KR20190061837A - 반응기 - Google Patents

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KR20190061837A
KR20190061837A KR1020170160622A KR20170160622A KR20190061837A KR 20190061837 A KR20190061837 A KR 20190061837A KR 1020170160622 A KR1020170160622 A KR 1020170160622A KR 20170160622 A KR20170160622 A KR 20170160622A KR 20190061837 A KR20190061837 A KR 20190061837A
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tube
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KR1020170160622A
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박성호
류현철
한기도
이상욱
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한화케미칼 주식회사
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 반응기는 제1 관부, 제1 관부를 둘러싸며 상기 제1 관부의 내부와 연통되어 있는 제2 관부, 제1 관부와 연결되어 있는 제3 관부, 제1 관부와 제3 관부 사이에 위치하며 상기 제1 관부로 유입되는 제1 유체를 복수로 분할하는 분할판, 제3 관부로 노출된 분할판의 일면 위에 위치하는 구조체를 포함하고, 구조체의 측벽은 일면에 대해서 기울어진 경사면을 가지고, 경사면에 형성된 볼록부 및 오목부 중 적어도 하나를 더 포함한다.

Description

반응기{REACTOR}
본 발명은 반응기에 관한 것으로, 특히 이소시아네이트(isocyanate)계 화합물을 생성하기 위한 반응기 이다.
이소시아네이트계 화합물을 생산하기 위해선 아민(amine)계 물질과 CDC (carbon dichloride oxide, phosgene)를 반응시키는데, 이 때 두 반응물의 혼합(mixing)효율이 낮으면 중간 생성물인 MCCS (mono carbamoyl chloride salt)와 미반응 아민이 만나 부반응을 일으켜 부산물인 우레아(urea)를 형성한다.
이 우레아는 후단 공정을 거치며 공정 내 다른 물질들과 만나 무거운 타르(tar)성 물질을 만들어 파울링(fouling), 효율 저하 등의 문제를 일으키며, 전체 공장의 간이 클리닝 및 정기보수 기간을 단축시키는 문제가 있다.
따라서, 반응물인 아민과 CDC를 빠르고 효과적으로 혼합시켜 부반응을 억제시키는 게 경제적, 환경적 측면에서 매우 중요하다.
그러나, 기존 반응기는 혼합 효율을 높이기 위해 반응기에 몇 개의 구멍을 뚫어 아민을 축방향으로 분사시키고, CDC를 관 외벽으로부터 내부로 뚫린 몇 개의 구멍을 통해 회전형으로 돌아나가도록 구성되어 있다.
이러한 구조에서는 과량으로 들어가는 CDC가 원심력에 의해서 관의 벽면쪽으로 쏠려 내부 깊숙한 곳까지 침투하지 못하고, TDA는 좁은 구멍에서 나와 확관된 공간으로 곧바로 흘러 퍼지게 된다.
따라서, 반응기 내부의 위치에 따라서 유속이 거의 0인 정체 구간(dead zone)이 발생하게 되는데 이러한 정체 구간에서 부반응이 가속화되어 타르성 물질을 생성하여 파울링, 효율 저하가 증가한다.
따라서 본 발명은 반응기 내부의 정체 구간을 줄여 부반응을 최소화하여 이로 인한 부산물의 생성을 최소화하여 생산 효율을 증가시킬 수 있는 반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 반응기는 제1 관부, 제1 관부를 둘러싸며 상기 제1 관부의 내부와 연통되어 있는 제2 관부, 제1 관부와 연결되어 있는 제3 관부, 제1 관부와 제3 관부 사이에 위치하며 상기 제1 관부로 유입되는 제1 유체를 복수로 분할하는 분할판, 제3 관부로 노출된 분할판의 일면 위에 위치하는 구조체를 포함하고, 구조체의 측벽은 일면에 대해서 기울어진 경사면을 가지고, 경사면에 형성된 볼록부 및 오목부 중 적어도 하나를 더 포함한다.
