KR20120119741A - Method and apparatus for producing bisphenol a involving fouling removal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비스페놀 A의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 특히 비스페놀 A, 부성분 및 페놀을 함유하는 생성물 혼합물의 현탁 결정화를 수행할 때, 결정화기 내에 생성되는 침착물(fouling)을 제거할 수 있는 비스페놀 A의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for preparing bisphenol A, and in particular, when performing suspension crystallization of a product mixture containing bisphenol A, minor components and phenols, it is possible to remove deposits generated in the crystallizer. A method and apparatus for producing bisphenol A.
비스페놀 A는 산 촉매 존재 하에서 아세톤에 과량의 페놀을 반응시켜 제조한다. 이 반응 생성물로부터 고순도의 비스페놀 A를 취득하기 위해, 반응 생성물을 결정화(crystallization) 처리하여 비스페놀 A와 페놀의 부가물(adduct) 결정을 석출하고, 얻어진 결정 슬러리를 고/액 분리한 후 회수된 부가물 결정으로부터 페놀을 제거해 비스페놀 A를 얻게 된다.Bisphenol A is prepared by reacting an excess of phenol with acetone in the presence of an acid catalyst. In order to obtain high-purity bisphenol A from this reaction product, the reaction product is crystallized to precipitate an adduct crystal of bisphenol A and phenol, and the obtained crystal slurry is subjected to solid / liquid separation, followed by recovery. The phenol is removed from the water crystals to give bisphenol A.
연속 결정화 방법은 대용량의 반응물을 효율적으로 정제하는 방법으로 알려져 있다. 그러나 연속 결정화에 있어서의 문제점의 하나는 결정화기 내부의 침착물의 형성이다. 침착물은 예를 들어 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 A와 페놀 부가물 결정으로 이루어질 수 있다. 침착물이 발생하면 결정화기의 운전을 중단하고 침착물을 녹여내야 하므로, 안정하고 일정한 품질의 결정을 얻을 수 없으며 생산량의 감소를 가져온다.Continuous crystallization methods are known to efficiently purify a large amount of reactants. However, one problem with continuous crystallization is the formation of deposits inside the crystallizer. Deposits may consist, for example, of bisphenol A and / or bisphenol A and phenol adduct crystals. If deposits occur, the crystallizer must be shut down and the deposits must be melted, resulting in a stable and consistent quality of crystals and a reduction in yield.
결정화에 대한 일반적인 침착물 발생 방지 방법으로서는, 보온하거나 이중관의 외관에 열매체를 순환시켜 벽면의 과포화도가 크게 되는 것을 방지하는 방법, 벽면에 생성된 침착물을 제거하기 위해 긁어내는 기계로 제거하는 방법 등이 있다.Common methods for preventing deposits from crystallization include: keeping warm or circulating a heat medium in the appearance of a double tube to prevent excessive supersaturation of the wall, and removing it by a scraping machine to remove the deposits formed on the wall. There is this.
그러나, 드래프트 튜브 타입(draft tube type)의 결정화기 같은 경우에는 구조적 특성 때문에, 즉 구조물이 장애가 되어 기계로 긁어내는 방법이나 이중관을 설치하기가 쉽지 않다.However, in the case of a draft tube type crystallizer, due to its structural characteristics, that is, it is not easy to install a double tube or a method of scraping with a machine because the structure becomes a barrier.
대한민국 특허공개 제1989-12923호에서는 비스페놀 A의 농도를 조절하고 결정화기 내벽면의 온도를 내용물 용액의 온도보다 높으나 온도차가 5℃ 이하가 되도록 유지함으로써, 결정화기 내벽면에서 스케일이 생성되는 것을 방지하는 방법을 개시한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 1989-12923 regulates the concentration of bisphenol A and maintains the temperature of the inner wall of the crystallizer to be higher than the temperature of the contents solution but the temperature difference is 5 ° C. or lower, thereby preventing the formation of scale on the inner wall of the crystallizer. A method of doing this is disclosed.
대한민국 특허공개 제2008-99812호에서는 결정화기를 규칙적인 주기로 가열하여 침착물을 제거하는 방법을 개시한다.Korean Patent Publication No. 2008-99812 discloses a method for removing deposits by heating a crystallizer at regular intervals.
그러나, 상기 특허에서는 결정화기의 연속운전기간을 장기화하기에는 다소 부족한 문제가 있다.
