KR20150010636A - 기액 분리 장치 - Google Patents

기액 분리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150010636A
KR20150010636A KR20140090325A KR20140090325A KR20150010636A KR 20150010636 A KR20150010636 A KR 20150010636A KR 20140090325 A KR20140090325 A KR 20140090325A KR 20140090325 A KR20140090325 A KR 20140090325A KR 20150010636 A KR20150010636 A KR 20150010636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cone
housing
unit
sealing member
diameter
Prior art date
Application number
KR20140090325A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101617090B1 (ko
Inventor
신대영
주은정
이동권
허창회
이종구
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201480003655.2A priority Critical patent/CN104884157B/zh
Priority to US14/438,470 priority patent/US9364780B2/en
Priority to JP2015540622A priority patent/JP6152609B2/ja
Priority to EP14826901.2A priority patent/EP3023142B1/en
Priority to PCT/KR2014/006528 priority patent/WO2015009095A1/ko
Publication of KR20150010636A publication Critical patent/KR20150010636A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101617090B1 publication Critical patent/KR101617090B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0047—Atomizing, spraying, trickling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • B01D19/0057—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused the centrifugal movement being caused by a vortex, e.g. using a cyclone, or by a tangential inlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/08—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in rotating vessels; Atomisation on rotating discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/30—Fractionating columns with movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/006—Baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1812—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1887—Stationary reactors having moving elements inside forming a thin film
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00247—Fouling of the reactor or the process equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/0077—Baffles attached to the reactor wall inclined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/0077—Baffles attached to the reactor wall inclined
    • B01J2219/00774—Baffles attached to the reactor wall inclined in the form of cones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00779—Baffles attached to the stirring means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
    • B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
    • B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

본 발명은 기액 분리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내부에 마련된 회전축; 상기 회전축을 회전시키기 위한 구동부; 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전축에 장착되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 회전 콘; 및 상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개 이상의 제1 단위체가 연결됨으로써 형성되고, 상기 회전 콘과 이격되도록 상기 하우징 내에 배치되며, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 고정 콘을 포함하는 기액 분리 장치가 제공된다.

Description

기액 분리 장치{Apparatus for separating gas and liquid}
본 발명은 기액 분리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 분할 가능 또는 접힘 가능한 고정 콘 또는 실링부재를 포함하는 기액 분리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 화학반응을 통해 생성물을 얻기 위해서는 반응장치가 필요하다. 이러한 반응장치로는 통상 하나의 반응기에 원료생성물을 첨가한 후 교반을 수행하는 회분식 반응기가 이용되고 있다. 하지만 회분식 반응기를 이용하는 경우, 빠른 물질전달속도를 요구하는 반응에 대해서는 충분한 반응이 이루어지지 않아 다량의 미원료 생성물이 발생할 수 있다. 또한, 촉매를 사용하는 경우 촉매의 분리공정이 필수적이어서 대용량이 될수록 비용이 상승하는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-961,765호는 스피닝 디스크 반응장치(spinning disc reactor)를 개시하고 있으나, 스피닝 디스크가 수평으로 배치되어 있어, 원료 반응물의 디스크 내 체류 시간이 짧다는 문제점이 있다. 이에 기울기를 가진 디스크, 즉 콘을 다단 설치함으로써, 원료 반응성물의 체류 시간을 향상시킬 수 있는 스피닝 콘 컬럼(spinning cone column, SCC)이 제안되고 있다.
특히, 스피닝 콘 컬럼은 하나의 컬럼 내부에 회전축을 중심으로 회전하는 회전 콘과 회전하지 않는 고정 콘(stationary cone 또는 stator)이 교대로 설치된다.
여기서 유체가 최상단의 회전 콘으로 투입되면, 유체는 회전 콘 표면 위에서 원심력에 의해 얇은 필름 형태로 펴지며, 하부에 위치된 고정 콘으로 이동하게 된다. 회전 콘과 달리 고정 콘에서는, 회전 콘에서 제공된 원심력에 의한 이동성을 일부 유지하면서, 중력에 의해 하부로 이동하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 스피닝 콘 컬럼을 구성하는 고정 콘의 사시도이다.
도 1에 도시된 고정 콘을 사용하는 경우, 스피닝 콘 컬럼 내부로의 접근성이 떨어지는 문제가 발생한다. 고정 콘에 문제가 발생하지 않도록 유지하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 고정 콘에 문제가 발생한 경우 이를 보수하는 것도 어렵다.
한편, 유체가 고정 콘의 외측으로 흐르지 않도록, 고정 콘은 하우징과의 공차가 거의 없도록 설치된다. 이러한 경우, 고정 콘을 설치하거나 해체하는 작업이 매우 어려워지는 문제가 발생한다.
한국등록특허 제10-961,765호 미국등록특허 제4,339,398호 한국공개특허 제10-2012-0132419호 한국공개특허 제10-2012-0132422호
본 발명은 고정 콘의 설치 및 분리가 용이한 기액 분리 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 반응물이 고정 콘의 외측으로 유동하는 것을 방지할 수 있는 기액 분리 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내부에 마련된 회전축; 상기 회전축을 회전시키기 위한 구동부; 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전축에 장착되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 회전 콘; 및 상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개 이상의 제1 단위체가 연결됨으로써 형성되고, 상기 회전 콘과 이격되도록 상기 하우징 내에 배치되며, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 고정 콘을 포함하는 기액 분리 장치가 제공된다.