상기 볼록부 및 상기 오목부는 각각 복수로 형성될 수 있고, 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부는 상기 경사면의 경사 방향을 따라서 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
상기 볼록부 각각 상기 경사면에 대해서 일정한 높이로 형성된 점형태의 돌기 또는 경사면의 둘레를 따라서 연장되어 있는 선형태의 돌기일 수 있다.
상기 높이는 간격의 0.05배 내지 1배이고, 볼록부의 폭은 간격의 0.05배 내지 5배일 수 있다.
상기 선형태의 돌기는 구조체의 중심을 둘러싸는 고리형 돌기일 수 있다.
상기 오목부는 각각 경사면에 대해서 일정한 깊이로 형성된 점형태의 구멍 또는 경사면의 둘레를 따라서 연장되어 있는 선형태의 홈일 수 있다.
상기 선형태의 홈은 구조체의 중심을 둘러싸는 고리형 홈일 수 있다.
상기 오목부의 깊이는 상기 간격의 0.05배 내지 1배이고, 오목부의 폭은 상기 간격의 0.05배 내지 5배일 수 있다.
상기 일면과 접하는 구조체의 바닥면의 평면 모양은 제1 관부의 횡단면의 평면 모양과 동일할 수 있다.
상기 구조체를 제1 유체가 흐르는 방향으로 절단할 때, 구조체의 경사면과 일면이 이루는 내각은 15° 이상 82.5°미만일 수 있다.
상기 경사면은 구조체의 외측 또는 내측으로 만곡된 곡면일 수 있다.
상기 분할판은 구조체 둘레를 따라서 일정한 간격으로 형성되어 있는 제1 관통 구멍을 포함할 수 있다.
상기 제2 관부는 제2 유체가 유입되는 유입구를 포함하는 제1 부분, 제1 부분의 일단과 연결되어 있으며 상기 제1 관부를 둘러싸는 제2 부분, 상기 제2 부분, 제2 부분과 제1 관부 사이를 연결하는 제3 부분을 포함하고,
상기 제3 부분은 제2 부분의 제2 관통 구멍 및 제1 관부의 제3 관통 구멍 사이를 연결하고, 상기 제3 관통 구멍은 상기 측벽과 마주할 수 있다.
본 발명에서와 구조체를 설치하면 반응기 내부의 정체 구간을 줄일 수 있다. 따라서, 정체 구간에서 부반응으로 인한 부산물이 생성되는 것을 최소화하여 생산 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응기의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 반응기에 포함된 분할판의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 13은 종래 기술에 따른 비교예에 따른 반응기를 이용하여 반응시 우레아 분포를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 실시예들에 따른 반응기를 이용하여 반응시 우레아 분포를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응기의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시한 반응기에 포함된 분할판의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 반응기(1000)는 연속하여 위치하는 제1 관부(100), 제2 관부(200) 및 제3 관부(300)를 포함한다.
반응기(1000)는 제1 유체와 제2 유체를 혼합하여 반응물을 생성하는 반응기로, 제1 유체가 관을 따라서 이동하는 동안 제2 유체가 유입되면서 제1 유체와 혼합되며 반응하여 반응물을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 유체는 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate), 또는 TDA (toluene diamine)와 같은 아민(amine)계이고, 제2 유체는 CDC (carbon dichloride oxide, phosgene)이며, 이들을 혼합하여 TDI(toluene diisocyanate)와 같은 이소시아네이트(isocyanate)계를 생산하는 반응기 일 수 있다.
제1 관부(100)는 제1 유체가 지나가는 경로를 제공하며, 일방향으로 길게 형성될 수 있다. 제1 관부(100)의 단부에는 유입된 제1 유체를 복수의 유체로 나누는 분할판(400)이 설치될 수 있다.
제3 관부(300)는 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 관으로, 제1 관부(100)의 연장선에 위치할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 분할판(400)은 제1 관부(100)의 배출구를 막도록 설치될 수 있으며, 제1 유체가 관통하는 복수의 제1 관통 구멍(X1)을 포함할 수 있다.