However, the above patent has a problem that it is somewhat insufficient to prolong the continuous operation period of the crystallizer.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 비스페놀 A의 연속 결정화 방법에 적용되는 결정화기 내부에 침착물이 생성되는 것을 억제하여 연속 운전 기간을 장기화할 수 있는 비스페놀 A의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to suppress the formation of deposits in the crystallizer applied to the continuous crystallization method of bisphenol A bisphenol A which can prolong the continuous operation period It is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 페놀과 아세톤을 반응시켜 비스페놀 A를 포함하는 생성물을 얻는 단계; 및 생성물을 포함하는 결정화 원료를 결정화기에서 결정화하되, 결정화기 내부에 열수를 분사하여 결정화기에 침착된 침착물을 제거하는 단계를 포함하는 비스페놀 A의 제조방법을 제공한다.The present invention to achieve the above object, the step of reacting phenol and acetone to obtain a product comprising bisphenol A; And crystallizing the crystallization raw material including the product in a crystallizer, by spraying hot water into the crystallizer to remove deposits deposited on the crystallizer.
본 발명에서 열수의 온도는 60 내지 100℃일 수 있다. 열수의 온도가 너무 낮을 경우, 결정화 온도보다 낮아 오히려 침착물이 생성되는 것을 유발할 수 있다. 반대로, 너무 높을 경우 물의 비점을 넘으며 높은 온도로 인해 결정이 용해될 가능성이 있다.In the present invention, the temperature of the hot water may be 60 to 100 ℃. If the temperature of the hydrothermal water is too low, it may be lower than the crystallization temperature and cause the formation of deposits. On the contrary, if it is too high, it will exceed the boiling point of water and there is a possibility that the crystal will dissolve due to the high temperature.
본 발명에서 열수의 분사는 적어도 하나의 분사노즐을 통해 이루어질 수 있으며, 특히 침착물이 주로 생성되는 부위인 결정화 원료의 계면과 접촉하는 부위 및 상기 계면과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 열수를 분사할 수 있다.In the present invention, the injection of hot water may be performed through at least one injection nozzle, and in particular, hot water may be sprayed on at least one of a portion in contact with an interface of the crystallization raw material, which is a site where deposits are mainly formed, and a portion adjacent to the interface. Can be.
본 발명은 결정화기가 드래프트 튜브 타입 결정화기일 경우에 특히 유리하게 적용될 수 있다.The present invention is particularly advantageously applied when the crystallizer is a draft tube type crystallizer.
본 발명에서는 종래기술과 달리 결정화 단계에서 결정화 원료에 별도의 물을 사용하지 않을 수 있다.In the present invention, unlike the prior art, separate water may not be used for the crystallization raw material in the crystallization step.
본 발명에서 열수의 분사량은 결정화 원료 전체 중량에 대하여 2 중량% 이하일 수 있으며, 이에 따라 열수는 종래에 결정화 원료로서 평균 결정 입자크기를 증가시키기 위해 투입하는 물의 역할을 겸할 수 있다.In the present invention, the injection amount of hot water may be 2% by weight or less with respect to the total weight of the crystallization raw material, and thus hot water may serve as a water input to increase the average crystal grain size as a crystallization raw material.
또한, 본 발명은 페놀과 아세톤이 반응하여 비스페놀 A를 포함하는 생성물이 얻어지는 반응기; 및 반응기와 연결되어 반응기의 생성물을 포함하는 결정화 원료의 결정화가 이루어지며, 결정화 원료를 수용하는 본체와, 이 본체 내부에 설치되어 열수를 분사하는 분사노즐을 구비하는 결정화기를 포함하는 비스페놀 A의 제조장치를 제공한다.In addition, the present invention is a reactor in which a product containing bisphenol A is obtained by reacting phenol and acetone; And a crystallizer connected to the reactor to crystallize the crystallization raw material including the product of the reactor, the crystallizer including a main body accommodating the crystallization raw material and an injection nozzle installed in the main body to spray hot water. It provides a manufacturing apparatus.
본 발명이 적용되는 결정화기는 본체의 내부에 설치되는 드래프트 튜브를 포함하는 드래프트 튜브 타입 결정화기일 수 있으며, 이 결정화기는 드래프트 튜브를 본체의 내부에 지지하는 드래프트 튜브 지지대; 및 본체의 내부에 설치되고, 모터 및 회전축을 구비하는 교반기를 추가로 포함할 수 있다.The crystallizer to which the present invention is applied may be a draft tube type crystallizer including a draft tube installed inside the main body, the crystallizer comprising: a draft tube support for supporting the draft tube inside the main body; And an agitator installed inside the main body and having a motor and a rotating shaft.