여기서 각 제1 단위체는 상기 하우징의 내벽에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 상기 기액 분리 장치는 상기 하우징의 내벽으로부터 상기 회전축을 향하여 돌출되고, 제1 단위체를 지지하기 위한 지지부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 제1 단위체에는 상기 지지부를 향하여 연장된 돌기가 형성되고, 상기 지지부에는, 상기 돌기가 삽입되기 위한 결속홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 결속홀은, 상기 지지부를 관통하도록 형성되고, 상기 돌기는, 상기 제1 단위체가 상기 지지부에 안착된 상태에서, 상기 결속홀 외부로 돌출될 수 있다.
또한, 인접하는 2개의 제1 단위체는, 서로에 대하여 분리 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 상기 고정 콘은, 인접하는 2개의 제1 단위체의 측단부의 적어도 일부영역이 중첩되도록 연결됨으로써 형성될 수 있다.
또한, 인접한 2개의 상기 제1 단위체 중, 하나의 상기 제1 단위체의 측단부에는 제1 단차가 마련되고, 다른 하나의 상기 제1 단위체의 측단부에는 상기 제1 단차와 반대방향으로 형성된 제2 단차가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 단차에는 제1 돌출부가 형성되고, 상기 제2 단차에는 상기 제1 돌출부가 삽입되도록 함몰된 제1 홈부가 형성될 수 있다.
또한, 제1 단위체는, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형의 본체부; 및 일정한 직경을 갖도록 상기 본체부로부터 하부로 연장된 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기액 분리 장치는 상기 본체부 또는 상기 연장부를 접촉 지지하기 위하여 하우징에 삽입되며, 중앙에 개구부를 갖는 링 형상의 실링 부재를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 실링부재는, 상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개의 제2 단위체가 연결됨으로써 형성될 수 있다.
또한, 인접한 2개의 상기 제2 단위체는 힌지 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내부에 마련된 회전축; 상기 회전축을 회전시키기 위한 구동부; 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전축에 장착되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 회전 콘; 상기 회전 콘과 이격되도록 배치되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하도록 형성된 본체부 및 상기 본체부로부터 하측으로 연장된 연장부를 포함하는 고정 콘; 및 상기 고정 콘을 지지하기 위해 상기 하우징에 삽입되며, 상기 고정 콘의 최대 직경보다 큰 직경을 갖는 실링부재를 포함하는 기액 분리 장치가 제공된다.
여기서 상기 실링 부재는, 중앙에 개구부를 갖는 링 형상의 와셔(washer)일 수 있다.
또한, 상기 와셔의 외경은, 고정 콘의 최대 직경보다 클 수 있다.
또한, 상기 실링부재는, 상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개의 제2 단위체가 연결됨으로써 형성될 수 있다.
또한, 상기 실링부재는, 인접하는 2개의 제2 단위체의 측단부의 적어도 일부영역이 중첩되도록 연결됨으로써 형성될 수 있다.
또한, 인접한 2개의 제2 단위체 중, 하나의 제2 단위체의 측단부에는 제3 단차가 마련되고, 다른 하나의 제2 단위체의 측단부에는 상기 제3 단차의 반대방향으로 형성된 제4 단차가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제3 단차에는, 제2 돌출부가 형성되고, 상기 제4 단차에는, 상기 제2 돌출부가 삽입되도록 함몰된 제2 홈부가 형성될 수 있다.
또한, 인접한 2개의 상기 제2 단위체는 힌지 결합될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 하나의 실시예와 관련된 기액 분리 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
고정 콘을 복수 개의 단위체로 분할하여 연결시킴으로써 고정 콘의 설치 및 해체가 용이하다.
또한, 고정 콘과 하우징 사이에 공차가 발생하는 경우에도, 고정 콘의 직경보다 큰 직경을 갖는 실링 부재를 배치시킴으로써, 고정 콘 외측으로 반응물이 유동하는 것을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 고정 콘의 최대 직경을 하우징의 내경보다 작게 형성할 수 있으므로, 고정 콘의 설치 및 분리가 용이하다.
또한, 기액 분리 장치의 설치, 유지, 및 보수가 용이하다.
도 1은 종래기술에 따른 스피닝 콘 컬럼을 구성하는 고정 콘의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기액 분리 장치의 단면도이다
도 3은 도 2에 도시된 고정 콘의 평면도이다
도 4는 도 2에 도시된 고정 콘과 지지부의 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 고정 콘의 분해사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 제1 단위체의 결합관계를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기액 분리 장치의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기액 분리 장치의 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 고정 콘과 실링부재의 사시도이다.
도 10은 도 8에 도시된 고정 콘의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 8에 도시된 실링부재의 분해사시도이다.
도 12는 도 8에 도시된 제2 단위체의 결합관계를 도시한 단면도이다.
도 13은 도 11에 도시된 실링부재의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 실링부재의 작동과정을 도시한 측면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예와 관련된 기액 분리 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기액 분리 장치의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 고정 콘의 평면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 고정 콘과 지지부의 사시도이고, 도 5는 도 2에 도시된 고정 콘의 분해사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 기액 분리 장치는, 하우징(100)과 상기 하우징(100)의 내부에 구비된 회전축(110) 및 상기 회전축(110)을 회전시키기 위한 구동부(125)를 포함한다.
또한, 상기 기액 분리 장치는, 상기 회전축(110)을 중심으로 회전하도록 상기 회전축(110)에 장착되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 회전 콘(120) 및 상기 회전 콘(120)과 이격되도록 상기 하우징(100)에 고정되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 고정 콘(130)을 포함한다.