분할판(400) 위에는 구조체(500)가 설치될 수 있다. 구조체(500)는 중심으로 갈수록 횡단면의 폭이 줄어들어 측벽이 분할판(400)의 중심을 향해서 기울어져 경사면을 가질 수 있다. 따라서 구조체(500)는 원뿔 또는 다각뿔 형태를 가질 수 있다
구조체(500)를 제1 유체가 흐르는 방향으로 절단할 때, 구조체(500)의 중심, 즉 꼭지점과 이웃하는 두 측변 사이의 각도(θ1)는 15°이상 150°이하일 수 있으며, 더 바람직하게는 30°이상 120°이하일 수 있다. 따라서, 구조체(500)를 제1 유체가 흐르는 방향으로 절단할 때, 두 측변과 분할판(400)의 일면이 이루는 내각(θ2)은 각각 15°이상 82.5°이하일 수 있으며, 더 바람직하게는 30° 이상 75°이하일 수 있다.
구조체(500)의 횡단면 또는 분할판(400)과 접하는 바닥면의 평면 모양은 제1 관부(100)의 횡단면의 평면 모양과 동일할 수 있으며, 예를 들어, 제1 관부(100)의 횡단면 형상이 원형이면 구조체(500)의 횡단면 또는 바닥면은 원형일 수 있다.
구조체(500)의 바닥면 직경은 제1 관통 구멍(X1)의 직경보다 1.5배 이상일 수 있으며, 예를 들어 바닥면 직경이 40mm이고, 제1 관통 구멍(X1)의 직경이 5mm일 수 있다.
구조체는 구조체의 표면적을 넓히기 위해서, 측벽의 경사면이 곡면이거나, 측벽의 경사면 위에 요철이 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 구조체(501, 502)는 측벽이 만곡되어 경사면이 곡면일 수 있다. 즉, 구조체의 측벽은 도 5에서와 같이 구조체(501) 밖으로 볼록한 형태로 만곡된 곡면(S1)을 가지거나, 반대로 구조체(502) 내부로 오목한 형태로 만곡된 곡면(S2)을 가질 수 있다.
도 5에서와 같이 측벽을 구조체(501) 밖으로 볼록하게 형성할 경우, 구조체(501)는 반구형 구조를 가질 수 있다.
구조체의 경사면에 도 7 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 볼록부와 오목부 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 요철이 형성될 수 있다.
볼록부는 도 7에서와 같이, 경사면에 대해서 돌출한 점(dot) 형태의 돌기(5a)이거나, 도 8에서와 같이 일방향으로 연장된 선형 돌기(5b)일 수 있다.
도 7의 돌기(5a)는 경사면에 일정한 간격을 두고 규칙적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 경사면의 경사 방향을 따라서 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 이때, 동일한 경사 방향으로 배치된 돌기를 가상의 선으로 연결할 경우, 가상의 선은 구조체의 중심으로부터 방사형으로 뻗을 수 있다.
도 8에서와 같이, 선형 돌기(5b)는 구조체(500)의 중심으로부터 일정거리 이격되어 경사면을 따라 연속해서 연장되어, 중심을 둘러싸는 고리형일 수 있다. 물론, 선형 돌기가 연장되는 방향으로, 비연속적으로 복수의 선형 돌기가 중심을 둘러싸도록 배치(도시하지 않음)될수 있다.
도 7 및 도 8에 도시한 볼록부는 일정한 높이(H1)를 가지고 경사면의 경사 방향을 따라서 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 높이(H1)는 경사면에 대해서 수직한 방향으로의 높이 일 수 있다. 이때, 볼록부의 높이(H1)는 볼록부 사이의 간격(D1)의 0.05배 내지 1배일 수 있다. 볼록부의 폭(W1)은 볼록부 사이의 간격(D1)의 0.05배 내지 5배일 수 있다.
