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KR102814257B1 - Polymerization reaction system - Google Patents

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KR102814257B1
KR102814257B1 KR1020190114914A KR20190114914A KR102814257B1 KR 102814257 B1 KR102814257 B1 KR 102814257B1 KR 1020190114914 A KR1020190114914 A KR 1020190114914A KR 20190114914 A KR20190114914 A KR 20190114914A KR 102814257 B1 KR102814257 B1 KR 102814257B1
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polymer
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김희용
최선혁
장용희
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 단량체를 포함하는 액상 원료를 공급하는 원료 공급 유닛; 상기 원료 공급 유닛을 통해 원료를 수용하는 베슬을 포함하여 혼합에 의해 1차 중합물을 형성하는 제1반응기; 및 상기 베슬과 직렬로 연결되는 정적 혼합용 관형 부재를 포함하여 상기 제1반응기로부터 공급되는 1차 중합물을 통과시켜 2차 중합물을 형성하는 제2반응기;를 포함하며, 상기 제2반응기는 상기 2차 중합물이 배출되는 배출구보다 상기 1차 중합물이 투입되는 투입구가 더 위에 위치하는, 중합 반응 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a polymerization reaction system, comprising: a raw material supply unit for supplying a liquid raw material including a monomer; a first reactor including a vessel for receiving the raw material through the raw material supply unit to form a first polymer product by mixing; and a second reactor including a tubular member for static mixing connected in series with the vessel to pass the first polymer product supplied from the first reactor through the first reactor to form a second polymer product; wherein, in the second reactor, an inlet for introducing the first polymer product is positioned higher than an outlet for discharging the second polymer product.

Description

중합 반응 시스템 {POLYMERIZATION REACTION SYSTEM}POLYMERIZATION REACTION SYSTEM

본 발명은 중합 반응 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상 원료를 교반을 통해 1차 중합하고, 1차 중합물을 정적 혼합용 관형 부재에 통과시켜 2차 중합물을 형성하여 배출하는 중합 반응 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a polymerization reaction system, and more specifically, to a polymerization reaction system which performs primary polymerization through stirring of a liquid raw material, and passes the primary polymer product through a tubular member for static mixing to form and discharge a secondary polymer product.

고분자를 연속적으로 중합하는 경우에는 일반적으로 CSTR 반응기(Continuous stirred-tank reactor)와 정적 혼합기(Static Mixer)를 함께 사용하는 경우가 많다.When polymerizing a polymer continuously, a continuous stirred-tank reactor (CSTR) and a static mixer are often used together.

도 1은 통상적인 중합 반응 시스템의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a conventional polymerization reaction system.

단량체(monomer) 및 용매(solvent)를 포함하는 액상 원료는 연속적으로 CSTR 반응기(1) 내부에 공급되며, CSTR 반응기(1) 내부에서 교반에 의해 혼합되면서 1차적으로 고분자로 중합될 수 있다. 여기서, 중합도는 70% 내외일 수 있으며, 따라서 CSTR 반응기(1)를 통해 중합된 1차 중합물은 고분자 용액 상태로 존재하게 된다.Liquid raw materials including monomers and solvents are continuously supplied into the CSTR reactor (1), and can be primarily polymerized into a polymer while being mixed by stirring inside the CSTR reactor (1). Here, the degree of polymerization can be approximately 70%, and therefore, the primary polymer product polymerized through the CSTR reactor (1) exists in a polymer solution state.

CSTR 반응기(1) 내부에서 중합된 1차 중합물은 정적 혼합기(3)에 투입된다.The primary polymerization product polymerized inside the CSTR reactor (1) is introduced into a static mixer (3).

정적 혼합기(3)는 내부에 정지된 상태로 꼬여있는 날개부를 구비하는 복수의 관형부재(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)가 지그재그로 배치되며, 중앙을 기준으로 좌우 같은 측에 가깝게 배치된 관형부재(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)의 단부를 연결하는 연결 관형 부재(5)가 제공될 수 있다.A static mixer (3) comprises a plurality of tubular members (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) having wing sections that are twisted in a stationary state inside, arranged in a zigzag manner, and a connecting tubular member (5) that connects the ends of the tubular members (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) arranged close to the same side on the left and right with respect to the center may be provided.

