KR20150132100A - 수직 응축 튜브를 가지는 반응기 및 상기 반응기에서의 폴리아미드의 중합 방법 - Google Patents

수직 응축 튜브를 가지는 반응기 및 상기 반응기에서의 폴리아미드의 중합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리아미드의 중합을 위한, VK 튜브(VK: 단순 연속) 형상의 반응기에 관한 것이며, 상기 반응기는 서로 독립적으로 제어 가능한, 상부 반응기 영역 및 하부 반응기 영역으로 세분화된다. 또한, 본 발명은 상기 반응기가 이용되는 폴리아미드의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

수직 응축 튜브를 가지는 반응기 및 상기 반응기에서의 폴리아미드의 중합 방법{REACTOR HAVING A VERTICAL CONDENSATION TUBE AND METHOD FOR THE POLYMERIZATION OF POLYAMIDES IN SUCH A REACTOR}
본 발명은 폴리아미드의 중합을 위한, VK 파이프(VK: 독어 "vereinfacht kontinuierlich", 즉 단순 연속(simplified continuous)) 형상이며 각각 독립적으로 제어가능한 상부 및 하부 반응기 영역으로 세분화된 반응기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 반응기가 이용되는, 폴리아미드의 제조 방법에 관한 것이다.
점성이 높은 PA6의 제조(코폴리머의 이용으로 또는 이용 없이)에 있어서, 두 개의 작동 모드가 제조하는데 이용될 수 있다. 한편으로는, 중합 반응기에서 높은 점도의 용융물을 제조하는 것이며, 다른 한편으로는 추후의 처리 단계에서 고체 상태 후축합(solid-state postcondensation; SSP)을 이용하는 것이다.
SSP의 결과로, 추가 처리를 방해하는 바람직하는 부산물(모노머(monomers))이 형성되어, 중합 단계에서 점도가 증가하는 것이 바람직하다.
중합 단계에서 점도가 증가하면, 화학적 평형 때문에 폴리머 용융물로부터 물의 분리되어야 한다. 상기 물의 분리는 압력 단계에서(감소되는 압력으로) 연속 수행되는 추가 반응기 단계에 의해 더 효과적으로 수행된다. 이로 인하여 물의 비율은 점점 감소되며, 추가 점도 증가를 야기할 수 있다. 그러나, 반응기의 추가 개수 및 연관된 장비 부품 때문에, 전체 플렌트의 복잡성이 증가된다. 큰 공간적 요구 및 더 복잡한 조립체의 결과로서, 제조하는데 적합하지 않는 추가 비용이 발생한다. 실제로, 적어도 두 개의 직렬-연결된(series-connected) 중합 반응기(예비 중합 반응기 및 VK 파이프)의 설치가 가치 있는 것으로 증명되었다. 또한, 원료가 혼합되고 가열되는, 사전 혼합 및 가열 단계가 이용될 수 있다. 그러나, 컨테이너는 중합 반응기로서 간주될 수 없다.
폴리머의 점도를 최대로 만들기 위하여, 일반적으로 제 2의 중합 반응기(VK 튜브)가 400mbar의 낮은 압력에서 작동된다. 생성물의 품질을 제한하는, 오염 문제 및 600mbar 이하의 절대 압력에서 작동 불안정이 증가한다. 비안정성 폴리머의 경우, 상대 점도(RV)는 RV=3.2에 도달한다. 안정된 폴리머의 경우, 상대 점도는 상당히 그 이하일 것이다.
PA6의 제조의 기술적 수준은 제 1 반응기(예비 중합)가 개환 반응 및 반응 전환을 증가시키기 위하여 고압에서 작동되는, 2-단계 반응기 캐스케이드(cascade)의 중합 반응에 있다. 제 2 반응기는 원하는 점도에 도달하도록 대기압(ambient pressure) 또는 진공에서 작동된다. 기술적 수준은 용융물 냉각 없이 예미 중합 반응 및 용융물 냉각기(melt cooler)로 추가 탈가스화 단계/탈수화 단계 없이 VK 튜브의 설계를 수행하는 것에 있다(Franz Fourne, Synthetic Fibres, p. 54, chapter 2.2.3.9 및 EP 1194473A1).