오목부(6a, 6b)는 도 9 및 도 10에서와 같이, 볼록부와 동일한 위치에 동일한 평면 모양을 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 오목부의 깊이(H2), 오목부 사이의 간격(D2) 및 오목부의 폭(W2)은 각각 볼록부의 높이(H1), 볼록부 사이의 간격(D1), 볼록부의 폭(W1)과 동일할 수 있다. 따라서, 오목부의 깊이(H2)는 오목부 사이의 간격(D2)의 0.05배 내지 1배이고, 오목부 폭(W2)은 오목부 사이 간격(D2) 의 0.05배 내지 5배일 수 있다.
구조체의 둘레를 따라 연장되는 오목부는 구조체의 중심을 향하는 방향으로 깊이를 가지는 오목부일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구조체의 중심으로부터 구조체의 바닥면을 관통하는 가상의 중심축에 나란한 방향으로 깊이를 가지는 오목부(도 10 참조)일 수 있다. 또한, 오목부는 구조체의 표면에 대해서 수직한 방향으로 깊이를 가지는 오목부(도 9 참조)일 수 있다. 따라서, 오목부의 폭(W2)은 상부에 개구된 부분의 폭일 수 있다.
도 7 내지 도 10에서는 하나의 구조체에 모두 동일한 형태의 볼록부 또는 오목부가 형성된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 하나의 구조체에 볼록부와 오목부가 함께 형성될 수 있다.
즉, 도 11에서와 같이 볼록부와 오목부는 구조체(507)의 중심(꼭지점)으로부터 경사면의 경사 방향을 따라, 오목부(5b), 볼록부(6b) 순으로 반복되거나, 반대로 도 12에서와 같이 볼록부(6b), 오목부(5b) 순으로 반복되도록 형성될 수 있다.
도 11 및 도 12에서는 오목부와 볼록부가 선형인 것을 예로 도시하였으나, 도 7 및 도 9에서와 같이 점(dot)형태의 볼록부와 오목부도 하나의 구조체에 함께 형성될 수 있다. 이때, 볼록부와 오목부는 동일한 비율로 형성될 수 있다.
이처럼, 본 발명에서와 같이 구조체에 볼록부와 오목부를 형성하거나, 만곡된 곡면을 가지도록 구조체를 형성하면 유체와 구조체 사이의 접촉 면적이 증가한다. 접촉 면적이 증가할수록 반응 가능성이 증가하여 부산물의 생성을 줄일 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 구조체(500)는 분할판(400)에 결합될 수 있으며, 예를 들어 분할판 또는 구조체에 나사산을 형성하여 나사 결합할 수 있다. 이처럼, 구조체(500)를 나사 결합하면 혼합하고자 하는 물질, 정도에 따라서 다양한 형태의 구조체(500)를 선택하여 설치할 수 있다.
구조체(500)의 측벽은 제1 관부(100)에 형성된 제3 관통 구멍(X3)과 마주하도록 위치할 수 있다. 한편, 복수의 관통 구멍(X1)은 구조체(500)의 외측 둘레를 따라서 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서와 같이, 요철이 형성된 경사면 및 곡면을 가지는 구조체(500)를 설치하면, 제1 유체와 제2 유체가 혼합될 때 정체 구간이 발생하지 않으며, 구조체(500)로 인해서 구조체 근처의 유속이 빨라지고 유체가 방향성을 가지고 이동하기 때문에 혼합 효율이 증가한다.
또한, 구조체와 반응물과의 접촉 면적이 증가되어 우레아와 같은 부산물의 발생을 최소화할 수 있어, 생산 효율을 증가시킬 수 있다.
제2 관부(200)는 제2 유체가 유입되는 유입구를 포함하는 제1 부분(21), 제1 부분(21)의 일단과 연결되어 있으며 제1 관부를 둘러싸는 제2 부분(22), 제2 부분(22)과 제1 관부(100) 사이를 연결하는 제3 부분(23)을 포함한다.
제2 부분(22)은 제1 관부(100)를 둘러싸는 환형으로 형성되며, 제1 관부(100)와 이격되어 위치할 수 있다. 제2 부분(22)과 제1 관부(100)는 서로 마주하는 영역에 각각 복수의 제2 관통 구멍(X2) 및 제3 관통 구멍(X3)이 형성될 수 있다. 제2 부분(22)의 제2 관통 구멍(X2)과 제1 관부(100)의 제3 관통 구멍(X3)은 제3 부분(23)으로 연결되어 제2 부분(22)의 내부와 제1 관부(100)의 내부는 연통될 수 있다.
