KR20190000012A - Coil type continuous reactor for high viscosity liquid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor.
정보통신기술(Information Technology; IT)용 전기/전자 기기의 소형화, 고성능화, 고 신뢰화 그리고 반도체 가공기술의 혁신적 변화에 따라 이들 기기의 중요한 표시장치인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)의 구성 재료는 아주 높은 내열성과 유연성이 요구되고 있다.With the miniaturization, high performance, high reliability, and innovative changes of semiconductor processing technology for electric / electronic devices for information technology (IT), it is necessary to develop an organic light emitting diode (OLED) The constituent materials are required to have very high heat resistance and flexibility.
차세대 유연성 유기 발광 다이오드의 기판재료로서 폴리이미드(polyimide; PI)계 고분자들은 탁월한 내열성 및 제반특성에 의해 대표적인 내열소재로 사용된다. 특히 용해성이 개선된 변성 PI 수지인 폴리에스터이미드(polyesterimide(PEsI)), 폴리아미드이미드(polyamide-imide(PAI)) 및 지방족 폴리이미드 수지 등이 내열소재로서 실용화가 필요하다.Polyimide (PI) -based polymers as substrate materials for next-generation flexible organic light emitting diodes are used as typical heat-resistant materials due to their excellent heat resistance and various properties. Particularly, it is necessary to put the modified PI resin having improved solubility into practical use as a heat resistant material such as polyesterimide (PEsI), polyamide-imide (PAI) and aliphatic polyimide resin.
이러한 고내열 유연성 폴리이미드 수지의 개발은 부가가치가 매우 높은 산업(연평균 100% 이상 성장)으로 원천기술을 미국, 프랑스, 독일, 일본 등 몇몇 선진국들이 독점하고 있다. 이의 제조를 위해서는 분자설계로부터 합성/설비공정에 이르는 고도의 기술이 요구되는 어려움이 있다. 특히, 전자부품용 가용성 폴리이미드계 소재의 경우, 최근 액정표시장치(쇠락과 유연성 차세대 유기 발광 다이오드 소재로 적용됨에 따라 향상된 투명성과 내구성, 향상된 유연성을 기반으로 기술 독점 정도가 훨씬 가중된다.The development of such highly heat resistant flexible polyimide resins is dominated by some advanced countries such as the United States, France, Germany, and Japan, with original technology in the highly value added industry (annual average growth rate of over 100%). There is a difficulty in manufacturing a high-level technology from molecular design to synthesis / equipment processing. Particularly, in the case of soluble polyimide materials for electronic parts, the degree of technology monopolization is greatly increased due to improved transparency, durability and improved flexibility as applied to liquid crystal display devices (decay and flexibility next generation organic light emitting diode materials).
유기 발광 다이오드 디스플레이의 경박화와 유연화 경향에 따라 차세대 유기 발광 다이오드 기판용 폴리이미드의 전구체에 실리콘(silicone; Si)원자를 도입하려는 시도가 실리콘 유도체를 만드는 업체들을 필두로 개발되고 있다. 폴리이미드 제조용 실리콘 전구체 생산을 위한 설비와 공정은 각 업체에서 엄격하게 기업비밀로 유지되고 있어 신개념 공정/설비에 의한 폴리이미드 제조용 실리콘 전구체의 개발이 필요하다. 따라서, 이러한 폴리이미드계 고분자들을 생산하기 위해서는 반응기가 요구되고 있다.In accordance with the tendency toward lightening and softening of organic light emitting diode displays, attempts to introduce silicon (Si) atoms into the precursors of polyimide for the next generation organic light emitting diode substrate are being developed, leading to producers of silicon derivatives. Equipment and processes for the production of silicon precursors for polyimide production are strictly confidential in each company, and it is necessary to develop silicon precursors for polyimide manufacturing by new process / equipment. Therefore, a reactor is required to produce such polyimide-based polymers.
본 발명은 폴리이미드계 고분자들을 생산하기 위한 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기를 제공한다.The present invention provides a coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor for producing polyimide-based polymers.