본 발명의 목적은 너무 높은 진공을 적용할 필요 없이 폴리머 용융물의 가능한 높은 점도가 달성되는 중합 반응기를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제 1항의 특징을 가지는 반응기 및 청구항 제 9항의 특징을 가지는 방법에 의해 이루어진다. 추가 종속항은 바람직한 전개부를 개시한다.
본 발명에 따라, 특히 VK 튜브 형상의 반응기는 상부 및 하부 반응기 영역으로 폴리아미드를 중합하기 위해 제공된다.
상부 반응기 영역은 프리폴리머 용융물의 첨가를 위한 유입 영역(inflow region), 가열 유닛, 제 1 흐름관부, 가열된 배출 원뿔체(discharge cone) 및 상부 반응기 영역의 전체 높이를 넘는 벽 가열 유닛를 가진다.
하부 반응기 영역은 상부 반응기 영역으로부터 용융물을 첨가를 위한 유입 영역, 공정 증기를 분리하는 탈가스화 가능 부분, 정적 냉각 유닛, 제 2 흐름관부, 가열된 배출 원뿔체 및 여기에 연결된 배출관 및 하부 반응기 영역 전체 높이를 넘는 벽 가열 유닛를 가진다.
두 개의 반응기 영역은 파이프를 통해 서로에 연결된다.
바람직하게, 가열 유닛는 정적 가열 유닛, 특히 튜브 번들(tube bundle), 내부 가열식 오버플로우 바디(internally heated overflow body), 플레이트 열 교환기(plate heat exchanger) 또는 가열 코일(heating coil)이다. 그러나, 가열 유닛는 동적 가열 유닛, 특히 로버트 증발기 또는 재순환 히터(recirculation heater)를 이용할 수 있다.
정적 냉각 유닛는 바람직하게 튜브 번들, 내부 가열식 오버플로우 바디, 플레이트 열 교환기 또는 가열 코일이다.
상부 반응기 영역의 배출 원뿔체 및 하부 반응기 영역의 유입 영역 사이에, 바람직하게 폴리머의 전달을 위한 정량 펌프 또는 제어 밸브가 일체화된다.
더 바람직한 변형은 교반기(agitator)가 가열 유닛 위에 배치되는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 VK 튜브는 바람직하게 폴리아미드의 예비 중합을 위한 예비 중합 반응기에 결합될 수 있다. 예비 중합 반응기는 이용될 수 있는, 추물물의 첨가를 위한 유입 영역, 가열 유닛, 정적 가열 유닛 또는 동적 가열 유닛, 분리된 벽 가열 유닛을 가지는 제 1 흐름관부, 또한 분리된 벽 가열 유닛을 가지는 제 2 흐름관부 및 프리폴리머용 배출 파이프를 가진다.
바람직하게, 배출 파이프에서, 배출 펌프가 프리폴리머의 전달을 위해 일체화될 수 있다. 또한, 배출 튜브가 벽 가열 유닛, 특히 가열 자켓(heating jacket)을 가지는 경우 바람직하다.
예비 중합 반응기는 제 1 흐름관부 및 제 2 흐름관부 사이에서 냉각 유닛을 가진다.
바람직하게, 냉각 유닛 및 분리 벽 가열 유닛 및 배출 파이프의 가열부가 잔일 열 전달 매체 순환을 통해 열적으로 결합된다.
반응기의 벽 가열 유닛은 서로 독립적으로 이중 자켓 및/또는 하프-파이프(half-pipe) 가열 코일일 수 있다.