정적 혼합기의 투입부(3a)는 최하단 관형부재(4a)의 일단부이며, 배출부(3b)는 최상단 관형부재(4e)의 일단부일 수 있다.The inlet (3a) of the static mixer may be one end of the lowest tubular member (4a), and the outlet (3b) may be one end of the highest tubular member (4e).

CSTR 반응기(1) 내부에서 중합된 1차 중합물을 정적 혼합기(3)의 최하단 관형부재(4a)의 일단부인 투입부(3a)로 투입하여 정적 혼합기(3)의 최상단 관형부재(4e)의 일단부인 배출부(3b)를 향해 중력을 거슬러 이동시키기 위해서는 상당한 압력을 가하여 펌핑할 필요가 있다.In order to move the primary polymerization product polymerized inside the CSTR reactor (1) against gravity by injecting it into the inlet portion (3a), which is one end of the lowermost tubular member (4a) of the static mixer (3), and toward the discharge portion (3b), which is one end of the uppermost tubular member (4e) of the static mixer (3), it is necessary to pump it by applying a considerable amount of pressure.

따라서, CSTR 반응기(1)와 정적 혼합기(3) 사이에는 기어 펌프(6), 밸브(미도시) 등이 제공되며, 기어 펌프(6)를 사이에 두고 배관(7)이 배치될 수 있다.Accordingly, a gear pump (6), a valve (not shown), etc. are provided between the CSTR reactor (1) and the static mixer (3), and a pipe (7) can be arranged with the gear pump (6) in between.

기어 펌프(6), 밸브(미도시), 배관(7) 등 각각을 연결하는 연결부에는 기계적 틈새 등이 존재하여 겔(gel) 생성 포인트가 될 수 있으며, 밸브 등이 이용된 후에는 중합물의 잔여물 등이 남아있지 않도록 완전하게 세척이 되어야 겔 생성을 억제할 수 있는데, 완벽하게 세척하기가 어려운 측면이 있다.There may be mechanical gaps, etc., in the connecting parts connecting each of the gear pump (6), valve (not shown), pipe (7), etc., which may become gel formation points. After the valve, etc. is used, it must be completely washed so that no residue of polymer remains, etc., to prevent gel formation. However, there is an aspect that it is difficult to completely wash it.

한편, 중합 반응 시스템의 운전을 중단(shutdown)시키는 경우 정적 혼합기(3) 내부에 남은 고분자 용액의 배출이 필요한데, 정적 혼합기(3) 내부에서의 고분자 용액은 하부에서 상부로 중력을 거슬러 이동하므로, 중단에서 고분자 용액을 배출시킬 필요가 있으며 이를 위해 별도의 드레인 라인(drain line), 밸브 등의 부속물이 제공될 필요가 있다. 이러한 부속물을 필요로 할수록 비용 및/또는 관리적인 측면의 효율성이 떨어지는 문제가 있다.Meanwhile, when the operation of the polymerization reaction system is shut down, the polymer solution remaining inside the static mixer (3) needs to be discharged. However, since the polymer solution inside the static mixer (3) moves against gravity from the bottom to the top, it is necessary to discharge the polymer solution during shutdown, and for this purpose, a separate drain line, valve, and other accessories need to be provided. The more such accessories are required, the lower the efficiency in terms of cost and/or management.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background technology described above is technical information that the inventor possessed for deriving the embodiments of the present invention or acquired in the process of deriving the embodiments of the present invention, and cannot necessarily be said to be publicly known technology disclosed to the general public prior to the application of the embodiments of the present invention.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 액상 원료를 교반을 통해 1차 중합하는 1차 반응기와, 1차 중합물을 정적 혼합용 관형 부재에 통과시켜 2차 중합물을 형성하여 배출하는 2차 반응기를 최소한의 부속물로 연결하되 1차 반응기에서 배출된 중합물의 유동을 자연적으로 유도하는 중합 반응 시스템을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a polymerization reaction system which connects a first reactor for performing a first polymerization of a liquid raw material through stirring, and a second reactor for forming a second polymer by passing the first polymer through a tubular member for static mixing and discharging the second polymer, with a minimum number of accessories, while naturally inducing the flow of the polymer discharged from the first reactor.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 실시예는, 단량체를 포함하는 액상 원료를 공급하는 원료 공급 유닛; 상기 원료 공급 유닛을 통해 원료를 수용하는 베슬을 포함하여 혼합에 의해 1차 중합물을 형성하는 제1반응기; 및 상기 베슬과 직렬로 연결되는 정적 혼합용 관형 부재를 포함하여 상기 제1반응기로부터 공급되는 1차 중합물을 통과시켜 2차 중합물을 형성하는 제2반응기;를 포함하며, 상기 제2반응기는 상기 2차 중합물이 배출되는 배출구보다 상기 1차 중합물이 투입되는 투입구가 더 아래에 위치하는, 중합 반응 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a polymerization reaction system, comprising: a raw material supply unit for supplying a liquid raw material including a monomer; a first reactor including a vessel for receiving the raw material through the raw material supply unit to form a first polymer product by mixing; and a second reactor including a tubular member for static mixing connected in series with the vessel to pass the first polymer product supplied from the first reactor through the first reactor to form a second polymer product; wherein, in the second reactor, an inlet for introducing the first polymer product is positioned lower than an outlet for discharging the second polymer product.

