KR101109154B1

KR101109154B1 - Reactor

Info

Publication number: KR101109154B1
Application number: KR1020090021558A
Authority: KR
Inventors: 이광순; 김희용
Original assignee: 서강대학교산학협력단
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2012-02-16
Also published as: KR20100103113A

Abstract

본 발명은 소규모의 반응기를 이용하여 산업 규모 등에 사용되는 큰 반응기의 열전달 효과를 용이하게 구현할 수 있는 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to a reactor that can easily implement the heat transfer effect of a large reactor used in industrial scale and the like using a small reactor.

이를 위한 본 발명은, 반응물이 내재되는 반응부와, 반응부의 외측을 감싸며 상기 반응물의 반응 온도를 조절하는 냉매가 유입되는 냉매 자켓부와, 냉매 자켓부의 내부에서 상기 반응부와 접촉하도록 형성되며 반응부로 열의 전달되는 면적을 제한하는 단열부를 제공한다.To this end, the present invention, the reaction part is embedded with the reactant, the refrigerant jacket portion is introduced to surround the outside of the reaction portion to control the reaction temperature of the reactant, and is formed so as to contact the reaction portion inside the refrigerant jacket portion It provides a thermal insulation that limits the area of heat transfer.

이러한 반응기는, 실험실 등에서 사용되는 소규모의 반응기를 이용하여 산업 규모에 사용되는 큰 규모의 반응기의 열전달 현상을 용이하게 재현할 수 있어, 열전달에 따른 문제점을 확인하여 신속한 조치가 가능하도록 한다. Such a reactor can easily reproduce the heat transfer phenomenon of a large-scale reactor used on an industrial scale by using a small reactor used in a laboratory or the like, so as to identify a problem due to heat transfer and to quickly take action.

반응기, 냉매, 단열, 자켓, 열전달, 스케일-업 Reactor, Refrigerant, Heat Insulation, Jacket, Heat Transfer, Scale-Up

Description

Reactor {REACTOR}

본 발명은 반응기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소규모의 반응기를 이용하여 산업규모 등에 사용되는 큰 반응기의 열전달 효과를 용이하게 구현할 수 있는 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to a reactor, and more particularly, to a reactor that can easily implement the heat transfer effect of a large reactor used in industrial scale and the like using a small reactor.

일반적으로 반응기는 열전달에 의한 반응이 이루어지는 반응부와, 반응부에 반응열을 조절하는 냉매가 유입되는 냉매 자켓부를 구비한다.In general, the reactor includes a reaction part in which a reaction by heat transfer is performed, and a refrigerant jacket part in which a refrigerant for controlling reaction heat is introduced into the reaction part.

이러한 반응기는 실험실에서 사용되는 소규모의 반응기를 통하여 실험이 진행되고, 산업 규모의 큰 반응기에서 적용하기 위해 스케일-업(scale-up) 과정이 진행된다.These reactors are tested through small reactors used in the laboratory, and scale-up processes are carried out for application in large reactors on an industrial scale.

그러나, 온도를 변화시키거나 반응열 등을 제거 하는 등의 산업적인 프로세스(process)에서 스케일-업 과정은 매우 까다롭다. 이에 따라 현재까지 스케일-업시 여러 번의 시행착오(trial and error)에 의한 반복 작업으로 스케일-업 작업이 진행되는 문제점이 있다.However, the scale-up process is very difficult in industrial processes such as changing the temperature or removing the heat of reaction. Accordingly, there is a problem that the scale-up operation is performed by repetitive work due to several trials and errors during scale-up.

반응물이 내재되는 반응부의 외측에 냉매의 열의 전달되는 양을 제한하는 공기층이 형성되도록 단열부를 장착하여, 소규모의 반응기를 이용하여 산업 규모의 반응기를 구현이 가능하도록 하는 반응기를 제공한다. The reactor is equipped with a heat insulating part to form an air layer to limit the amount of heat transfer of the refrigerant outside the reaction part in which the reactant is embedded, thereby providing a reactor capable of implementing an industrial scale reactor using a small reactor.