본 발명에서 분사노즐은 다수의 분사구를 가질 수 있으며, 분사노즐은 침착물이 주로 생성되는 부위인 결정화 원료의 계면과 접촉하는 부위 및 상기 계면과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 분사구가 위치하도록 설치될 수 있고, 구체적으로 분사노즐은 본체의 내벽, 드래프트 튜브 지지대 및 교반기의 회전축과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 분사구가 위치하도록 설치될 수 있다.
In the present invention, the injection nozzle may have a plurality of injection holes, and the injection nozzle may be installed such that the injection hole is located at at least one of a portion in contact with an interface of the crystallization raw material, which is a portion where a deposit is mainly formed, and a portion adjacent to the interface. Specifically, the injection nozzle may be installed such that the injection port is located at at least one of the inner wall of the main body, the draft tube support and the portion adjacent to the rotating shaft of the stirrer.
본 발명에 따라 열수를 이용하여 비스페놀 A의 연속 결정화 방법에 적용되는 결정화기 내부에 침착물이 생성되는 것을 억제함으로써 연속 운전기간을 장기화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prolong the continuous operation period by suppressing the formation of deposits in the crystallizer applied to the continuous crystallization method of bisphenol A using hot water.
또한, 본 발명은 비스페놀 A/페놀 부가물의 평균 결정 입자크기를 증가시키기 위해 투입하는 1 중량%의 물을 결정화 원료와 함께 투입하지 않고, 결정화기 내의 계면 위로 노출되어 있는 구조물에 분사 노즐을 통하여 뜨거운 물의 형태로 분사함으로써, 결정 입자크기를 증가시키면서 계면 부위 구조물에 생성되는 침착물을 억제 또는 제거하는 효과가 있다.
In addition, the present invention does not add 1% by weight of water introduced to increase the average crystal grain size of the bisphenol A / phenol adduct with the crystallization raw material, and is heated through a spray nozzle to a structure exposed over the interface in the crystallizer. By spraying in the form of water, there is an effect of suppressing or removing deposits generated in the interface structure while increasing the crystal grain size.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 침착물 제거장치를 구비하는 드래프트 튜브 타입 결정화기를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a draft tube type crystallizer having a deposit removal device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 비스페놀 A의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 특히 비스페놀 A를 함유하는 생성물 혼합물의 현탁 결정화를 수행할 때, 결정화기 내에 생성되는 침착물을 제거할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for preparing bisphenol A, in particular, when performing suspension crystallization of a product mixture containing bisphenol A, it is possible to remove deposits generated in the crystallizer.
비스페놀 A는 산 촉매 존재 하에서 아세톤에 과량의 페놀을 반응시켜 제조한다. 이 반응 생성물로부터 고순도의 비스페놀 A를 취득하기 위해, 반응 생성물을 결정화 처리하여 비스페놀 A와 페놀의 부가물 결정을 석출하고, 얻어진 결정 슬러리를 고/액 분리한 후 회수된 부가물 결정으로부터 페놀을 제거해 비스페놀 A를 얻게 된다.Bisphenol A is prepared by reacting an excess of phenol with acetone in the presence of an acid catalyst. In order to obtain high-purity bisphenol A from this reaction product, the reaction product is crystallized to precipitate adduct crystals of bisphenol A and phenol, and the obtained crystal slurry is solid / liquid separated, and then phenol is removed from the recovered adduct crystal. Bisphenol A is obtained.
공업적으로 적당한 비스페놀 A의 제조방법은 공지되어 있고, 페놀과 아세톤의 산 촉매화 반응을 기초로 하며, 예를 들어 US 2,775,620 및 EP 342,758에 기재되어 있다.Industrially suitable methods for preparing bisphenol A are known and are based on acid catalyzed reactions of phenols and acetones and are described, for example, in US 2,775,620 and EP 342,758.
페놀과 아세톤의 산 촉매화 반응에서 페놀 대 아세톤의 비율은 예를 들어 5:1 이상일 수 있다. 반응은 통상 연속적으로 수행되고, 일반적으로 45 내지 110℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어 강 무기산, 예컨대 염산 또는 황산과 같은 균일 및 불균일 산, 또는 이들의 브뢴스테드 또는 루이스 산을 산 촉매로서 사용할 수 있다. 디비닐벤젠을 가교제로서 함유하는 겔-유사 또는 다공성 설포네이트화 가교된 폴리스티렌 수지(산 이온 교환제)가 바람직하게 사용될 수 있다. 촉매 이외에, 티올이 일반적으로 조촉매로서 사용될 수 있다.The ratio of phenol to acetone in the acid catalyzed reaction of phenol and acetone may be for example at least 5: 1. The reaction is usually carried out continuously and can generally be carried out at a temperature of 45 to 110 ° C. Strong inorganic acids such as, for example, homogeneous and heterogeneous acids such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or Bronsted or Lewis acids thereof can be used as the acid catalyst. Gel-like or porous sulfonated crosslinked polystyrene resins (acid ion exchangers) containing divinylbenzene as crosslinking agents may be preferably used. In addition to the catalyst, thiols can generally be used as cocatalysts.
