KR900005496B1 - 반응방법 및 반응장치 - Google Patents

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히로이꼬 신도오
유기 유끼오 가네
시다 다까 도시 기노
베마사 히꼬 이시
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가부시기가이샤 히다찌 세아사꾸쇼
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Abstract

내용 없음.

Description

반응방법 및 반응장치
제1도는 본 발명에 의한 반응장치의 한 실시예를 도시한 정면도.
제2도는 제1도의 측면도.
제3도는 회분조작에 의한 반응장치내의 관내액의 흐름을 표시한 약도.
제4도는 본 발명에 의한 반응장치의 한 실시예를 도시한 정면도.
제5도는 제4도의 측면도.
제6도는 회분조작에서의 자동운전의 일예를 표시한 계통도.
제7도는 본 발명의 의한 반응장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도.
제8도는 회분조작에 의한 반응장치내의 관내액의 흐름을 표시한 계통도.
제9도는 본 발명에 의한 반응장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도.
제10도는 종래의 종형(縱形)반응기의 정면도.
제11도는 종래의 횡형(橫形)반응기의 정면도.
제12도는 제11도의 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 종형 반응기 2, 6 : 교반익
3 : 종래의 횡형 반응기 4 : 횡형 반응기
5 : 교반축 7 : 회전방향의 표시
8 : 송액장치 9 : 관내액 순환장치
10 : 절환밸브 11 : 도관
12 : 관내액의 흐름표시 13 : 첨가액 공급라인
14 : 가열자켓트 15 : 구동장치
16 : 진공조절장치에 연결된 도관 18 : 레벨계
19 : 점도계 20 : 압력계
21 : 진공조절 밸브 22 : 원료 송액 밸브
23 : 첨가제 송액밸브
본 발명은 일반적으로 고점도액의 제조에 사용되는 반응장치로서, 또는 2종 이상의 고점도액 및 고점도액과 첨가액등 과의 반응 및 혼합에 적합한 반응 방법 및 반응장치에 관한 것이다.
일반적으로 고점도액의 제조에 있어서는 종형(縱形) 반응기 또는 횡형(橫形) 반응기가 사용되고 있는데, 제10도에 도시한 것과 같은 일반적인 종형 반응기로는 이하에 기술하는 3가지 문제 때문에 고점도액의 처리에는 무리가 있다. 제10도에 도시된 바와같이, 종형 반응기에 있어서 고점도액의 교반처리를 하기 위해서 교반익은 리본익 또는 앵커익을 사용하고 있다. 이 때문에 (가) 관내물질이 고점도(예를 들면 10,000 포이스 이상)가 되면 관내물질이 교반익에 부착하여 함께 회전을 일으켜 관내에서 상방향과 하방향으로의 순환이 불충분하기 때문에 교반효과가 저하하여 관내물질의 조성이 불균일하게 된다. (나) 관내물질의 순환이 불충분하게 되면, 기액계면(氣液界面)에서의 표면 갱신 효과가 저하하여 탈기조작이 필요한 반응에서는 탈기효과를 충분히 얻을 수 없는 등의 문제가 있다.
이상의 종형반응기의 제문제에 대비해, 제11도 및 제12도에 도시한 횡형반응기에 있어서는, 종형반응기로는 처리불가능한 고점도액에 대한 처리가 가능하며, 특히 교반효과(여기서는 관내의 상하방향에의 순환) 및 표면갱신 효과가 우수하다. 그러나, 횡형반응기에 있어서 축방향의 길이가 상하방향의 길이에 비교하여 크기 때문에 교반축방향에의 교반효과가 충분히 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 따라서 상술한 바와 같이 고점도액의 혼합에 뛰어난 횡형반응기의 특징을 살리고 관내전체를 균일하게 교반할 수 있는 반응장치가 요망되어 왔다.
본 발명은 횡형반응기와 송액장치를 구비한 관내액순환장치를 설치하고, 본 관내액순환장치의 축방향의 다른부와 횡형반응기의 축방향의 다른부를 절환밸브를 개재시켜 연결하고, 또한 관내액순환장치의 축방향의 일부와 횡형반응기의 축방향의 일부를 연결해서, 절환밸브를 횡형반응기측으로 절환함으로써 횡형반응기의 축방향의 일부로부터 관내액을 관내액순환장치에 유입시켜 횡형반응기의 축방향의 다른부에 송입순환시키므로서 횡형반응기의 교반익에 의한 회전방향의 교반효과와, 관내액 순환장치에 의한 축방향의 교반효과에 의해 관내 전체를 균일하게 교반하도록 한 것이다.
이하 본 발명의 한 실시예를 제1도 내지 제6도에 의해 설명한다. 제1도 내지 제6도에 있어서, 4는 내부에 교반축(5) 및 교반익(6)을 설치하고 외주에 가열자켓트(14)를 설치한 횡형반응기이며, 교반축(5)에는 회전방향의 교반효과가 뛰어난 원판 또는 그 외의 특수한 형상의 교반익(6)이 복수개 부착되어 있고, 구동장치(!5)에 의해 도시한 화살표(7)의 회전방향으로 구동된다. 9는 횡형반응기(4)의 하부에 설치된 원통형의 관내액순환장치로서, 내부에 구동장치(15a)로 구동되는 스크류 등의 송액장치(8)를 설치하고 일단부를 절환밸브(10) 및 도관(11)을 개재시켜 횡형반응기(4)의 일단부의 입구측과 연결되고, 타단부를 횡형반응기(4) 타단부의 출구(4a)와 연결되어 있다. 16은 횡형반응기(4) 내상부와 콘덴서, 진공배기장치 등의 진공조절장치(도시하지 않음)와 연결한 도관이다.
상술한 구성에 있어서, 절환밸브(10)를 도관(11)측으로 절환시켜 놓음으로써, 관내액은 교반기(6)에 의해 회전방향으로 교반되어지면서 표면갱신을 반복하여 출구(4a)로부터 관내액순환장치(9)내로 취출되고 송액장치(8)에 의해 이송되어, 절환밸브(10), 도관(11)을 경유하고 횡형반응기(4)의 입구측으로 송입순환된다.