본 발명의 실시 예에 따른 반응기는, 반응물이 내재되는 반응부와, 반응부의 외측을 감싸며 반응물의 반응 온도를 조절하는 냉매가 유입되는 냉매 자켓부와, 냉매 자켓부의 내부에서 반응부와 접촉하도록 형성되며 반응부로 열의 전달되는 면적을 제한하는 단열부를 포함한다. Reactor according to an embodiment of the present invention, the reaction portion in which the reactant is formed, the refrigerant jacket portion to which the refrigerant is introduced to surround the outside of the reaction portion to control the reaction temperature of the reaction portion, and formed to contact the reaction portion inside the refrigerant jacket portion And a heat insulating part for limiting an area of heat transfer to the reaction part.

단열부는, 반응부의 외측을 감싸는 냉각 자켓으로 형성될 수 있다. The heat insulating part may be formed of a cooling jacket surrounding the outside of the reaction part.

냉각 자켓의 내부에는 단열 물질로 에어가 충진될 수 있다. 냉각 자켓의 내부에는 진공 상태를 이룰 수 있다. 냉각 자켓의 내부는 단열 물질로 고체 단열재가 충진될 수 있다. The inside of the cooling jacket may be filled with air with insulating material. The interior of the cooling jacket may be a vacuum. The interior of the cooling jacket may be filled with a solid insulating material with insulating material.

냉각 자켓은, 반응부의 바닥면의 일부와 반응부의 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. The cooling jacket may be formed to surround part of the bottom surface of the reaction part and the side surface of the reaction part.

냉각 자켓은, 반응부와의 사이에 단열층을 형성하도록 이격되는 이격부와, 이격부와 반응부의 사이 공간을 밀폐하는 실링부를 포함할 수 있다. 실링부는 실리콘 접착제로 형성될 수 있다. The cooling jacket may include a spaced portion spaced apart from the reaction portion to form a heat insulation layer, and a sealing portion sealing a space between the spaced portion and the reaction portion. The sealing portion may be formed of a silicone adhesive.

반응부와 상기 이격부는 금속 소재로 형성되고, 실링부는 반응부와 이격부를 용융 결합하는 용융 결합부로 형성될 수 있다. The reaction part and the separation part may be formed of a metal material, and the sealing part may be formed of a melt coupling part that melt-bonds the reaction part and the separation part.

냉매 자켓부는, 반응부의 일 측에서 삽입되는 제1 자켓과, 반응부의 다른 일 측에서 삽입되는 제2 자켓을 포함할 수 있다. The refrigerant jacket part may include a first jacket inserted at one side of the reaction part and a second jacket inserted at the other side of the reaction part.

제1 자켓과 상기 제2 자켓은 일체로 형성될 수 있다. The first jacket and the second jacket may be integrally formed.

제1 자켓과 상기 제2 자켓은 클램핑 부재로 연결될 수 있다. The first jacket and the second jacket may be connected by a clamping member.

실험실 등에서 사용되는 소규모의 반응기를 이용하여 산업 규모에 사용되는 큰 규모의 반응기의 열전달 현상을 용이하게 재현할 수 있어, 스케일-업 과정에서 발생되는 문제점을 미리 확인할 수 있다. By using a small reactor used in the laboratory, it is possible to easily reproduce the heat transfer phenomenon of the large-scale reactor used in the industrial scale, it is possible to identify in advance the problems occurring during the scale-up process.

따라서, 산업규모의 큰 반응기에서 발생되는 열전달에 따른 문제점을 미리 확인하고 조치할 수 있게 되어 원가 절감이 가능하고, 작업시간의 단축이 가능하다. Therefore, the problems caused by heat transfer occurring in a large industrial scale reactor can be confirmed in advance and the cost can be reduced and the working time can be shortened.

이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 반응기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, a reactor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크 기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures have been exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures and any dimensions are merely exemplary and not limiting. And the same structure, element, or part that appears in more than one figure is the same reference numeral used in different embodiments to indicate corresponding or similar features.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응기를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 반응기의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 반응기의 측 단면도이다.1 is a view schematically showing a reactor according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the reactor of Figure 1, Figure 3 is cut along the line III-III of Figure 1 side of the reactor It is a cross section.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반응기(100)는, 반응물이 내재되는 반응부(10)와, 반응부(10)의 외측을 감싸며 반응물(11)의 반응 온도를 조절하는 냉매가 유입되는 냉매 자켓부(20)와, 냉매 자켓부(20)의 내부에서 반응부(10)와 접촉하도록 형성되며 반응부(10)로 열의 전달되는 면적을 제한하는 단열부(30)를 포함한다. As shown in FIGS. 1 to 3, the reactor 100 according to an embodiment of the present invention includes a reaction part 10 in which a reactant is embedded, and an outer side of the reaction part 10 to surround the reaction part 10. The refrigerant jacket 20 into which the refrigerant for controlling the reaction temperature flows is formed, and the insulation is formed to be in contact with the reaction unit 10 inside the refrigerant jacket 20, and the heat insulating unit restricts the area of heat transfer to the reaction unit 10. The unit 30 is included.

