KR20190088145A - Co-production method of sodium hydroxide and urea by Mutual heat exchange - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수산화암모늄 및 요소수의 동시제조방법에 관한 것이다. 구체적으로는 열에너지를 상호 교환하는 에너지 절약형(energy saving) 동시 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for simultaneous production of ammonium hydroxide and urea water. More specifically, the present invention relates to a method for simultaneously manufacturing energy saving devices in which heat energy is exchanged.
요소수(尿素水, Urea)는 액상의 화학물질로서 우리가 흔히 알고 있는 요소비료의 원료인 요소(Urea)와 순수한 물(Water)을 혼합하여 만든 요소함량 32.5%의 화학물질이다.Urea water (Urea) is a liquid chemical substance, which is a chemical substance with an element content of 32.5%, which is a mixture of Urea and pure water, which is a raw material of urea fertilizer commonly known to us.
질소산화물은 발전소나 내연기관 그리고 질산공장 등에서 주로 발생하며, 이의 종류로는 일산화질소, 이산화질소, 삼산화질소, 일산화이질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소의 7종이 존재하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 대기중에 존재하는 것은 일산화이질소, 일산화질소, 이산화질소가 대부분이다.Nitrogen oxides are mainly found in power plants, internal combustion engines, and nitric acid plants. It is known that there are seven types of nitrogen oxides: nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, nitrogen trioxide, dinitrogen monoxide, dinitrogen monoxide, dinitrogen tetroxide and dinitrogen tetroxide. However, dinitrogen monoxide, nitrogen monoxide and nitrogen dioxide are the most present in the atmosphere.
일반적으로 질소산화물(NOx)이라 함은 일산화질소와 이산화질소를 말하며, 대부분의 발전소나 자동차 등에서 발생되는 질소산화물은 일산화질소의 형태이다. 이러한 질소산화물들은 기관지염 폐렴 등 각종 호흡기 질환을 일으키며, 광학 스모그와 산성비의 주요 원인이 되고 있으므로 이의 저감을 위한 기술개발이 필요하다.Generally, nitrogen oxides (NOx) refer to nitrogen monoxide and nitrogen dioxide, and the nitrogen oxides generated in most power plants and automobiles are in the form of nitrogen monoxide. These nitrogen oxides cause various respiratory diseases such as bronchitis pneumonia and are the main cause of optical smog and acid rain.
요소수는 NOx(질소산화물)를 정화하는 기술에 사용되며, 대형 승용 디젤차의 배기 가스 정화 시스템 등에 이용되고 있다. 이 배기가스 정화 시스템은, 암모니아(NH3)가 질소산화물(NOx)과 화학 반응함으로써 질소(N2)와 물(H2O)로 환원되는 성질을 이용한 것이지만, 암모니아를 직접 차량에 싣는 것은 안전상의 이유에서 곤란하기 때문에, 일반적으로 요소수가 사용되고 있다.The number of urea is used in a technology for purifying NOx (nitrogen oxides), and is used for an exhaust gas purification system of a large-sized passenger diesel vehicle. This exhaust gas purifying system utilizes the property that ammonia (NH 3 ) is reduced to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) by chemical reaction with nitrogen oxide (NOx) The number of urea is generally used.
한편, 기존 수산화암모늄의 공정은 암모니아와 물을 혼합하여 용해하는 것이 일반적인 공정으로 수산화암모늄 제조는 발열반응으로 별도의 냉각장치의 설치가 필수적이다. 이로 인해 냉각장치 등의 부대설비가 필수적이며, 이로 인한 에너지 비용이 소요되어 생산단가 절감에 방해가 되고 있다.On the other hand, the conventional process of ammonium hydroxide is a general process in which ammonia and water are mixed and dissolved. In the production of ammonium hydroxide, it is necessary to install a separate cooling device as an exothermic reaction. As a result, additional facilities such as a cooling device are necessary, and the energy cost due to this is required, thereby hindering a reduction in production cost.