상기 하우징(100)은 내부에 회전축(110), 회전 콘(120) 및 고정 콘(130)을 수용하는 공간을 갖는 중공의 실린더(관형)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징(100)은 높이방향을 따라 연장된 컬럼(Column) 일 수 있다. 일 실시태양으로, 상기 하우징(100)은 스테인리스 스틸로 형성될 수 있지만, 상기 하우징(100)의 재질은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 하우징(100)은, 상기 하우징(100)으로 반응물이 공급되기 위한 제1 공급부(111) 및 하우징(100)으로 기체가 공급되기 위한 제2 공급부(113)를 각각 구비할 수 있다.
여기서, 반응물은 중력에 의해서 하측(하우징의 높이방향의 하단부)으로 이동하므로, 반응물을 공급하기 위한 제1 공급부(111)는 하우징(100)의 상단부(높이방향의 상단부)에 구비될 수 있다. 이때, 제1 공급부(111)는 2개 이상의 반응물을 공급할 수 있도록, 2개 이상으로 구비될 수 있다.
또한, 기체는 반응물과 반대방향인 상측(높이방향의 상단부)으로 이동하면서 반응물과 반응하므로, 기체를 공급하기 위한 제2 공급부(113)는 하우징(100)의 하단부에 구비될 수 있다.
한편, 상기 하우징(100)은 하우징(100)으로부터 잔여기체를 배출하기 위한 배출부(115) 및 하우징(100)으로부터 생성물을 수집하기 위한 수집부(117)를 각각 구비할 수 있다.
여기서, 잔여기체는 하우징(100)의 상측으로 이동하면서 반응물과 반응한 후의 기체이다. 따라서, 잔여기체를 배출하기 위한 배출부(115)는 하우징(100)의 상단부에 구비될 수 있다. 또한, 생성물은 반응물이 하우징(110)의 하측으로 이동하면서 기체와 반응하거나 기체 처리되어 생성된 것이다. 따라서, 생성물을 수집하기 위한 수집부(117)는 하우징(110)의 하단부에 구비될 수 있다.
구체적으로, 제1 공급부(111)와 배출부(115)는 하우징(110)의 상단부에 각각 구비될 수 있고, 제2 공급부(113)와 수집부(117)는 하우징(100)의 하단부에 각각 구비될 수 있는 것이다.
다만, 제1 공급부(111), 제2 공급부(113), 배출부(115), 및 수집부(117)의 위치는 예시적인 것으로 반드시 상술한 위치에 한정되는 것은 아니다.
상기 회전축(110)은 회전 콘(120)을 회전시키는 역할을 수행하며, 하우징(100)의 내부에 하우징(100)의 높이방향(예를 들어, 상하방향)을 따라 형성된다.
여기서, 상기 회전축(110)은 모터와 같은 구동부(125)와 연결되며, 상기 구동부(125)는 상기 회전축(110)을 회전시키는 기능을 수행한다.
한편, 상기 회전 콘(120)은 상기 회전축(110)을 중심으로 회전하도록 상기 회전축(120)에 장착된다. 또한, 상기 회전 콘(120)은 상기 하우징(100)의 높이방향을 기준으로 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소할 수 있다. 구체적으로, 상기 회전 콘(130)은 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성될 수 있다.
상기 회전 콘(120)과 상기 고정 콘(140)은 상기 회전축(110)의 높이방향을 따라 교대로 위치될 수 있다. 또한, 복수 개의 회전 콘(120)은 상기 회전축(110)에 소정 간격을 두고 각각 장착될 수 있다. 또한, 복수 개의 고정 콘(130)은 상기 하우징(100)에 소정 간격을 두고 각각 고정될 수 있다.
한편, 어느 한 회전 콘(130)은 상기 하우징(100)의 높이방향에 따른 최상단에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 회전축(110)의 높이방향을 따라, 최상단에 회전 콘(130)이 장착되고, 그 하부에 고정 콘(120)과 회전 콘(130)이 교대로 장착될 수 있다.
이러한 구조에서, 제1 공급부(111)를 통해 유입된 반응물은 최상단에 위치한 회전 콘(130)으로 전달된다. 또한, 상기 하우징(100)으로 공급된 반응물은, 회전 콘(120)의 회전에 따른 원심력에 의해서 회전 콘(120)의 상단 방향으로 이동한 후, 회전 콘(120)으로부터 떨어져, 고정 콘(130)으로 전달된다.
또한, 상기 회전 콘(120)은 그 하단부가 상기 회전축(110)에 장착된다. 따라서, 회전축(110)이 구동부(125)에 의해서 회전하면, 회전 콘(120)은 회전축(110)을 기준으로 회전할 수 있다. 또한, 회전 콘(120)은 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된다. 일 실시태양으로, 회전 콘(120)은 종단면을 기준으로 볼 때 전체적으로 "V"자 형으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 고정 콘(130)은 하우징(100) 내에 고정되며, 상기 회전 콘과 이격되도록 상기 하우징(100) 내에 배치된다. 또한, 상기 고정 콘(130)은 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된다. 일 실시태양으로, 고정 콘(130)은 종단면을 기준으로 볼 때 전체적으로 "V"자 형으로 형성될 수 있다. 이때, 고정 콘(130)은 회전 콘(120)과 이격되고, 회전 콘(120)의 외측을 둘러싸는 형상으로 형성된다. 따라서, 고정 콘(130)은 회전 콘(120)으로부터 반응물을 전달받을 수 있다.