이 경우의 관내액의 흐름은 제3도의 화살표(12)로 표시한 바와같이 순환된다.
그래서 관내액은 관내액순환장치(9)에 의해 순환됨으로써 축방향의 교반효과가 얻어지게 되어 제품의 품질이 더욱 균일화될 수 있다. 상술한 관내액의 순환을 되풀이하여 소정의 반응이 종료되면 절환밸브(10)를 도관(11a)측으로 절환함으로써 관내액순환장치(9)를 취출장치로하여 제품을 시스템 밖으로 취출할 수가 있다. 또한 횡형반응기(4)내에서 발생한 휘발물은 도관(16)에 의해 배출된다.
또한 절환밸브(10)를 도관(11a)쪽으로 절환시켜 놓음으로써 원료액 공급라인(도시하지 않음)으로부터 횡형반응기(4) 일단의 입구측에 공급된 원료액은 교반익(6)에 의해 회전방향으로 교반되어지면서 표면갱신을 되풀이하고, 출구(4a)로부터 관내액순환장치(9)내로 취출되어 송액장치(8)에 의해 교반되어 지면서 이송되어서 절환밸브(10), 도관(11a)을 경유하여 연속적으로 제품으로서 시스템밖으로 취출하게 된다.
상술한 실시예에서 관내액순환장치(9) 및 송액장치(8) 대신에 기어펌프를 배관을 개재시켜 횡형반응기에 연결함으로써 관내액순환장치를 구성하여도 상술한 것과 같이 관내액을 순환시킬 수 있으며, 나아가서는 관내액순환장치의 구조를 간략화할 수 가 있다.
제4도, 제5도는 관내액순환장치(0)의 타단부측에 첨가액의 공급라인(13)을 접속시킨 것으로, 관내액중에 첨가액을 공급하는 경우, 공급라인(13)으로부터 관내액순환장치(9)에 공급된 첨가액은 관내액순환장치(9)내에서 관내액과 예비혼합된후 횡형반응기(4)내로 공급되기 때문에 첨가액의 혼합효과를 높일 수가 있다. 또한 관내액순환장치(9)의 타단부측에 원료액 공급라인(도시하지 않음)을 접속함으로써 횡형반응기(4)로부터 제품을 꺼낸후 횡형반응기(4)내 및 관내액순환장치(9)내에 체류하고 있는 제품을 원료액에 의해 세정할 수가 있고, 제품의 수율을 향상시킬 수가 있다.
제6도에 의거 자동운전에 관하여 설명하면, 원료 송액밸브(22)를 열고, 관내액순환장치(9)를 가동시켜 원료액을 관내액순환장치(9)로부터 절환밸브(10), 도관(11)을 통해서 횡형반응기(4)내에 공급하고, 교반익(6) 및 진공배기 장치(도시하지 않음)를 구동하여 관내액의 교반·순환을 행한다.
횡형반응기(4)내로 원료액의 공급은 레벨계(18)로 검지하여 일정량을 넣으면, 원료 송액 밸브(22)가 닫히게 된다.
이상태에서 반응이 진행하여 관내액의 점도가 소정치에 달하면 점도계(19)를 가지고 종점 점도를 검지한후 절환밸브(10)를 도관(11a)측으로 절환하고 제품을 꺼낸다. 제품을 꺼내는 동안은 점도가 일정하게 유지되도록 진공조절밸브(21)를 제어한다. 제품 취출의 총점은 레벨계(18)에 의해 액면저하를 검지하고 액면이 소정치 이하가 되면 절환밸브(10)를 도관(11)측으로 절환함과 함께 원료 송액 밸브(22)를 열어서 다음의 반응을 이행한다.
상술한 실시예에서는, 원료액의 공급에 관해서 설명하였으나, 원료액과 함께 첨가액을 공급하는 경우, 또는 원료액과 첨가액을 따로따로 공급하여 반응을 수행하는 경우에 있어서도 상술한 것과 같이 실시할 수 가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예를 제7도 내지 제9도에 의해 설명한다. 제7도 내지 제9도에 있어서, 제1도 내지 제6도와 동일부분은 동일부호로 표시하며 설명을 생략한다.
관내액순환장치(9)는 양단부가 횡형반응기(4) 양단부의 출구(4a), (4b)와 각각 연결되어 있고, 중앙부는 절환밸브(10) 및 도관(11b)이 개재되어 횡형반응기(4)의 중앙부와 연결되어 있다. 또한 송액장치(8)는 관내액순환장치(9)의 양단에서 중앙부를 향하여 송액되도록 구성되어있다.
상술한 구성에 있어서, 관내액은 교반익(6)에 의해 회전방향으로 교반되어지면서 표면갱신을 반복하여 횡형반응기(4) 양단부의 출구(4a), (4b)로부터 관내액순환장치(9)내로 취출되고, 송액장치(8)에 의해 관내액순환장치(9)의 중앙부로 이송되어, 절환밸브(10), 도관(11b)을 경유하여 횡형반응기(4)의 중앙부에 송입순환된다. 이 경우의 관내액의 흐름은 제8도에 화살표(12)로 표시한 것과 같이 순환된다. 이 순환작용에 의해 관내액은 교반축(5)의 길이 방향으로 둘로 나뉘어져 순환되기 때문에 측방향에 대하여도 효과적으로 교반된다.
또한 관내액은 관내액순환장치(9)에 의해 순환됨으로써 관내액순환장치(9)내 및 도관(11b)내에 있어서도 교반 및 혼합효과가 얻어지며 또한 관내액은 횡형반응기(4)의 중앙부에서 둘로 나뉘어져서 순환되기 때문에 적은 순환회수에서도 균일한 혼합이 얻어지게 되며 제품의 품질이 더욱 균일화될 수 있다.
상술한 관내액의 순환을 반복하여 소정의 반응이 종료되면 절환밸브(10)를 도관(11b)측으로 절환함으로써 관내액순환장치(9)를 취출장치로하여 제품을 시스템밖으로 꺼낼 수가 있다.
제9도는 관내액순환장치(9)의 양단부에 첨가액의 공급라인(13)을 접속시킨 것으로서, 반응중의 관내액에 첨가액을 공급하는 경우, 공급라인(13)으로부터 관내액순환장치(9)내의 양단부로 공급된 첨가액은 관내액순환장치(9)내에서 중앙부로 이송되어 지면서 관내액과 예비혼합된후, 횡형반응기(4)내에 공급되어지기 때문에 첨가액의 혼합효과를 높일 수가 있다.
본 발명에 의하면, 횡형반응기의 교반익에 의한 회전방향의 교반효과의 관내액순환장치에 의한 축방향의 교반효과에 의해 고점도액의 반응을 수행하는 경우, 관내 전체를 균일히 교반할 수 있다.