반면, 요소수의 제조 공정은 순수의 온도를 40℃ 이상으로 가온 후 요소를 투입하고 액체 순환식 펌프를 통해 용해시킨다. 요소는 물에 용해 시 흡열반응으로써 가온하는 것이 필수적이며, 저온에서는 용해성이 떨어지기 때문에 반드시 물을 가온하여 용해하여야 한다. 이를 위해 스팀에너지를 이용하는 등의 방식으로 물을 가열하여야 하므로 다량의 에너지를 소모되는 문제점이 있다. On the other hand, in the urea water production process, pure water is heated to 40 ° C or higher, and then the urea is introduced and dissolved through a liquid circulating pump. It is essential that the urea is warmed by an endothermic reaction when dissolved in water, and since the solubility is low at low temperatures, it is necessary to dissolve the water by heating. For this, there is a problem that a large amount of energy is consumed because the water must be heated by using steam energy or the like.
또한, 수산화암모늄 및 요소수를 제조하기 위해서는 정수설비가 필수적이며 순도에 중요한 영향을 주는 요인이 물이기 때문에 고순도 혹은 초고순도의 수산화암모늄 및 요소수를 제조하기 위해서는 초순수 설비 혹은 초고순도 설비의 설치가 필수적이므로 이에 대한 설비비용이 매우 크다.Also, in order to produce ammonium hydroxide and urea water, water purification facilities are essential. In order to produce ammonium hydroxide and urea water having high purity or ultrahigh purity, ultrapure water equipment or ultra high purity equipment is installed The equipment cost is very high because it is necessary.
본 발명에 따른 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법은 다음과 같은 해결과제를 가진다.The simultaneous production of ammonium hydroxide and urea water by mutual heat exchange according to the present invention has the following problems.
첫째, 수산화암모늄과 요소수를 동시에 제조하고자 한다.First, we want to produce ammonium hydroxide and urea water at the same time.
둘째, 이를 통해 공정을 단축시키고자 한다.Second, we will shorten the process.
셋째, 양 제조공정에서의 열을 상호교환하고자 한다.Third, we want to exchange heat in both manufacturing processes.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다. The solution of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 발열반응 챔버를 포함하는 수산화암모늄 제조공정 및 흡열반응 챔버를 포함하는 요소수 제조공정이 동시에 수행되는 제조공정으로서, 내부에 작동유체가 수용되고, 발열반응 챔버 및 흡열반응 챔버와 열교환이 되도록 연결된 열전달 파이프가 구비되며, 발열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 흡수부가 구비되고, 흡열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 방출부가 구비되어, 열전달 파이프는 열 흡수부와 열 방출부와 열교환이 되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a manufacturing process in which an ammonium hydroxide production process including an exothermic reaction chamber and a urea water production process including an endothermic reaction chamber are performed at the same time, wherein a working fluid is received therein, and heat exchange with the exothermic reaction chamber and the exothermic reaction chamber The heat transfer pipe includes a heat absorbing portion and a heat releasing portion arranged to be capable of heat exchange with the heat absorbing reaction chamber. The heat absorbing portion includes a heat absorbing portion and a heat releasing portion, So as to be heat-exchanged with each other.
본 발명에 있어서, 열 흡수부 및 열 방출부는 챔버 내부 및 챔버 외부 중 적어도 한 곳에 배치되는 것이 가능하다.In the present invention, it is possible that the heat absorbing portion and the heat releasing portion are disposed in at least one of the inside of the chamber and the outside of the chamber.
본 발명에 있어서, 열전달 파이프는 적어도 하나의 히트 파이프(heat pipe)로 구비되는 것이 가능하다.In the present invention, it is possible that the heat transfer pipe is provided with at least one heat pipe.
본 발명에 있어서, 열전달 파이프는 탈착가능한 히트파이프(heat pipe) 모듈부와 연통 결합되는 것이 가능하다.In the present invention, it is possible for the heat transfer pipe to be communicatively connected to a removable heat pipe module part.