또한, 고정 콘(130)의 하단에는 회전축(110)을 통과시키는 홀이 형성되므로, 반응물은 고정 콘(130)의 하단으로부터 고정 콘(130)의 하측에 배치된 회전 콘(120)으로 전달될 수 있다.
한편, 고정 콘(130)은 적어도 2개 이상의 제1 단위체(135)가 연결됨으로써 형성될 수 있다. 또한, 적어도 2개 이상의 제1 단위체는 회전축(110)의 원주방향을 따라 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 단위체(135)는 상기 회전축(110)의 원주방향을 따라 고정 콘(130)이 n(n은 2 이상의 자연수)개로 분할된 형상을 가지 수 있다. 따라서, 제1 단위체(135)를 하나씩 삽입하고, 인접하는 2개의 제1 단위체(135)를 연결시킴으로써 상기 고정 콘(130)은 하우징(100)에 용이하게 설치될 수 있다. 또한, 인접하는 2개의 제1 단위체(135)를 분리시키고, 제1 단위체(135)를 하우징(100) 외부로 인출시킴으로써, 상기 고정 콘(130)은 하우징(100)으로부터 용이하게 분리될 수 있다.
또한, 상기 고정 콘(130)은 상기 하우징(100)의 내벽에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 각 제1 단위체(135)는 상기 하우징(100)의 내벽에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 인접하는 2개의 제1 단위체(135)는, 서로에 대하여 분리 가능하게 연결될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 고정 콘(130)은, 인접하는 2개의 제1 단위체(135)의 측단부의 적어도 일부영역이 중첩되도록 연결됨으로써 형성될 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 인접한 2개의 제1 단위체(135) 중, 하나의 제1 단위체(135)의 측단부에는 제1 단차(138a)가 마련될 수 있고, 다른 하나의 제1 단위체(135)의 측단부에는 제1 단차(138a)와 반대방향으로 형성된 제2 단차(138b)가 마련될 수 있다. 즉, 인접한 2개의 제1 단위체(135)들의 측단부에는 상호 대응하는 형상의 제1 단차(138a)와 제2 단차(138b)가 각각 형성될 수 있는 것이다.
여기서, 제1 단차(138a)와 제2 단차(138b)를 결합시킴으로써, 2개 이상의 제1 단위체(135)로 고정 콘(130)을 형성할 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 제1 단차(138a)에는 제1 돌출부(139a)가 형성될 수 있고, 제2 단차(138b)에는 제1 돌출부(139a)가 삽입되도록 함몰된 제1 홈부(139b)가 형성될 수 있다. 따라서, 제1 단차(138a)와 제2 단차(138b)를 결합시키면, 제1 돌출부(139a)가 제1 홈부(139b)에 삽입된다.
상술한 바와 같이, 제1 단차(138a), 제2 단차(138b), 제1 돌출부(139a), 제1 홈부(139b)를 제1 단위체(135)에 양 측단부에 각각 형성함으로써, 인접한 2개의 제1 단위체(135) 간의 결합 면적이 증가한다. 따라서, 인접한 제2 단위체(155) 간의 결합력을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인접한 제2 단위체(155) 사이로 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 제1 단위체(135)에 제1 단차(138a), 제2 단차(138b), 제1 돌출부(139a), 제1 홈부(139b)를 각각 형성하는 것은 예시적인 것으로, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니다. 당업계에 공지된 모든 방식으로 인접한 2개의 제1 단위체(135)는 상호 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 기액 분리 장치는, 상기 하우징(100)의 내벽으로부터 상기 회전축(110)을 향하여 돌출되고, 제1 단위체(135)를 지지하기 위한 지지부(140)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 지지부(140)는 복수 개의 제1 단위체(135)를 각각 지지할 수 있다. 상기 지지부(140)는 고정 콘(130)의 설치나 해체를 용이하게 하고 고정 콘(130)을 안정적으로 지지하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 지지부(140)는 하우징(100)의 내벽으로부터 회전축(110) 방향으로 돌출된다. 또한, 상기 지지부(140)는 고정 콘(130)의 일부영역을 통과시키기 위한 개구부를 갖는 링 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 지지부(140)는 하우징(100)과 일체로 형성될 수도 있고, 상기 하우징(100)과 별도로 형성될 수도 있다.
고정 콘(130)을 설치하는 경우, 상기 지지부(140)로 고정 콘(130)의 상단을 지지할 수 있다. 또한, 고정 콘(130)을 지지부(140)로부터 분리함으로써, 고정 콘(130)을 상기 하우징(100)으로부터 분리시킬 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 단위체(135)에는 상기 지지부(140)를 향하여 연장된 돌기(137)가 형성될 수 있고, 상기 지지부(140)에는, 상기 돌기(137)가 삽입되기 위한 결속홀(145)이 형성될 수 있다. 상기 돌기(137)는 고정 콘(130)의 상단에서 하측으로 돌출될 수 있다. 상기 결속홀(145)은 상기 지지부(140)를 상하방향으로 관통하도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 돌기(137)는, 상기 제1 단위체(135)가 상기 지지부(140)에 안착된 상태에서, 상기 결속홀(145) 외부로 돌출될 수 있다. 따라서, 고정 콘(130)의 돌기(137)를 지지부(140)의 결속홀(145)에 삽입하고, 고정 콘(130)을 지지부(140)에 안정적으로 결합시킬 수 있다.
