KR890003961Y1 - 직렬식 유기 용액 분리 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직렬식 유기 용액 분리 장치

제1도는 본 고안 직렬식 유기용액 분리 장치의 구성을 보인 개략 단면도.

제2도는 유기용액의 전형적인 분자량 분포를 보인 분포 곡선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 더모스태트 2 : 가이더

3, 4, 5 : 셔터 6, 7, 8, 9 : 진공챔버

10 : 진공펌프 11a, 11b, 11c, 11d : 흡입관

12 : 진공밸브 13a, 13b, 13c, 13d : 배출관

14 : 밸브 15a, 15b, 15c : 분리벽

본 고안은 유기용액(organic solution)의 분자량 분포의 폭을 조절하여 그 분포의 폭을 최소화 시킴으로써 유기 용액의 물리적 성질을 균일하게 하여 유기 용액을 이용한 코팅등 각종 작업에 적합한 유기용액을 얻을 수 있게한 유기용액 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 유기용액을 이용하는 코팅 작업등 유기용액 이용 분야에서는 유기용액의 균일한 물리적 성질이 요구되어지나, 통상의 유기용액은 제2도에서 종축과 횡축에 분자량 및 분자수를 표시하여 분자량 분포를 보인 바와같이 평균 분자량(M)을 중심으로 M의 분자량 분포 폭을 가지고 있으므로, 특히 코팅시에 일정한 두께로 코팅할 수 없게되는등 물리적 성질에 일양성(一樣性)이 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 바와같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 유기용액 물리적 성질의 균일성을 증가할수 있도록 구성한 것인바, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안 직렬식 유기용액 분리장치의 구성을 보인 종 단면도로서, 이에 도시한 바와같아, 10^-30c정도의 정밀한 온도 조절기능을 갖는 더모스태트(Thermostat) (1)로 이루어진 본체의 내부에 가이더 (2)에 의하여 지지되고 내·외로 이동하는 셔터 (3) (4) (5) 를 설치하여 진동챔버 (6) (7) (8) (9)를 형성하며, 각 진공챔버(6) (7) (8) (9) 의 일측에는 진공펌프 (10)에 연결되는 흡입관(11a) (11b) (11c) (11d)을 진공밸브(12)를 각각 개재하여 연결하고, 타측에는 유기용액 배출관(13a) (13b) (13c) (13d)을 밸브 (14)를 개재시켜 각각 연결한 것으로, 도면중 미설명 부호 15a, 15b, 15c는 각 진공챔버(6) (7) (8) (9)의 분리벽을 보인 것이고, 16은 유기용액을 보인 것이다.

이와같은 본 고안의 장치는 제1도에 의거하여 설명되었으나, 진공챔버(6) (7) (8) (9)의 수는 도시한 바에 한정되지 않고 그 수를 증가할수록 온도의 단계를 세분하여 유기용액의 분자량 조절을 세밀히 할 수 있게 되므로, 조절 목표량에 따라 증가할 수 있으며 또, 진공챔버(6) (7) (8) (9)의 내면은 증기의 액화시 잘 흘러내릴 수 있도록 유기 종류가 적합하고, 더모스태트(1)는 가열 및 냉각 장치를 포함한다. 그리고 진공펌핑에는 기계적으로 펌프 및 확산펌프(diffusion pump)를 사용한다.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안의 분리 장치에 적용되는 원리는 다음과 같다. 보통의M의 분자량 분포를 가진 유기용액내에 특정한 온도의 열에너지를 공급하면 그 유기용액의 단위 표면적 당 방사율(emissivity)은 대게 단위시간당에 관계된다. 여기서 n은 유기용액의 밀도ㅊㅊ, v는 평균속도로서에 관계된다. 즉, 분자량이 적은 분자들은 무거운 분자보다 빨리 증발하게 되므로 온도에 여러단계를 두어 열에너지를 공급하면 분자량이 다른 분자들을 분리할 수 있게 된다. 상기에서 K는 볼쯔만 상수이고, T는 절대온도이며, m은 분자량이다.

본 고안의 작용효과를 설명하면 먼저, 각 진공챔버(6) (7) (8) (9) 내부를 진공상태로 만들고 제1챔버(6)에 분리하고자 하는 유기용액(16)을 넣은 다음에 셔터(3)를 개방하고 셔터(4) (5)는 폐쇄시킨 상태에서 유기용액(16)에 그의 비등점보다 낮은 온도(t1)의 열어너지를 공급하여 먼저 가장 가벼운 분자로부터 증발시켜 제2챔버(7)로 증발되게 하고 비등점 가까운 온도까지 온도를 올려 평균 분자량 이상의 분자만을 남기고 대부분 증발시킨다.

그후 셔터(3)을 폐쇄하고 제2챔버(7)를 냉각시켜 증기를 액화시킨다. 평형상태에 도달한 다음 셔터(4)를 열고 t1과 비등점 사이의 t1 +△t의 온도로 열에너지를 공급해서 다시 증발시킨다. 충분한 시간이 지난 다음 증발되지 않는 제2챔버(7)내의 유기용액을 남기고 셔터(4)를 폐쇄시킨 상태에서 제3챔버(8)안에든 증기를 액화시킨다.

즉 이와같은 과정을 챔버의 수만큼 반복하면 상부의 챔버로 올라갈수록 분자량이 적은 분자의 유기용액이 되는 것이다.

따라서 보 고안의 장치에 의하여 특정온도의 증발, 액화과정을 반복함으로써 분자량이 다른 유기용액을 각각의 챔버 (6) (7) (8) (9) 에서 각각 얻을 수 있게 된다.

상기한 바와같은 본 고안은 더모스태트로 이루어진 본체에 수개의 진공챔버를 직렬식으로 배설하여 유기용액에 특정 에너지를 가함으로써 분자량 차이에 따른 증발을 유도한후 다시 액화시켜 유기용액의 분자량 분포의 폭을 최소화 시킬 수 있으므로 물리적 성질이 균일한 유기용액을 얻게되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 유기용액(16)이 담겨지는 더모스태트(1)의 내부에 가이더(2)에 의하여 지지되어 내·외측으로 이동 가능한 셔터(3) (4) (5) 를 설치함과 아울러 분리벽(15a) (15b) (15c)을 설치하여 직렬로 배열되는 진공챔버(6) (7) (8) (9)를 형성하고, 상기 진공챔버(6) (7) (8) (9)의 일측에는 진공펌프(10)에 연결되는 흡입관(11a) (11b) (11c) (11d)을 연결하며, 상기 흡입관(11a) (11b) (11c) (11d)에는 진공밸브(12)를 각각 설치하고, 상기 진공챔버(6) (7) (8) (9)의 타측에는 밸브(14)를 구비한 유기용액 배출관(13a) (13b) (13c) (13d)을 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 직렬식 유기용액의 분리 장치.