본 실시 예의 반응기(100)는 실험실 규모에서 사용되는 소규모의 반응기를 예시한다. 즉, 본 실시 예의 반응기는 큰 규모의 반응기에 적용하기 위해 스케일 업 과정이 실시되기 전의 실험실 등에 사용되는 소규모의 반응기를 말하는 것이다. 또한 이하에서 설명하는 반응기(100)의 반응부(10)와 냉매 자켓부(20)는 유리, 금속, 아크릴 또는 이들 소재의 혼합으로 형성될 수 있다.Reactor 100 of this embodiment illustrates a small reactor used on a laboratory scale. In other words, the reactor of the present embodiment refers to a small-scale reactor used in a laboratory or the like before the scale-up process is applied to a large-scale reactor. In addition, the reaction unit 10 and the coolant jacket unit 20 of the reactor 100 described below may be formed of glass, metal, acrylic, or a mixture of these materials.

반응부(10)는 반응물(11)이 저장되는 용기를 말하는 것으로, 원통형, 삼각 플라스크 또는 모서리를 갖는 다각형으로도 가능하다. 또는 원통형과 다각형의 조합으로도 가능하다.The reaction unit 10 refers to a container in which the reactant 11 is stored, and may be a cylindrical, triangular flask, or polygon having an edge. Or a combination of cylinder and polygon.

반응부(10)에 저장되는 반응물(11)은 결정 관련 물질 또는 광 관련 물질로 가능하며, 어느 하나의 물질로 전용되지 않는다. 즉, 반응물(11)은 반응부(10)로 전달되는 온도의 영향을 받아 화학적 반응이 이루어지는 물질이면 가능하다. 아울러 반응물(11)은 온도의 영향을 받아서 화학적 반응을 일으켜도 되고 아니어도 가능하며, 온도를 유지하거나 온도를 올리거나 또는 온도를 내릴 이유가 있는 어떠한 상황의 물질로도 가능하다. The reactant 11 stored in the reaction unit 10 may be a crystal-related material or a light-related material, and is not converted into any one material. That is, the reactant 11 may be any material that undergoes a chemical reaction under the influence of the temperature delivered to the reaction unit 10. In addition, the reactant 11 may or may not cause a chemical reaction under the influence of temperature, and may be a material in any situation that maintains the temperature, raises the temperature, or lowers the temperature.

반응부(10)는 유리 소재 또는 금속 소재로 가능하며, 유리 소재 또는 금속 소재의 혼합된 구성도 가능하다. 본 발명의 실시 예에서는 유리 소재를 예시한다. The reaction unit 10 may be made of a glass material or a metal material, and a mixed configuration of the glass material or the metal material may be possible. An embodiment of the present invention illustrates a glass material.

반응부(10)의 상측은 덮개를 이용한 개폐도 가능하고, 덮개를 이용하지 않고 밀폐된 구조도 가능하다. 본 실시 예에서는 덮개를 이용하나 개폐 가능한 구조를 예시한다. 덮개를 이용한 결합시에는 압입에 의한 결합도 가능하고, 나사 결합에 의한 개폐 구조도 가능하다. 물론 도시되지는 않았지만, 클램핑 수단을 이용한 개폐 구조의 적용도 가능하다. 반응부(10)의 외측에는 냉매 자켓부(20)가 장착되어 반응부(10)의 반응 작용이 이루어지도록 한다. The upper side of the reaction unit 10 may be opened and closed using a cover, and a closed structure may be used without using a cover. In the present embodiment, a structure using a cover is illustrated. In the case of the coupling using the cover, it is also possible to engage by press-fitting, opening and closing structure by screwing is also possible. Although not shown, of course, it is also possible to apply the opening and closing structure using the clamping means. The coolant jacket part 20 is mounted on the outside of the reaction part 10 to allow the reaction part 10 to react.