반응기로는 예를 들어 술폰산형 양이온 교환 수지 촉매를 충전시킨 수직 고정상 반응기를 사용할 수 있으며, 이 반응기에 페놀 원료와 아세톤 원료를 유통시켜서 연속적으로 실시할 수 있다. 일정 기간 반응을 실시한 후, 운전을 정지시키고, 열화된 촉매의 세정 및 교환을 실시할 수 있다.As the reactor, for example, a vertical fixed bed reactor packed with a sulfonic acid type cation exchange resin catalyst can be used, and the phenol raw material and acetone raw material can be distributed in this reactor to be carried out continuously. After the reaction is carried out for a certain period of time, the operation can be stopped, and the deteriorated catalyst can be washed and replaced.
산 촉매 존재 하에서의 페놀과 아세톤의 반응에서, 미반응 페놀 및 아세톤 이외에, 비스페놀 A 및 물을 우선적으로 함유하는 생성물 혼합물이 형성될 수 있다. 또한, 축합 반응의 전형적인 부산물, 예를 들어 2-(4-히드록시페닐)-2-(2-히드록시페닐) 프로판(o,p-BPA), 치환된 인단, 히드록시페닐 인다놀, 히드록시페닐 크로만, 스피로 비스-인단, 치환된 인데놀, 치환된 크산텐 및 분자 골격 내에 3개 이상의 페닐 고리를 가지는 보다 고도로 축합된 화합물이 발생할 수 있다. 또한, 추가 부성분, 예컨대 아니솔, 메시틸 옥사이드, 메시틸렌 및 디아세톤 알콜이 아세톤의 자연 축합 및 원료 물질 중 불순물과의 반응의 결과로서 형성될 수 있다.In the reaction of phenol and acetone in the presence of an acid catalyst, in addition to unreacted phenol and acetone, a product mixture which preferentially contains bisphenol A and water can be formed. In addition, typical by-products of the condensation reaction, for example 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (2-hydroxyphenyl) propane (o, p-BPA), substituted indane, hydroxyphenyl indanol, hydrate Highly condensed compounds can be produced having oxyphenyl chroman, spiro bis-indane, substituted indenol, substituted xanthene and three or more phenyl rings in the molecular backbone. In addition, additional minor components such as anisole, mesityl oxide, mesitylene and diacetone alcohol may be formed as a result of the natural condensation of acetone and reaction with impurities in the raw material.
물과 같은 언급된 2차 생성물뿐만 아니라, 페놀 및 아세톤과 같은 미반응 공급 물질은 중합체를 제조하기 위한 비스페놀 A의 적합성에 유해한 영향을 미치므로, 적합한 방법으로 분리해야 한다. 특히, 폴리카르보네이트의 제조를 위해서는 고순도의 비스페놀 A가 필요하다.In addition to the mentioned secondary products such as water, unreacted feed materials such as phenol and acetone have a detrimental effect on the suitability of bisphenol A for preparing polymers and must be separated in a suitable manner. In particular, bisphenol A of high purity is required for the production of polycarbonate.
비스페놀 A의 가공 및 정제의 한 방법은 반응 혼합물을 냉각하고 현탁 결정화에서 비스페놀 A-페놀 부가물을 결정화함으로써, 비스페놀 A를 페놀과 대략적으로 등몰 결정질 부가물의 형태로 생성물 혼합물에서 분리하는 것을 포함한다. 이어서 비스페놀 A-페놀 부가물 결정을 고체/액체 분리를 위한 적합한 기구, 예컨대 회전 여과기 또는 원심분리기에 의해 액체상으로부터 분리하고 추가 정제를 위해 보낼 수 있다.One method of processing and purifying bisphenol A involves separating bisphenol A from the product mixture in the form of approximately equimolar crystalline adducts with phenols by cooling the reaction mixture and crystallizing the bisphenol A-phenol adducts in suspension crystallization. The bisphenol A-phenol adduct crystals can then be separated from the liquid phase by a suitable apparatus for solid / liquid separation such as rotary filters or centrifuges and sent for further purification.