본 실시예에 있어서, 상기 제2반응기는 정적 혼합용 관형 부재가 복수 개 구비되어 지그재그로 배치되고, 서로 인접한 2개의 정적 혼합용 관형 부재의 단부가 연통될 수 있도록 만곡형 관형 부재를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the second reactor may include a plurality of tubular members for static mixing arranged in a zigzag manner, and may include a curved tubular member so that the ends of two adjacent tubular members for static mixing can be connected.

본 실시예에 있어서, 상기 만곡형 관형 부재는 외연의 곡률 반경이 조절될 수 있도록 플렉서블할 수 있다.In the present embodiment, the curved tubular member may be flexible so that the radius of curvature of the outer edge can be adjusted.

본 실시예에 있어서, 상기 베슬의 내부 압력 및 상기 베슬과 제2반응기 사이의 밸브의 개폐를 조절하여 상기 제2반응기 내부에서의 중합물 유량을 제어할 수 있다.In this embodiment, the flow rate of the polymer inside the second reactor can be controlled by controlling the internal pressure of the vessel and the opening and closing of the valve between the vessel and the second reactor.

본 발명의 실시예에 따른 중합 반응 시스템은, 액상 원료를 교반을 통해 1차 중합하는 1차 반응기와, 1차 중합물을 정적 혼합용 관형 부재에 통과시켜 2차 중합물을 형성하여 배출하는 2차 반응기를 최소한의 부속물로 연결하되 1차 반응기에서 배출된 중합물의 유동을 자연적으로 유도할 수 있다.A polymerization reaction system according to an embodiment of the present invention comprises a first reactor for performing a first polymerization of a liquid raw material through stirring, and a second reactor for forming a second polymer by passing the first polymer through a tubular member for static mixing and discharging the second polymer, connected with a minimum number of accessories, but capable of naturally inducing the flow of the polymer discharged from the first reactor.

도 1은 통상적인 중합 반응 시스템의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 중합 반응 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a conventional polymerization reaction system.
Figure 2 is a schematic drawing showing a polymerization reaction system according to one embodiment of the present invention.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The present invention will become clearer with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and these embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Meanwhile, the terminology used in this specification is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated in the phrase. The terms "comprises" and/or "comprising" as used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other components, steps, operations, and/or elements mentioned. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중합 반응 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 2 is a schematic drawing of a polymerization reaction system according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중합 반응 시스템(100)은 단량체(monomer) 및 용매(solvent)를 포함하는 액상 원료를 중합하여 중합물을 형성하는 시스템에 관한 것으로, 원료 공급 유닛(10), 제1반응기(20) 및 제2반응기(30)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a polymerization reaction system (100) according to one embodiment of the present invention relates to a system that polymerizes a liquid raw material including a monomer and a solvent to form a polymer, and may include a raw material supply unit (10), a first reactor (20), and a second reactor (30).

단량체는 예를 들어, 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)일 수 있으며, 중합물은 예를 들어, 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile)일 수 있으나, 단량체 및 중합물은 이에 한정되지 않으며 중합 후 점도가 충분히 높은 고분자 중합물을 형성할 수 있는 것이면 충분하다.The monomer may be, for example, acrylonitrile, and the polymer may be, for example, polyacrylonitrile, but the monomer and the polymer are not limited thereto, and any polymer capable of forming a high molecular weight polymer having a sufficiently high viscosity after polymerization is sufficient.