Claims (7)

  1. 교반익을 구비한 횡형반응기의 축방향의 일부에서 관내액을 관내액 순환장치에 유입시켜서 축방향의 다른부로 송입순환시키는 것을 특징으로 하는 반응방법.
  2. 교반축에 교반익을 부착한 횡형반응기와 송액장치를 구비한 관내액순환장치를 설치하고, 상기 관내액 순환장치의 축방향의 다른 부와 횡형 반응기의 축방향의 다른 부와를 절환밸브를 개재시켜 연결하고 또한 관내액순환장치의 축방향의 일부와 횡형반응기의 축방향의 일부와를 연결한 것을 특징으로 하는 반응장치.
  3. 제2항에 있어서, 관내액순환장치를 횡형반응기의 하부에 설치하는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  4. 제2항에 있어서, 관내액순환장치의 축방향 일단부를 절환밸브를 개재시켜 횡형반응기의 축방향 일단부에 연결하고, 관내액순환장치의 축방향 타단부를 횡형반응기의 축방향 타단부에 연결한 것을 특징으로 하는 반응장치.
  5. 제2항에 있어서, 관내액순환장치의 축방향 중앙부를 절환밸브를 개재시켜 횡형반응기의 축방향 중앙부에 연결하고, 관내액순환장치의 축방향 양단부를 횡형반응기의 축방향 양단부에 연결한 것을 특징으로 하는 반응장치.
  6. 제2항에 있어서, 관내액순환장치의 본체를 원통형으로 하고, 송액장치를 스크류로 구성한 것을 특징으로 하는 반응장치.
  7. 제2항에 있어서, 관내액순환장치를 배관으로 구성하고, 송액장치를 기아펌프로 구성한 것을 특징으로 하는 반응장치.
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