현탁 결정화에서, 하나 이상의 냉각기에서 비스페놀 A 및 페놀을 함유하는 생성물 혼합물로부터 열을 연속적으로 또는 반연속적으로 제거함으로써, 과포화를 일으켜 비스페놀 A-페놀 부가물 결정이 결정화되도록 할 수 있다. 냉각기 이외에, 과포화 붕괴 및 그에 따른 결정화를 위해 필요한 체류 시간이 또한 결정화기에 제공될 수 있다. 결정화기로부터의 현탁액은 일반적으로 펌프에 의해 냉각기를 통해 순환될 수 있다. 추가 가공을 위해 현탁액으로부터 스트림을 연속적으로 또는 반연속적으로 방출하고, 또한 새로운 생성물 혼합물을 반응으로부터 첨가하며, 여기서 물, 아세톤 및 다른 고도의 휘발성 성분, 예컨대 조촉매는 미리 증류에 의해 생성물 혼합물로부터 완전히 또는 부분적으로 제거할 수 있다. 이러한 현탁 결정화로 비스페놀을 제조하기 위한 방법은 DE 10015014호 및 DE 19510063호에 기재되어 있다.In suspension crystallization, heat can be continuously or semi-continuously removed from the product mixture containing bisphenol A and phenol in one or more coolers, causing supersaturation to cause the bisphenol A-phenol adduct crystallization to crystallize. In addition to the cooler, the residence time necessary for supersaturation collapse and thus crystallization can also be provided to the crystallizer. The suspension from the crystallizer can generally be circulated through the cooler by a pump. The stream is continuously or semicontinuously released from the suspension for further processing and also fresh product mixture is added from the reaction, wherein water, acetone and other highly volatile components such as cocatalysts are completely removed from the product mixture by distillation in advance. Or partially removed. Methods for preparing bisphenols with this suspension crystallization are described in DE 10015014 and DE 19510063.
본 발명은 비스페놀 A의 반응물로부터 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 연속 결정화하는 과정에서, 결정화기 내의 계면 부위 구조물(결정화기 본체 내벽, 드래프트 튜브 지지대, 교반기 축 등)에 뜨거운 물을 분사하여 결정화기 내부에 생성되는 침착물을 제거 또는 생성을 억제하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the process of continuously crystallizing bisphenol A and phenol adducts from a reactant of bisphenol A, hot water is sprayed onto the interfacial site structure (crystallizer body inner wall, draft tube support, stirrer shaft, etc.) in the crystallizer to crystallize it. It is characterized by removing or inhibiting the formation of deposits formed therein.
통상적인 비스페놀 A의 결정화 과정에서는 부가물의 평균 결정 입자크기를 증가시키기 위해, 1 중량% 정도의 물을 결정화 원료와 함께 투입한다.In the conventional crystallization process of bisphenol A, about 1% by weight of water is added together with the crystallization raw material in order to increase the average crystal grain size of the adduct.
본 발명에 따르면, 1 중량%의 물을 결정화 원료와 함께 투입하지 않고, 결정화기 내의 계면 부위에 노출되어 있는 구조물, 예를 들어 결정화기 본체 내벽, 드래프트 튜브 지지대, 교반기 축 등에 분사노즐을 통해 스팀 응축수(steam condensate)와 같은 뜨거운 물의 형태로 분사한다.According to the present invention, 1% by weight of water is not introduced together with the crystallization raw material, but steam is sprayed through a spray nozzle to a structure exposed to the interface portion of the crystallizer, for example, the inner wall of the crystallizer main body, the draft tube support, the stirrer shaft, and the like. Spray in the form of hot water such as steam condensate.
이를 통해 계면 부위 구조물의 온도를 내용물인 결정화 원료(비스페놀 A 등)보다 높게 유지함으로써, 물에 의한 비스페놀 A/페놀 부가물의 국부적인 용해도 증가를 통해 결정화기 내부의 침착물을 제거 또는 생성을 억제하게 된다. 또한, 분사되어 결정화 원료에 첨가되는 열수에 의한 결정 입자크기 증가효과도 얻을 수 있다.This keeps the temperature of the interfacial structure higher than the crystallization raw material (such as bisphenol A), thereby removing or inhibiting the formation of deposits inside the crystallizer through local increase in solubility of the bisphenol A / phenol adduct by water. do. In addition, the effect of increasing the crystal grain size by hot water sprayed and added to the crystallization raw material can be obtained.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 침착물 제거장치를 구비하는 드래프트 튜브 타입 결정화기를 개략적으로 도시한 것으로, 본 발명은 드래프트 튜브 타입 결정화기일 경우에 특히 유리하게 적용될 수 있다.1 schematically shows a draft tube type crystallizer having a deposit removal device in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the present invention being particularly advantageous in the case of a draft tube type crystallizer.