제2 관통 구멍(X2)과 제3 관통 구멍(X3)은 서로 어긋나게 위치하여 제3 부분(23)은 제1 관부(100)의 외측에 접촉하는 접평면에 수직한 법선에 대해서 기울어질 수 있다. 따라서, 제3 부분(23)은 제1 부분(21)의 접평면에 대해서 비스듬하게 설치될 수 있다.
제3 관통 구멍(X3)의 측벽은 제3 부분(23)의 가상의 연장선 상에 위치하여 제1 부분(21)의 접평면에 대해서 기울어질 수 있다. 따라서, 제3 관통 구멍(X3)의 측벽은 분할판의 일면이 확장된 가상의 면에 대해서 기울어질 수 있으며, 구조체의 측벽과 나란한 방향으로 기울어질 수 있다.
이처럼, 제3 관통 구멍(X3)의 측벽을 기울어지도록 형성하면 제1 유체가 흐르는 방향으로 제2 유체가 주입되어 제2 유체가 방향성을 가지고 진입함으로써 제1 유체와 제2 유체가 용이하게 합류할 수 있다.
도 13은 종래 기술에 따른 비교예에 따른 반응기를 이용하여 반응시 우레아 분포를 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 실시예들에 따른 반응기를 이용하여 반응시 우레아 분포를 도시한 도면이다.
도 13의 비교예는 구조체를 포함하지 않는 반응기이다. 도 14의 (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h), (i)는 각각 실시예 1 내지 실시예 9에 대한 우레아 분포를 도시한 도면으로, 실시예 1 내지 실시예 9는 각각 도 4 내지 도 12에 도시한 구조체를 포함하는 반응기이다.
이때, 제1 유체는 TDA와 톨루엔(Toluene)을 2대 8의 질량비로 혼합하여 20,000kg/h의 유량으로 주입하고, 제2 유체는 CDC, 염화수소(HCl), 톨루엔 혼합액을 33,000kg/h의 유량으로 주입하였다.
도 13 및 도 14에서는 우레아 조성에 따라서 색으로 구분하였으며, 우레아 발생으로 조성이 증가할수록 붉은 색으로 표시된다. 도 13을 참조할 때, 비교예에서는 정체 구간 및 구조체 주위에서는 우레아 조성이 높은 붉은색이 많이 분포하는 것을 확인할 수 있다.
반면, 도 14를 참조할 때, 실시예 1 내지 9에서는 붉은 색 부분이 비교예에 비해서 줄어든 것을 알 수 있다.
아래 [식 1]로부터 구해지는 우레아 선택도를 비교할 때, 우레아 선택도가 낮아질수록 우레아 발생이 적은 것으로 비교예의 우레아 선택도는 3.63%이고, 실시예 1 내지 9의 우레아 선택도는 각각 1.78%, 1.73%, 1.94%, 1.82%, 2.01%, 1.77%, 1.76%, 1.68%, 1.67%로 종래 기술에 따른 우레아 선택도보다 본 발명에 따른 우레아 선택도가 낮아 우레아 발생이 줄어든 것을 알 수 있다.
[식 1]
우레아 선택도(Urea selectivity) = 우레아 발생 몰수/TDA 전환 몰수(=Mole of Urea produced/Mole of TDA converted)
특히, 오목부와 볼록부를 함께 가지는 도 10 및 도 11에 따른 실시예 8 및 실시예 9가 가장 낮은 우레아 선택도를 나타냈다.