본 발명의 한 실시예에 따른 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기는, 유입된 고점성 액체를 압출하는 믹싱펌프, 상기 믹싱펌프의 압출구와 연결되어 있고 상기 고점성 액체가 유동하는 반응관, 열매체가 수용된 내부를 상기 반응관이 경유하는 하우징, 상기 하우징을 벗어난 상기 반응관의 압출구에 결합된 밸브 및 상기 믹싱펌프와 상기 하우징에 각각 배치되어 있으며 상기 고점성 액체에 열을 가하는 제1 및 제2 히팅부를 포함하고, 상기 고점성 액체는 상기 반응관을 유동할 때 상기 제2 히팅부에 의해 가해는 열에 의해 반응하고, 상기 밸브의 조절로 상기 고점성 액체의 반응 시간을 설정한다.A coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor according to an embodiment of the present invention includes a mixing pump for extruding an introduced high viscosity liquid, a reaction tube connected to an extrusion port of the mixing pump, a reaction tube through which the high viscosity liquid flows, A valve coupled to an outlet of the reaction tube outside the housing, and a valve disposed in the mixing pump and the housing, respectively, and configured to apply heat to the high-viscosity liquid, Wherein the high-viscosity liquid reacts by heat applied by the second heating unit when flowing through the reaction tube, and the reaction time of the high-viscosity liquid is set by the adjustment of the valve.
상기 반응관은, 상기 하우징 내부에 배치되어 있고 나선형을 이루는 코일부, 상기 하우징 외부에 위치하여 상기 코일부 일단과 상기 믹싱펌프의 압출구를 연결하는 연결부 및 상기 하우징 외부에 위치하고 상기 코일부 타단과 연결된 배출부를 포함할 수 있다.The reaction tube may include a coil part arranged in the housing and having a helical shape, a connection part connecting the one end of the coil part and the extrusion port of the mixing pump located outside the housing, And may include a connected discharge.
상기 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기는, 상기 믹싱펌프의 압출구에 배치되어 상기 고점성 액체의 온도를 감지하는 제1 온도센서, 상기 하우징에 배치되어 상기 열매체의 온도를 감지하는 제2 온도센서, 상기 믹싱펌프의 압출구에 배치되어 상기 고점성 액체의 압출 압력을 감지하는 압력센서 및 상기 제1 온도센서, 제2 온도센서 및 상기 압력센서와 전기적으로 연결되어 있는 제어부를 더 포함할 수 있다.Wherein the coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor comprises a first temperature sensor disposed in an extruding port of the mixing pump for sensing a temperature of the high viscosity liquid, a second temperature sensor disposed in the housing for sensing a temperature of the heating medium, A pressure sensor disposed in an extrusion port of the mixing pump to sense an extrusion pressure of the high viscosity liquid, and a controller electrically connected to the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the pressure sensor .
상기 제1 히팅부 및 제2 히팅부의 온도는 300℃ 내지 400℃일 수 있다.The temperature of the first and second heating units may be 300 ° C to 400 ° C.
상기 고점성 화학 액체 연속 반응기는, 상기 믹싱펌프와 상기 하우징을 지지하는 테이블을 더 포함할 수 있다.The high viscosity chemical liquid continuous reactor may further include a table for supporting the mixing pump and the housing.
상기 열매체는 실리콘 오일일 수 있다.The heating medium may be silicone oil.
상기 믹싱펌프는, 내부에 유동 공간이 형성되어 있고 상기 고점성 액체가 유입되는 유입구가 일측에 형성되어 있고 상기 고점성 액체가 압출되는 상기 압출구가 타측에 형성된 펌프본체, 상기 유동 공간에 배치되어 있고 유입된 상기 고점성 액체를 상기 유입구에서 상기 압출구 방향으로 보내는 스크류 및 상기 스크류에 회전력을 제공하는 구동부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 히팅부는 상기 펌프본체 외부둘레를 감쌀 수 있다.The mixing pump includes a pump body having a flow space formed therein, an inlet port through which the high-viscosity liquid flows, and a pump body formed on the other side of the extrusion port through which the high-viscosity liquid is extruded, And a driving unit for supplying a rotating force to the screw, wherein the first heating unit can surround the outer periphery of the pump body.