원료 공급 유닛(10)은 제1반응기(20) 상부에 위치하여 액상 원료를 제1반응기(20)에 공급할 수 있다.The raw material supply unit (10) is located above the first reactor (20) and can supply liquid raw materials to the first reactor (20).

제1반응기(20)는 원료 공급 유닛(10)을 통해 액상 원료를 수용하는 베슬(21)을 포함하여 혼합 및 반응에 의해 1차 중합물을 형성할 수 있다. 베슬(21) 내에는 액상 원료의 혼합 및 중합 반응을 유도하기 위해 회전 가능한 교반 날개(22)를 포함할 수 있다. 제1반응기(20)는 점도가 낮은 액상 원료를 중합하여 점도가 높은 중합물을 형성하되 중합도는 중합도는 70% 내외일 수 있다. 즉, 1차 중합물은 고분자 용액 상태로 존재할 수 있다.The first reactor (20) includes a vessel (21) that receives liquid raw materials through a raw material supply unit (10) and can form a primary polymer through mixing and reaction. The vessel (21) can include a rotatable stirring blade (22) to induce mixing and polymerization of the liquid raw materials. The first reactor (20) polymerizes a liquid raw material having low viscosity to form a polymer having high viscosity, and the polymerization degree can be about 70%. That is, the primary polymer can exist in a polymer solution state.

제2반응기(30)는 베슬(21)과 직렬로 연결되는 정적 혼합용 관형 부재(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)를 포함하여 제1반응기(20)로부터 공급되는 1차 중합물을 통과시켜 2차 중합물을 형성할 수 있다. 정적 혼합용 관형 부재(31a, 31b, 31c, 31d, 31e) 내부에는 회전하지 않는 정적 날개부가 배치되어 고분자 용액의 혼합 및 중합반응을 더욱 활발히 일어나게 유도할 수 있다.The second reactor (30) can form a secondary polymer by passing the primary polymer supplied from the first reactor (20) through a static mixing tubular member (31a, 31b, 31c, 31d, 31e) connected in series with the vessel (21). A non-rotating static vane is arranged inside the static mixing tubular member (31a, 31b, 31c, 31d, 31e) to induce more active mixing and polymerization of the polymer solution.

제2반응기(30)는 고분자 용액 상태의 1차 중합물을 더욱 중합하여 2차 중합물을 형성하기 때문에 2차 중합물의 중합도는 1차 중합물의 중합도보다 높아지며, 예를 들어 95% 내외 수준일 수 있다.Since the second reactor (30) further polymerizes the first polymer in a polymer solution state to form a second polymer, the polymerization degree of the second polymer is higher than that of the first polymer, and can be, for example, around 95%.

제2반응기(30)는 2차 중합물이 배출되는 배출구(33)보다 1차 중합물이 투입되는 투입구(32)가 더 위에 위치할 수 있다.The second reactor (30) may have an inlet (32) through which the first polymer is introduced located higher than the outlet (33) through which the second polymer is discharged.

제2반응기(30)는 제1반응기(20)와 직렬로 연결되며 배출구(33)보다 투입구(32)가 더 위에 위치하므로, 중력에 의해 중합물이 제1반응기(20)로부터 제2반응기(30)로 이동하며 또한 제2반응기(30) 내부에서도 중력에 의해 중합물이 자연적으로 유동할 수 있게 된다.The second reactor (30) is connected in series with the first reactor (20) and the inlet (32) is positioned higher than the outlet (33), so that the polymer moves from the first reactor (20) to the second reactor (30) by gravity and also the polymer can flow naturally by gravity inside the second reactor (30).

제2반응기(30)는, 정적 혼합용 관형 부재(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)가 복수 개 구비되어 지그재그로 하향 경사지게 배치되고, 서로 인접한 2개의 정적 혼합용 관형 부재의 단부가 연통될 수 있도록 만곡형 관형 부재(34)를 포함할 수 있다.The second reactor (30) may include a plurality of static mixing tubular members (31a, 31b, 31c, 31d, 31e) arranged in a zigzag manner and inclined downward, and may include a curved tubular member (34) so that the ends of two adjacent static mixing tubular members can be connected.