도 1에 도시된 바와 같이, 드래프트 튜브 타입 결정화기는 결정화기 본체(5), 드래프트 튜브(3), 교반기(2), 드래프트 튜브 지지대(support rod)(1) 등으로 구성되고, 침착물 제거장치로서 적어도 하나 이상의 분사노즐(6) 등을 구비한다.As shown in FIG. 1, the draft tube type crystallizer is composed of a
결정화기 본체(5)는 결정화 원료를 수용하고, 스테인리스 스틸, 유리 등의 재질로 제작되며, 열교환을 위한 자켓을 구비하는 것이 바람직하다.The crystallizer
결정화 원료는 비스페놀 A를 포함하고, 페놀 등을 포함할 수 있으며, 결정 입자크기를 증가시키기 위한 물을 포함하지 않는다.The crystallization raw material includes bisphenol A, may include phenol, and the like, and does not include water for increasing the crystal grain size.
결정화 원료는 결정화기 본체(5)의 내부에 일정 높이까지 채워지며, 통상적으로 액상을 이루면서 그 상부에 공기 등과 같은 기체와 계면(4)을 형성한다.The crystallization raw material is filled to the inside of the
드래프트 튜브(3)는 내용물인 결정화 원료의 균일한 혼합을 위해 본체의 내부에 설치되며, 드래프트 튜브 지지대(1)에 의해 지지된다. 도면에는 드래프트 튜브(3)가 대략 원통형으로 설치되어 있지만, 드래프트 튜브(3)의 형상 및 개수는 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.The
교반기(2)는 내용물인 결정화 원료의 균일한 혼합을 위해 본체의 내부에 설치되며, 모터(M)에 의해 구동되고, 축에 의해 회전 가능하게 지지된다.The
분사노즐(6)은 좁은 영역만 분사하는 형태보다는 결정화기 내부 구조물, 예를 들어 본체(5)의 내벽, 드래프트 튜브 지지대(1), 교반기(2)의 회전축 등에 열수를 골고루 분사시켜 구조물이 충분히 적셔질 수 있도록, 예를 들어 샤워기나 스프링쿨러처럼 여러 방향으로 형성된 다수의 분사구를 구비하는 것이 바람직하다.The spray nozzle 6 sprays hot water evenly in the crystallizer internal structure, for example, the inner wall of the
분사구는 대개 분사노즐(6)의 하단 부위에 형성되지만, 그 위치는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 분사노즐(6)의 중간 부위 및/또는 상단 부위에 형성될 수 있고, 또한 분사노즐(6)의 전체 걸쳐서 형성될 수도 있다.The injection hole is usually formed at the lower end of the injection nozzle 6, but the position thereof is not particularly limited, and may be formed at, for example, the middle part and / or the upper part of the injection nozzle 6, and also the injection nozzle 6 May be formed throughout.
도 1과 같은 드래프트 튜브 타입 결정화기의 경우, 비스페놀 A와 페놀 부가물의 연속식 결정화 과정에서, 결정화 원료의 계면(4) 부위, 즉 본체(5)의 내벽, 교반기(2)의 축, 드래프트 튜브 지지대(1) 등에 주로 침착물이 생성된다. 계면 부위는 도 1에 예시된 분사부위(7)와 대략 일치한다.In the case of the draft tube type crystallizer as shown in FIG. 1, in the continuous crystallization process of bisphenol A and the phenol adduct, the interface 4 portion of the crystallization raw material, that is, the inner wall of the
따라서, 분사노즐(6)은 침착물이 주로 생성되는 부위인 결정화 원료의 계면(4)과 접촉하는 부위 및 상기 계면(4)과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 분사구가 위치하도록 설치되는 것이 바람직하고, 구체적으로 도 1에 예시된 바와 같이, 분사노즐(6)은 분사부위(7)인 본체(5) 내벽, 드래프트 튜브 지지대(1) 및 교반기(2) 회전축의 인접부위 중 적어도 한 곳에, 바람직하게 복수의 위치에 분사구가 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.Therefore, the injection nozzle 6 is preferably installed so that the injection hole is located at at least one of the site of contact with the interface 4 of the crystallization raw material, which is the site where deposits are mainly formed, and the area adjacent to the interface 4. In particular, as illustrated in FIG. 1, the injection nozzle 6 is preferably located at least one of the inner wall of the
이와 같이, 열수의 분사는 적어도 하나의 분사노즐(6)을 통해 이루어지되, 침착물이 주로 많이 생성되는 특정 부위, 예를 들어 도 1에 예시된 바와 같이, 결정화 원료의 계면(4) 부위인 분사부위(7)에만 부분적으로 열수를 분사하는 것이 바람직하나, 열수를 결정화기의 내부 전체에 걸쳐 분사할 수도 있다.As such, the injection of hot water is carried out through at least one injection nozzle 6, which is a specific site where a large amount of deposits are produced, for example, the interface 4 site of the crystallization raw material, as illustrated in FIG. It is preferable to partially inject hot water only into the
분사되는 열수의 온도는 60 내지 100℃인 것이 바람직하다. 열수의 온도가 너무 낮을 경우, 특히 60℃ 미만일 경우, 결정화 온도보다 낮아 오히려 침착물이 생성되는 것을 유발할 수 있다. 반대로 열수의 온도가 너무 높을 경우 물의 비점을 넘으며 높은 온도로 인해 결정이 용해될 가능성이 있다. 열수로는 예를 들어 80℃ 정도의 스팀 응축수를 사용할 수 있다.It is preferable that the temperature of hot water sprayed is 60-100 degreeC. If the temperature of the hydrothermal water is too low, especially below 60 ° C., it may be lower than the crystallization temperature, rather causing the formation of deposits. Conversely, if the temperature of the hot water is too high, it will exceed the boiling point of water and there is a possibility that the crystal will dissolve due to the high temperature. As hot water, steam condensate of about 80 ° C. may be used.