본 발명은 발열반응 챔버를 포함하는 수산화암모늄 제조공정 및 흡열반응 챔버를 포함하는 요소수 제조공정이 동시에 수행되는 제조공정으로서, 내부에 작동유체가 수용되고, 발열반응 챔버 및 흡열반응 챔버와 열교환이 되도록 연결된 열전달 파이프가 구비되며, 발열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 흡수부가 구비되고, 흡열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 방출부가 구비되어, 열전달 파이프는 열 흡수부 및 열 방출부와 열교환이 되도록 결합되며, 발열반응 챔버를 냉각시키는 추가 냉각부 및 흡열반응 챔버를 가열하는 추가 가열부가 각각 별도 구비되며, 발열반응 챔버 및 흡열반응 챔버의 내부 온도를 제어하는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a manufacturing process in which an ammonium hydroxide production process including an exothermic reaction chamber and a urea water production process including an endothermic reaction chamber are performed at the same time, wherein a working fluid is received therein, and heat exchange with the exothermic reaction chamber and the exothermic reaction chamber The heat transfer pipe is provided with a heat transfer pipe which is arranged so as to be capable of heat exchange with the heat absorbing reaction chamber. The heat transfer pipe includes a heat absorbing part and a heat releasing part, And a control unit for controlling an internal temperature of the exothermic reaction chamber and the endothermic reaction chamber is further provided, wherein the control unit is further provided with an additional cooling unit for cooling the exothermic reaction chamber and an additional heating unit for heating the exothermic reaction chamber, .
본 발명에 있어서, 열 흡수부 및 열 방출부는 챔버 내부 및 챔버 외부 중 적어도 한 곳에 배치되는 것이 가능하다.In the present invention, it is possible that the heat absorbing portion and the heat releasing portion are disposed in at least one of the inside of the chamber and the outside of the chamber.
본 발명에 있어서, 발열반응 챔버의 내부 온도가 기 설정된 반응온도에 도달되지 않을 때에는, 제어부가 추가 냉각부를 구동하며, 흡열반응 챔버의 내부온도가 기 설정된 반응온도에 도달되지 않을 때에는, 제어부가 추가 가열부를 구동하는 것이 가능하다.In the present invention, when the internal temperature of the exothermic reaction chamber does not reach the preset reaction temperature, the control unit drives the additional cooling unit, and when the internal temperature of the exothermic reaction chamber does not reach the predetermined reaction temperature, It is possible to drive the heating unit.
본 발명에 있어서, 열전달 파이프는 복수개로 구비되며, 제어부에 의해 각 열전달 파이프의 작동 여부가 제어되는 것이 가능하다.In the present invention, a plurality of heat transfer pipes are provided, and the operation of each heat transfer pipe can be controlled by the control unit.
본 발명에 있어서, 열전달 파이프는 탈착가능한 히트파이프(heat pipe) 모듈부와 연통 결합되는 것이 가능하다.In the present invention, it is possible for the heat transfer pipe to be communicatively connected to a removable heat pipe module part.
본 발명에 따른 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.The simultaneous production of ammonium hydroxide and urea water by mutual heat exchange according to the present invention has the following effects.
첫째, 수산화암모늄과 요소수를 동시에 제조하는 효과가 있다.First, there is an effect of simultaneously producing ammonium hydroxide and urea water.
둘째, 양 제조공정이 병합되면서, 실제 공정이 단축되는 효과가 있다.Secondly, as both manufacturing processes are merged, the actual process is shortened.
셋째, 양 제조공정에서의 열에너지가 상호교환되면서, 에너지가 절약되는 효과가 있다.Third, there is an energy saving effect as heat energy in both manufacturing processes are exchanged.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 발열반응 챔버 및 흡열반응 챔버가 구비된 공정의 개념도이다.
도 2 및 도 4는 본 발명에 있어서 제어부가 미구비된 실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 있어서 제어부가 구비된 실시예를 나타낸다.1 is a conceptual view of a process including an exothermic reaction chamber and an endothermic reaction chamber according to the present invention.
2 and 4 show an embodiment in which the control unit is not provided in the present invention.
5 shows an embodiment in which a control unit is provided in the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.
본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / It does not exclude the existence or addition of a group.
