉을 증가시키기 위하여 교반기를 사용한다. When preparing a catalyst using coprecipitation, the pH of the solution is an important factor in determining the characteristics of the resulting precipitate and therefore the pH control of the solution is important. In addition, in the coprecipitation method, a batch reactor is generally used to maintain the precipitation conditions of the solution, and in this case, an agitator is used to increase the contact between the coprecipitation raw materials.

도 1은 종래의 배치반응기의 구성도이며, 이에 대한 작용을 개략적으로 설명 하면 다음과 같다.1 is a configuration diagram of a conventional batch reactor, and the operation thereof will be described as follows.

일정량의 물이 담겨있는 반응기(1)에 원료 공급부(2, 3)로부터 원료가 공급된다. 이때 각 원료의 공급량은 원료 공급부(2, 3)의 투입구에 설치되는 조절밸브(4, 5)에 의해 조절된다. 투입된 원료들은 반응기(1) 내부에서 교반기(7)에 의해 교반되고 화학 반응하여 촉매를 형성하며 침전한다. 이러한 과정 동안 반응기(1) 내의 pH를 일정하게 유지하기 위해 pH 미터(6)가 반응기(1)의 내부 일측에 설치되고, 측정된 pH를 따라 조작자가 각 조절밸브(4, 5)를 통해 각각의 원료공급량을 조절하여 반응기(1) 내의 pH를 조절할 수 있다. Raw material is supplied from the raw material supply parts 2 and 3 to the reactor 1 in which a certain amount of water is contained. At this time, the supply amount of each raw material is controlled by the control valve (4, 5) installed in the inlet of the raw material supply unit (2, 3). The input raw materials are stirred and chemically reacted by the stirrer 7 inside the reactor 1 to form a catalyst and precipitate. In order to keep the pH in the reactor 1 constant during this process, a pH meter 6 is installed on one side of the reactor 1, and the operator according to the measured pH through the respective control valves 4 and 5 respectively. The pH in the reactor 1 can be adjusted by adjusting the feed amount of the raw material.

원료 공급부(2, 3)에 저장된 원료가 모두 공급되고 반응이 끝나면 별도의 펌프(미도시)를 연결하거나 반응조(1) 하부에 설치된 배출 밸브(미도시)를 열어 반응조(1) 하부에 침전된 촉매를 배출시킨다. When all the raw materials stored in the raw material supply parts 2 and 3 are supplied and the reaction is completed, a separate pump (not shown) is connected or a discharge valve (not shown) installed in the lower part of the reaction tank 1 is opened to settle the lower part of the reaction tank 1. Drain the catalyst.

그러나 종래의 배치 반응기에서 공침법으로 대량으로 촉매를 제조하고자 하는 경우 대형 배치 반응기가 요구되는데, 반응기의 부피가 커지면 교반기를 사용하더라도 공침 원료들 간의 접촉 확률이 낮아져 공침 효율이 떨어진다.However, if a large batch reactor is required to manufacture a large amount of catalyst by coprecipitation in a conventional batch reactor, a larger batch volume reduces the probability of contact between co-precipitation raw materials even when using a stirrer, thereby decreasing coprecipitation efficiency.

또한, 반응이 진행되는 동안 반응 생성물을 배출시킬 수 없기 때문에 반응 생성물이 반응기 내에 누적되어 반응 온도 조건 및 pH 조건 등의 공침조건을 일정하게 유지하기 어렵고, 반응기의 용량만큼 반응물이 생성되면 반응물 배출작업을 진행하여야 하기 때문에 연속적으로 촉매를 제조할 수 없다는 단점이 있었다.In addition, since the reaction product cannot be discharged during the reaction, it is difficult for the reaction product to accumulate in the reactor to maintain constant coprecipitation conditions such as reaction temperature and pH conditions. Since it is necessary to proceed with the disadvantage that the catalyst cannot be prepared continuously.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 생성된 촉매를 연속적으로 배출하는 생성물 배출관을 구비하여 반응조의 촉매 생성조건을 일정하게 유지하고 연속적으로 촉매의 생성을 수행할 수 있는 컴팩트한 연속 촉매 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and has a product discharge pipe for continuously discharging the produced catalyst to maintain a constant catalyst production conditions of the reactor and to continuously generate the catalyst It is an object of the present invention to provide a compact continuous catalyst production apparatus.