열수의 분사조건은 특별히 제한되지 않으며, 연속적으로 또는 간헐적으로 분사할 수 있다.The hot water spray conditions are not particularly limited and can be sprayed continuously or intermittently.
열수의 분사량은 반응 내용물인 결정화 원료 전체 중량 대하여 2 중량% 이하, 특히 대략 1 중량%인 것이 바람직하고, 연속적으로 분사 가능하도록 분사량을 조절하는 것이 바람직하다. 이에 따라 열수는 종래에 결정화 원료로서 평균 결정 입자크기를 증가시키기 위해 투입하는 물의 역할을 겸할 수 있다.It is preferable that the injection amount of hot water is 2 weight% or less, especially about 1 weight% with respect to the total weight of the crystallization raw material which is reaction content, and it is preferable to adjust the injection amount so that it can spray continuously. Accordingly, the hot water may serve as a water input to increase the average crystal grain size as a crystallization raw material.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following Examples.
[실시예][Example]
결정화 현상을 모사하기 위해, 자켓이 달린 1 L 유리 반응기에 드래프트 튜브를 설치하고, 비스페놀 A 33.8 중량%, 페놀 61.2 중량%, 기타 하이드로 카본류 4 중량%를 투입하고 교반기로 교반하였다.In order to simulate the crystallization phenomenon, a draft tube was installed in a jacketed 1 L glass reactor, 33.8 weight% of bisphenol A, 61.2 weight% of phenol, and 4 weight% of other hydrocarbons were added and stirred with a stirrer.
내용물인 결정화 원료가 완전히 녹을 때까지 가열한 후 냉각하여 비스페놀 A/페놀 부가물을 결정화하였다. 결정이 충분히 생성된 후 드래프트 튜브를 지지하는 지지대의 계면 위쪽 부위에 80℃로 가열한 물을 분사노즐을 통해 조금씩 분사하였다.Bisphenol A / phenol adduct was crystallized by heating until the crystallization raw material as a content melt | dissolved completely, and cooling. After sufficient crystals were formed, water heated at 80 ° C. was sprayed little by little through a spray nozzle to an upper portion of the interface of the support for supporting the draft tube.
열수의 분사량은 전체 내용물 중량 대비 2 중량%를 넘지 않도록 하였으며, 약 3시간 동안 연속적으로 분사하였다.The injection amount of hot water was not more than 2% by weight based on the total weight of the contents, and was continuously sprayed for about 3 hours.
침착물이 생길만한 충분한 시간 후에도, 드래프트 튜브 지지대에 침착물이 생성되지 않았다.Even after sufficient time for deposits to form, no deposits formed on the draft tube supports.
[비교예][Comparative Example]
1 중량%의 물을 결정화 원료와 함께 넣고, 드래프트 튜브 지지대에는 뜨거운 물을 분사하지 않은 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방법으로 결정화하였다.1% by weight of water was added together with the crystallization raw material and crystallized in the same manner as in Example, except that hot water was not injected into the draft tube support.
결정화 3시간 후에 계면부위의 드래프트 튜브 지지대, 교반기 축 부위에 상당량의 침착물이 생성되었고, 하루가 지난 후에는 침착물이 점점 커져서 계면부위를 완전히 뒤덮었다.