이러한 만곡형 관형 부재(34)는 외연의 곡률 반경이 조절될 수 있도록 플렉서블한 것이 바람직하다. 만곡형 관형 부재(34)의 외연의 곡률 반경이 조절되면 정적 혼합용 관형 부재(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)의 지면에 대한 기울기를 조절할 수 있으므로, 고분자 용액의 점도 특성을 고려한 고분자 용액의 유동을 조절할 수 있게 된다.It is preferable that the curved tubular member (34) be flexible so that the radius of curvature of the outer edge can be adjusted. When the radius of curvature of the outer edge of the curved tubular member (34) is adjusted, the inclination of the tubular member (31a, 31b, 31c, 31d, 31e) for static mixing with respect to the ground can be adjusted, thereby making it possible to control the flow of the polymer solution considering the viscosity characteristics of the polymer solution.

본 발명의 실시예에 따른 중합 반응 시스템(100)은 베슬(21)과 제2반응기(30) 사이의 밸브(미도시)의 개폐를 조절하여 제2반응기(30) 내부에서의 중합물 유량을 제어할 수 있다. 이를 통해 제2반응기(30)로부터 배출되는 중합물의 유량을 일정한 수준으로 제어할 수 있다.The polymerization reaction system (100) according to an embodiment of the present invention can control the flow rate of polymer inside the second reactor (30) by controlling the opening and closing of a valve (not shown) between the vessel (21) and the second reactor (30). Through this, the flow rate of polymer discharged from the second reactor (30) can be controlled to a constant level.

본 발명의 실시예에 따른 중합 반응 시스템(100)은, 액상 원료를 교반을 통해 1차 중합하는 제1반응기(20)와, 1차 중합물을 정적 혼합용 관형 부재(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)에 통과시켜 2차 중합물을 형성하여 배출하는 제2반응기(30)를 최소한의 부속물로 연결하되 제1반응기(20)에서 배출된 중합물을 자연적으로 유도하여 제2반응기(30) 내에서 자연적으로 유동시킬 수 있다.A polymerization reaction system (100) according to an embodiment of the present invention comprises a first reactor (20) that performs primary polymerization through stirring of a liquid raw material, and a second reactor (30) that passes the primary polymer through a static mixing tubular member (31a, 31b, 31c, 31d, 31e) to form and discharge a secondary polymer, and is connected with a minimum number of accessories, but the polymer discharged from the first reactor (20) can be naturally induced to flow naturally within the second reactor (30).

즉, 종래의 통상적인 중합 반응 시스템에서는 펌프를 이용하여 2차 반응기 내에서 하부에서 상부로 중합물의 유동을 인위적으로 유도한 반면, 본 발명의 실시예에 따른 중합 반응 시스템에서는 제1반응기(20)의 압력 및/또는 제1반응기(20)과 제2반응기(30) 사이에 구비된 밸브의 개폐 정도를 조절하여, 펌프 없이도 제2반응기(30) 내의 상부에서 하부로 중합물의 유동을 자연적으로 유도할 수 있는 장점이 있다.That is, in a conventional polymerization reaction system, a pump is used to artificially induce the flow of a polymer from the bottom to the top within a secondary reactor, whereas in a polymerization reaction system according to an embodiment of the present invention, the pressure of the first reactor (20) and/or the degree of opening and closing of a valve provided between the first reactor (20) and the second reactor (30) can be controlled to naturally induce the flow of a polymer from the top to the bottom within the second reactor (30) without a pump, which has the advantage of being possible.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중합 반응 시스템(100)은, 통상적인 중합 반응 시스템에서 1차 반응기와 2차 반응기 사이에 제공되는 펌프를 생략할 수 있기 때문에, 펌프의 구입 비용, 구동 에너지 등을 절감할 수 있으며 펌프의 유지 관리를 위한 밸브의 수량 또한 절감할 수 있으므로, 그 존재로 인해 유발되었던 겔 생성 가능성을 억제할 수 있는 장점이 있다.In this way, since the polymerization reaction system (100) according to the embodiment of the present invention can omit the pump provided between the first reactor and the second reactor in a conventional polymerization reaction system, the purchase cost and driving energy of the pump can be reduced, and the number of valves for maintenance of the pump can also be reduced, so there is an advantage in that the possibility of gel formation caused by its existence can be suppressed.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 중합 반응 시스템(100)에서는 제2반응기(30) 내에서 중합물 유동이 상부에서 하부로 자연적으로 유도되므로, 중합 반응 시스템(100)의 운전을 중단해야 하는 경우에도 제2반응기(30) 내의 중합물은 자연적으로 상부에서 하부로 이동하여 자연 배출되므로, 종래의 통상적인 중합 반응 시스템에서 중합물 배출을 위해 필요로 했던 드레인 라인 등을 생략할 수 있으며, 그 존재로 인해 유발되었던 겔 생성 또한 억제할 수 있고, 제2반응기(30)의 유지 관리도 간소화되는 장점이 있다.In addition, in the polymerization reaction system (100) according to the embodiment of the present invention, since the flow of polymer within the second reactor (30) is naturally induced from the top to the bottom, even when the operation of the polymerization reaction system (100) must be stopped, the polymer within the second reactor (30) naturally moves from the top to the bottom and is naturally discharged, so that a drain line, etc., which were required for discharging the polymer in a conventional polymerization reaction system, can be omitted, and gel formation caused by the existence of the drain line can also be suppressed, and there is an advantage in that the maintenance of the second reactor (30) is also simplified.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments mentioned above, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims will include such modifications and variations as long as they fall within the spirit of the present invention.