또한 본 발명은 숙성반응조를 구비하는 연속 촉매 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a continuous catalyst production apparatus having a aging reaction tank.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 연속 촉매 제조장치는 상면에 개구가 형성되고 내부 공간을 구비하는 실린더형 반응조 및 상기 반응조의 하면에 근접하게 상기 반응조 내부에 위치하는 유입구와 상기 반응조 외부에 위치하는 유출구를 구비하는 생성물 배출관을 포함하고, 상기 생성물 배출관은, 상기 유입구로부터 상기 반응조의 높이 방향으로 연장되는 연장부를 포함하고, 그 높이의 최고점이 상기 유입구와 상기 상면 사이에 위치하는 것을 그 특징으로 한다.Continuous catalyst production apparatus according to the present invention for achieving the above object is a cylindrical reactor having an opening on the upper surface and having an inner space and an inlet port located inside the reaction tank in close proximity to the lower surface of the reactor and the outside of the reactor And a product discharge pipe having an outlet port positioned therein, wherein the product discharge pipe includes an extension portion extending from the inlet port in the height direction of the reaction tank, and the highest point of the height is located between the inlet port and the upper surface. It is done.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서 상기 생성물 배출관은, 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 위치하는 퍼지밸브를 포함하고, 상기 유출구의 높이는 상기 유입구의 높이보다 낮은 것에 있다.As a preferable feature of the present invention, the product discharge pipe includes a purge valve positioned between the inlet and the outlet, and the height of the outlet is lower than that of the inlet.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서 상기 연속 촉매 제조장치는, 촉매를 숙성시키는 위해 상기 유출구에 연결되어 배출되는 생성물을 수용하는 실린더형 숙성 반응조를 더 포함하여 구성되는 것에 있다.Another preferred feature of the present invention is that the continuous catalyst production apparatus further comprises a cylindrical aging reactor for receiving the product discharged in connection with the outlet for aging the catalyst.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서 상기 연속 촉매 제조장치는, 촉매 생성 반응시 발생하는 가스를 제거하기 위해 상기 반응조의 내부 일측에 위치하는 버블러를 더 포함하여 구성되는 것에 있다.In another preferred feature of the present invention, the continuous catalyst production apparatus further comprises a bubbler located at one side of the reaction tank to remove the gas generated during the catalyst production reaction.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서 상기 연속 촉매 제조장치는, 상기 반응조의 외측에 설치되고 상기 개구로 상기 반응조에 촉매 원료를 투입하는 적어도 하나의 원료 공급 용기, 상기 반응조의 온도를 유지하기 위해 상기 반응조의 외부를 감싸는 보온재 및 히터 및 상기 반응조의 내부 물질의 혼합을 촉진하기 위한 교반수단을 더 포함하여 구성되는 것에 있다.As another preferable feature of the present invention, the continuous catalyst production apparatus includes at least one raw material supply container which is installed outside the reaction tank and injects a catalyst raw material into the reaction tank through the opening, to maintain the temperature of the reaction tank. It further comprises a stirring means for promoting the mixing of the insulation and the heater and the inner material of the reactor surrounding the outside of the.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서 상기 연속 촉매 제조장치는, 제1 및 제2 원료 공급 용기, 상기 제1 원료의 투입량을 제어하기 위해 상기 제1 원료 공급 용기의 원료 투입관에 설치된 정량 펌프, 상기 제2 원료의 투입량을 조절하기 위해 상기 제2 원료 공급 용기의 원료 투입관에 설치된 반응속도 조절밸브, 상기 반응조의 내부 일측에 설치된 pH 미터 및 상기 pH 미터에 연결되고 상기 정량 펌프의 제어신호를 생성하는 pH 컨트롤러를 더 포함하여 구성되는 것에 있다.In another preferred aspect of the present invention, the continuous catalyst manufacturing apparatus includes a first and second raw material supply containers, a metering pump installed in a raw material input pipe of the first raw material supply container to control the input amount of the first raw material, and A reaction rate control valve installed in a raw material input pipe of the second raw material supply container, a pH meter installed on one side of the reaction tank, and a pH meter to control the input amount of the second raw material and generate a control signal of the metering pump It is to be comprised further including the pH controller.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best describe their own invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