상기 스크류는, 상기 구동부와 동력 연결되어 있고 기 설정된 길이를 가지는 스크류 본체부, 상기 유입구와 이웃하여 상기 스크류 본체부 일측에서 원주방향을 따라 유입날개가 나선형으로 형성된 유입부, 상기 압출구와 이웃하여 상기 스크류 본체 타측에서 원주방향을 따라 압출날개가 나선형으로 형성된 압출부 및 상기 유입부와 상기 압출부 사이에 위치하여 상기 스크류 본체 중앙 부분에서 혼합돌기가 원주방향을 따라 나선형태로 배열된 혼합부를 포함할 수 있으며, 상기 압출부의 유입날개 피치 간격은 상기 혼합부에서 멀어질수록 좁아질 수 있다.The screw includes a screw main body portion that is connected to the driving portion and has a predetermined length, an inlet portion formed in a spiral shape along the circumferential direction at one side of the screw main body portion adjacent to the inlet, An extruding portion formed in a spiral shape along the circumferential direction on the other side of the screw body and a mixing portion located between the inflow portion and the extruding portion and arranged in a spiral shape along the circumferential direction in the central portion of the screw body And the pitch of the inlet vane pitch of the extruded portion may become narrower as the distance from the mixing portion increases.
본 발명의 실시예에 따르면, 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기는 관형 연속식 등온반응기로서 회분식(Batch) 반응기에 비해 가격이 저렴하고 좁은 공간에서 연속적으로 제품을 생산할 수 있으며, 반응관이 코일 형태로 형성되어 고점성 액체가 하우징 내에서 체류하는 시간이 증가되므로 고점성 액체가 코일부를 유동할 때 화학반응이 일어나는 시간이 증가되어 폴리이미드계 고분자 생산성이 향상될 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor is a tubular continuous isothermal reactor, which is inexpensive and can continuously produce products in a narrow space as compared with a batch reactor, The time during which the high-viscosity liquid is retained in the housing is increased, so that the time during which the chemical reaction takes place when the high-viscosity liquid flows through the nose portion is increased, so that the productivity of the polyimide-based polymer can be improved.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 펌프부를 나타낸 개략도.
도 3은 도 2의 스크류를 나타낸 사시도.
도 4는 도 1의 등온유지부를 나타낸 개략도.
도 5는 밸브 개폐각도에 따른 유량변화를 나타낸 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram showing a coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor according to one embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a schematic view of the pump unit of Fig. 1; Fig.
3 is a perspective view showing the screw of Fig.
Fig. 4 is a schematic view showing an isothermal holding portion of Fig. 1; Fig.
5 is a graph showing a flow rate change according to a valve opening / closing angle.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification.
반응기는 화학반응을 진행시키기 위해 사용되는 기구로써 아래 [표 1]과 같이 형상, 조작법, 온도분포 3가지로 분류할 수 있다The reactor is a mechanism used to advance the chemical reaction and can be classified into three types as shown in [Table 1] below: shape, operating method and temperature distribution
(Stirred tank)Stirring tank type
(Stirred tank)
(Batch)Batch
(Batch)
(Isothermal)Isothermal reactor
(Isothermal)
(Tubular)Tubular
(Tubular)
(Continuous)Continuous
(Continuous)
(Non_isothermal)Non-isothermal reactor
(Non-isothermal)
(Semi-batch)Semi-batch
(Semi-batch)
본 실시예에 따른 반응기는 관형 연속식 등온반응기로서, 연속식(Continuous) 반응기는 회분식(Batch) 반응기에 비해 가격이 저렴하고 좁은 공간에서 연속적으로 제품을 생산할 수 있는 장점을 가진다. 또한 관형 구조는 코일 형태로 제작하여 화학반응이 일어나는 시간을 증가시키는 장점이 있다.The reactor according to the present embodiment is a tubular continuous isothermal reactor, and the continuous reactor is advantageous in that the product can be produced continuously in a narrow space at a lower cost than a batch reactor. Also, the tubular structure has the advantage of increasing the time for the chemical reaction to take place in the form of a coil.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 관형 연속식 등온반응기(코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기)에 대하여 [도 1] 내지 [도 4]를 참고하여 설명한다.A tubular continuous isothermal reactor (a coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor) according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
[도 1]은 본 발명의 한 실시예에 따른 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기를 나타낸 개략도이며, [도 2]는 [도 1]의 펌프부를 나타낸 개략도이고, [도 3]은 [도 2]의 스크류를 나타낸 확대도이며, [도 4]는 [도 1]의 등온유지부를 나타낸 개략도이며, [도 5]는 밸브 개폐각도에 따른 유량변화를 나타낸 그래프이다.[Figure 1] is a schematic view showing a coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor according to one embodiment of the present invention, [Figure 2] is a schematic view showing the pump section of [Figure 1], and [Figure 3] Fig. 4 is a schematic view showing the isothermal holding portion of Fig. 1, and Fig. 5 is a graph showing a flow rate change according to the valve opening / closing angle.