본 발명에 따른 반응기는 이후에 고체 상태 후축합할 필요 없이 2.4~4.5의 매우 높은 상대 점도를 가지는 폴리아미드 용융물을 제조할 수 있다. 반응기는 사전 예비 중합 단계로 이루어질 수 있다. 다라서, 추가 반응기 단계를 위한 추가 공간적 요구가 발생하지 않는다. 하나의 반응기, VK 튜브에 두 개의 반응기 단계를 결합하여, 배출 원뿔체를 통해 상부 반응기 단계의 열 손실이 하부 가열을 위해 이용되고 손실되지 않기 때문에 이례적인 에너지 효율을 가질 수 있다.
흐름의 균일화를 위해, 흐름관부들은 바람직하게, 적어도 부분적으로 흐름 정류기(flow rectifiers)를 가진다.
본 발명에 따라, 상부 반응기 영역 및 하부 반응기 영역을 가지는 수직 응축 튜브(VK 파이프)의 형상으로 반응기에서 폴리아미드를 중합하는 방법이 제공되며, 상기 방법에서:
a) 프리폴리머 용융물은 상부 반응기 영역의 유입 영역으로 계량되고;
b) 용융물의 온도는 가열 유닛에 의해 240~270℃, 특히 250~265℃로 설정되며;
c) 용융물은 열 손실을 방지하기 위하여 분리 벽 가열 유닛에 결합되는 제 1 흐름관부를 통해 냉각 유닛으로 안내되고, 상기 냉각 유닛에서 용융물의 온도가 225~260℃, 특히 230~240℃로 설정되며;
d) 용융물은 열 손실을 방지하기 위하여 분리 벽 가열 유닛에 결합되는 제 2 흐릅관 부분을 통해 배출 파이프로 전달된다.
바람직하게, 냉각 유닛 및 분리 벽 가열 유닛은 단일 열-전달 매체 순환을 통해 열적으로 결합된다.
유입 영역 전에 연결된 혼합 컨테이너에서, 추물물이 사전에 예비 혼합될 수 있다. 모노머, 물 및 추가 첨가제가 추물물에 포함된다.
흐름관부에서, 바람직하게 용융물의 플러그 흐름(plug flow)이 흐름 정류기에 의해 형성될 수 있다.
용융물은 배출 펌프에 의해 또는 반응기의 압력에 의해 배출 파이프를 통해 전달될 수 있다.
바람직하게, 프리폴리머는 배출 파이프를 통해 추가 중합 반응기, 특히 VK 튜브에 공급된다.
본 발명에 따라, 96%의 황산에서 1g의 폴리아미드의 용액으로 각각 측정된, 2.4~4.5, 바람직하게 3.0~3.6의 상대 점도를 가지는 폴리아미드가 제공되며, 폴리아미드는 상술된 방법에 따라 제조된다.
본 발명에 따른 목적은 여기에 나타낸 특정 실시예로 상기 목적을 제한하지 않고 하기의 도면을 참조하여 더 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반응기의 도식도.
도 2는 본 발명에 따른 2-단계 중합 플랜트를 형성하기 위한 본 발명에 따른 반응기(VK 튜브)와 예비 중합 반응기의 결합을 나타내는 도.
도 1에서, 가스 챔버(12, 13, 14, 15, 16, 17)를 가지며 서로 독립적으로 제어 가능한 두 개의 개별 반응기 챔버를 포함하는, 본 발명에 따른 흐름관 반응기 VK 튜브(11)가 도시된다. 두 개의 반응기 부품에서, 유입부는 자동 레벨 측정 합수로서 구성되며, 온도는 자동 열 교환기 부분에 의해 설정될 수 있고, 작동 압력은 제어 밸브를 가지는 압력 제어부 및 선택적 폐가스 세척부(optional waste gas wash)에 의해 일정하게 유지된다. 두 개의 반응기 단계의 경우, 일정한 진공을 설정하기 위하여, 두 개의 반응기 부품의 작동 압력 보다 낮은 기본 진공(basic vacuum)을 제공하는 진공 유닛이 탈가스화를 위해 이용된다(선택적으로 두 개의 분리된 진공 유닛-각각의 반응기 부품 중 하나). 제어 밸브를 통해 압력이 설정된다.