냉매 자켓부(20)는 반응부(10)에 반응열을 제공하는 냉매가 이동되는 경로를 내부에 형성한다. 냉매 자켓부(20)는 반응부(10)의 외측을 감싸도록 형성될 수 있다. 냉매 자켓부(20)를 이용한 반응부(10)의 감싸는 면적은 반응부(10)의 전부를 감싸거나 일부만을 감싸는 것도 가능하다. 본 실시 예에서는 냉매 자켓부(20)가 반응부(10)의 전부를 감싸도록 형성됨을 예시한다. The coolant jacket part 20 forms a path through which the coolant providing the reaction heat to the reaction part 10 moves. The coolant jacket part 20 may be formed to surround the outside of the reaction part 10. The wrapping area of the reaction part 10 using the coolant jacket part 20 may wrap all or part of the reaction part 10. In the present exemplary embodiment, the refrigerant jacket 20 is formed to cover the entirety of the reaction unit 10.

냉매 자켓부(20)의 반응부(10)의 외측에서 일체로 형성되거나, 다수의 부분 으로 분리되어 서로간에 결합됨도 가능하다. 냉매 자켓부(20)는 반응부(10)와 일체로 연결됨도 가능하다. 본 발명의 실시 예에서는 냉매 자켓부(20)가 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)으로 분리 결합된 상태를 예시한다. 그러나 이에 한정하지 않고 제1 자켓(21)과 반응부(10)를 일체로 하고 제2 자켓(23)만 분리도 가능하고, 제2 자켓(23)과 반응부(10)를 일체로 하고 제1 자켓(21)만 분리함도 가능하다. 참조번호 25 냉매가 유입되는 유입부를 말하며, 참조번호 27은 냉매가 유출되는 유출부를 말한다. 유입부(25) 및 유출부(27)는 미도시된 냉매 유입기 및 냉매 출입기를 통해서 공급 및 배출이 이루어진다. 냉매 유입기 및 냉매 출입기는 종래 기술이 이용될 수 있으며, 그 자세한 설명은 생략한다. It is also possible to be integrally formed on the outside of the reaction portion 10 of the coolant jacket portion 20, or separated into a plurality of parts and coupled to each other. The coolant jacket part 20 may be connected to the reaction part 10 integrally. In the embodiment of the present invention illustrates a state in which the refrigerant jacket portion 20 is separated into the first jacket 21 and the second jacket 23. However, the present invention is not limited thereto, and the first jacket 21 and the reaction unit 10 may be integrated and only the second jacket 23 may be separated, and the second jacket 23 and the reaction unit 10 may be integrally formed. It is also possible to remove only one jacket (21). Reference numeral 25 refers to an inlet through which the refrigerant flows, and reference number 27 refers to an outlet through which the refrigerant flows out. The inlet portion 25 and the outlet portion 27 are supplied and discharged through a refrigerant inlet and a refrigerant inlet not shown. Refrigerant inlet and refrigerant inlet may be used in the prior art, the detailed description thereof will be omitted.

제1 자켓(21)은 반응부(10)의 일 측에서 삽입되고, 제2 자켓(23)은 반응부(10)의 타측에서 제1 자켓(21) 방향으로 삽입된다. 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)은 냉매의 유출을 방지하도록 클램핑 부재(29)를 이용하여 밀봉될 수 있다. The first jacket 21 is inserted at one side of the reaction unit 10, and the second jacket 23 is inserted in the direction of the first jacket 21 at the other side of the reaction unit 10. The first jacket 21 and the second jacket 23 may be sealed using the clamping member 29 to prevent the leakage of the refrigerant.

클램핑 부재(29)는 냉매 자켓부(20)의 양측에 한 쌍으로 장착되어 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)의 고정이 가능하다. 본 실시 예에서 클램핑 부재(29)는 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)의 한 쌍을 예시하였지만, 냉매 자켓부(20) 둘레를 따라 방사상으로 다수개로도 가능하다. 이는 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)의 견고한 고정을 위해 작업자가 장착 개수의 선택이 가능하다. 이러한 클램핑 부재(29)는 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)을 밀봉하여 냉매 자켓부(20)의 냉매가 외부로 유출되지 않도록 하기 위함이다.The clamping members 29 are mounted in pairs on both sides of the coolant jacket part 20 to fix the first jacket 21 and the second jacket 23. In the present exemplary embodiment, although the clamping member 29 illustrates a pair of the first jacket 21 and the second jacket 23, a plurality of clamping members 29 may be radially disposed along the circumference of the coolant jacket part 20. It is possible for the operator to select the number of mounting for firm fixing of the first jacket 21 and the second jacket (23). The clamping member 29 seals the first jacket 21 and the second jacket 23 so that the refrigerant of the refrigerant jacket portion 20 does not leak out.