100 : 중합 반응 시스템
10 : 원료 공급 유닛
20 : 제1반응기
21 : 베슬
22 : 교반 날개
30 : 제2반응기
31a, 31b, 31c, 31d, 31e : 정적 혼합용 관형 부재
32 : 투입구
33 : 배출구
34 : 만곡형 관형 부재
100 : Polymerization reaction system
10: Raw material supply unit
20: Reactor 1
21 : Vessel
22: Stirring Wing
30: Second reactor
31a, 31b, 31c, 31d, 31e: Tubular members for static mixing
32 : Input port
33 : exhaust port
34: Curved tubular member

Claims (4)

단량체를 포함하는 액상 원료를 공급하는 원료 공급 유닛;
상기 원료 공급 유닛을 통해 원료를 수용하는 베슬을 포함하여 혼합 및 반응에 의해 1차 중합물을 형성하는 제1반응기; 및
상기 베슬과 직렬로 연결되는 정적 혼합용 관형 부재를 포함하여 상기 제1반응기로부터 공급되는 1차 중합물을 통과시켜 2차 중합물을 형성하는 제2반응기;를 포함하며,
상기 제2반응기는, 상기 2차 중합물이 배출되는 배출구보다 상기 1차 중합물이 투입되는 투입구가 더 위에 위치하되, 상기 정적 혼합용 관형 부재가 복수 개 구비되어 지그재그로 하향 경사지게 배치되고, 서로 인접한 2개의 정적 혼합용 관형 부재의 단부가 연통될 수 있도록 만곡형 관형 부재를 포함하며,
상기 만곡형 관형 부재는 외연의 곡률 반경이 조절될 수 있도록 플렉서블하여, 상기 정적 혼합용 관형 부재의 지면에 대한 기울기를 조절할 수 있고,
상기 제1반응기와 제2반응기 사이에 구비된 밸브의 개폐 정도를 조절하여, 펌프 없이도 상기 제2반응기의 상부에서 하부로 중합물의 유동을 자연적으로 유도할 수 있도록 한 것을 포함하는, 중합 반응 시스템.
A raw material supply unit for supplying a liquid raw material containing a monomer;
A first reactor for forming a primary polymer by mixing and reacting, including a vessel that receives raw materials through the above raw material supply unit; and
A second reactor including a tubular member for static mixing connected in series with the vessel to form a second polymer by passing the first polymer supplied from the first reactor;
The second reactor has an inlet for introducing the first polymer material located higher than an outlet for discharging the second polymer material, and includes a plurality of static mixing tubular members arranged in a zigzag downward direction, and includes a curved tubular member so that the ends of two adjacent static mixing tubular members can be connected.
The above-mentioned curved tubular member is flexible so that the radius of curvature of the outer edge can be adjusted, so that the inclination of the above-mentioned static mixing tubular member with respect to the ground can be adjusted.
A polymerization reaction system including a system in which the opening and closing degree of a valve provided between the first reactor and the second reactor is controlled so as to naturally induce the flow of a polymer from the upper part to the lower part of the second reactor without a pump.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 베슬의 내부 압력을 조절하여 상기 제2반응기 내부에서의 중합물 유량을 제어하는, 중합 반응 시스템.
In the first paragraph,
A polymerization reaction system that controls the flow rate of polymer inside the second reactor by controlling the internal pressure of the vessel.
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