상술한 바와 같은 연속 촉매 제조장치는 생성된 촉매를 연속적으로 배출하는 생성물 배출관을 구비하여 반응조의 촉매 생성조건을 일정하게 유지하고 연속적으로 촉매의 생성을 수행할 수 있는 이점이 있다.The continuous catalyst manufacturing apparatus as described above has an advantage of having a product discharge pipe for continuously discharging the produced catalyst to maintain the catalyst production conditions of the reaction tank and to continuously generate the catalyst.

또한 본 발명에 따른 연속 촉매 제조장치는 숙성반응조를 구비하여 촉매 제조 효율이 높은 이점이 있다. In addition, the continuous catalyst production apparatus according to the present invention is equipped with a aging reactor has the advantage of high catalyst production efficiency.

이하 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 연속 촉매 제조장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, a continuous catalyst production apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 촉매 제조장치의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 연속 촉매 제조장치는, 촉매가 생성되는 반응조(100), 제1 및 제2 원료 공급 용기(710, 730), 촉매의 생성된 촉매를 배출하는 생성물 배출관(300), 배출된 촉매를 숙성하는 숙성반응조(500)로 구성된다.2 is a block diagram of a continuous catalyst production apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the continuous catalyst manufacturing apparatus of the present embodiment includes a reaction tank 100 in which a catalyst is generated, first and second raw material supply vessels 710 and 730, and a product discharge pipe for discharging the generated catalyst of the catalyst ( 300), it is composed of a aging reaction tank 500 for ripening the discharged catalyst.

반응조(100)는 원료 공급 용기(710, 730)로부터 공급된 원료들이 공침 반응하여 촉매가 생성되는 공간으로 상면에 개구가 형성된 내부 공간을 구비하는 실린더형 구조이다.The reactor 100 is a cylindrical structure having an inner space having an opening formed on an upper surface thereof as a space in which raw materials supplied from the raw material supply vessels 710 and 730 are co-precipitated to generate a catalyst.

반응조(100) 내부에서 촉매가 효율적으로 제조될 수 있기 위해서는 반응조(100) 내의 일정한 공침조건이 충족되어야 한다. 즉, 반응조(100) 내의 pH 및 온 도가 일정하게 유지되어야 하며, 원료간 혼합이 골고루 이루어져야 하고, 반응시 생성된 가스가 제거되어야 한다. 따라서, 반응조(100)는 온도조절수단, pH 조절 수단, 가스제거수단 및 교반수단(170)을 구비한다.In order for the catalyst to be efficiently produced in the reactor 100, certain coprecipitation conditions within the reactor 100 must be satisfied. That is, the pH and temperature in the reaction tank 100 should be kept constant, mixing between raw materials should be made evenly, and the gas generated during the reaction should be removed. Therefore, the reaction tank 100 is provided with a temperature adjusting means, a pH adjusting means, a gas removing means and a stirring means 170.

상기 온도조절수단은 히터와 보온재(110)로 구성된다. 히터 및 보온재(110)는 상기 반응조(100)를 감싸는 구조이며, 별도의 온도컨트롤러를 사용하여 조작자에 의해 설정된 값으로 반응조(100) 내의 온도가 유지된다. The temperature control means is composed of a heater and the heat insulating material (110). The heater and the heat insulating material 110 is a structure surrounding the reactor 100, the temperature in the reactor 100 is maintained at a value set by the operator using a separate temperature controller.

상기 pH 조절수단은 정량펌프(133), 반응속도 조절밸브(131), pH 미터(135) 및 pH 컨트롤러(137)로 구성된다. The pH control means is composed of a metering pump 133, reaction rate control valve 131, pH meter 135 and the pH controller 137.