구조적인 안정성을 확보하기 위해서, 고정 콘(130)을 구성하는 각각의 제1 단위체(135)마다 적어도 한 개의 돌기(137)를 형성할 수 있다. 도 4를 참조하면, 이러한 돌기(137)의 개수와 대응하는 개수의 결속홀(145)이 상기 지지부(140)에 마련될 수 있다.
한편, 고정 콘(130)과 하우징(100)의 내벽에 공차에 의한 유격이 발생할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에도 상술한 지지부(140)를 통해 유체(예를 들어, 반응물)가 상기 유격을 통과하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고정 콘(130)과 하우징(100) 사이에 유격을 둠으로써, 고정 콘(130)을 하우징(100) 내부에 설치하거나 해체하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
다만, 고정 콘(130)은 반드시 지지부(140)로 지지되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 고정 콘(130)은 하우징(100)의 내벽에 직접 결합될 수 있다. 즉, 고정 콘(130)을 구성하는 각각의 제1 단위체(135)가 하우징(100)의 내벽에 직접 결합될 수 있는 것이다. 물론, 이러한 경우 각 제1 단위체(135)는 상기 하우징(100)의 내벽에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
도 7을 참조하면, 고정 콘(130)은 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된 본체부(130a) 및 일정한 직경을 갖도록 본체부(130a)로부터 하부로 연장된 연장부(130b)를 포함할 수 있다. 또한, 각 제1 단위체(135)는 상기 본체부(130a)와 상기 연장부(130b)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 연장부(130b)는 상기 본체부(130a)의 상단으로부터 하측으로 연장될 수 있다. 따라서, 상대적으로 상측에 배치된 고정 콘(130)의 연장부(130b) 하단은, 상대적으로 하측에 배치된 고정 콘(130)의 본체부(130a) 상단에 의하여 지지될 수 있다. 따라서, 다수의 고정 콘(130)은 적절한 간격을 유지하며 적층될 수 있다.
한편, 상기 기액 분리 장치는 상기 본체부(130a) 또는 상기 연장부(130b)를 접촉 지지하기 위하여 하우징(100)에 삽입되며, 중앙에 개구부를 갖는 링 형상의 실링 부재(150, 도 8 참조)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 실링 부재(150)는 실시예를 달리하여 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 제2 실시예와 관련된 기액 분리 장치를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기액 분리 장치의 단면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 고정 콘과 실링부재의 사시도이며, 도 10은 도 8에 도시된 고정 콘의 변형예를 도시한 사시도이고, 도 11은 도 8에 도시된 실링부재의 분해사시도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 제2 실시예에 따른 기액 분리 장치는 전술한 제1 실시예에 따른 기액 분리 장치와 비교할 때, 전술한 실링부재(150)를 추가로 포함한다. 따라서, 제2 실시예에 따른 기액 분리 장치는 실링부재(150)를 중심을 기술하도록 하고, 제1 실시예에 따른 기액 분리 장치와 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
한편, 상기 고정 콘(130)은 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형으로 형성된 본체부(130a)와 본체부(130a)의 상단으로부터 하측으로 연장된 연장부(130b)를 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 기액 분리 장치의 실링부재(150)는, 상기 고정 콘(130)을 지지하기 위해 상기 하우징(100)에 삽입되며, 상기 고정 콘(130)의 최대 직경보다 큰 직경을 갖는다. 또한, 상기 실링 부재(150)는, 중앙에 개구부를 갖는 링 형상의 와셔(washer)일 수 있다. 이때, 상기 와셔의 외경은, 고정 콘의 최대 직경보다 클 수 있다.
또한, 실링부재(150)의 개구부를 통해서 반응물은 회전 콘(120)으로부터 고정 콘(130)으로 전달될 수 있다.
또한, 실링부재(150)는 고정 콘(130)을 지지하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 하우징(100)의 하단부터 상단 방향으로, 고정 콘(130)과 실링부재(150)가 교대로 하우징(100)의 내벽을 따라 삽입될 수 있다. 이때, 상기 실링부재(150)는 상기 본체부(130a) 또는 상기 연장부(130b)를 접촉 지지할 수 있다.
구체적으로, 상기 실링부재(150)는 본체부(130a)의 상단 또는 연장부(130b)의 하단을 지지할 수 있다. 도 9를 참조하면, 실링부재(150)의 지지를 받는 고정 콘(130)의 연장부(130b)의 형상은 일정한 직경을 갖는 관형일 수 있다. 또한, 도 10을 참조하면, 상기 연장부(130b)는 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 상기 연장부(130b)가 바 형상을 갖는 경우, 상기 연장부(130b)는 상기 본체부(130a)의 둘레방향을 따라 복수 개로 구비될 수 있다.
한편, 유체가 실링 부재(150)의 외주면을 따라 통과하지 않도록, 실링 부재(150)의 외주면은 하우징(100)의 내벽과 접촉할 수 있다. 이를 위하여, 상기 실링 부재(150)의 직경(또는 외경)은 상기 하우징(100)의 내벽의 직경과 실질적으로 동일할 수 있다.
이때, 고정 콘(130)과 하우징(100) 사이에 유격이 존재하는 경우에도, 상기 실링부재(150)를 통해 유체가 유격을 통과하는 것을 방지 할 수 있다. 따라서, 고정 콘(130)과 하우징(100) 사이에 유격을 둠으로써, 고정 콘(130)을 하우징(100)의 내부에 설치하거나 해체하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 실링부재(150)를 통해 고정 콘(130)을 지지하므로, 고정 콘(130)을 고정하기 위한 용접 공정을 생략할 수 있다. 게다가, 실링부재(150)가 열전도율이 높이므로, 기액 분리 장치의 효율을 높일 수 있다.