[도 1] 내지 [도 5]를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기(1)는 믹싱펌프(20), 제1 히팅부(70a), 반응관(40), 하우징(50), 밸브(60) 및 제2 히팅부(70b)를 포함하며 폴리이미드계 고분자를 생산한다.Referring to FIGS. 1 to 5, a coil type high viscosity chemical liquid
본 발명의 한 실시예에 따른 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기는 테이블(10)을 더 포함할 수 있다.The coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor according to one embodiment of the present invention may further include a table 10.
테이블(10)은, 제1 지지대(11) 및 제2 지지대(12)를 포함하며 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기의 골조를 이룬다.The table 10 comprises a
제1 지지대(11)와 제2 지지대(12)는 각각 수직 프레임(111, 121)과 수평 프레임(112, 122)이 결합되어 기 설정된 넓이를 가진다. 제1 지지대(11)와 제2 지지대(12)의 하면은 동일선상에 위치하며 상면(11a), (12a) 위치는 다르다. 제1 지지대(11)의 상면(11a)은 하면을 기준으로 제2 지지대(12)의 상면(11a)보다 높다. 이에 제1 지지대(11)의 상면(11a)과 제2 지지대(12)의 상면(12a)은 단차를 이룬다.The
믹싱펌프(20)는, 펌프본체(21), 스크류(23) 및 구동부(24)를 포함하며 제1 지지대(11)에 지지되어 유입된 고점성 액체를 압출한다. 고점성 액체의 종류는 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기의 사용에 따라 다양하게 달라질 수 있다. 이에 고점성 액체 종류에 대해서 한정하지 않는다.The
펌프본체(21)는 기설정된 길이를 갖는다. 펌프본체(21) 일측은 제1 지지대(11)의 상면에 위치하여 지지 브래킷(22)으로 지지되어 있고 타측은 제1 지지대(11) 상면을 벗어나 제2 지지대(12) 위에 위치하여 제2 지지대(12) 상면과 간격을 두고 마주한다.The pump
펌프본체(21)는 원통형으로 형성되어 내부에는 길이방향을 따라 유동 공간(211)이 형성되어 있다. 펌프본체(21)의 일측에는 유동 공간(211)으로 고점성 액체가 유입되는 유입구(212)가 형성되어 있고 타측에는 고점성 액체가 유동 공간(211)에서 압출되는 압출구(213)가 형성되어 있다. 압출구(213)를 이루는 펌프본체(21)의 타단은 직경이 점진적으로 작아지는 형태로 형성되어 정면에서 본 단면은 콘 모양이다.The
스크류(23)는 스크류 본체부(231), 유입부(232), 압출부(234) 및 혼합부(233)를 포함하며 유동 공간(211)으로 유입된 고점성 액체를 혼합하고 압출한다.The
스크류 본체부(231)는 유동 공간(211)에 배치되어 있으며 일단은 펌프본체(21) 외부로 노출되어 있다. 스크류 본체부(231) 타단은 압출구(213)에 위치한다. 스크류 본체부(231)와 펌프본체(21) 사이에는 베어링(도시하지 않음)이 배치되어 스크류 본체부(231)는 회전할 수 있다.The screw
유입부(232)는, 스크류 본체부(231) 일측에서 원주방향을 따라 유입날개(232a)가 나선형으로 형성되어 있다. 유입부(232)는 유입구(212)와 연결되어 있다. 유입날개(232a)는 유입된 고점성 액체를 압출구(213) 방향으로 보낸다.The