여기서, 반응속도 조절밸브(131)는 제1 원료 공급 용기(710)의 원료 투입관(713)에 설치되어 제1 원료의 투입 속도를 조절한다. 상기 정량펌프(133)는 제2 원료 공급 용기(730)의 원료 투입관(733)에 설치되어 후술하는 ph 컨트롤러(137)의 제어신호에 따라 제2 원료의 투입량을 제어하는 구성이다. 한편, ph 미터(135)는 반응조(100) 내 일측에 설치되어 반응조(100) 내의 pH를 측정하며, ph 미터(135)에 연결된 ph 컨트롤러(137)는 ph 미터(135)에 의해 측정된 반응조(100) 내의 pH가 설정된 값으로 되도록 PID제어를 통해 상기 정량펌프(133)를 제어하는 제어신호를 생성한다.Here, the reaction rate control valve 131 is installed in the raw material input pipe 713 of the first raw material supply container 710 to adjust the input speed of the first raw material. The metering pump 133 is installed in the raw material input pipe 733 of the second raw material supply container 730 to control the input amount of the second raw material in accordance with a control signal of the ph controller 137 described later. On the other hand, the ph meter 135 is installed on one side in the reaction tank 100 to measure the pH in the reaction tank 100, the ph controller 137 connected to the ph meter 135 is the reaction tank measured by the ph meter 135 A control signal for controlling the metering pump 133 is generated through PID control so that the pH within 100 becomes a set value.

반응조(100) 내의 pH 조절 메카니즘을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. The pH adjustment mechanism in the reactor 100 will be described schematically.

상기 반응조(100)의 개구를 통해 제1 용기에 저장된 제1 원료가 반응속도 조절밸브(131)에 의해 조절된 속도로 반응조(100)에 공급되면 반응조(100) 내의 pH가 변화하게 된다. 이때, 변화한 pH는 ph 미터(135)에 의해 측정되고 ph 컨트롤 러(137)는 반응조(100) 내의 pH를 설정값으로 되돌리고자 정량펌프(133)를 제어하여 변화한 pH에 상응하는 양의 제2 원료를 공급도록 한다. 결국, 제1 원료의 공급속도에 비례하게 제2 원료가 공급되어 반응조(100) 내의 pH가 일정하게 유지될 수 있다. When the first raw material stored in the first container through the opening of the reaction tank 100 is supplied to the reaction tank 100 at a speed controlled by the reaction rate control valve 131, the pH in the reaction tank 100 is changed. At this time, the changed pH is measured by the ph meter 135 and the ph controller 137 controls the metering pump 133 to return the pH in the reactor 100 to the set value. Supply a second raw material. As a result, the second raw material may be supplied in proportion to the supply speed of the first raw material to maintain a constant pH in the reaction tank 100.

상기 가스제거수단은 반응시 생성된 가스가 제거되도록 반응조(100) 일측에 설치되어 질소 등의 불활성가스를 주입하는 버블러(150)로 구성된다.The gas removing means is installed on one side of the reaction tank 100 to remove the gas generated during the reaction is composed of a bubbler 150 for injecting an inert gas such as nitrogen.

상기 교반수단(170)은 반응조(100) 내부 물질을 재순환 시키기 위한 것으로 구체적으로는 회전축을 구비하는 임펠러 수단이다. 교반수단(170)에 의해 반응조(100) 내의 제1 및 제2 원료의 접촉확률이 높아져 공침효율이 증가한다.The stirring means 170 is for recycling the material inside the reaction tank 100 and specifically, it is an impeller means having a rotating shaft. By the stirring means 170, the contact probability of the first and second raw materials in the reaction tank 100 is increased to increase the coprecipitation efficiency.

상술한 바와 같은 반응조(100)의 온도조절수단, pH 조절 수단, 가스제거수단, 교반수단(170)은 공지의 기술로 실시되므로 상세한 설명은 생략한다.Since the temperature control means, the pH control means, the gas removal means, the stirring means 170 of the reaction tank 100 as described above is carried out by a known technique, detailed description thereof will be omitted.