본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
본 발명은 발열반응에서 발생되는 열에너지를, 열에너지를 필요로 하는 흡열반응에 전달하면서 열에너지를 효율적으로 사용하는 것에 관한 기술이다. 단순히 열에너지를 전달(교환)하는 것뿐만 아니라, 발열반응챔버에서의 발열반응과 흡열반응챔버에서의 흡열반응이 원활히 수행되도록 하는 기술적 구성을 추가로 구비하는 것이 본 발명의 기술적 특징이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the efficient use of heat energy while transferring heat energy generated in an exothermic reaction to an endothermic reaction requiring heat energy. It is a technical feature of the present invention to additionally include not only simply transferring (exchanging) heat energy but also a technical arrangement for smoothly performing an exothermic reaction in the exothermic reaction chamber and an endothermic reaction in the endothermic reaction chamber.
본 발명은 발열반응 챔버(100)를 포함하는 수산화암모늄 제조공정 및 흡열반응 챔버(200)를 포함하는 요소수 제조공정이 동시에 수행되는 제조공정에 관한 것이다. The present invention relates to a manufacturing process in which an ammonium hydroxide production process including an exothermic reaction chamber (100) and a urea water production process including an endothermic reaction chamber (200) are simultaneously performed.
본 발명에 따른 실시예는 제어부가 구비되지 않은 실시예와 제어부(600)가 구비된 실시예로 구분될 수 있다. 제어부가 구비되지 않은 실시예에서는 열전달 파이프를 통해 계속적으로 열교환이 일어나게 된다. 제어부가 구비된 실시예에서는 각 반응챔버의 내부 온도 등을 고려하여, 제어부가 열교환의 정도를 제어하며, 필요시 추가적인 열공급 또는 열흡수를 수행하도록 제어하게 된다.The embodiment according to the present invention can be divided into an embodiment in which a controller is not provided and an embodiment in which a
이하에서는 먼저 제어부가 구비되지 않은 실시예를 먼저 설명한다.Hereinafter, an embodiment in which a controller is not provided will be described first.
본 발명은 발열반응 챔버(100)를 포함하는 수산화암모늄 제조공정 및 흡열반응 챔버(200)를 포함하는 요소수 제조공정이 동시에 수행되는 제조공정에 관한 것으로서, 내부에 작동유체가 수용되고, 상기 발열반응 챔버(100) 및 상기 흡열반응 챔버(200)와 열교환이 되도록 연결된 열전달 파이프(300)가 구비되며, 상기 발열반응 챔버(100)와 열교환이 가능하도록 배치된 열 흡수부(310)가 구비되고, 상기 흡열반응 챔버(200)와 열교환이 가능하도록 배치된 열 방출부(320)가 구비되어, 상기 열전달 파이프(300)는 상기 열 흡수부(310)와 상기 열 방출부(320)와 열교환이 되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a manufacturing process in which an ammonium hydroxide manufacturing process including an exothermic reaction chamber (100) and a urea water production process including an endothermic reaction chamber (200) are simultaneously performed, There is provided a
본 발명에 따른 열 흡수부(310) 및 열 방출부(320)는 챔버 내부 및 챔버 외부 중 적어도 한 곳에 배치되는 것이 가능하다. 도 2에 예시된 코일형태의 열흡수부(310) 및 열 방출부(320)는 반응챔버 내부에 배치되는 것을 나타낸 것이다. 반응챔버 외부에 배치되는 경우, 반응챔버 외벽에 밀착되는 재킷 형태 등으로 구현될 수도 있다.The heat absorber 310 and the heat absorber 320 according to the present invention can be disposed in at least one of the inside of the chamber and the outside of the chamber. The
본 발명에 따른 열전달 파이프(300)는 내부에 작동유체가 장입되어, 열에너지를 흡수한 작동유체가 이동한 후, 열에너지를 방출하는 방식으로 순환되는 구조이다. 이 실시예는 일반적인 열전달 파이프(300)의 실시예에 해당된다. 작동유체는 공지의 다양한 작동유체가 적용될 수 있다.The
본 발명에 따른 히트파이프는 적어도 하나의 히트 파이프(heat pipe)로 구비되는 것도 가능하다(도 3 참조).The heat pipe according to the present invention may be provided with at least one heat pipe (see FIG. 3).