도 9를 참조하면, 실링부재(150)는 일체형으로 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 도 11을 참조하면, 상기 실링부재(150)는 상기 회전축(110)의 원주방향을 따라 적어도 2개 이상의 제2 단위체(155)가 연결됨으로써 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2 단위체(155)는 실링부재(150)가 n(n은 2 이상의 자연수)개로 분할된 형상을 가질 수 있다. 또한, 인접하는 2개의 제2 단위체(155)는, 서로에 대하여 분리 가능하게 연결될 수 있다.
따라서, 제2 단위체(155)를 하나씩 삽입하거나 분리하면서, 하우징(100) 내부에 실링부재(150)를 용이하게 설치하거나 해체할 수 있다.
또한, 상기 실링부재(150)는, 인접하는 2개의 제2 단위체(155)의 측단부의 적어도 일부영역이 중첩되도록 연결됨으로써 형성될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 인접한 2개의 제2 단위체(155) 중, 하나의 제2 단위체(155)의 측단부에는 제3 단차(158a)가 마련될 수 있고, 다른 하나의 제2 단위체(155)의 측단부에는 제3 단차(158a)와 반대방향으로 형성된 제4 단차(158b)가 마련될 수 있다.
인접한 제2 단위체(155)의 측단부에는 상호 대응하는 형상의 제3 단차(158a)와 제4 단차(158b)가 각각 형성될 수 있다. 따라서, 제3 단차(158a)와 제4 단차(158b)를 결합시킴으로써, 2개 이상의 제2 단위체(155)를 조립하고, 실링부재(150)를 형성할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제3 단차(158a)에는 제2 돌출부(159a)가 형성될 수 있고, 제4 단차(158b)에는 제2 돌출부(159a)가 삽입되도록 함몰된 제2 홈부(159b)가 형성될 수 있다. 따라서, 제3 단차(158a)와 제4 단차(158b)를 결합시키면, 제2 돌출부(159a)가 제2 홈부(159b)에 삽입된다.
전술한 바와 같이, 제3 단차(158a), 제4 단차(158b), 제2 돌출부(159a), 제2 홈부(159b)를 제2 단위체(155)에 형성함으로써, 인접한 제2 단위체(155) 간의 결합 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 인접한 제2 단위체(155) 간의 결합력을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인접한 제2 단위체(155) 사이로 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
다만, 제2 단위체(155)에 제3 단차(158a), 제4 단차(158b), 제2 돌출부(159a) 및 제2 홈부(159b)를 형성하는 것은 예시적인 것으로, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지된 모든 방식으로 인접한 제2 단위체(155)는 상호 결합될 수 있다.
한편, 도 13을 참조하면, 인접한 2개의 제2 단위체(155)는 힌지(159c) 결합될 수 있다. 이러한 힌지(159c)는 실링부재(150)가 중심축 방향을 향한 접힘 동작을 안내할 수 있다. 이에 따라 실링부재(150)는 힌지(159c)를 기준으로 접히거나, 펼쳐질 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 실링부재(150)를 상측으로 이동시키면, 중력에 의해서 힌지(159c)를 중심으로 실링부재(150)가 접혀, 실링부재(150)의 부피를 줄일 수 있다. 따라서, 실링부재(150)를 하우징(100)으로부터 쉽게 해체할 수 있다.
유사하게, 실링부재(150)를 힌지(159c)를 중심으로 접고, 부피를 줄임으로써, 하우징(100)에 쉽게 삽입할 수 있다. 따라서, 실링부재(150)를 하우징(100) 내에 쉽게 삽입 및 설치할 수 있다.
전술할 바와 같이, 본 발명에 따른 기액 분리 장치(100, 200)는 반응물과 기체를 반응시켜 반응물 중에서 휘발성 유기화합물을 제거하는 기액 반응기일 수 있다.
다만, 반응물과 기체는 반드시 화학적 반응을 해야하는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 따른 기액 분리 장치(100, 200)는 기체 접촉을 통해서 물질을 분리하는 데 사용될 수 있다. 구체적으로, 액상의 혼합물을 기체(특히 고온의 기체)와 접촉시켜 상기 혼합물에 함유된 물질(예를 들어 휘발성 물질 등)을 분리하는 데 사용될 수 있다.