요철을 가지지 않는 실시예 1의 표면적과 부피를 1로 할 때, 실시예 8 및 9의 표면적은 각각 20% 및 22% 증가한 반면, 구조체 전체의 부피는 96% 및 105%수준으로 큰 변동이 없었다. 따라서 본 발명에서와 같이 우레아 발생을 최소화하기 위해서 요철을 형성하더라도 실제 작업시 요철로 인한 압력 상승에 대한 영향은 미미하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
21: 제1 부분 22: 제2 부분
23: 제3 부분 45: 구조체
100: 제1 관부 200: 제2 관부
300: 제3 관부 400: 분할판
500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509: 구조체
1000: 반응기

Claims (14)

  1. 제1 관부,
    상기 제1 관부를 둘러싸며 상기 제1 관부의 내부와 연통되어 있는 제2 관부,
    상기 제1 관부와 연결되어 있는 제3 관부,
    상기 제1 관부와 상기 제3 관부 사이에 위치하며 상기 제1 관부로 유입되는 제1 유체를 복수로 분할하는 분할판,
    상기 제3 관부로 노출된 상기 분할판의 일면 위에 위치하는 구조체
    를 포함하고,
    상기 구조체의 측벽은 상기 일면에 대해서 기울어진 경사면을 가지고,
    상기 경사면에 형성된 볼록부 및 오목부 중 적어도 하나를 더 포함하는 반응기.
  2. 제1항에서,
    상기 볼록부 및 상기 오목부는 각각 복수로 형성되어 있는 반응기.
  3. 제2항에서,
    복수의 상기 볼록부 또는 상기 복수의 오목부는 상기 경사면의 경사 방향을 따라서 일정한 간격을 두고 배치되어 있는 반응기.
  4. 제3항에서,
    상기 볼록부 각각 상기 경사면에 대해서 일정한 높이로 형성된 점형태의 돌기 또는 상기 경사면의 둘레를 따라서 연장되어 있는 선형태의 돌기인 반응기.
  5. 제4항에서,
    상기 높이는 상기 간격의 0.05배 내지 1배이고,
    상기 볼록부의 폭은 상기 간격의 0.05배 내지 5배인 반응기.
  6. 제4항에서,
    상기 선형태의 돌기는 상기 구조체의 중심을 둘러싸는 고리형 돌기인 반응기.
  7. 제3항에서,
    상기 오목부는 각각 상기 경사면에 대해서 일정한 깊이로 형성된 점형태의 구멍 또는 상기 경사면의 둘레를 따라서 연장되어 있는 선형태의 홈인 반응기.
  8. 제7항에서,
    상기 선형태의 홈은 상기 구조체의 중심을 둘러싸는 고리형 홈인 반응기.
  9. 제4항에서,
    상기 오목부의 깊이는 상기 간격의 0.05배 내지 1배이고,
    상기 오목부의 폭은 상기 간격의 0.05배 내지 5배인 반응기.
  10. 제1항에서,
    상기 일면과 접하는 상기 구조체의 바닥면의 평면 모양은 상기 제1 관부의 횡단면의 평면 모양과 동일한 반응기.
  11. 제1항에서,
    상기 구조체를 상기 제1 유체가 흐르는 방향으로 절단할 때, 상기 구조체의 경사면과 상기 일면이 이루는 내각은 15° 이상 82.5°미만인 반응기.
  12. 제1항에서,
    상기 경사면은 상기 구조체의 외측 또는 내측으로 만곡된 곡면인 반응기.
  13. 제1항에서,
    상기 분할판은 상기 구조체 둘레를 따라서 일정한 간격으로 형성되어 있는 제1 관통 구멍을 포함하는 반응기.
  14. 제1항에서,
    상기 제2 관부는 제2 유체가 유입되는 유입구를 포함하는 제1 부분, 상기 제1 부분의 일단과 연결되어 있으며 상기 제1 관부를 둘러싸는 제2 부분, 상기 제2 부분, 상기 제2 부분과 상기 제1 관부 사이를 연결하는 제3 부분을 포함하고,
    상기 제3 부분은 상기 제2 부분의 제2 관통 구멍 및 상기 제1 관부의 제3 관통 구멍 사이를 연결하고, 상기 제3 관통 구멍은 상기 측벽과 마주하는 반응기.
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