제1 자켓(21)은 일 측이 개구되며, 타 측은 밀폐된 형상을 이루어 반응 부(10)의 일 측으로 삽입된다. 제2 자켓(23)은 제1 자켓(21)의 형상과 동일한 형상으로 장착 가능하며 반응부(10)를 사이에 두고 제1 자켓(21)에 대향되는 측에서 삽입될 수 있다. 이러한 제1 자켓(21)과 제2 자켓(23)은 반응부(10)와의 사이에 공간부를 형성하도록 장착되어 냉매의 이동이 가능하게 한다. One side of the first jacket 21 is opened, and the other side has a sealed shape and is inserted into one side of the reaction part 10. The second jacket 23 may be mounted in the same shape as that of the first jacket 21 and may be inserted from the side opposite to the first jacket 21 with the reaction part 10 therebetween. The first jacket 21 and the second jacket 23 are mounted to form a space part between the reaction part 10 to allow movement of the refrigerant.

전술한 냉매 자켓부(20)의 내부에는 반응부(10)의 표면에 접하는 단열부(30)가 장착된다. 이러한 단열부(30)는 냉매의 열이 반응부로 전달되는 양을 선택적으로 제한하여, 소규모의 반응기를 통하여 산업 규모에서 사용되는 큰 규모의 반응기의 시뮬레이션이 가능하다. 이하에서 단열부의 구성 및 작용에 대하여 보다 상세하게 설명한다.The heat insulating part 30 in contact with the surface of the reaction part 10 is mounted inside the coolant jacket part 20 described above. The heat insulating part 30 selectively limits the amount of heat transferred from the refrigerant to the reaction part, thereby allowing the simulation of a large-scale reactor used on an industrial scale through a small reactor. Hereinafter, the structure and the function of the heat insulation part will be described in more detail.

단열부(30)는 일 측면이 반응부(10)의 표면에 접하고, 타 측면은 냉매 자켓부(20)의 냉매와 접하도록 장착된다. 단열부(30)는 본 발명의 실시 예에서 냉각 자켓으로 형성됨을 예시한다. 이하에서는 냉각 자켓은 단열부와 동일 참조번호를 사용한다. The heat insulating part 30 is mounted such that one side is in contact with the surface of the reaction part 10 and the other side is in contact with the coolant of the coolant jacket part 20. Insulating portion 30 illustrates that the cooling jacket is formed in an embodiment of the present invention. Hereinafter, the cooling jacket uses the same reference numerals as the heat insulation.

냉각 자켓(30)은 반응부(10)와의 사이에 단열층을 형성하도록 이격되는 이격부와, 이격부와 반응부(10)의 사이 공간을 밀폐하는 실링부(34)를 포함한다. 본 실시 예에서 이격부는 냉각관(32)으로 예시한다. The cooling jacket 30 includes a spaced portion spaced apart from the reaction portion 10 to form a heat insulating layer, and a sealing portion 34 sealing the space between the spaced portion and the reaction portion 10. In the present embodiment, the spaced apart portion is illustrated by the cooling tube 32.

냉각관(32)은 내부에 반응부(10)와의 사이에 단열층을 형성하도록 공간부가 형성될 수 있다. 공간부에는 충진되는 단열 물질은 공기에 한정하지 않고 질소, 산소, 진공 및 고체 단열재 등에서 선택된 임의의 물질로 충진이 가능하다.The cooling tube 32 may have a space portion to form a heat insulation layer between the reaction portion 10 and the inside. The insulating material to be filled in the space is not limited to air, but may be filled with any material selected from nitrogen, oxygen, vacuum, and a solid insulating material.

냉각관(32)은 본 발명의 실시 예에서 유리 소재로 형성된다. 그러나, 냉각 관(32)은 유리 소재로 한정되지 않고 금속 소재 또는 유리와 금속의 복합 소재로도 가능함은 물론이다.The cooling tube 32 is formed of a glass material in an embodiment of the present invention. However, the cooling tube 32 is not limited to the glass material, but may also be a metal material or a composite material of glass and metal.