압출부(234)는 스크류 본체부(231) 타측에서 원주방향을 따라 압출날개(234a)가 나선형으로 형성되어 있다. 압출부(234)는 압출구(213)와 연결되어 있다. 압출부(234)는 유입부(232)에서 보내진 고점성 액체에 압력을 가하여 압출구(213)를 통해 펌프본체(21) 외부로 압출시킨다. 고점성 액체의 압출 압력은 고점성 액체의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The
혼합부(233)는, 유입부(232)와 압출부(234) 사이에 위치하여 스크류 본체부(231) 중앙 부분에서 혼합돌기(233a)가 원주방향을 따라 나선형태로 배열되어 형성되어 있다. 혼합돌기(233a)는 기 설정된 길이를 갖는다. 혼합돌기(233a)들은 스크류 본체부(231)가 회전할 때 유입부(232)를 통해 보내어진 고점성 액체를 혼합한다. 혼합된 고점성 액체는 압출부(234)로 보내어지고, 압출부(234)는 혼합된 고점성 액체를 압출구(213)를 통해 믹싱펌프(20) 외부로 압출시킨다.The mixing
유입부(232)의 유입날개(232a)와 접하는 유동공간(211)의 내부둘레와, 압출부(234)의 압출날개(234a)와 접하는 유동공간(211)의 내부둘레에는 날개를 따라 돌기(211a)가 형성되어 있다. 돌기는 날개와 접한다.The inner periphery of the
한편, 압출부(234)의 길이(234L)는 유입부(232)의 길이(232L) 및 혼합부(233)의 길이(233L)보다 길고, 유입부(232)의 길이(232L)는 혼합부(233)의 길이(233L)보다 길다. 유입부(232), 혼합부(233) 및 압출부(234) 비율은 20:17:24일 수 있다. 유입부(232), 혼합부(233) 및 압출부(234)의 비율은 설계에 따라 달라질 수 있다. 압출되는 고점성 액체에 큰 압력이 가해지도록 압출부(234)의 길이(234L)가 유입부 및 혼합부의 길이(232L), 233L)보다 길다.The
제1 히팅부(70a)는 열선 또는 면상발열체로 형성되어 펌프본체(21) 타측 외부둘레를 감싸고 있으며 유동 공간(211)으로 열을 가한다. 열은 300℃ 내지 400℃일 수 있다. 열이 300℃ 미만일 때 고점성 액체의 화학반응 효율이 저하될 수 있으며 400℃를 초과할 경우 고점성 액체가 손상될 수 있다.The
유동 공간(211)으로 가해지는 열은 혼합부(233) 및 압출부(234)를 유동하는 고점성 액체를 예열한다. 이때 고점성 액체에는 화학반응이 일어난다.The heat applied to the
제1 히팅부(70a)를 열선, 면상발열체로 한정하지 않는 것으로 유동 공간(211)으로 열을 가할 수 있는 것이라면 다양하게 적용될 수 있다.The
한편, 제1 히팅부(70a)의 열 손실을 예방하기 위해 제1 히팅부(70a)를 단열재(도시하지 않음)가 감싸고 있다.Meanwhile, a heat insulating material (not shown) covers the
압출구(213)에는 압출배관(30)이 결합되어 있다. 압출배관(30)의 내부둘레 직경은 펌프본체(21)의 내부둘레 직경보다 작다. 이에 압출구(213)에서 압출배관(30)으로 고점성 액체가 압출될 때 압력이 증가할 수 있다. 압출배관(30)에는 압출된 고점성 액체의 온도를 감지하는 제1 온도센서(81)와 압력을 감지하는 압력센서(83)가 배치되어 있다. 제1 온도센서(81)와 압력센서(83)는 제어부(80)와 전기적으로 연결되어 있다. 제1 온도센서(81)에서 감지된 온도가 설정온도를 벗어난 경우 제어부(80)는 제1 히팅부(70a)를 제어하여 유동 공간(211)을 유동하는 고점성 액체가 설정온도로 예열된 상태를 유지하도록 한다. 제1 온도센서(81)와 압력센서(83)의 세부 구조는 온도와 압력을 감지하는 기술분야에서 널리 공지된 센서가 적용될 수 있는바, 상세 구조에 대한 설명은 생략한다.An extrusion pipe (30) is coupled to the extrusion port (213). The inner circumferential diameter of the