상부 반응기 부품은 프레임의 전체 높이를 넘는 활성 벽 가열 유닛(이중 자켓 또는 하프-파이프 가열 코일)을 가진다. 선택적으로 교반기는 유체 부피로 폴리머 히터(13) 위에 설치될 수 있다.
용융물은 큰 증발 표면이 이용가능한 방식으로 공급된다. 즉, 용융물 챔버의 내부 가열식 가열체 또는 추가 박막 분포에 의해 반응기 벽에서 이루어질 수 있다. 유체 레벨은 용융물의 균질화를 야기하는 수집된 용융물에 의해 제조된다.
흐름 레벨 아래에, 정적(튜브 번들, 내부 가열식 오버플로우 바디, 플레이트 열 교환기, 가열 코일 등등)이거나 동적 히터 둘 중 하나로 설계될 수 있는 폴리머 히터(13)가 배치된다.
히터 아래에, 용융물의 플러그 흐름을 설정하고 균일화된 제류 시간 분포를 설정하기 위하여 흐름 정류기를 가지는흐름관부(flow tube part, 14)이 배치된다. 가열된 배출 원뿔체를 통하여, 용융물은 반응기의 밖으로 안내되며, 선택적 정량 펌프(18) 및/또는 제어 밸브를 통하여, 하부 반응기 부품으로 안내된다.
하부 반응기 부품은 분리 벽 가열 유닛(이중 자켓 또는 하프-파이프 가열 코일)을 전부 갖춘다. 용융물은 넓은 증발 표면이 이용가능한 방식으로 공급된다. 즉, 용융물 챔버의 내부 가열식 가열체 또는 추가 박막 분포에 의해 반응기 벽에서 이루어질 수 있다. 유체 레벨은 용융물의 균질화를 야기하는 수집된 용융물에 의해 제조된다.
흐름 레벨 아래에, (튜브 번들, 내부 가열식 오버플로우 바디, 플레이트 열 교환기, 가열 코일 등으로 구성된)정적 폴리머 냉각기(16)가 배치된다.
히터 아래에, 용융물의 플러그 흐름을 설정하고 균일화된 제류 시간 분포를 설정하기 위하여 흐름 정류기를 가지는흐름관부(flow tube part, 14)이 배치된다. 가열된 배출 원뿔체를 통하여, 용융물은 반응기의 밖으로 안내되며, 선택적 정량 펌프(18) 및/또는 제어 밸브를 통하여, 하부 반응기 부품으로 안내된다.
원료(카프로락탐, 물, 첨가제, 가능한 이들 및/또는 다른 주합 플랜트의 추출물)는 PA6 프리폴리머를 형성하기 위하여 제 1 반응기 단계(1)에서 혼합되고 가열되며 처리된다.
프리폴리머는 VK 튜브(11)로 연속 계량되며, 계량된 정량은 VK 튜브 상부의 레벨 함수로서 자동 제어된다. 즉, 제어 밸브에 의해 또는 선택적으로 적합한 프리폴리머 펌프(7)에 의해 이루어질 수 있다. 반응기 상부(12)의 가스 챔버에서, VK 튜브 상부의 압력은 절대 압력 600~1,050mbar, 바람직하게 850~950mbar의 작동 압력으로 자동적으로 유지된다. 추가 가열에 의해 제조되는 물 및 카프로락탐 증기가 처리되며, 압력 제어 밸브를 통하여 진공 유닛(19)에 안내된다. 선택적으로 증기는 예비 응축될 수 있고, 세척 컬럼(washing column, 20)에서 세척된다. 예비 중합(1)과 비교하여 낮아지는 압력 및 증가된 온도 때문에, 물이 프리폴리머 용융물로부터 제거된다.