냉각관(32)은 바닥부에 관통홀(36)이 형성될 수 있다. 관통홀(36)은 냉매 자켓부(10)를 흐르는 냉매의 열이 반응부로 전달되어 반응 작용이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다. 보다 구체적으로 설명하면, 반응부(10)의 바닥 부분이 냉매 자켓부(20) 방향으로 개방되도록 함으로써 냉매의 열전달이 원활하게 되어 반응부(10)의 반응 작용이 원활하게 이루어지도록 한다. 즉, 단열부를 구성하는 냉각 자켓이 반응기의 외측에 장착되어도 반응기의 내부의 반응물의 반응 작용은 정상적인 반응이 이루어지도록 하기 위함이다. The cooling tube 32 may have a through hole 36 formed at a bottom thereof. The through hole 36 is to allow the heat of the refrigerant flowing through the coolant jacket part 10 to be transferred to the reaction part so as to smoothly perform the reaction. In more detail, the bottom portion of the reaction part 10 is opened in the direction of the coolant jacket part 20 to facilitate heat transfer of the coolant so that the reaction action of the reaction part 10 is smoothly performed. That is, even if the cooling jacket constituting the heat insulating part is mounted on the outside of the reactor, the reaction of the reactants inside the reactor is for the normal reaction to be made.

실링부(34)는 본 실시 예의 냉각 자켓(30)의 재질이 유리이므로, 실링의 용이함을 위해 실리콘 재질을 사용함을 예시한다. 그러나 이에 한정되지 않고 접착을 위한 임의의 접착 수단의 사용도 가능하다. 또한 실링부(34)는 본 실시 예의 반응부(10)와 냉각관(32)를 용접 등에 의한 용융으로 결합하는 용융 결합부로 형성될 수 도 있다. Since the sealing part 34 is made of glass of the cooling jacket 30 of the present embodiment, it illustrates that a silicon material is used for ease of sealing. However, the present invention is not limited thereto, and the use of any adhesive means for adhesion is also possible. In addition, the sealing part 34 may be formed as a melt coupling part for coupling the reaction part 10 and the cooling tube 32 of the present embodiment by melting by welding or the like.

이러한 구성을 갖는 단열부(30)는 반응부(10)의 외측의 일부를 선택적으로 감싸도록 형성한다. 단열부(30)를 이용하여 반응부(10)의 외측의 일부를 감싸는 것은 연구실에서 사용되는 소형 반응기에서 나온 실험 결과를 산업 규모의 큰 반응기에서 적용하도록 하기 위함이다. 즉, 연구실에서 사용되는 소형 반응기를 스케일-업(scale-up) 하는 과정에서 반응물의 물질 전달 부분을 동일하게 유지한 상태로 열전달 효과만을 독립적으로 알아볼 수 있도록 하기 위함이다. 이에 따라 사용자가 반응기의 스케일-업시 발생하는 문제점이 열전달 때문인지, 물질 전달 때문인지의 원인을 용이하게 확인할 수 있도록 한다.The heat insulating part 30 having such a configuration is formed to selectively wrap a part of the outer side of the reaction part 10. Wrapping a part of the outer side of the reaction unit 10 by using the heat insulator 30 is to apply the experimental results from the small reactor used in the laboratory in a large industrial scale reactor. That is, in order to independently recognize only the heat transfer effect while keeping the mass transfer portion of the reactants the same during the scale-up of the small reactor used in the laboratory. Accordingly, the user can easily identify the cause of the problem during the scale-up of the reactor due to heat transfer or mass transfer.

보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 실시 예의 반응부(10)는 공기등의 단열층이 형성된 단열부(30)의 장착을 통해 냉매 자켓부(20)에서 반응부(10)의 내부로 열전달되는 면적으로 줄인다. 이에 따라, 본 실시 예의 반응기(100) 보다 큰 반응기의 열전달 효과를 미리 시험이 가능하다. In more detail, the reaction part 10 according to the embodiment of the present invention has an area that is heat-transmitted from the refrigerant jacket part 20 to the inside of the reaction part 10 through the installation of the heat insulating part 30 having a heat insulating layer such as air. Reduce to Accordingly, the heat transfer effect of the reactor larger than the reactor 100 of the present embodiment can be tested in advance.