After 3 hours of crystallization, significant amounts of deposits were formed on the draft tube support and stirrer shaft at the interface, and after one day the deposits became larger and completely covered the interface.
1: 지지대
2: 교반기
3: 드래프트 튜브
4: 계면
5: 결정화기 본체
6: 분사노즐
7: 분사부위1: Support
2: stirrer
3: draft tube
4: interface
5: crystallizer body
6: injection nozzle
7: spraying site
Claims (13)
생성물을 포함하는 결정화 원료를 결정화기에서 결정화하되, 결정화기 내부에 열수를 분사하여 결정화기에 침착된 침착물을 제거하는 단계를 포함하는 비스페놀 A의 제조방법.
Reacting phenol with acetone to obtain a product comprising bisphenol A; And
Crystallizing the raw material containing the product in the crystallizer crystallization method, comprising the step of spraying hot water inside the crystallizer to remove the deposits deposited on the crystallizer.
열수의 온도는 60 내지 100℃인 비스페놀 A의 제조방법.
The method of claim 1,
Process for producing bisphenol A, the temperature of the hot water is 60 to 100 ℃.
열수를 분사노즐을 통해 분사하는 비스페놀 A의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing bisphenol A for spraying hot water through the injection nozzle.
결정화 원료의 계면과 접촉하는 부위 및 상기 계면과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 열수를 분사하는 비스페놀 A의 제조방법.
The method of claim 1,
A method for producing bisphenol A by spraying hot water on at least one of a portion in contact with an interface of a crystallization raw material and a portion adjacent to the interface.
결정화기는 드래프트 튜브 타입 결정화기인 비스페놀 A의 제조방법.
The method of claim 1,
Crystallization machine is a draft tube type crystallizer.
결정화 원료는 물을 포함하지 않는 비스페놀 A의 제조방법.
The method of claim 1,
A process for producing bisphenol A, wherein the raw material of crystallization does not contain water.
열수의 분사량은 결정화 원료 전체 중량에 대하여 2 중량% 이하인 비스페놀 A의 제조방법.
The method of claim 1,
The injection quantity of hot water is the manufacturing method of bisphenol A which is 2 weight% or less with respect to the total weight of a crystallization raw material.
반응기와 연결되어 반응기의 생성물을 포함하는 결정화 원료의 결정화가 이루어지며, 결정화 원료를 수용하는 본체와, 이 본체 내부에 설치되어 열수를 분사하는 분사노즐을 구비하는 결정화기를 포함하는 비스페놀 A의 제조장치.
A reactor in which phenol and acetone react to obtain a product containing bisphenol A; And
Crystallization of the crystallization raw material including the product of the reactor is connected to the reactor is made, the production of bisphenol A comprising a crystallizer having a main body for accommodating the crystallization raw material and an injection nozzle installed in the body to spray hot water Device.
결정화기는 본체의 내부에 설치되는 드래프트 튜브를 포함하는 드래프트 튜브 타입 결정화기인 비스페놀 A의 제조장치.
9. The method of claim 8,
Crystallizer is a draft tube type crystallizer comprising a draft tube installed inside the main body of Bisphenol A production apparatus.
결정화기는 드래프트 튜브를 본체의 내부에 지지하는 드래프트 튜브 지지대; 및
본체의 내부에 설치되고, 모터 및 회전축을 구비하는 교반기를 추가로 포함하는 비스페놀 A의 제조장치.
10. The method of claim 9,
The crystallizer includes a draft tube support for supporting the draft tube inside the body; And
An apparatus for producing bisphenol A, which is provided inside the main body and further comprises a stirrer having a motor and a rotating shaft.
분사노즐은 다수의 분사구를 갖는 비스페놀 A의 제조장치.
The method of claim 10,
The injection nozzle is bisphenol A manufacturing apparatus having a plurality of injection holes.
분사노즐은 결정화 원료의 계면과 접촉하는 부위 및 상기 계면과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 분사구가 위치하도록 설치되는 비스페놀 A의 제조장치.
The method of claim 11,
The injection nozzle is a device for producing bisphenol A is installed so that the injection port is located in at least one of the portion in contact with the interface and the interface adjacent to the crystallization raw material.
분사노즐은 본체의 내벽, 드래프트 튜브 지지대 및 교반기의 회전축과 인접하는 부위 중 적어도 한 곳에 분사구가 위치하도록 설치되는 비스페놀 A의 제조장치.The method of claim 12,
The injection nozzle is bisphenol A manufacturing apparatus is installed so that the injection port is located at at least one of the inner wall of the main body, the draft tube support and the portion adjacent to the rotating shaft of the stirrer.
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