KR102562811B1

KR102562811B1 - 방사 흐름형 반응기

Info

Publication number: KR102562811B1
Application number: KR1020210155028A
Authority: KR
Inventors: 이상국
Original assignee: 이상국
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-08-02
Anticipated expiration: 2041-11-11
Also published as: JP2022089796A; US11707723B2; CN114588743A; EP4008426A1; KR20220079440A; US20220176338A1; CN114588743B; JP7365389B2

Abstract

본 발명은 공급된 원료를 처리하여 생성물을 생성하는 한 쌍의 베드를 포함하는 방사 흐름형 반응기에 관한 것으로, 상기 생성물을 별도의 저장소로 이동시키기 전에 상기 한 쌍의 베드 상호 간에 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 이동 가능하도록 형성되되, 상기 한 쌍의 베드 각각의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절함으로써, 상기 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 상기 배출구로 상기 한 쌍의 베드 중 다른 하나에서 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 유입될 때 상기 한 쌍의 베드 각각의 상기 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복하는 것을 특징으로 하는 방사 흐름형 반응기가 개시된다.

Description

방사 흐름형 반응기 {RADIAL FLOW REACTOR}

본 발명은 방사 흐름형 반응기에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 한 쌍의 베드를 포함하는 방사 흐름형 반응기에서 베드 상호 간에 생성중인 물질 또는 생성물이 이동할 때 베드의 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복할 수 있도록 베드 각각의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절할 수 있는 방사 흐름형 반응기에 대한 것이다.

산업 현장에는 공급된 원료를 처리시켜 생성물을 생성하는 다양한 흐름형 반응기가 존재한다. 이때, 흐름형 반응기라고 함은 원료가 반응기 내부에 설치된 유로를 따라 이동하면서 반응을 하여 생성물이 생성되는 반응기를 통칭한다.

이와 같은 흐름형 반응기는, 원료가 생성물로 생성되는 흐름이 축을 따라 형성되는 축 흐름형 반응기(AFB(Axial Flow Bed) reactor)와, 원료가 생성물로 생성되는 흐름이 축을 중심으로 환형으로 펼쳐지거나 모이듯이 형성되는 방사 흐름형 반응기(RFB(Radial Flow Bed) reactor)으로 나눠진다.

그런데, 반응기 내의 반응물질이 형성된 두께 변화없이 처리 용량을 늘리기 위해서는, 축 타입의 흐름형 반응기(AFB)는 지름을 늘리면 되는데, 지름이 늘리는 경우 원료의 흐름이 불균일 해질 가능성이 높아짐은 물론, 운송에 있어서도 매우 불편하다.

이에, 반응기 내의 반응물질이 형성된 두께 변화없이 처리 용량을 늘리는데 있어서, 높이를 늘리면 되는 방사 흐름형 반응기(RFB)가 더 유리하다고 생각될 수 있는데, 두 개 이상의 방사 흐름형 반응기로 시스템을 구축하는 경우 베드와 베드 사이의 흐름에 있어서 베드의 배출구의 제한적인 면적 때문에 과도한 속도가 발생하여 처리 용량과 생성물의 순도가 낮아지는 단점이 있어서 처리 효율에 있어 한계가 있다.

이와 관련하여서는, 도 1 내지 도 3을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

여기서, 도 1은 종래의 방사 흐름형 반응기를 이용하여 생성물을 생성하는 일반적인 과정을 설명하기 위한 모식도이고, 도 2는 종래의 방사 흐름형 반응기의 종단면을 도시한 단면도이며, 도 3은 종래의 방사 흐름형 반응기에 대한 유입구와 배출구의 면적 차이를 확인할 수 있는 모델링 결과이다.

먼저, 도 1을 참조하여 일반적인 과정을 설명하면, 원료로부터 생성물을 생성하는 효율을 높이기 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이, 도 2에 도시된 종래의 방사 흐름형 반응기(10)로 각각 구성되는 한 쌍의 베드(11,12)를 번갈아 가면서 반복 작동시키게 된다.

즉, 베드(11)로 원료가 공급되면 공급된 원료를 처리(또는 반응)하여 생성물을 생성시킨 후, V3 밸브를 개방시켜 이전 단계에서 베드(12)로부터 받았던 생성물을 저장소(20)로 이동시키되, 일부는 V1 밸브를 개방시켜 앞서 반응하였던 다른 베드(12)로 보내서 다른 베드(12)를 세정하면서 베드(12)의 재생작업을 촉진하고, 베드(12)가 충분히 재생되면 V2 밸브를 개방하여 나머지 생성물을 베드(12)로 이동시킨다.

