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KR101970339B1 - Apparatus for producing diglycerol - Google Patents

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KR101970339B1
KR101970339B1 KR1020170063963A KR20170063963A KR101970339B1 KR 101970339 B1 KR101970339 B1 KR 101970339B1 KR 1020170063963 A KR1020170063963 A KR 1020170063963A KR 20170063963 A KR20170063963 A KR 20170063963A KR 101970339 B1 KR101970339 B1 KR 101970339B1
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tank
catalyst
solvent
diglycerol
glycidol
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KR1020170063963A
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Inventor
이선도
류영복
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제우스유화공업(주)
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Abstract

본 발명은 글리세롤 카보네이트를 출발물질로 하여, 탈이산화탄소 반응을 통하여 글리시돌을 제조하고, 제조된 글리시돌과 글리세롤 반응을 통하여 디글리세롤을 제조하는 장치에 관한 것으로, 반응 원료를 수용하되, 적어도 글리세롤 카보네이트(Glycerol carbonate)를 수용하는 제 1 탱크와; 상기 제 1 탱크와 유로로 연결되어, 적어도 제 1 용매 및 제 1 촉매를 수용하는 제 2 탱크와; 상기 제 2 탱크와 유로로 연결되어, 사용된 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매를 필터링하여 수집하거나 생성물질을 수집하는 제 3 탱크와; 상기 제 2 탱크와 유로로 연결되어, 상기 글리세롤 카보네이트와 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매가 반응하여 발생한 글리시돌(Glycidol)이 기화되어 유로를 따라 이동하고 이동한 상기 글리시돌을 액화시키는 응축기; 및 상기 응축기와 유로로 연결되어, 액화된 상기 글리시돌이 액화되어 임시 저장되는 디캔터를 포함하고, 상기 디캔터와 상기 제 1 탱크가 유로로 연결되어, 임시 저장된 상기 글리시돌이 상기 제 1 탱크로 유로를 따라 이동하여 수용되고, 상기 제 2 탱크에 수용된 제 2 용매 및 제 2 촉매와 반응하여 디글리세롤을 생성하는 장치이므로, 글리시돌과 글리세린의 반응을 통해 낮은 비용으로 순도 높은 디글리세롤을 제조할 수 있다. The present invention relates to an apparatus for producing glycidol through a dehydrocarbonation reaction using glycerol carbonate as a starting material and for producing diglycerol through a glycerol reaction with the produced glycidol, A first tank for containing glycerol carbonate; A second tank connected to the first tank through a flow path and containing at least a first solvent and a first catalyst; A third tank connected to the second tank through a flow passage for filtering and collecting the first solvent and the first catalyst used; A glycerol carbonate which is connected to the second tank through a flow path and is generated by the reaction of the glycerol carbonate with the first solvent and the first catalyst is vaporized to move along the flow path, ; And a decanter connected to the condenser and the flow path to temporarily liquefy the liquefied glycidol, wherein the decanter and the first tank are connected to each other by a flow passage, and the temporarily stored glycyrrhizene is transferred to the first tank, And the second solvent contained in the second tank and the second catalyst are reacted with each other to produce diglycerol. Therefore, a high-purity diglycerol can be produced at low cost through the reaction of glycidol and glycerin .

Description

디글리세롤 제조를 위한 장치{Apparatus for producing diglycerol}Apparatus for producing diglycerol < RTI ID = 0.0 >

글리세롤 카보네이트로(Glycerol carbonate)로부터 디글리세롤(Diglycerol)을 낮은 비용, 높은 순도로 제조하기 위한 장치로, 좀 더 구체적으로는 글리세롤 카보네이트를 출발물질로 하여, 탈이산화탄소 반응을 통하여 글리시돌(Glycidol)로 전환시키고, 생성된 글리시돌은 글리세롤과 반응하여 디글리세롤을 제조할 수 있도록 구성된 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for producing diglycerol from glycerol carbonate with low cost and high purity, and more particularly, to an apparatus for producing diglycerol from glycerol carbonate using glycerol carbonate as a starting material and glycidol, , And the resulting glycidol is reacted with glycerol to produce diglycerol.

바이오 원료 물질을 이용하는 바이오디젤 산업기술이 점진적으로 발전하고, 환경 보전과 지속 가능한 성장에 대한 관심이 증가하면서 바이오 윤활유의 시장 규모는 지속적으로 성장하고 있다. As bio-diesel technology using bio-raw materials gradually develops and interest in environmental preservation and sustainable growth grows, the market size of bio-lubricant is steadily growing.