프리폴리머는 중합 반응 온도로 VK 튜브의 상부에서 가져와진다. 즉, VK 파이프에 포함된 용융물 히터(13)에 의해 이루어진다. 용융물 히터는 정적 히터(튜브 번들, 내부 가열식 배출체, 플레이트 열 교환기, 가열 코일 등등) 또는 동적 히터(로버트 증발기, 재순환 히터 등등)로서 구성될 수 있다. 가열된 폴리머는 반응에 필요한 체류 시간이 이용될 수 있는 VK 파이프(11)의 상부 흐름관 반응기 부품(14)를 통해 안내된다. 흐름부를 통한 흐름은 반응기 배플(reactor baffles)에 의해 보장된 플러그 흐름으로 이루어진다. 흐름관 반응기 부품의 하단부에서, 용융물은 재부에 배치된 원뿔체를 통해 수집되며, 파이프로 안내된다.
이로부터, 폴리머 용융물은 레벨 제어부를 가지는 VK 튜브(11)의 하부로 안내된다. 이를 위하여, 선택적으로, 펌프(18)가 이용될 수 있거나 반응기의 상부의 정적 헤드만 구동력으로 이용된다. VK 튜브의 하부는 낮은 가스 챔버(15)로 제공되며, 상기 낮은 가스 챔버를 통하여, 낮은 작동 압력이 반응기 상부(12)에서 보다 낮은 반응기 부품으로 설정될 수 있다. 반응기 하부의 압력은 절대 압력 550~900mbar, 바람직하게 절대 압력 600~800mbar의 작동 압력으로 자동적으로 유지된다. 압력 감소에 의해 증발되는 카프로락탐 증기 및 물이 처리되고, 압력 제어 밸브에 의해 진공 유닛(19)으로 안내된다. 선택적으로, 증기는 예비 응축될 수 있고, 세척 컬럼(21)에서 세척된다.
팽창된 폴리머 용융물은 정적 폴리머 냉각기(16)를 통해 냉각된다. 용융물로부터 배출된 에너지는 다른 반응 단계에서 이용될 수 있거나 폐열로서 환경에 공급된다. 냉각 후, 용융물은 그 아래에 배치된 하부 흐름관부(17)으로 안내되며, 여기에서 반응에 필요한 체류 시간이 이용가능하다. 흐름부를 통한 흐름은 반응기 배플에 의해 보장된 플러그 흐름으로 이루어진다. 높은 점도의 폴리머 용융물은 배출 원뿔체를 통하여 배출되며, 그 후 과립화 단계에 공급된다.
하부 증발 챔버(15)에서, 위에 배치된 흐름관부(14)의 평형 반응에 의해 형성되는 물이 배출될 수 있다. 그 결과, 상당히 낮은 물 함량이 폴리머에서 형성될 수 있으며, 낮은 절대 압력에 도달하는 경우에도 VK 튜브의 상부의 단순한 팽창의 경우 보다 높은 상대 점도(RV)로 형성될 수 있다.
도 2에서, 본 발명에 따른 2-단계 중합 플랜트가 도시된다.
예비 중합 반응기(1)는 카프로락탐, 물, 첨가제 및 추출 단계로부터 선택적으로 재순환된 추출물이 계량되는 유입 영역(2)로 이루어진다. 원료 혼합물이 미리 혼합되고 사전 혼합 컨테이너에서 가열되며, 가공된 혼합물이 예비 중합 반응기에 공급되는 가능성이 존재한다. 유체 레벨은 용융물의 균질화를 야기하는 수집된 원료 혼합물에 의해 제조된다.
유체 레벨 아래에, 정적(튜브 번들, 내부 가열식 오버플로우 바디, 플레이트 열 교환기, 가열 코일 등) 히터 또는 동적 히터(로버트 증발기, 재순환 히터 등) 둘 중 하나로서 설계될 수 있는 히터(3)가 배치된다. 중합하는데 필요한 온도는 자동적으로 또는 연속적으로 설정된다.