도 3은 도 2에 도시된 생성물 배출관(300)의 확대도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 생성물 배출관(300)은 반응조(100)에서 생성된 촉매를 숙성반응조(500)로 이동시키는 구성이며, 본 실시예에 따른 생성물 배출관(300)은 세 개의 변으로 형성된 "┏┓" 형상으로 굽은 관이다. 상기 세 개의 변을 구성하는 관은 일체로 연결된 것이지만, 이하에서는 설명의 목적으로 좌변(351), 우변(353) 및 윗변(355)으로 나누어 설명한다. 3 is an enlarged view of the product discharge pipe 300 shown in FIG. 2 and 3, the product discharge pipe 300 is configured to move the catalyst produced in the reaction tank 100 to the aging reaction tank 500, the product discharge pipe 300 according to this embodiment is three It is a tube bent in a "┏┓" shape formed by sides. The pipes constituting the three sides are connected integrally, but for the purpose of explanation, the left side 351, the right side 353 and the upper side 355 will be described below.

상기 좌변(351)은 상기 반응조(100)의 높이방향으로 연장되는 관이며 반응 조(100) 내부에 위치한다. 좌변(351)의 개방 단부(유입구; 310)는 상기 반응조(100)의 하면에 근접하게 위치하고, 이를 통해 생성된 촉매가 유입된다. 상기 우변(353)은 상기 반응조(100)의 높이방향으로 연장되는 관이며, 반응조(100)의 외부에 위치한다. 우변(353)의 개방 단부(유출구; 330)는 후술하는 숙성반응조(500) 내부에 위치하고 유입된 촉매가 유출된다. 상기 좌변(351)과 우변(353)은 생성물 배출관(300)의 높이 연장부를 이룬다. 상기 윗변(355)은 상기 좌변(351)과 우변(353)을 연결하는 수평관으로 반응조(100)의 내부와 외부를 연통시킨다. 윗변(355)에는 퍼지밸브(370)가 설치된다. The left side 351 is a tube extending in the height direction of the reaction tank 100 and is located inside the reaction tank 100. The open end (inlet) 310 of the left side 351 is located close to the lower surface of the reactor 100, through which the generated catalyst is introduced. The right side 353 is a tube extending in the height direction of the reaction tank 100 and is located outside the reaction tank 100. The open end (outlet) 330 of the right side 353 is located inside the aging tank 500 to be described later, and the introduced catalyst flows out. The left side 351 and the right side 353 form a height extension of the product discharge pipe (300). The upper side 355 is a horizontal tube connecting the left side 351 and the right side 353 to communicate the inside and outside of the reaction tank 100. The upper side 355 is provided with a purge valve 370.

본 실시예에 따른 생성물 배출관(300)은 우변(353)이 좌변(351)보다 길고, 즉, 유입구(310)의 위치가 유출구(330)의 위치보다 높으며, 생성물 배출관(300)의 최고점(본 실시예에서는 윗변(355)의 위치)이 상기 유입구(310)와 상기 반응조(100)의 상면 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.In the product discharge pipe 300 according to the present embodiment, the right side 353 is longer than the left side 351, that is, the position of the inlet 310 is higher than the position of the outlet 330, and the highest point of the product discharge pipe 300 is shown. In the embodiment, the position of the upper side 355) is characterized in that it is located between the inlet 310 and the upper surface of the reactor (100).

이하, 생성물 배출관(300)의 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the product discharge pipe 300 schematically as follows.

반응조(100)에 원료들이 공급되면 공침 반응하여 촉매가 반응조(100)의 하면에 침전하고, 원료의 계속적인 공급으로 반응조(100)의 수위가 상승한다. 이때 반응조(100)의 내부 물질이 생성물 배출관(300)의 유입구(310)로 유입되는데 생성물 배출관(300)의 유입구(310)가 반응조(100)의 하면에 근접하여 위치하기 때문에 촉매를 중심으로 유입되게 된다. 반응조(100)의 수위가 상기 윗변(355)의 위치보다 높아지면 유입구(310)와 유출구(330)의 압력 차이에 의해 유입구(310)로 유입된 물질은 좌변(351), 윗변(355)을 따라 이동하여 우변(353)의 유출구(330)를 통해 숙성 반응조(500)로 배출된다. 이때 퍼지밸브(370)는 개방 상태이다. When the raw materials are supplied to the reactor 100, the coprecipitation reaction causes the catalyst to precipitate on the lower surface of the reactor 100, and the level of the reactor 100 increases due to the continuous supply of the raw materials. At this time, the internal material of the reaction tank 100 is introduced into the inlet 310 of the product discharge pipe 300, but the inlet 310 of the product discharge pipe 300 is located close to the lower surface of the reaction tank 100, so the catalyst is introduced into the center. Will be. When the water level of the reactor 100 is higher than the position of the upper side 355, the material introduced into the inlet 310 by the pressure difference between the inlet 310 and the outlet 330 is the left side 351, the upper side 355 It moves along and is discharged to the aging reactor 500 through the outlet 330 of the right side 353. At this time, the purge valve 370 is in an open state.