히트 파이프는 밀폐된 용기내에 작동 유체를 주입한 후 진공 배기한 것인데 한쪽 끝을 가열하면 내부의 작동유체가 기화되어 압력차에 의해 다른 쪽으로 이동하고, 주변으로 열을 방출한 후 다시 응축의 과정을 거쳐 가열부로 귀환하는 구조로 되어 있다.A heat pipe is a vacuum vessel that injects a working fluid into a closed vessel and evacuates it. When one end is heated, the working fluid inside is vaporized and moves to the other side by the pressure difference. After the heat is released, And then returned to the heating section.
히트파이프 작동의 핵심 부품인 윅(wick)은 응축부에서 증발부로 액체 상태의 작동 유체를 되돌려 보내는 내부의 모세관(capillary tube) 구조물로서, 보통 메쉬(mesh) 또는 그루브(groove)의 형상을 가지는데, 이것은 액체의 표면 장력에 의한 모세관 현상을 일으킨다. 액체의 귀환에는 모세관 외에도 전자기력, 원심력, 삼투압, 혹은 중력 등을 이용할 수 있다.Wick, a key component of heat pipe operation, is an internal capillary tube structure that returns a liquid working fluid from the condenser to the evaporator, usually in the shape of a mesh or groove , Which causes a capillary phenomenon due to the surface tension of the liquid. In addition to the capillary, electromagnetic force, centrifugal force, osmotic pressure, or gravity can be used to return the liquid.
본 발명에 따른 열전달 파이프(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 탈착가능한 히트파이프(heat pipe) 모듈부(300a)와 연통 결합되는 것이 가능하다. 본 실시예는 일반적인 열전달파이프(300)가 히트파이프 모듈부(300a)와 탈부착 가능하게 결합되는 실시예이다.The
다음으로, 제어부가 구비된 실시예를 설명한다. 제어부가 미구비된 실시예와 동일한 기술구성보다 차별성있는 기술구성을 위주로 설명하고자 한다.Next, an embodiment in which a control unit is provided will be described. A description will be made mainly of a technology structure different from that of the embodiment having no control section.
본 발명은 발열반응 챔버(100)를 포함하는 수산화암모늄 제조공정 및 흡열반응 챔버(200)를 포함하는 요소수 제조공정이 동시에 수행되는 제조공정으로서, 내부에 작동유체가 수용된다.The present invention is a manufacturing process in which an ammonium hydroxide production process including an exothermic reaction chamber (100) and a urea water production process including an endothermic reaction chamber (200) are simultaneously performed, and a working fluid is accommodated therein.
발열반응 챔버(100) 및 흡열반응 챔버(200)와 열교환이 되도록 연결된 열전달 파이프(300)가 구비되며, 발열반응 챔버(100)와 열교환이 가능하도록 배치된 열 흡수부(310)가 구비되고, 흡열반응 챔버(200)와 열교환이 가능하도록 배치된 열 방출부(320)가 구비되어, 열전달 파이프(300)는 상기 열 흡수부(310) 및 열 방출부(320)와 열교환이 되도록 결합된다.And a
또한, 발열반응 챔버(100)를 냉각시키는 추가 냉각부(400) 및 흡열반응 챔버(200)를 가열하는 추가 가열부(500)가 각각 별도 구비되며, 발열반응 챔버(100) 및 흡열반응 챔버(200)의 내부 온도를 제어하는 제어부(600)가 구비되는 것이 바람직하다.Further, the
본 발명에 따른 열 흡수부(310) 및 열 방출부(320)는 챔버 내부 및 챔버 외부 중 적어도 한 곳에 배치되는 것이 가능하다.The
본 실시예에 따른 발열반응 챔버(100)와 흡열반응 챔버(200)는 그 내부온도가 반응온도에 도달하였는지를 측정하는 공지의 온도센서를 구비할 수 있다. The
본 발명에 따른 제어부(600)는 유선 또는 무선으로 여러 구성요소로부터 다양한 값을 전달받아 분석하며, 나아가 여러 구성요소의 동작을 제어하는 기능을 한다. 예를 들어, 제어부(600)는 각 반응챔버로부터 내부온도 값을 전달받아 기 설정된 반응온도와 대비를 할 수 있다. 대비 결과에 따라 반응이 이루어지도록 다른 구성요소의 작동을 유무선을 통해 제어할 수 있는 것이다.The
한편, 제어부(600)에 의해 제어되는 추가 냉각부(400)와 추가 가열부(500)를 별도로 구비할 수 있다.The
본 발명에 있어서, 발열반응 챔버(100)의 내부 온도가 기 설정된 반응온도에 도달되지 않을 때에는, 제어부(600)가 추가 냉각부(400)를 구동하는 것이 가능하다. 또한, 흡열반응 챔버(200)의 내부온도가 기 설정된 반응온도에 도달되지 않을 때에는, 제어부(600)가 추가 가열부(500)를 구동하는 것이 가능하다.In the present invention, when the internal temperature of the
본 발명에 따른 열전달 파이프(300)는 복수 개로 구비되며, 제어부(600)에 의해 각 열전달 파이프(300)의 작동 여부가 제어되는 것이 가능하다.A plurality of
본 발명에 따른 열전달 파이프(300)는 탈착가능한 히트파이프(heat pipe) 모듈부(300a)와 연통 결합되는 것이 가능하다.The
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 발열반응 챔버
200 : 흡열반응 챔버
300 : 열전달 파이프
310 : 열 흡수부
320 : 열 방출부
300a : 히트파이프 모듈부
400 : 추가 냉각부
500 : 추가 가열부