히터 아래에, 용융물의 플러그 흐름 및 균일화된 체류 시간 분포를 설정하기 위하여 흐름 정류기를 가지는 흐름관부(4)이 배치된다. 반응기 부품은 용융물 온도에 영향을 미치지 않고 활성 절연체(active insulation)로서 열 손실에 대응하는 분리 벽 가열 유닛(이중 자켓 또는 하프-파이프 가열 코일)을 전부 가진다.
그 후, 프리폴리머 용융물은 정적 프리폴리머 냉각기(5)를 통해 가이드되며, 정적 프리폴리머 냉각기(5)에서 온도는 예비 중합 온도 이하의 온도로 감소되나 용융점(225~260℃, 바람직하게 230~240℃) 이상의 온도이다.
냉각기 아래에, 용융물의 플러그 흐름 및 균일화된 체류 시간 분포를 설정하기 위하여 흐름 정류기를 가지는 추가 흐름관부(6)이 배치된다. 반응기 부품은 용융물 온도에 영향을 미치지 않고 활성 절연체(active insulation)로서 열 손실에 대응하는 분리 벽 가열 유닛(이중 자켓 또는 하프-파이프 가열 코일)을 교대로 가진다. 배출 원뿔체를 통하여, 용융물이 반응기의 밖으로 안내되며 그 후 배출 펌프(7)에 안내된다. 선택적으로, 예비 중합 반응기에서 증가된 압력은 추가 용융물 전달을 위해 이용될 수 있다. 용융물은 도 1에 기술된대로 가열된 프리폴리머 파이프(8)을 통해 VK 튜브(11)의 상부에 전달된다. 집중 접촉 및 넓은 튜브 면적 때문에, 용융물의 온도가 다시 상승한다.
프리폴리머 냉각기(5)에서 폴리머 용융물로부터 배출된 열은 예비 중합 반응기를 EJ나는 프리폴리머 용융물을 다시 가열하기 위해 이용된다. 예비 중합 파이프에서 제한된 체류 시간 때문에, 프리폴리머 용융물의 화학적 평형이 변하지 않게 유지되며, 이후의 VK 튜브(11)에서 증가된 물 침전물이 계속 존재한다.
프리폴리머 용융물의 냉각은 일정한 열-교환 오일 흐름(heat-transfer oil flow; HTM)에 의해 보장된다. 냉각된 HTM은 용융물 냉각기(5)를 통하여 용융물에 역류하여 안내된다. 이로 인하여, 열 교환 오일이 냉각기로 용융물의 유입 온도를 적용시킨다. 이러한 온도 레벨에서, HTM은 예비 중합 반응기(1)의 흐름관부(4)의 가열 자켓을 가열하기 위해 이용될 수 있다. HTM은 프리폴리머 용융물에 역류하여 예비 중합 파이프의 자켓으로 가이드된다. 역류가 유도되어, 프리폴리머 용융물이 가열되며 HTM은 예비 중합 반응기의 배출 온도로 거의 냉각된다. 그 후, HTM이 하부 반응기 부품(6)의 자켓을 통해 공급되어서, 용융물 냉각기의 유출에서 용융물 온도에 가까운 온도로 반응기의 자켓을 떠난다. 펌프(9) 및 에어 냉각기(10)를 통하여, HTM이 안내되며, 용융물 냉각기(5)로 다시 더 냉각된다.
표 1에서, 프리폴리머 냉각으로 PA6 제조 플랜트의 반응 과정에서 본 발명에 따른 온도 범위가 표시되며, 흐름 계수는 도 2에 관련된다.