이후, 반응물이 완전히 소모되어 반응이 완료되면, 반응물 퍼지밸브(370)를 잠근다. 퍼지밸브(370)가 잠기면 물의 점성 및 위치에너지에 의하여 반응조(100) 내부의 물질들이 숙성반응조(500)로 이동한다. Thereafter, when the reactants are completely consumed and the reaction is completed, the reactant purge valve 370 is closed. When the purge valve 370 is locked, the materials in the reaction tank 100 are moved to the aging tank 500 by the viscosity and potential energy of water.

이와 같은 생성물 배출관(300)의 작용에 의해 본 실시예에 따른 연속 촉매 제조장치는 생성물을 연속적으로 배출하기 때문에 반응조(100)의 공침조건을 일정하게 유지할 수 있다.By the action of the product discharge pipe 300 as described above, the continuous catalyst production apparatus according to the present embodiment continuously discharges the product so that the coprecipitation conditions of the reactor 100 can be kept constant.

숙성반응조(500)는 반응조(100)에서 생성된 촉매를 저장하는 내부공간을 구비하는 실린더형 구조이다. 반응조(100)에서 생성된 촉매가 생성물 배출관(300)을 통해 숙성반응조(500)로 이송되면, 정해진 시간동안 숙성반응조(500) 내에서 숙성하게 되며 이때 숙성반응조(500)의 크기에 따라서 쉽게 공침되는 생성물의 양을 증가시킬 수 있다. Aging reaction tank 500 is a cylindrical structure having an internal space for storing the catalyst generated in the reaction tank (100). When the catalyst generated in the reaction tank 100 is transferred to the aging reaction tank 500 through the product discharge pipe 300, the catalyst is aged in a aging reaction tank 500 for a predetermined time, and co-precipitation easily depends on the size of the aging reaction tank 500. The amount of product to be increased can be increased.

이하 본 발명에 따른의 연속 촉매 제조장치의 전체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the overall operation of the continuous catalyst production apparatus according to the present invention will be described.

반응조(100)에 원료들이 공급되어 공침 반응하여 촉매가 침전한다. 이때 반응조(100) 내부의 수온 및 pH는 수온조절수단 및 pH조절수단에 의해 공침조건으로 유지된다. 반응조(100) 내부의 물질은 별도의 동력제공 없이 생성 촉매를 중심으로 생성물 배출관(300)을 따라 숙성반응조(500)로 이동한다. 반응조(100) 내부의 생성 물을 연속적으로 배출하기 때문에 반응조(100)의 수위가 일정하게 유지되고, 일정한 공침조건으로 연속적으로 촉매를 제조할 수 있다. 연속 공침량은 원료를 공급하는 제1 및 제2 원료 공급 용기(710, 730)의 크기와 숙성반응조(500)의 크기에 의해서 결정되며 원료를 계속 보충해 주는 경우 숙성반응조(500)의 크기만큼 연속적인 공침 생성물을 얻을 수 있게 된다.Raw materials are supplied to the reaction tank 100 to co-precipitate the catalyst to precipitate. At this time, the water temperature and pH inside the reaction tank 100 is maintained in the coprecipitation condition by the water temperature control means and the pH control means. The material inside the reactor 100 moves to the aging tank 500 along the product discharge pipe 300 around the product catalyst without providing power. Since the product in the reactor 100 is continuously discharged, the water level of the reactor 100 is kept constant, and the catalyst can be continuously manufactured under constant coprecipitation conditions. The continuous coprecipitation amount is determined by the size of the first and second raw material supply vessels 710 and 730 and the size of the aging reaction tank 500 for supplying the raw material. A continuous coprecipitation product can be obtained.