600 : 제어부100: exothermic reaction chamber 200: endothermic reaction chamber
300: heat transfer pipe 310: heat absorption part
320:
400: additional cooling section 500: additional heating section
600:
Claims (9)
내부에 작동유체가 수용되고, 상기 발열반응 챔버 및 상기 흡열반응 챔버와 열교환이 되도록 연결된 열전달 파이프가 구비되며,
상기 발열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 흡수부가 구비되고, 상기 흡열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 방출부가 구비되어,
상기 열전달 파이프는 상기 열 흡수부와 상기 열 방출부와 열교환이 되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.A manufacturing process in which an ammonium hydroxide production process including an exothermic reaction chamber and a urea water production process including an endothermic reaction chamber are simultaneously performed,
And a heat transfer pipe connected to heat exchange reaction with the exothermic reaction chamber and the heat absorbing reaction chamber,
A heat absorber disposed to allow heat exchange with the exothermic reaction chamber and a heat dissipation unit arranged to be capable of heat exchange with the exothermic reaction chamber,
Wherein the heat transfer pipe is coupled to the heat absorbing part and the heat releasing part so as to be heat-exchanged.
상기 열 흡수부 및 상기 열 방출부는 챔버 내부 및 챔버 외부 중 적어도 한 곳에 배치되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the heat absorbing portion and the heat releasing portion are disposed in at least one of the inside of the chamber and the outside of the chamber.
상기 열전달 파이프는 적어도 하나의 히트 파이프로 구비되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the heat transfer pipe comprises at least one heat pipe. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
상기 열전달 파이프는 탈착가능한 히트파이프 모듈부와 연통 결합되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the heat transfer pipe is in communication with a removable heat pipe module part. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
내부에 작동유체가 수용되고, 상기 발열반응 챔버 및 상기 흡열반응 챔버와 열교환이 되도록 연결된 열전달 파이프가 구비되며,
상기 발열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 흡수부가 구비되고, 상기 흡열반응 챔버와 열교환이 가능하도록 배치된 열 방출부가 구비되어, 상기 열전달 파이프는 상기 열 흡수부 및 상기 열 방출부와 열교환이 되도록 결합되며,
상기 발열반응 챔버를 냉각시키는 추가 냉각부 및 상기 흡열반응 챔버를 가열하는 추가 가열부가 각각 별도 구비되며,
상기 발열반응 챔버 및 상기 흡열반응 챔버의 내부 온도를 제어하는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.A manufacturing process in which an ammonium hydroxide production process including an exothermic reaction chamber and a urea water production process including an endothermic reaction chamber are simultaneously performed,
And a heat transfer pipe connected to heat exchange reaction with the exothermic reaction chamber and the heat absorbing reaction chamber,
A heat absorber disposed to allow heat exchange with the exothermic reaction chamber, and a heat dissipation unit arranged to be heat-exchanged with the exothermic reaction chamber, wherein the heat transfer pipe has heat exchange with the heat absorber and the heat dissipation unit Respectively,
An additional cooling part for cooling the exothermic reaction chamber and an additional heating part for heating the endothermic reaction chamber are separately provided,
And a control unit for controlling an internal temperature of the exothermic reaction chamber and the endothermic reaction chamber. The method for simultaneous production of ammonium hydroxide and urea water by mutual heat exchange.