Flow number Temperature
A 240~270℃, 바람직하게 250~265℃
B 245~275℃, 바람직하게 255~270℃
C 220~255℃, 바람직하게 230~240℃
D 220~255℃, 바람직하게 230~240℃
E 240~275℃, 바람직하게 253~268℃
F 218~253℃, 바람직하게 228~238℃
G 243~273℃, 바람직하게 253~268℃
H 243~273℃, 바람직하게 253~268℃
J 222~257℃, 바람직하게 232~242℃
K 222~257℃, 바람직하게 232~242℃
예비 중합 반응기에서의 체류 시간은 3.5시간이다. 예비 중합 반응기의 상부 온도는 250℃이며, 배출 온도는 265℃이다. 예비 중합 반응기는 3.0bar의 작동 압력에서 작동된다.
VK 튜브에서의 체류 시간은 9시간이다. VK 튜브에서의 상부 온도는 275℃이며, 배출 온도는 240℃이다. VK 튜브는 1.0bar의 작동 압력에서 작동된다.
하나의 탈가스화 단계가 VK 튜브에서 이용되는 경우, 폴리머의 상대 점도는 2.69가 된다. 상대 점도의 측정은 96% 황산으로 측정된, 추출된 폴리머로 이루어진다. 평균 중합 정도는 158이다.
두 개의 탈가스화 단계를 가지는 VK 튜브가 이용되는 경우, 탈가스화는 275℃ 및 0.6bar에서 제 2 탈가스화 단계로 수행된다. 3.19의 상대 점도(96% 황산으로 측정된, 추출된 폴리머로 측정된)를 가지는 폴리머가 생성된다. 평균 중합 정도는 200이다.

Claims (13)

  1. 상부 반응기 영역 및 하부 반응기 영역을 가지는 폴리아미드의 중합을 위한 VK 파이프 형상의 반응기로서,
    상기 상부 반응기 영역은
    - 프리폴리머 용융물(prepolymer melt)의 첨가를 위한 유입 영역(inflow region, 8);
    - 가열 유닛(heating unit, 12);
    - 제 1 흐름관부(flow tube part, 10);
    - 가열된 배출 원뿔체(discharge cone); 및
    - 상기 상부 반응기 영역의 전체 높이를 덮는, 벽 가열 유닛(wall heating unit);을 가지며,
    상기 하부 반응기 영역은
    - 상기 상부 반응기 영역으로부터 용융물을 첨가하고 공정 증기를 분리하기 위한 유입 영역(inflow region, 9);
    - 정적 냉각 유닛(static cooling unit, 13);
    - 제 2 흐름관부(11);
    - 가열된 배출 원뿔체 및 여기에 연결된 배출 파이프(discharge pipe); 및
    - 상기 하부 반응기 영역의 전체 높이를 덮는, 벽 가열 유닛;을 가지며,
    상기 상부 반응기 영역 및 상기 하부 반응기 영역은 파이프를 통해 연결되는, 반응기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 유닛(12)은 정적 가열 유닛(static heating unit), 특히 튜브 번들(tube bundle), 내부 가열식 오버플로우 바디(internally heated overflow body), 플레이트 열 교환기(plate heat exchanger) 또는 가열 코일(heating coil)이거나 동적 가열 유닛(dynamic heating unit), 특히 로버트 증발기(Robert evaporator) 또는 재순환 히터(recirculation heater)이며, 및/또는
    상기 정적 냉각 유닛(13)은 튜브 번들, 내부 가열식 오버플로우 바디, 플레이트 열 교환기 또는 가열 코일인 것을 특징으로 하는, 반응기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    프리폴리머의 전달을 위한 계랑 펌프(metering pump, 4) 또는 제어 밸브(control valve)가 상기 상부 반응기 영역의 상기 배출 원뿔체 및 상기 하부 반응기 영역의 상기 유입 영역(9)사이에서 일체화되는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    교반기는 상기 가열 유닛(12) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    VK 튜브는 폴리아미드의 예비 중합을 위한 예비 중합 반응기에 연결되며,
    상기 예비 중합 반응기는