반응관(40)은 연결부(41), 코일부(42) 및 배출부(43)를 포함하며 믹싱펌프(20)에서 압출된 고점성 액체가 유동하면서 반응이 일어나도록 한다.The
연결부(41)는 압출배관(30)과 연결되어 있으며 코일부(42)는 나선으로 형성되어 연결부(41)와 연결있고 배출부(43)는 코일부(42)와 연결되어 있다. 연결부(41), 코일부(42) 및 배출부(43)는 일체로 형성되어 있다. 압출배관(30)으로 압출된 고점성 액체는 연결부(41)를 통해 내부로 유입되어 배출부(43) 방향으로 유동한다. 반응관(40)은 열전달이 우수한 재질로 만들어질 수 있다.The connecting
하우징(50)은 제2 지지대(12) 상면에 놓여 압출부(234)가 위치한 펌프본체(21) 타측 아래에 위치한다. 하우징(50)의 상면은 개방되어 있다. 하우징(50) 내부에는 코일부(42)가 위치한다. 한편 연결부(41)는 하우징(50)의 개방된 상면을 통해 하우징(50) 외부로 노출되어 있고 배출부(43)는 하우징(50)의 하면을 통해 하우징(50) 외부로 노출되어 있다. 이때 배출부(43)는 제2 지지대(12) 내부에 위치할 수 있다.The
하우징(50)의 내부에는 코일부(42)와 더불어 외부에 전달된 열을 코일부(42) 내부로 전달하는 열매체유가 수용될 수 있다. 열매체유는 실리콘 오일일 수 있다.In addition to the
제2 히팅부(70b)는 제1 히팅부(70a)와 동일하게 형성되어 있으며 제어부(80)와 전기적으로 연결되어 있다. 제2 히팅부(70b)는 하우징(50) 외부둘레를 따라 배치되어 있으며 하우징(50) 내부로 열을 가한다. 열은 300℃ 내지 400℃일 수 있다. 열이 300℃ 미만일 때 고점성 액체의 화학반응이 저하될 수 있고, 400℃를 초과할 경우 열에 의해 고점성 액체가 손상될 수 있다.The
열은 열매체유를 통해 코일부(42)를 유동하는 고점성 액체에 전달되며, 고점성 액체는 화학반응하게 된다. 한편, 제1 히팅부(70a)에 의해 고점성 액체가 예열되고 화학반응이 일어났으므로 제2 히팅부(70b)의 열에 의한 화학반응 효율이 향상될 수 있다.Heat is transferred to the high-viscosity liquid flowing through the
제2 히팅부(70b)에는 제2 히팅부(70b)의 열을 감지하기 위한 제2 온도센서(82)가 배치되어 있으며, 제2 온도센서(82)는 제어부(80)와 전기적으로 연결되어 있다. 제2 온도센서(82)은 제1 온도센서(81)와 같다. 제2 온도센서(82)에서 감지된 온도가 설정온도를 벗어날 경우 제어부(80)는 제2 히팅부(70b)를 제어할 수 있다.A
밸브(60)는 배출부(43)에 결합되어 있으며 밸브(60)는 반응관(40)을 유동하는 고점성 액체의 유량을 조절한다. 한편, 밸브(60)가 완전히 개방(0°)된 상태가 되면 고점성 액체가 반응관(40)을 유동하여 유량이 증가하며, 밸브(60)가 완전히 닫힌(90°)상태가 되면 고점성 액체의 유동이 발생하지 않아 고점성 액체의 반응이 증가한다(도 5 참조). 밸브(60)의 유량 제어로 고점성 액체가 반응관(40)을 유동하는 시간은 고점성 액체의 종류에 따라 달라질 수 있다.The
다음은 [도 1] 내지 [도 5]를 참고하여 위에서 설명한 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the coil-type high-viscosity chemical liquid continuous reactor described above will be described with reference to [Figure 1] to [Figure 5].