지금까지 개발된 다양한 바이오 윤활유 중 활용가치가 풍부한 물질은 단연 디글리세롤로 종래의 기술로는 다량의 불순물이 혼합된 상태로 생산되어 분리/정제공정의 어려움이 있고 수율도 낮아 높은 단가가 적용되고 있는 실정이다.Of the various bio-lubricating oils developed so far, the most valuable materials are diglycerol, which is conventionally produced in a state where a large amount of impurities are mixed with the conventional technology, making it difficult to separate and purify the product, and the yield is low, It is true.

디글리세롤은 화장품 보습제, 샴푸의 점성부여제 등으로 직접 사용되며, 금속 절단 시 요구되는 윤활성능 부여를 위한 바이오 윤활유(절삭유) 원재료로도 활용되고 있다.Diglycerol is used directly as a cosmetic moisturizer and as a viscosity-imparting agent in shampoos. It is also used as raw material for bio lubricant (cutting oil) for lubricating performance required for metal cutting.

또한 디글리세롤의 네 개의 수산기중 하나 이상을 지방산(fatty acid)과 에스테르화반응을 유도할 경우 식품 및 화장품 산업에서 유화제 등 계면활성제로 이용될 수 있다. In addition, when at least one of the four hydroxyl groups of diglycerol is induced to esterify with a fatty acid, it can be used as a surfactant in an emulsifying agent in the food and cosmetic industry.

기존 디글리세롤(Diglycerol) 제조 공정인 글리세롤의 산 혹은 염기 촉매 하에서 축합반응은 비선택적이어서 선형 이량체(linear dimer) 외에도 분리형 이량체(Branched dimer), cyclic diglycerol, triglycerol, tetraglycerol 등이 생성되며, 이 중 선형 이량체의 함량은 30% 이하이며, 반응 결과물을 다단의 진공증류 과정을 거쳐 선형 이량체를 특정 순도(90%이상)로 만든 기존 판매되고 있는 디글리세롤은 판매단가가 높을 수밖에 없다. The condensation reaction of glycerol, which is a conventional diglycerol manufacturing process, is non-selective under acid or base catalysis, resulting in the formation of a branched dimer, cyclic diglycerol, triglycerol, tetraglycerol, etc. in addition to a linear dimer. The content of the linear dimer is less than 30%, and the existing product, diglycerol, which has a specific purity (90% or more) of the linear dimer through a multi-stage vacuum distillation process, has a high selling price.

이와 같이 디글리세롤을 제조하는 기술로는 일본 공개특허공보 특개평8-507764호 "디 글리세롤의 제조방법" 이 있다. As a technique for producing diglycerol in this way, JP-A-8-507764 " Method for producing diglycerol "

또한, 종래의 상업적으로 사용되는 디글리세롤 합성 기술은 글리세롤의 비선택적인 축합 반응 후에 반복적인 진공 증류를 통해 고순도의 디글리세롤을 제조하는 것으로, 에너지 소모가 과다하고 정제 공정이 고가이며 단가가 높은 단점이 있다. In addition, the conventional commercially available diglycerol synthesis technique is to produce diglycerol of high purity through repetitive vacuum distillation after non-selective condensation reaction of glycerol, and has a disadvantage in that the energy consumption is excessive, the purification process is expensive, .

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 반응온도, 반응압력, 반응시간 등 조건의 최적화 및 제올라이트(Zeolite)계 등 촉매 스크리닝(Screenig)을 통해서 글리시돌의 순도 및 수득률을 극대화하고, 생성된 글리시돌을 이용하여 디글리세롤을 제조하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been proposed in order to overcome such problems of the prior art, and it has been proposed to optimize conditions such as reaction temperature, reaction pressure, reaction time and purity of glycidol through screening of zeolite- And to obtain diglycerol by using the resulting glycidol.