구체적인 실시예Specific Example

Cu(NO3)2, Zn(NO3)2 및 추가 촉매성분 M으로 구성된 용질을 물 400ml당 60g의 비율로 용해시켜 만든 제1 원료를 제1 원료 공급 용기(710)에 넣고, NaCO3를 물 200ml당 46.8g의 비율로 용해시켜 만든 제2 원료를 제2 원료 공급 용기(730)에 넣는다. 이때 공급하는 제1 원료와 제2 원료의 양의 비는 약 2:1인 것이 바람직하고, 제1 및 제2 원료의 양은 제조하고자하는 촉매의 양에 의해 결정된다. 즉, 촉매 제조량을 늘리고자하는 경우 제1 및 제2 원료를 추가 공급할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 원료 400ml와 제2 원료 200ml를 공급한다.The first raw material prepared by dissolving the solute composed of Cu (NO 3 ) 2 , Zn (NO 3 ) 2 and the additional catalyst component M at a rate of 60 g per 400 ml of water was placed in the first raw material supply container 710, and NaCO 3 was added. The second raw material, made by dissolving at a rate of 46.8 g per 200 ml of water, is placed in the second raw material supply container 730. At this time, the ratio of the amount of the first raw material and the second raw material to be supplied is preferably about 2: 1, and the amount of the first and second raw materials is determined by the amount of the catalyst to be prepared. That is, in order to increase the catalyst production amount, the first and second raw materials may be additionally supplied. In this embodiment, 400 ml of the first raw material and 200 ml of the second raw material are supplied.

일정량의 물이 들어 있는 반응조(100)를 히터(110)를 이용하여 약 60℃ 정도로 승온 시키고 교반기로 교반되고 있는 상태에서 반응속도 조절밸브(131)를 일정량 열어 제2 원료 공급 용기(730) 속에 들어 있는 NaCO3용액을 투입한다. The reaction tank 100 containing a predetermined amount of water is heated to about 60 ° C. using the heater 110, and the reaction rate control valve 131 is opened by a predetermined amount in the state of being stirred with a stirrer in the second raw material supply container 730. Add NaCO 3 solution.

반응조(100)의 pH가 높아지면 pH 미터(135)를 통하여 변화를 감지한 pH 컨트롤러(137)는 정량펌프(133)의 유량을 증가시켜 반응조(100)의 pH가 설정값인 7이 되도록 PID제어를 통하여 제2 원료의 공급량을 제어한다. When the pH of the reactor 100 increases, the pH controller 137 that detects a change through the pH meter 135 increases the flow rate of the metering pump 133 so that the pH of the reactor 100 becomes a set value 7, 7. Through the control, the supply amount of the second raw material is controlled.

반응조(100)에서 생성된 반응물은 생성물 배출관(300)을 통해 숙성반응조(500)로 이동하게 된다. 본 시험의 결과로 Cu-Zn-M/Al2O3을 15g을 얻을 수 있다. 즉, 제1 원료 400ml당 15g의 촉매를 제조할 수 있다.The reactant produced in the reaction tank 100 is moved to the aging reaction tank 500 through the product discharge pipe (300). As a result of this test, 15 g of Cu-Zn-M / Al 2 O 3 can be obtained. That is, 15 g of catalyst can be produced per 400 ml of the first raw material.

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the described embodiments, it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

본 발명에 따른 연속 촉매 제조장치는 부피가 크지 않으면서 높은 효율로 연속으로 촉매를 제조할 수 있다.The continuous catalyst production apparatus according to the present invention can produce a catalyst continuously with high efficiency without being bulky.

도 1은 종래의 배치반응기의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional batch reactor.

도 2는 본 발명에 다른 연속 촉매 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a continuous catalyst device according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 생성물 배출관의 확대도이다.3 is an enlarged view of the product discharge pipe shown in FIG.