즉, 본 실시 예의 반응기(100)의 반응부(10) 용량이 1리터의 크기라고 가정하고, 반응부(10)의 내부의 반응물(11)과 냉매 자켓부(10) 간의 열전달 면적이 100이라고 가정한다. 그리고, 100의 면적중 50을 단열부(30)를 이용하여 열전달을 차단하면, 반응부(10)의 열전달 면적의 절반이 남는다. 이에 따라, 2의 3승인 8리터의 반응부(10)에서의 열 전달 효과를 1리터의 반응부(10)에서 구현할 수 있다. That is, it is assumed that the capacity of the reaction part 10 of the reactor 100 of the present embodiment is 1 liter, and the heat transfer area between the reactant 11 and the refrigerant jacket part 10 in the reaction part 10 is 100. Assume Then, if 50 of the area of 100 blocks heat transfer using the heat insulating part 30, half of the heat transfer area of the reaction part 10 remains. Accordingly, the heat transfer effect in the reaction portion 10 of 8 liters, which is the trigonometry of 2, can be realized in the reaction portion 10 of 1 liter.

이와 같이, 본 실시 예의 반응기의 반응부(10) 용량이 1리터의 크기라고 가정하고, 반응부(10)의 내부 반응물(11)과 냉매 자켓부(20) 간의 열전달 면적이 100이라고 가정한다. 그리고, 100의 면적중 2/3를 단열부(30)로 차단하고 1/3 만 개방 상태로 두면, 3의 3승인 27리터의 반응부(10)에서의 열 전달 효과를 1리터의 반응부(10)에서 구현할 수 있게 된다.As such, it is assumed that the capacity of the reactor 10 of the reactor of the present embodiment is 1 liter in size, and the heat transfer area between the internal reactant 11 and the refrigerant jacket 20 of the reactor 10 is 100. And if two-thirds of the area of 100 is cut off by the heat insulation part 30, and only 1/3 is left open, the heat transfer effect in the 27-liter reaction part 10 which is three thirds of three is 1 liter reaction part. This can be implemented in (10).

전술한 바와 같이, 사용자가 본 실시 예의 반응부(10)의 열전달되는 면적을 단열부(30)를 이용하여 선택적으로 차단함에 따라, 스케일-업의 효과를 보고자 하는 크기의 반응기를 용이하게 구현할 수 있게 되며, 스케일-업 시에 발생되는 문제점이 열에 의한 원인인지 물질 전달 때문에 발생하는지 여부를 확인할 수 있다.As described above, as the user selectively blocks the heat transfer area of the reaction unit 10 of the present embodiment by using the thermal insulation unit 30, a reactor having a size to see the effect of scale-up can be easily implemented. It is possible to determine whether the problem that occurs during scale-up is caused by heat or mass transfer.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반응기를 개략적으로 도시한 측 단면도이다. 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 도 1내지 도 3과 동일한 참조번호에 대해서는 이하에서 자세한 설명을 생략한다.4 is a side cross-sectional view schematically showing a reactor according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as FIGS. 1 to 3 refer to the same members having the same function. Detailed descriptions of the same reference numerals as those of FIGS. 1 to 3 will be omitted below.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반응기(200)는, 반응물이 내재되는 반응부(10)와, 반응부(10)의 외측을 감싸는 냉매 자켓부(120)와, 반응부(10)로 열의 전달되는 면적을 제한하는 단열부(30)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the reactor 200 according to the second embodiment of the present invention includes a reaction part 10 in which a reactant is embedded, a refrigerant jacket part 120 surrounding the outside of the reaction part 10, and , A heat insulating part 30 for limiting the area of heat transfer to the reaction part 10.