또한, 글리세롤로부터 디글리세롤을 제조하는 과정 중에 생성되는 반응물을 제조 중에 재투입할 수 있어 디글리세롤의 생산 단가를 낮출 수 있다. In addition, the reaction product produced during the process of producing diglycerol from glycerol can be re-introduced during the production to lower the production cost of diglycerol.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반응 원료를 수용하되, 적어도 글리세롤 카보네이트(Glycerol carbonate)를 수용하는 제 1 탱크와; 상기 제 1 탱크와 유로로 연결되어, 적어도 제 1 용매 및 제 1 촉매를 수용하는 제 2 탱크와; 상기 제 2 탱크와 유로로 연결되어, 사용된 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매를 필터링하여 수집하거나 생성물질을 수집하는 제 3 탱크와; 상기 제 2 탱크와 유로로 연결되어, 상기 글리세롤 카보네이트와 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매가 반응하여 발생한 글리시돌(Glycidol)이 기화되어 유로를 따라 이동하고 이동한 상기 글리시돌을 액화시키는 응축기; 및 상기 응축기와 유로로 연결되어, 액화된 상기 글리시돌이 액화되어 임시 저장되는 디캔터를 포함하고, 상기 디캔터와 상기 제 1 탱크가 유로로 연결되어, 임시 저장된 상기 글리시돌이 상기 제 1 탱크로 유로를 따라 이동하여 수용되고, 상기 제 2 탱크에 수용된 제 2 용매 및 제 2 촉매와 반응하여 디글리세롤을 생성할 수 있다. According to an aspect of the present invention for achieving the above-mentioned object, there is provided a fuel cell system comprising: a first tank containing a reaction raw material, the tank containing at least glycerol carbonate; A second tank connected to the first tank through a flow path and containing at least a first solvent and a first catalyst; A third tank connected to the second tank through a flow passage for filtering and collecting the first solvent and the first catalyst used; A glycerol carbonate which is connected to the second tank through a flow path and is generated by the reaction of the glycerol carbonate with the first solvent and the first catalyst is vaporized to move along the flow path, ; And a decanter connected to the condenser and the flow path to temporarily liquefy the liquefied glycidol, wherein the decanter and the first tank are connected to each other by a flow passage, and the temporarily stored glycyrrhizene is transferred to the first tank, And react with the second solvent and the second catalyst contained in the second tank to produce diglycerol.

이와 같은 디글리세롤 제조를 위한 장치에서 상기 제 2 탱크는 반응 온도를 180℃~220℃로 두고 진공상태로, 제 1 용매 및 제 1 촉매를 수용하고, 상기 글리세롤 카보네이트가 적가됨으로써 상기 글리시돌을 생성할 수 있다. In the apparatus for producing diglycerol, the second tank contains a first solvent and a first catalyst in a vacuum state at a reaction temperature of 180 ° C to 220 ° C, and the glycerol carbonate is dropped, Can be generated.

이와 같은 디글리세롤 제조를 위한 장치에서 상기 제 1 용매는 유동 파라핀이고, 상기 제 1 촉매는 금속산화물로 상기 글리세롤 카보네이트와 반응할 수 있다. In such an apparatus for producing diglycerol, the first solvent is liquid paraffin, and the first catalyst is capable of reacting with the glycerol carbonate as a metal oxide.

이와 같은 디글리세롤 제조를 위한 장치는 상기 제 1 탱크의 상기 글리세롤 카보네이트가 소비되어 비워지면, 상기 디캔터에 임시 저장되어 있던 액화된 상기 글리시돌로 채울 수 있다. The apparatus for producing diglycerol may be filled with the liquefied glycidolone temporarily stored in the decanter when the glycerol carbonate in the first tank is consumed and emptied.

이와 같은 디글리세롤 제조를 위한 장치는 상기 제 2 탱크의 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매가 유로를 따라 상기 제 3 탱크로 이동하여 비워지면, 상기 제 2 용매 및 제 2 촉매인 글리세롤 및 인산을 채우고, 상기 제 1 탱크의 상기 글리시돌을 흘려주어 반응함으로써 디글리세롤을 생성할 수 있다. When the first solvent and the first catalyst in the second tank are moved to the third tank along the flow path and emptied, the apparatus for producing diglycerol fills the second solvent and the second catalyst, glycerol and phosphoric acid , Diglycerol can be produced by allowing the glycidol of the first tank to flow and react.

바이오디젤에서 발생되는 글리세롤로부터 요소 등을 이용하여 확보된 글리세롤 카보네이트를 출발물질로 하고, 탈이산화탄소 반응을 통해 글리시돌을 제조한 후, 이러한 글리시돌과 글리세린의 반응을 통해 낮은 비용으로 순도 높은 디글리세롤을 제조할 수 있다. 또한 글리세롤로부터 디글리세롤을 제조하는 과정 중에 생성되는 반응물을 제조 중에 재투입할 수 있어 생산 단가를 낮출 수 있다. As a starting material, glycerol carbonate obtained from glycerol generated from biodiesel is used as a starting material, glycidol is produced through dehydrocarbonation reaction, and then glycidol is reacted with glycerin, Diglycerol can be produced. Also, the reaction product produced during the process of producing diglycerol from glycerol can be re-introduced during the production to lower the production cost.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디글리세롤 제조를 위한 장치를 도시한 도면;1 shows an apparatus for producing diglycerol according to a preferred embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명에 적용되는 분야의 종사자들 및 그들이 관련분야의 종사자들을 통해 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시 및 상세한 설명은 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 attached hereto. The scope of the present invention will become apparent from the detailed description provided hereinafter with reference to the accompanying drawings, which are given by way of illustration only, and thus are not limitative of the present invention, and are not to be construed as limiting the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디글리세롤 제조를 위한 장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing an apparatus for producing diglycerol according to an embodiment of the present invention.