    - 추출물의 첨가를 위한 유입 영역(1);
    - 가열 유닛(2), 특히 정적 가열 유닛, 바람직하게 튜브 번들, 내부 가열식 오버플로우 바디, 플레이트 열 교환기 또는 가열 코일; 또는 동적 가열 유닛, 바람직하게 로버트 증발기 또는 재순환 히터;
    - 분리 벽 가열 유닛을 가지는 제 1 흐름관부(3);
    - 분리 벽 가열 유닛을 가지는 제 2 흐름관부(5); 및
    - 바람직하게 상기 배출 펌프(6)가 상기 프리폴리머의 전달을 위해 일체화되는 상기 프리폴리머용 배출 파이프(7); 및/또는 벽 가열 장치, 특히 가열 자켓(heating jacket);을 포함하며,
    상기 예비 중합 반응기는 상기 제 1 흐름관부(3) 및 상기 제 2 흐름관부(5) 사이에 냉각 유닛(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 유닛(4) 및 상기 분리 벽 가열 유닛은 단일 열-전달 매체 순환을 통해 열적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벽 가열 유닛은 서로 독립적으로 이중 자켓(double jackets) 및/또는 하프-파이프 가열 코일(half-pipe heating coils)인 것을 특징으로 하는, 반응기.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흐름관부(3, 5, 10, 11)는 적어도 부분적으로 흐름 정류기(flow rectifiers)를 가지는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  9. 상부 반응기 영역 및 하부 반응기 영역을 가지는 수직 응축 튜브(VK 튜브) 형상의 반응기에서의 폴리아미드의 중합 방법으로서,
    a) 프리폴리머 용융물은 상기 상부 반응기 영역의 유입 영역(8)으로 계량되고;
    b) 상기 용융물의 온도는 가열 유닛(12)에 의해 240~280℃, 특히 250~265℃로 설정되며;
    c) 상기 용융물은 열 손실을 방지하기 위하여 분리벽 가열 유닛에 결합되는 제 1 흐름관부(10)를 통해 냉각 유닛(13)으로 안내되고, 상기 냉각 유닛에서 용융물의 온도는 225~260℃, 특히 230~240℃로 설정되며; 및
    d) 상기 용융물은 열 손실을 방지하기 위하여 분리벽 가열 유닛에 결합되는 제 2 흐름관부(11)을 통해 배출 파이프에 전달되는, 폴리아미드의 중합 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프리폴리머는 상기 배출 파이프를 통해 추가 중합 반응기, 특히 상기 수직 응축 튜브(VK 튜브)를 가지는 반응기에 공급되며,
    a) 추출물은 상기 반응기의 유입 영역(1)으로 계량되고;
    b) 폴리머 용융물의 온도는 가열 유닛(2)에 의해 240~270℃, 특히 250~265℃로 설정되며;
    c) 상기 폴리머 용융물은 열 손실을 방지하기 위하여 분리 벽 가열 장치에 결합되는 제 1 흐름관부(3)을 통해 냉각 유닛(4)으로 안내되고, 상기 냉각 유닛에서 상기 폴리머 용융물의 온도가 220~255℃, 특히 230~240℃로 설정되며; 및
    d) 상기 폴리머 용융물은 열 손실을 방지하기 위하여 분리 벽 가열 장치에 결합되는 제 2 흐름관부(5)를 통해 VK 튜브에 결합된 배출 튜브(7)로 전달되는 것을 특징으로 하는, 폴리아미드의 중합 방법.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 용융물의 플러그 흐름(plug flow)은 흐름 정류기에 의해 상기 흐름관부(3, 5, 10, 11)에서 형성되는 것을 특징으로 하는, 폴리아미드의 중합 방법.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융물은 배출 펌프(6)에 의해 또는 반응기의 압력에 의해, 상기 배출 튜브(7)을 통해 상기 VK 튜브에 전달되는 것을 특징으로 하는, 폴리아미드의 제조 방법.
  13. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조 가능한, 96%의 황산에서 1g의 폴리아미드 용액으로 각각 측정된, 2.4~4.5, 특히 3.0~3.6의 상대 점도를 가지는 폴리아미드.
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