다만, 상기 혼합물은 액상의 물질에 기상의 물질이 용해되어 있는 2상 성분계 혼합물인 경우에 한정되지 않고, 고상의 물질을 추가로 함유하고 있는 3상 성분계 혼합물일 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 기액 분리 장치(100, 200)는 2상 성분계 물질 분리뿐만 아니라 3상 성분계 물질의 분리에도 사용될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
100: 하우징 110: 회전축
111: 제1 공급부 113: 제2 공급부
115: 배출부 117: 수집부
120: 회전 콘 125: 구동부
130: 고정 콘 130a: 본체부
130b: 연장부 135: 제1 단위체
137: 돌기 138a: 제1 단차
138b: 제2 단차 139a: 제1 돌출부
139b: 제1 홈부 140: 지지부
145: 체결홀 150: 실링부재
155: 제2 단위체 158a: 제3 단차
158b: 제4 단차 159a: 제2 돌출부
159b: 제2 홈부 159c: 힌지

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 마련된 회전축;
    상기 회전축을 회전시키기 위한 구동부;
    상기 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전축에 장착되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 회전 콘; 및
    상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개 이상의 제1 단위체가 연결됨으로써 형성되고, 상기 회전 콘과 이격되도록 상기 하우징 내에 배치되며, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 고정 콘을 포함하는 기액 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 제1 단위체는 상기 하우징의 내벽에 탈착 가능하게 장착됨을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내벽으로부터 상기 회전축을 향하여 돌출되고, 제1 단위체를 지지하기 위한 지지부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제1 단위체에는 상기 지지부를 향하여 연장된 돌기가 형성되고,
    상기 지지부에는, 상기 돌기가 삽입되기 위한 결속홀이 형성된 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 결속홀은, 상기 지지부를 관통하도록 형성되고,
    상기 돌기는, 상기 제1 단위체가 상기 지지부에 안착된 상태에서, 상기 결속홀 외부로 돌출됨을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    인접하는 2개의 제1 단위체는, 서로에 대하여 분리 가능하게 연결됨을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 콘은, 인접하는 2개의 제1 단위체의 측단부의 적어도 일부영역이 중첩되도록 연결됨으로써 형성됨을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    인접한 2개의 상기 제1 단위체 중, 하나의 상기 제1 단위체의 측단부에는 제1 단차가 마련되고, 다른 하나의 상기 제1 단위체의 측단부에는 상기 제1 단차와 반대방향으로 형성된 제2 단차가 마련된 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 단차에는 제1 돌출부가 형성되고,
    상기 제2 단차에는 상기 제1 돌출부가 삽입되도록 함몰된 제1 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 제1 단위체는,
    상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 관형의 본체부; 및
    일정한 직경을 갖도록 상기 본체부로부터 하부로 연장된 연장부를 포함함을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 본체부 또는 상기 연장부를 접촉 지지하기 위하여 하우징에 삽입되며, 중앙에 개구부를 갖는 링 형상의 실링 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실링부재는, 상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개의 제2 단위체가 연결됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    인접한 2개의 상기 제2 단위체는 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  14. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 마련된 회전축;
    상기 회전축을 회전시키기 위한 구동부;
    상기 회전축을 중심으로 회전하도록 상기 회전축에 장착되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 회전 콘;
    상기 회전 콘과 이격되도록 배치되고, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 감소하도록 형성된 본체부 및 상기 본체부로부터 하측으로 연장된 연장부를 포함하는 고정 콘; 및
    상기 고정 콘을 지지하기 위해 상기 하우징에 삽입되며, 상기 고정 콘의 최대 직경보다 큰 직경을 갖는 실링부재를 포함하는 기액 분리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 실링 부재는, 중앙에 개구부를 갖는 링 형상의 와셔(washer)인 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 와셔의 외경은, 고정 콘의 최대 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 실링부재는, 상기 회전축의 원주방향을 따라 적어도 2개의 제2 단위체가 연결됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 실링부재는, 인접하는 2개의 제2 단위체의 측단부의 적어도 일부영역이 중첩되도록 연결됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    인접한 2개의 제2 단위체 중, 하나의 제2 단위체의 측단부에는 제3 단차가 마련되고, 다른 하나의 제2 단위체의 측단부에는 상기 제3 단차의 반대방향으로 형성된 제4 단차가 마련되며,
    상기 제3 단차에는, 제2 돌출부가 형성되고, 상기 제4 단차에는, 상기 제2 돌출부가 삽입되도록 함몰된 제2 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    인접한 2개의 상기 제2 단위체는 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 기액 분리 장치.
KR1020140090325A 2013-07-19 2014-07-17 기액 분리 장치 KR101617090B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480003655.2A CN104884157B (zh) 2013-07-19 2014-07-18 用于分离气体和液体的装置
US14/438,470 US9364780B2 (en) 2013-07-19 2014-07-18 Apparatus for separating gas and liquid
JP2015540622A JP6152609B2 (ja) 2013-07-19 2014-07-18 気液分離装置
EP14826901.2A EP3023142B1 (en) 2013-07-19 2014-07-18 Gas-liquid separation apparatus
PCT/KR2014/006528 WO2015009095A1 (ko) 2013-07-19 2014-07-18 기액 분리 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130085394 2013-07-19
KR20130085394 2013-07-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150010636A true KR20150010636A (ko) 2015-01-28
KR101617090B1 KR101617090B1 (ko) 2016-05-12

Family

ID=52482382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140090325A KR101617090B1 (ko) 2013-07-19 2014-07-17 기액 분리 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9364780B2 (ko)
EP (1) EP3023142B1 (ko)
JP (1) JP6152609B2 (ko)
KR (1) KR101617090B1 (ko)
CN (1) CN104884157B (ko)
WO (1) WO2015009095A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114761099A (zh) * 2019-11-05 2022-07-15 韩华思路信株式会社 蒸馏设备