디글리세롤 제조를 위한 장치는 제 1 탱크(100), 제 2 탱크(200), 제 3 탱크(300), 응축기(400) 및 임시저장 장치인 디캔터(Decanter : 500)를 포함하여 구성된다. The apparatus for producing diglycerol comprises a first tank 100, a second tank 200, a third tank 300, a condenser 400, and a decanter 500 as a temporary storage device.

본 발명의 실시예에 적용된 각 탱크는 7L의 용량으로 STS 재질로 제작되었으나, 이와 같은 용량과 재질로 한정하는 것은 아니다. 또한 각 탱크는 가열수단과 탱크 내부에 압력을 가하는 압력수단, 내부를 진공상태로 만들 수 있는 수단을 포함한다. Each tank applied to the embodiment of the present invention is made of STS material with a capacity of 7 L, but the capacity and material are not limited thereto. Each tank also includes a heating means, a pressure means for applying pressure to the inside of the tank, and means for making the inside of the tank into a vacuum state.

그리고 각 탱크(100, 200, 300)는 외부에 탱크 하부의 일부를 둘러싼 케이스(100a, 200a, 300a)가 구비된다. Each of the tanks 100, 200, and 300 is provided with a case 100a, 200a, or 300a surrounding a portion of the lower portion of the tank.

아울러, 본 발명의 실시예에서는 제 2 탱크(200)에 기울임 수단부(230)를 더 포함하고 있다. 도 1에서는 도시되지 않았으나, 제 1 탱크(100) 및 제 3 탱크(300) 또한 기울임 수단부(230)를 더 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the second tank 200 further includes the tilting means portion 230. Although not shown in FIG. 1, the first tank 100 and the third tank 300 may further include the tilting means 230.

기울임 수단부(230)는 모터로 작동되며, 각 탱크(100, 200, 300)의 측부에 구비되고 무게 중심에 맞게 축을 가짐으로써 탱크를 기울일 수 있다. The tilting means portion 230 is operated by a motor and is provided on the sides of the respective tanks 100, 200 and 300 and has an axis aligned with the center of gravity to tilt the tank.

그리고 제 2 탱크(200) 및 제 3 탱크(300)는 높이를 조절할 수 있는 높이 조절부(240, 310)을 더 포함한다. 필요에 따라 제 1 탱크(100)에도 더 포함할 수 있도록 한다. The second tank (200) and the third tank (300) further include height adjustment parts (240, 310) capable of adjusting the height. And may be further included in the first tank 100 as needed.

이와 같은 높이 조절부(240, 310)는 공압실린더로 각 탱크에 한개소 이상 구비되어 높이를 조절하도록 한다. 높이를 조절하는 것은 탱크 내부를 비우거나 채우기 위해서 사용자에게 편의 제공하기 위해 설치된다. The height adjusting portions 240 and 310 are pneumatic cylinders, and one or more height adjusting portions 240 and 310 are provided in each tank to adjust the height. Adjusting the height is provided for the convenience of the user to empty or fill the tank interior.

제 1 탱크(100)는 원료 탱크로, 가장 먼저 글리세롤 카보네이트(Glycerol Carbonate)가 수용된다. 글리세롤 카보네이트는 바이오디젤에서 발생되는 글리세롤로부터 요소 등을 이용하여 확보된 글리세롤 카보네이트이다. The first tank 100 is the raw material tank, and the first glycerol carbonate is accommodated. Glycerol carbonate is a glycerol carbonate obtained from glycerol generated from biodiesel using urea or the like.

제 1 탱크(100)는 제 2 탱크(200)와 원료 이동 유로(101)로 연결된다. 본 발명의 실시예에서는 원료 이동 유로(101)가 구조상 제 2 탱크(200) 보다 아래로 연결되어 펌프(110)를 더 포함하고 있다. The first tank 100 is connected to the second tank 200 through a raw material flow passage 101. In the embodiment of the present invention, the material flow path 101 is structurally connected below the second tank 200 to further include the pump 110.