이러한 구성의 반응기의 냉매 자켓부(120)는 일체로 형성되어 반응부(10)의 외측에 간격을 두고 장착된다. 이에 따라, 냉매 자켓부(120)의 내부 냉매의 유출됨을 방지할 수 있다.Refrigerant jacket portion 120 of the reactor of this configuration is integrally formed is mounted at intervals on the outside of the reaction portion (10). Accordingly, it is possible to prevent the internal refrigerant from flowing out of the refrigerant jacket 120.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반응기를 개략적으로 도시한 측 단면도이다. 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 도 1내지 도 3과 동일한 참조번호에 대해서는 이하에서 자세한 설명을 생략한다. 5 is a side cross-sectional view schematically showing a reactor according to a third embodiment of the present invention. The same reference numerals as FIGS. 1 to 3 refer to the same members having the same function. Detailed descriptions of the same reference numerals as those of FIGS. 1 to 3 will be omitted below.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반응기(300)는, 반응물이 내재되는 반응부(10)와, 반응부(10)의 외측을 감싸는 냉매 자켓부(20)와, 반응부(10)로 열의 전달되는 면적을 제한하는 단열부(230)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the reactor 300 according to the third embodiment of the present invention includes a reaction part 10 in which a reactant is embedded, a refrigerant jacket part 20 surrounding the outside of the reaction part 10, and Including a heat insulating part 230 to limit the area of heat transfer to the reaction unit 10.

이러한 구성의 단열부(230)는 단열재(이하, 단열부와 참조 번호 동일)가 냉각 자켓(20)의 내부에 장착될 수 있다. 단열재(230)는 무기질 단열재와, 유리질 단열재와, 금속질 단열재 또는 탄소질 단열재 등에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 복합으로 사용될 수 있다. 이러한 단열재(230)의 장착을 통해, 반응부(10)의 열전달 면적을 선택적으로 제한하여 스케일 업의 효과를 보고자 하는 크기의 반응기를 용이하게 구현할 수 있게 된다. The heat insulating part 230 of this configuration may be mounted inside the cooling jacket 20 (hereinafter, the same reference numerals as the heat insulating part). The heat insulating material 230 may be used as one or a combination of inorganic heat insulating material, glass heat insulating material, metal heat insulating material, carbonaceous heat insulating material, and the like. Through the installation of the heat insulator 230, it is possible to easily implement a reactor of the size to see the effect of the scale-up by selectively limiting the heat transfer area of the reaction unit 10.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시 예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the following claims.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반응기를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a reactor according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 반응기의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of the reactor of FIG.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 반응기의 측 단면도이다.3 is a side cross-sectional view of the reactor taken along line III-III of FIG. 1.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반응기를 개략적으로 도시한 측 단면도이다.4 is a side cross-sectional view schematically showing a reactor according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반응기를 개략적으로 도시한 측 단면도이다.5 is a side cross-sectional view schematically showing a reactor according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10...반응부 11...반응물10 ... reaction part 11 ... reactant

20...냉매 자켓부 21...제1 자켓20.Refrigerant jacket section 21.First jacket

23...제2 자켓 25...유입부23 ... 2nd jacket 25 ... inlet

27...유출부 29...클램핑 부재27 ... outlet 29 ... clamping member

30...단열부 30 ... Insulation

Claims

A reaction part in which a reactant is inherent;

A refrigerant jacket portion surrounding the outside of the reaction part and into which a refrigerant for controlling a reaction temperature of the reactant is introduced; And

The heat insulating part is formed to be in contact with the reaction portion in the refrigerant jacket portion, limiting the area of heat transfer to the reaction portion

Including;

The heat insulation unit,

Reactor formed of a cooling jacket surrounding a portion of the bottom of the reaction portion and the reaction portion.

delete

The method of claim 1,

Reactor of the cooling jacket is filled with air with a heat insulating material.

The method of claim 1,

A reactor in a vacuum state inside the cooling jacket.

The method of claim 1,

The inside of the cooling jacket is a reactor filled with a heat insulating material solid insulation.

delete

The method of claim 1,

The cooling jacket,

A spaced portion spaced apart from the reaction portion to form a heat insulation layer; And

Sealing part for sealing the space between the separation part and the reaction part

Reactor comprising a.

The method of claim 7, wherein

The sealing unit is formed of a silicone adhesive.

The method of claim 7, wherein

The reaction unit and the separation unit is formed of a metal material,

The sealing unit is a reactor formed of a melt bonding portion for melt-bonding the reaction portion and the separation portion.

The method of claim 1,

The refrigerant jacket portion,

A first jacket inserted at one side of the reaction unit; And

A second jacket inserted from the other side of the reaction part

Reactor comprising a.

The method of claim 10,

The first jacket and the second jacket is formed integrally.

The method of claim 10,

The first jacket and the second jacket is connected to the clamping member.