상기 열 흡수부 및 상기 열 방출부는 챔버 내부 및 챔버 외부 중 적어도 한 곳에 배치되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method of claim 5,
Wherein the heat absorbing portion and the heat releasing portion are disposed in at least one of the inside of the chamber and the outside of the chamber.
상기 발열반응 챔버의 내부 온도가 기 설정된 반응온도에 도달되지 않을 때에는, 상기 제어부가 상기 추가 냉각부를 구동하며,
상기 흡열반응 챔버의 내부온도가 기 설정된 반응온도에 도달되지 않을 때에는, 상기 제어부가 상기 추가 가열부를 구동하는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method of claim 5,
When the internal temperature of the exothermic reaction chamber does not reach a predetermined reaction temperature, the control unit drives the additional cooling unit,
Wherein the control unit drives the additional heating unit when the internal temperature of the endothermic reaction chamber does not reach a preset reaction temperature.
상기 열전달 파이프는 복수개로 구비되며,
상기 제어부에 의해 각 열전달 파이프의 작동 여부가 제어되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method of claim 5,
The plurality of heat transfer pipes are provided,
Wherein the operation of each of the heat transfer pipes is controlled by the control unit. The method for simultaneously manufacturing ammonium hydroxide and urea water by mutual heat exchange.
상기 열전달 파이프는 탈착가능한 히트파이프 모듈부와 연통 결합되는 것을 특징으로 하는 상호 열교환에 의한 수산화암모늄 및 요소수의 동시 제조방법.The method of claim 8,
Wherein the heat transfer pipe is in communication with a removable heat pipe module part. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4086271A (en) * | 1971-10-19 | 1978-04-25 | Ivo Mavrovic | Urea synthesis with improved heat recovery and conversion |
JP2005085598A (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Toho Gas Co Ltd | Chemical heat-storage hydrogen-storage device |
US20090311150A1 (en) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | Lg Chem, Ltd. | Chemical reactor including heat exchangers |
US20100076222A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-03-25 | Kellogg Brown & Root Llc | Systems and Methods for Integrated Ammonia-Urea Process |
US8491678B1 (en) * | 2007-12-24 | 2013-07-23 | Peter R. Bossard | Active gas flow heat exchanger and its associated method of operation |
KR101544503B1 (en) | 2015-06-12 | 2015-08-21 | 경민워터컴(주) | Device for high purity ureasolution and manufacturing method thereof |
-
2018
- 2018-01-17 KR KR1020180006015A patent/KR102070687B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4086271A (en) * | 1971-10-19 | 1978-04-25 | Ivo Mavrovic | Urea synthesis with improved heat recovery and conversion |
JP2005085598A (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Toho Gas Co Ltd | Chemical heat-storage hydrogen-storage device |
US20090311150A1 (en) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | Lg Chem, Ltd. | Chemical reactor including heat exchangers |
US8491678B1 (en) * | 2007-12-24 | 2013-07-23 | Peter R. Bossard | Active gas flow heat exchanger and its associated method of operation |
US20100076222A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-03-25 | Kellogg Brown & Root Llc | Systems and Methods for Integrated Ammonia-Urea Process |
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