제 1 탱크(100)에 수용된 글리세롤 카보네이트를 반응시키기 위해 원료 이동 유로(101)로 제 2 탱크(200)로 흘려 보낸다. The glycerol carbonate contained in the first tank 100 is flowed to the second tank 200 through the raw material flow passage 101 for reaction.

제 2 탱크(200)는 반응기로, 글리세롤 카보네이트와 제 1 용매 및 제 1 촉매가 반응하게 된다. The second tank 200 is a reactor, in which glycerol carbonate, the first solvent and the first catalyst are reacted.

글리세롤 카보네이트를 적가하기 전에, 제 1 용매와 제 2 촉매를 채우고 반응조건을 맞춘다. 이때, 반응조건은 반응온도 180℃~220℃로 설정하고, 진공상태이다. 또한, 용매는 고비점의 유동파라핀을 사용하고, 촉매는 금속산화물(Zn/La계 복합금속산화물)로 촉매량은 1 ~ 10wt% 이다. Before the glycerol carbonate is added dropwise, the first solvent and the second catalyst are filled and the reaction conditions are adjusted. At this time, the reaction conditions are set at a reaction temperature of 180 ° C to 220 ° C and a vacuum state. The solvent used is liquid paraffin having a high boiling point, and the catalyst is a metal oxide (Zn / La-based composite metal oxide) with a catalytic amount of 1 to 10 wt%.

제 2 탱크(200)는 상부에 모터(210)를 더 포함하며, 모터(210)와 연결된 임팰러(220)를 설치하여 회전력을 얻어 제 2 탱크(200) 내부에 수용되는 물질들을 교반한다. The second tank 200 further includes a motor 210 at an upper portion thereof and an impeller 220 connected to the motor 210 is installed to stir the materials contained in the second tank 200.

제 2 탱크(200) 내부에 수용된 제 1 용매 및 제 1 촉매는 천천히 적가되는 글리세롤 카보네이트와 반응하여 제 2 탱크(200)에서 반응생성물인 글리시돌(Glycidol)이 생성되어 기화된다. The first solvent and the first catalyst accommodated in the second tank 200 react with glycerol carbonate slowly dropped to generate glycidol, which is a reaction product in the second tank 200, and is vaporized.

제 2 탱크(200)에서 반응하여 생성된 글리시돌은 기화된 글리시돌 이동 유로(201)를 따라 응축기(400)로 이동한다. The glycidol produced by the reaction in the second tank 200 moves to the condenser 400 along the vaporized glycidol transfer passage 201.

기화된 글리시돌 이동 유로(201)는 제 2 탱크(200)의 상부와 응축기(400)의 상부에 연결된다. The vaporized glycidol transfer passage 201 is connected to the upper part of the second tank 200 and the upper part of the condenser 400.

본 발명의 실시예에서 응축기(400)는 다음과 같은 용량을 가진다. In an embodiment of the present invention, the condenser 400 has the following capacity.

1. 필요한 열교환율1. Required heat exchange rate 2. 사용가능한 열교환율2. Available heat exchange rate 잠열 : 233.8kcal/kg (= 974kJ/kg x 0.24)
비열 : 0.58 cal/g℃
비중 : 1.26
비점 : 180℃
응축수 액체 온도 : 40℃
유속 : 2L / 5hr

Q(5hr) = (2L x 1.26) x {233.8kcal/kg + 0.58 x (180℃ - 40℃)}
= 793.8 kcal
Q(1hr avr.) = 793.8 / 5
= 158.8 kcal/hr-avr
Q(1hr peak 1000%) = 158.8 x 10
= 1588 kcal/hr-peak
Latent heat: 233.8 kcal / kg (= 974 kJ / kg x 0.24)
Specific heat: 0.58 cal / g ℃
Specific gravity: 1.26
Boiling point: 180 ° C
Condensate liquid temperature: 40 ° C
Flow rate: 2L / 5hr

Q (5 hr) = (2 L x 1.26) x {233.8 kcal / kg + 0.58 x (180 ° C - 40 ° C)}
= 793.8 kcal
Q (1 hr avr.) = 793.8 / 5
= 158.8 kcal / hr-avr
Q (1 hr peak 1000%) = 158.8 x 10
= 1588 kcal / hr-peak
열전달 면적 : 0.7 m^2
전체 열 전달 계수 : 200 kcal/m^2 hr℃
증기 입구 온도 : 180 ℃
콘센트 온도 : 40 ℃
냉각수 입구 온도 : 30 ℃
냉각수 출구 온도 : 32 ℃