<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

100 반응조 110 히터 및 보온재100 Reactor 110 Heater & Insulation

131 반응속도 조절밸브 133 정량펌프131 Reaction Rate Control Valve 133 Metering Pump

135 pH 미터 137 pH 컨트롤러135 pH meter 137 pH controller

150 버블러 170 교반수단150 Bubbler 170 Stirring Means

300 생성물 배출관 310 유입구300 Product outlet 310 Inlet

330 유출구 351 좌변330 Outlet 351 Left Side

353 우변 355 윗변353 Right Side 355 Upper Side

500 숙성반응조 710 제1 원료 공급 용기500 Aging reactor 710 First raw material supply container

713 제1 원료 투입관 730 제2 원료 공급 용기713 First raw material input pipe 730 Second raw material supply container

733 제2 원료 투입관733 Second raw material input pipe

Claims (6)

상면에 개구가 형성되고 내부 공간을 구비하는 실린더형 반응조; 및A cylindrical reactor having an opening formed on an upper surface thereof and having an inner space; And 상기 반응조의 하면에 근접하게 상기 반응조 내부에 위치하는 유입구와 상기 반응조 외부에 위치하는 유출구를 구비하는 생성물 배출관;A product discharge pipe having an inlet located inside the reactor and an outlet located outside the reactor, the proximal bottom surface of the reactor; 을 포함하고,Including, 상기 생성물 배출관은, 상기 유입구로부터 상기 반응조의 높이 방향으로 연장되는 연장부를 포함하고, 그 높이의 최고점이 상기 유입구와 상기 상면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 제조장치. The product discharge pipe, the continuous catalyst production apparatus comprising an extension extending from the inlet in the height direction of the reactor, the highest point of the height is located between the inlet and the upper surface. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생성물 배출관은 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 위치하는 퍼지밸브를 포함하고, 상기 유출구의 높이는 상기 유입구의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 연속 촉매 제조장치.The product discharge pipe comprises a purge valve positioned between the inlet and the outlet, the height of the outlet is a continuous catalyst manufacturing apparatus, characterized in that lower than the height of the inlet. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연속 촉매 제조장치는, 촉매를 숙성시키기 위해 상기 유출구에 연결되어 배출되는 생성물을 수용하는 실린더형 숙성반응조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 제조장치.The continuous catalyst production apparatus, the continuous catalyst production apparatus further comprises a cylindrical aging reactor for receiving the product discharged connected to the outlet for aging the catalyst. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연속 촉매 제조장치는, 촉매 생성 반응시 발생하는 가스를 제거하기 위해 상기 반응조의 내부 일측에 위치하는 버블러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 제조장치.The continuous catalyst production apparatus, the continuous catalyst production apparatus further comprises a bubbler located on one side of the inside of the reaction tank to remove the gas generated during the catalyst production reaction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연속 촉매 제조장치는, The continuous catalyst production apparatus, 상기 반응조의 외측에 설치되고 상기 개구로 상기 반응조에 촉매 원료를 투입하는 적어도 하나의 원료 공급 용기;At least one raw material supply container installed outside the reaction tank and into which the catalyst raw material is introduced into the reaction tank; 상기 반응조의 온도를 유지하기 위해 상기 반응조의 외부를 감싸는 보온재 및 히터; 및A heat insulating material and a heater surrounding the outside of the reaction tank to maintain the temperature of the reaction tank; And 상기 반응조의 내부 물질의 혼합을 촉진하기 위한 교반수단;Stirring means for promoting mixing of the internal materials of the reactor; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 제조장치.Continuous catalyst production apparatus characterized in that it further comprises. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 연속 촉매 제조장치는,The continuous catalyst production apparatus, 제1 및 제2 원료 공급 용기;First and second raw material supply containers; 상기 제1 원료의 투입량을 제어하기 위해 상기 제1 원료 공급 용기의 원료 투입관에 설치된 정량 펌프;A metering pump installed in a raw material input pipe of the first raw material supply container to control the input amount of the first raw material; 상기 제2 원료의 투입량을 조절하기 위해 상기 제2 원료 공급 용기의 원료 투입관에 설치된 반응속도 조절밸브;A reaction rate control valve installed in a raw material input pipe of the second raw material supply container to adjust the input amount of the second raw material; 상기 반응조의 내부 일측에 설치된 pH 미터; 및A pH meter installed on one inner side of the reactor; And 상기 pH 미터에 연결되고 상기 정량 펌프를 제어하는 제어신호를 생성하는 pH 컨트롤러;A pH controller coupled to the pH meter and generating a control signal for controlling the metering pump; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 제조장치.Continuous catalyst production apparatus characterized in that it further comprises.
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