고점성 액체는 유입구(212)를 통해 펌프본체(21) 내부로 유입된다. 2종 이상 고점성 액체는 스크류(23)의 회전으로 유입부(232)를 통해 압출구(213) 방향으로 이동하며 혼합부(233)를 통과하면서 혼합될 수 있다.Viscous liquid flows into the pump body (21) through the inlet (212). Two or more kinds of high viscosity liquid can be mixed while passing through the mixing
혼합부(233)를 통과한 혼합 고점성 액체는 압출부(234)에 의해 압출구(213)로 이동하며 압출날개(234a)의 피치 간격에 의해 혼합 고점성 액체는 압력을 받으면서 압출배관(30)으로 유입될 수 있다. 그리고 혼합 고점성 액체는 제1 히팅부(70a)에서 가해는 열에 의해 예열될 수 있다. 이때 제1 히팅부(70a)의 열과 압출되는 압력에 의해 혼합 고점성 액체에는 1차적으로 화학반응이 발생할 수 있다.The mixed highly viscous liquid that has passed through the mixing
압출된 혼합 고점성 액체는 반응관(40) 내부로 유입되어 그 내부를 유동하고 코일부(42)를 유동하는 과정 중에 제2 히팅부(70b)의 열에 의해 혼합 고점성 액체는 화학반응하게 된다. 화학반응한 고점성 액체가 배출부(43)를 통해 배출되어 폴리이미드계 고분자가 생산될 수 있다.The extruded mixed high-viscosity liquid flows into the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.
1: 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기 10: 테이블
11: 제1 지지대 12: 제2 지지대
11a, 12a: 상면 111, 121: 수직 프레임
112, 122: 수평프레임 20: 믹싱펌프
21: 펌프본체 211: 유동 공간
212: 유입구 213: 압출구
22: 지지 브래킷 23: 스크류
231: 스크류 본체부 232: 유입부
232a: 유입날개 232L: 유입부 길이
233: 혼합부 233a: 혼합돌기
233L: 혼합부 길이 234: 압출부
234a: 압출날개 234L: 압출부 길이
231p, 234p: 피치 24: 구동부
30: 압출배관 40: 반응관
41: 연결부 42: 코일부
43: 배출부 50: 하우징
60: 밸브 70a: 제1 히팅부
70b: 제2 히팅부 80: 제어부
81: 제1 온도센서 82: 제2 온도센서
83: 압력센서1: coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor 10: table
11: first support 12: second support
11a, 12a:
112, 122: Horizontal frame 20: Mixing pump
21: pump body 211: floating space
212: inlet 213: extruder
22: support bracket 23: screw
231: screw body part 232: inlet part
232a:
233: Mixing
233L: mixing part length 234: extrusion part
234a:
231p, 234p: pitch 24:
30: Extrusion piping 40: Reaction tube
41: connection part 42: coil part
43: discharge part 50: housing
60:
70b: second heating unit 80:
81: first temperature sensor 82: second temperature sensor
83: Pressure sensor
Claims (8)
상기 믹싱펌프의 압출구와 연결되어 있고 상기 고점성 액체가 유동하는 반응관,
열매체가 수용된 내부를 상기 반응관이 경유하는 하우징,
상기 하우징을 벗어난 상기 반응관의 배출부에 결합되어 있는 밸브,
상기 믹싱펌프와 상기 하우징에 각각 배치되어 있으며 상기 고점성 액체에 열을 가하는 제1 및 제2 히팅부
를 포함하며,
상기 고점성 액체는 상기 반응관을 유동할 때 상기 제2 히팅부에 의해 가해는 열에 의해 반응하고, 상기 밸브의 조절로 상기 고점성 액체의 반응 시간을 설정하는
코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.A mixing pump for extruding the inflowing high-viscosity liquid,
A reaction tube connected to an extrusion port of the mixing pump and through which the high viscosity liquid flows,
A housing through which the reaction tube is passed,
A valve coupled to a discharge portion of the reaction tube outside the housing,
The first and second heating units disposed in the mixing pump and the housing, respectively, for applying heat to the high-viscosity liquid,
/ RTI >
Wherein the high-viscosity liquid reacts by heat applied by the second heating unit when flowing through the reaction tube, and the reaction time of the high-viscosity liquid is set by the adjustment of the valve
Coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor.
상기 반응관은,
상기 하우징 내부에 배치되어 있고 나선형을 이루는 코일부,
상기 하우징 외부에 위치하여 상기 코일부 일단과 상기 믹싱펌프의 압출구를 연결하는 연결부 및
상기 하우징 외부에 위치하고 상기 코일부 타단과 연결된 배출부
를 포함하는 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.The method of claim 1,
In the reaction tube,
A spiral coil portion disposed inside the housing,
A connecting portion which is located outside the housing and connects the one end of the coil portion to the extrusion port of the mixing pump,
And a discharge part (5) located outside the housing
/ RTI > a high-viscous chemical liquid continuous reactor in the form of a coil.