Q = 200 x 0.7 x [{(180-35) - (40-30)} / ln{(180-35)/(40-30)}]
= 7068 kcal/hr
Heat transfer area: 0.7 m ^ 2
Total heat transfer coefficient: 200 kcal / m ^ 2 hr ℃
Steam inlet temperature: 180 ° C
Outlet temperature: 40 ℃
Cooling water inlet temperature: 30 ℃
Coolant outlet temperature: 32 ° C

Q = 200 x 0.7 x [{(180-35) - (40-30)} / ln {(180-35) / (40-30)}]
= 7068 kcal / hr
3. 설계견적3. Design quote Q- 필요 = 1588 kcal / hr
Q- 가용 = 7068 kcal / hr
(7068 / 1588) × 100 ≒ 디자인 대비 445 %
Q-required = 1588 kcal / hr
Q-soluble = 7068 kcal / hr
(7068/1588) × 100 ≒ 445% compared to design

응축기(400)에서 액화된 글리시돌은 소형 응축기(400a)에서 한번 더 응축되어 질 수 있으며 이 후, 역류방지장치(600)를 통과한다. The gypsum liquefied in the condenser 400 can be condensed once in the small condenser 400a and then passed through the backflow prevention device 600. [

소형 응축기(400a)는 선택적으로 사용될 수 있으며, 미처 응축되지 못한 글리시돌을 응축하여 액화시킨다. The small condenser 400a can be used selectively to condense and liquefy the glycidol that has not yet condensed.

역류방지장치(600)는 내부를 4등분 하여 볼 때, (사분면 번호순으로)기상 물질배출, 응축기 연결배관, 디켄터 연결배관, 반응기 연결배관으로 구성된다. The backflow prevention device 600 is composed of the exhaust gas, the condenser connecting pipe, the decanter connecting pipe, and the reactor connecting pipe (in quadrant number order) when the interior is divided into quadrants.

아울러 반응기 연결배관은 배관의 일부가 역류방지장치(600) 내부까지 삽입되어 있어 배관의 길이만큼 액위를 조절할 수 있다. 이와 같은 액위는 내부공간의 절반 수준으로 채워지면 증기가 응축기(400) 방향으로 흘러가게 된다. In addition, since a portion of the pipe connected to the reactor connection pipe is inserted into the backflow prevention device 600, the liquid level can be adjusted by the length of the pipe. When the liquid level is filled to half the level of the internal space, the steam flows toward the condenser 400.

따라서, 역류방지장치(600)는 액화된 글리시돌이 제 2 탱크(200)로 되돌아가지 못하도록 하기 위해 장착된다. Therefore, the backflow prevention device 600 is mounted to prevent the liquefied glycidol from returning to the second tank 200.

역류방지장치(600)는 디캔터(500)와 액화된 글리시돌 저장 유로(401)로 연결되며, 역류방지장치(600)의 응축기 연결배관 및 디켄터 연결배관을 통해 디캔터(500)로 이동한다. 이렇게 이동한 액화된 글리시돌은 디캔터(500)에서 임시저장된다. The backflow prevention device 600 is connected to the decanter 500 and the liquefied glycist storage flow path 401 and moves to the decanter 500 through the condenser connection pipe and the decanter connection pipe of the backflow prevention device 600. The liquefied glycidol thus moved is temporarily stored in the decanter 500.

이와 같은 반응을 지속적으로 하게 되면 제 1 탱크(100)는 글리세롤 카보네이트가 모두 소비되어 비워진다. When such a reaction is continuously performed, the first tank 100 is exhausted with all of the glycerol carbonate.

그리고 제 2 탱크(200)에 반응 후의 제 1 용매 및 제 2 촉매는 제 3 탱크(300)로 이동하여 제 2 탱크(200)를 비우도록 한다. 이때, 제 2 탱크(200)는 제 3 탱크(300)와 반응 물질 이동 유로(202)로 연결되어 제 3 탱크(300)의 상부로 용매 및 촉매가 흘러들어 간다. The first solvent and the second catalyst after the reaction in the second tank 200 move to the third tank 300 to empty the second tank 200. At this time, the second tank 200 is connected to the third tank 300 through the reaction material flow passage 202, and the solvent and the catalyst flow into the upper portion of the third tank 300.

그리고 제 2 탱크(200)를 비우는 또 다른 방법으로, 측면에 구비된 기울임 수단부(230)가 작동시켜 제 2 탱크(200)를 기울임으로써 내부에 물질을 제거하거나 채울 수 있다. In another method of emptying the second tank 200, the tilting means 230 provided on the side may be operated to tilt the second tank 200 to remove or fill the material therein.