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815346B1 (ko) * 2014-12-16 2018-01-04 주식회사 엘지화학 기액 분리 장치
US10843113B2 (en) * 2016-11-01 2020-11-24 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Cyclonic oil separator for compressor oil reservoir
KR20180075814A (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 한화케미칼 주식회사 증류장치
US11577852B2 (en) * 2018-11-02 2023-02-14 General Electric Company Fuel oxygen conversion unit
WO2020124332A1 (zh) * 2018-12-17 2020-06-25 苏州市格美纳电器有限公司 一种分离器及具有该分离器的吸尘器
CN113577829B (zh) * 2021-07-22 2022-07-12 广钢气体(广州)有限公司 一种气、液体分离及纯净设备
CN117881470A (zh) * 2021-09-21 2024-04-12 陶氏环球技术有限责任公司 用于处理聚合物颗粒的容器及其操作方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2218342A (en) * 1938-04-06 1940-10-15 Chemical Foundation Inc Distillation column
US2314986A (en) * 1939-01-14 1943-03-30 Charles M Johnson Centrifugal separator
US2228750A (en) * 1939-09-07 1941-01-14 Rexair Inc Vacuum cleaner construction
US2606146A (en) * 1948-06-26 1952-08-05 Shell Dev High-vacuum multistage distillation method and apparatus
US2698287A (en) * 1950-03-03 1954-12-28 Ici Ltd Rotary fractionation apparatus
US2633930A (en) * 1950-06-10 1953-04-07 William R Carter Centrifugal air separator for removal and classification of particles
US2954330A (en) * 1955-08-08 1960-09-27 Celanese Corp Distillation column
NL285656A (ko) * 1961-11-22
DE1804591A1 (de) * 1968-10-23 1970-12-17 Messer Griesheim Gmbh Kolonnenboden
JPS49106967A (ko) * 1973-02-16 1974-10-11
JPS49119862A (ko) * 1973-03-20 1974-11-15
DE2518201C3 (de) * 1975-04-24 1979-03-15 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Vorrichtung zum Trennen von Gasgemischen in Bestandteile unterschiedlicher Molekülmassen
DE2951689A1 (de) * 1979-12-21 1981-07-02 Vaclav Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Feres Kolonne fuer den waerme- und stoffaustausch
FR2522528B1 (fr) * 1982-03-03 1987-05-07 Saget Pierre Appareil perfectionne pour la separation centrifuge d'un melange comprenant au moins une phase gazeuse
FR2575677B1 (fr) * 1985-01-08 1987-03-20 Saget Pierre Appareil separateur centrifuge pour le traitement d'un melange comprenant au moins une phase gazeuse, avec collecte forcee de la phase lourde
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
JPS6321394A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 Hitachi Ltd 多段型オイルフリ−真空ポンプ
JPH0663306A (ja) * 1992-08-20 1994-03-08 Hitachi Ltd 気液接触装置
JPH0739726A (ja) * 1993-07-30 1995-02-10 Okawara Mfg Co Ltd 溶液の濃縮・分離装置
US6030532A (en) * 1998-02-04 2000-02-29 9053-5998 Quebec Inc. Solid-liquid separator and filter
SE9801567D0 (sv) * 1998-05-04 1998-05-04 Alfa Laval Ab Sätt och anläggning för rening av gaser från en förbränningsmotor
US7028995B2 (en) 2002-07-29 2006-04-18 Koch-Glitsch, Lp Vapor-liquid contact trays and method employing same
SE523676C2 (sv) * 2002-09-04 2004-05-11 Alfa Laval Corp Ab Apparat för rening av gas
JP4258009B2 (ja) * 2004-04-30 2009-04-30 坂本香料株式会社 香気成分蒸留回収装置及びその組立方法ないしその洗浄方法
US20070227357A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Mcdermott Wayne T Turbomolecular pump system for gas separation
CN101612486A (zh) * 2008-06-26 2009-12-30 湖北中烟工业有限责任公司 旋转式水蒸气蒸馏设备
KR100961765B1 (ko) 2008-08-18 2010-06-07 주식회사 엘지화학 스피닝 디스크 반응장치
CN101716448B (zh) * 2010-01-04 2013-03-27 中国科学院过程工程研究所 一种强化传递的动态旋转旋流板装置
KR101235619B1 (ko) * 2011-04-08 2013-02-21 주식회사 한강엔지니어링 연속식 고순도 증류장치
JP2016506864A (ja) * 2013-07-18 2016-03-07 エルジー・ケム・リミテッド 気液分離装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114761099A (zh) * 2019-11-05 2022-07-15 韩华思路信株式会社 蒸馏设备
CN114761099B (zh) * 2019-11-05 2023-12-22 韩华思路信株式会社 蒸馏设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3023142A4 (en) 2017-01-25
WO2015009095A1 (ko) 2015-01-22
US20150283488A1 (en) 2015-10-08
EP3023142B1 (en) 2018-01-31
JP6152609B2 (ja) 2017-06-28
JP2015534901A (ja) 2015-12-07
CN104884157B (zh) 2018-02-06
US9364780B2 (en) 2016-06-14
CN104884157A (zh) 2015-09-02
KR101617090B1 (ko) 2016-05-12
EP3023142A1 (en) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101617090B1 (ko) 기액 분리 장치
KR101617091B1 (ko) 기액 분리 장치
JP5932017B2 (ja) １つ又は複数の流体を接触させるためのプロセス及びそれに関連する反応器
CN106999801B (zh) 液气分离装置
RU2640070C2 (ru) Смесительное устройство вихревого типа для реактора гидроочистки с нисходящим потоком
KR101620177B1 (ko) 기액 분리 장치
CN107921393B (zh) 分配器和包含该分配器的下流式催化反应器
KR101888349B1 (ko) 기액장치
KR20150032316A (ko) 층류 원심 분리기
KR101403246B1 (ko) 스피닝 디스크 다중기능 모듈
WO2013037576A1 (en) Apparatus for centrifugal separation
US10792635B2 (en) Distributor and down flow catalytic reactor comprising same
WO2017025706A1 (en) Apparatus
KR101702712B1 (ko) 기액 분리 장치
KR20160024198A (ko) 기액 분리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4