상기 믹싱펌프의 압출구에 배치되어 상기 고점성 액체의 온도를 감지하는 제1 온도센서,
상기 하우징에 배치되어 상기 열매체의 온도를 감지하는 제2 온도센서,
상기 믹싱펌프의 압출구에 배치되어 상기 고점성 액체의 압출 압력을 감지하는 압력센서 및
상기 제1 온도센서, 제2 온도센서 및 상기 압력센서와 전기적으로 연결되어 있는 제어부
를 더 포함하는 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.The method of claim 1,
A first temperature sensor disposed in an extrusion port of the mixing pump for sensing a temperature of the high viscosity liquid,
A second temperature sensor disposed in the housing for sensing a temperature of the heating medium,
A pressure sensor disposed in an extrusion port of the mixing pump for sensing an extrusion pressure of the high-viscosity liquid;
A first temperature sensor, a second temperature sensor, and a control unit electrically connected to the pressure sensor,
Further comprising a high-viscosity chemical liquid continuous reactor.
상기 제1 히팅부 및 제2 히팅부의 온도는 300℃ 내지 400℃인 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.The method of claim 1,
Wherein the temperature of the first heating unit and the temperature of the second heating unit is 300 ° C to 400 ° C.
상기 믹싱펌프와 상기 하우징을 지지하는 테이블을 더 포함하는 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.The method of claim 1,
Further comprising a table supporting the mixing pump and the housing.
상기 열매체유는 실리콘 오일인 코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.The method of claim 1,
Wherein the thermal oil is a silicone oil.
상기 믹싱펌프는,
내부에 유동 공간이 형성되어 있고 상기 고점성 액체가 유입되는 유입구가 일측에 형성되어 있고 상기 고점성 액체가 압출되는 상기 압출구가 타측에 형성된 펌프본체,
상기 유동 공간에 배치되어 있고 유입된 상기 고점성 액체를 상기 유입구에서 상기 압출구 방향으로 보내는 스크류 및
상기 스크류에 회전력을 제공하는 구동부
를 포함하며,
상기 제1 히팅부는 상기 펌프본체 외부둘레를 감싸고 있는
코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.The method of claim 1,
The mixing pump includes:
Viscous liquid is formed on one side and the extruding port through which the high viscosity liquid is extruded is formed on the other side of the pump body,
A screw disposed in the flow space and leading the introduced high-viscosity liquid from the inlet to the extrusion port, and
And a driving unit
/ RTI >
Wherein the first heating portion surrounds the outer periphery of the pump body
Coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor.
상기 스크류는,
상기 구동부와 동력 연결되어 있고 기 설정된 길이를 가지는 스크류 본체부,
상기 유입구와 이웃하여 상기 스크류 본체부 일측에서 원주방향을 따라 유입날개가 나선형으로 형성된 유입부,
상기 압출구와 이웃하여 상기 스크류 본체 타측에서 원주방향을 따라 압출날개가 나선형으로 형성된 압출부 및
상기 유입부와 상기 압출부 사이에 위치하여 상기 스크류 본체 중앙 부분에서 혼합돌기가 원주방향을 따라 나선형태로 배열된 혼합부
를 포함하며,
상기 압출부의 유입날개 피치 간격은 상기 혼합부에서 멀어질수록 좁아지는
코일형 고점성 화학 액체 연속 반응기.8. The method of claim 7,
Preferably,
A screw main body portion that is connected to the driving portion and has a predetermined length,
An inlet formed adjacent to the inlet and formed with a spiral inlet vane along a circumferential direction at one side of the screw body,
An extrusion portion adjacent to the extrusion and formed in a spiral shape in the circumferential direction at the other side of the screw body,
Wherein the mixing protrusions are arranged in a spiral shape along the circumferential direction at a central portion of the screw body, the mixing protrusions being positioned between the inlet portion and the extrusion portion,
/ RTI >
The pitch of the inlet vane pitch of the extruding portion becomes narrower as the distance from the mixing portion
Coil type high viscosity chemical liquid continuous reactor.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170078618A KR20190000012A (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Coil type continuous reactor for high viscosity liquid |
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