제 3 탱크(300)는 필터링 탱크(Filtering tank)로, 상부측에 필터링 페이퍼(310)를 더 포함한다. 그러므로 제 2 탱크(200)에서 이동한 금속산화물인 제 1 촉매는 필터링 페이퍼(310)에 의해 걸러지게 된다. 또한 제 1 촉매가 분리된 제 1 용매는 제 3 탱크(300)에 수용된 후 하부측의 밸브(도번미도시)의 개방으로 제거된다.The third tank 300 is a filtering tank, and further includes a filtering paper 310 on the upper side. Therefore, the first catalyst, which is the metal oxide moved in the second tank 200, is filtered by the filtering paper 310. In addition, the first solvent from which the first catalyst is separated is accommodated in the third tank 300 and then removed by opening the valve on the lower side (not shown).

다음으로 디캔터(500)에서 임시 저장되었던 액화된 글리시돌은 반응 유로(501)따라 이동하여 비워진 제 1 탱크(100)로 이동하게 된다. 그러므로 제 1 탱크(100)는 액화된 글리시돌로 채워지게 된다. The liquefied glycidol temporarily stored in the decanter 500 moves along the reaction channel 501 to move to the emptied first tank 100. Therefore, the first tank 100 is filled with liquefied glycidol.

또한, 비워진 제 2 탱크(200)에는 글리세롤(Glycerol)과 촉매(인산,

Figure 112017049452927-pat00001
)가 수용되어 100℃로, 1시간 교반함으로써 수분이 제거된다. In the second tank 200 that has been emptied, glycerol and a catalyst (phosphoric acid,
Figure 112017049452927-pat00001
) Is accommodated and stirred at 100 DEG C for 1 hour to remove moisture.

이 후, 제 1 탱크(100)의 글리시돌을 제 2 탱크(200)로 흘러들어가 165℃에서 1시간 교반하여 반응을 유도하고 이와 같은 반응에 의하여 디글리세롤이 생성된다. Thereafter, the glycidol of the first tank 100 flows into the second tank 200 and is stirred at 165 DEG C for 1 hour to induce the reaction, and diglycerol is produced by such a reaction.

이와 같이 생성된 디글리세롤은 반응 물질 이동 유로(202)를 따라, 제 3 탱크(300)로 이동하여 수집된다. The diglycerol thus produced moves along the reactant flow passage 202 to the third tank 300 and is collected.

따라서, 이와 같은 디글리세롤 제조를 위한 장치는 바이오디젤에서 발생되는 글리세롤로부터 요소 등을 이용하여 확보된 글리세롤 카보네이트를 출발물질로 하고, 탈이산화탄소 반응을 통해 글리시돌을 제조한 후, 이러한 글리시돌과 글리세린의 반응을 통해 낮은 비용으로 순도 높은 디글리세롤을 제조할 수 있다. 또한 글리세롤로부터 디글리세롤을 제조하는 과정 중에 생성되는 반응물을 제조 중에 재투입할 수 있어 생산 단가를 낮출 수 있다. Accordingly, an apparatus for producing such diglycerol can be prepared by preparing glycerol from glycerol generated from biodiesel using glycerol carbonate obtained by using urea as a starting material, through reaction of carbon dioxide, And glycerin can be used to produce high purity diglycerol at low cost. Also, the reaction product produced during the process of producing diglycerol from glycerol can be re-introduced during the production to lower the production cost.

상술한 바와 같은, 본 발명에 의한 실시예에 따른 디글리세롤 제조를 위한 장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였다. The apparatus for producing diglycerol according to an embodiment of the present invention as described above has been described according to the above description and drawings.

100 : 제 1 탱크
101 : 원료 이동 유로
110 : 펌프
200 : 제 2 탱크
201 : 기화된 글리시돌 이동 유로
202 : (반응 후)반응 물질 이동 유로
210 : 모터
220 : 임팰러
230 : 기울임 수단부
240 : 높이 조절부
300 : 제 3 탱크
310 : 필터링 페이퍼
320 : 높이 조절부
400 : 응축기
401 : 액화된 글리시돌 저장 유로
500 : 디캔터
501 : 액화된 글리시돌 반응 유로
600 : 역류방지장치
601 : 액화된 글리시돌 이동 유로
602 : 기상 물질 배출 유로
100: First tank
101: Feed flow channel
110: pump
200: Second tank
201: vaporized glycidol transfer flow path
202: (after the reaction)
210: motor
220: Im Palmer
230:
240:
300: Third tank
310: Filtering paper
320:
400: condenser
401: Liquefied glycidol storage oil
500: Decanter
501: liquefied glycidol reaction channel
600: Backflow prevention device
601: liquefied glycidol transfer path
602: Meteorological substance discharge channel

Claims (5)

반응 원료를 수용하되, 적어도 글리세롤 카보네이트(Glycerol carbonate)를 수용하는 제 1 탱크(100)와;
상기 제 1 탱크(100)와 유로로 연결되어, 적어도 제 1 용매 및 제 1 촉매를 수용하는 제 2 탱크(200)와;
상기 제 2 탱크(200)와 유로로 연결되어, 사용된 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매를 필터링하여 수집하거나 생성물질을 수집하는 제 3 탱크(300)와;
상기 제 2 탱크(200)와 유로로 연결되어, 상기 글리세롤 카보네이트와 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매가 반응하여 발생한 글리시돌(Glycidol)이 기화되어 유로를 따라 이동하고 이동한 상기 글리시돌을 액화시키는 응축기(400); 및
상기 응축기(400)와 유로로 연결되어, 액화된 상기 글리시돌이 액화되어 임시 저장되는 디캔터(500)를 포함하고,
상기 디캔터(500)와 상기 제 1 탱크(100)가 유로로 연결되어, 임시 저장된 상기 글리시돌이 상기 제 1 탱크(100)로 유로를 따라 이동하여 수용되고,
상기 제 2 탱크(200)에 수용된 제 1 용매 및 제 1 촉매와 반응하여 디글리세롤을 생성하는 것을 특징으로 하는 디글리세롤 제조를 위한 장치.
A first tank (100) for containing the reaction raw material and containing at least glycerol carbonate;
A second tank (200) connected to the first tank (100) by a flow path and containing at least a first solvent and a first catalyst;
A third tank 300 connected to the second tank 200 by a flow passage for filtering and collecting the first solvent and the first catalyst used;
Glycidol generated by the reaction of the glycerol carbonate with the first solvent and the first catalyst is vaporized and connected to the second tank 200 through the flow path, A condenser 400 for liquefaction; And
And a decanter (500) connected to the condenser (400) by a flow path, wherein the liquefied glycidol is liquefied and temporarily stored,
The decanter 500 and the first tank 100 are connected to each other by a flow passage so that the temporarily stored glycyrrhythm is moved along the flow path to the first tank 100,
Reacts with the first solvent and the first catalyst contained in the second tank (200) to produce diglycerol.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 탱크(200)는 반응 온도를 180℃~220℃로 두고 진공상태로, 제 1 용매 및 제 1 촉매를 수용하고, 상기 글리세롤 카보네이트가 적가됨으로써 상기 글리시돌을 생성하는 디글리세롤 제조를 위한 장치.
The method according to claim 1,
In the second tank 200, the first solvent and the first catalyst are accommodated in a vacuum state at a reaction temperature of 180 ° C to 220 ° C, and diglycerol is produced by dropping the glycerol carbonate to produce the glycidol .
제 2항에 있어서,
상기 제 1 용매는 유동 파라핀이고, 상기 제 1 촉매는 금속산화물로 상기 글리세롤 카보네이트와 반응하는 디글리세롤 제조를 위한 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first solvent is liquid paraffin and the first catalyst is reacted with the glycerol carbonate as a metal oxide.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 탱크(100)의 상기 글리세롤 카보네이트가 소비되어 비워지면, 상기 디캔터(500)에 임시 저장되어 있던 액화된 상기 글리시돌로 채우는 것을 특징으로 하는 디글리세롤 제조를 위한 장치.
The method according to claim 1,
Wherein when the glycerol carbonate in the first tank (100) is consumed and emptied, the liquefied glycidol is temporarily stored in the decanter (500).
제 4항에 있어서,
상기 제 2 탱크(200)의 상기 제 1 용매 및 제 1 촉매가 유로를 따라 상기 제 3 탱크(300)로 이동하여 비워지면, 상기 제 2 용매 및 제 2 촉매인 글리세롤 및 인산을 채우고, 상기 제 1 탱크(100)의 상기 글리시돌을 흘려주어 반응함으로써 디글리세롤을 생성하는 것을 특징으로 하는 디글리세롤 제조를 위한 장치.
5. The method of claim 4,
When the first solvent and the first catalyst of the second tank 200 move to the third tank 300 along the flow path and are emptied, the second solvent and the second catalyst are filled with glycerol and phosphoric acid, 1 tank (100) to produce diglycerol. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
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