이어서, 베드(12)로 원료가 공급되면, 공급된 원료를 처리하여 생성물을 생성시킨 후, V4 밸브를 개방시켜, 전술한 바와 대응되게 앞서 베드(11)로부터 받았던 생성물을 저장소(20)로 이동시키되, 일부는 V1 밸브를 다시 개방시켜 앞서 반응을 하였던 베드(11)로 보내서 베드(11)를 세정하면서 베드(11)의 재생작업을 촉진하고, 베드(11)가 충분히 재생되면 V2 밸브를 다시 개방하여 나머지 생성물을 베드(11)로 이동시킨다.

이와 같이 V2 밸브를 개방하여 베드(11)과 베드(12) 사이에 생성물들을 이동시키는 것은, 각각의 베드(11, 12)에서 세정 및 재생이 된 반응물질과 추가 반응을 하여 보다 순도가 높은 최종 제품으로 만들기 위함이다.

이때, 이전에 다른 베드에서 생성되어 이동된 생성물이 세정 및 재생이 된 반응물질과 충분히 추가 반응을 위해서는 소정의 접촉시간이 보장되어야 하고, 이에 따라 어느 하나의 베드에서 다른 베드로 생성물이 이동(이하에서는, 베드(11)에서 베드(12)로 생성물이 이동하는 것으로 설명한다.)할 때의 유속은 전술한 접촉시간을 보장할 만큼 충분히 느린 것이 좋다.

그런데, 베드(11)에서 베드(12)로 생성물이 이동할 때의 유속을 너무 느리게 하는 경우, 다시 베드(11)로 원료가 공급하기 위해 기다리는 유휴시간이 길어지므로, 방사 흐름형 반응기 전체적으로 봤을 때 시간당 처리할 수 있는 원료의 양, 즉 처리 효율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.

이에, 이동된 생성물이 세정 및 재생이 된 반응물질과 충분히 추가 반응을 위해서는 두 생성물 간의 충분한 접촉시간을 보장하면서도, 전체적으로 처리 효율을 향상시키기 위해서는 베드(11)에서 베드(12)로 이동하는 생성물의 유량을 늘리면 된다.

예를 들어, 베드(11)에서 베드(12)로 생성물이 이동하는 경우, 생성물이 베드(12)로 유입되는 부분의 유량을 늘리기 위해, 베드(12)에 있어서 유입되는 부분의 면적을 넓게 조정하는 것이 바람직하나, 해당 부분은 베드(12)를 기준으로 볼 때 생성물이 배출되는 부분이기도 하므로, 방사 흐름형 반응기(10)를 구성하는 베드(12)의 구조상 해당 면적을 넓게 조정하는 것이 실질적으로 불가능하다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 방사 흐름형 반응기(10)를 구성하는 베드(12)에 있어서, 원료가 유입되는 f1 흐름은 D1 직경을 갖는 넓은 면적 내에서 발생되고, 생성물이 배출되는 f2 흐름은 D2 직경을 갖는 좁은 면적 내에서 발생될 수밖에 없기에, 전술한 바와 같이 베드(11)에서 이동되는 생성물이 유입되는 면적은 D2 직경을 갖는 좁은 면적일 수밖에 없다.

만약, 이를 넓게 하기 위해서는 D2 직경과 연계되는 D1 직경까지도 크게 하여야 하는데, D1 직경은 방사 흐름형 반응기(10)의 전체 크기를 결정하는 것이므로, D1 직경을 늘리지 않아도 되는 축 흐름형 반응기에 대비하여 방사 흐름형 반응기의 장점인 것을 고려해본다면, 이를 실질적으로 크게 할 수 없고, 결국 방사 흐름형 반응기(10)의 전체의 내부 흐름에 대한 면적 구배는 유입구를 하측으로 배출구를 상측으로 할 때 상측이 하측보다 상당히 작은 사다리꼴 형상일 수밖에 없다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 방사 흐름형 반응기(10)의 경우에는 도 3으로 제시된 모델링 결과를 통해 자세히 확인할 수 있는 바와 같이, 유입구 대비 배출구의 면적을 조정할 수 없으므로, 베드 상호 간에 생성중인 물질 또는 생성물이 이동할 때 베드의 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 한 쌍의 베드를 포함하는 방사 흐름형 반응기에서 베드 각각의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절하여, 베드 상호 간에 생성중인 물질 또는 생성물이 이동할 때 베드의 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복할 수 있는 방사 흐름형 반응기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기는, 실린더 형상의 몸체; 상기 몸체 내부에 중심축을 따라 환형의 형상으로 구비되는 반응부; 상기 몸체의 내측면과 상기 반응부 사이에 마련되는 제1 유동로; 및 상기 몸체의 중심축과 상기 반응부 사이에 마련되는 제2 유동로;를 각각 포함하는 제1 베드 및 제2 베드를 포함하여, 원료가 상기 제1 베드로 유입되면 상기 제1 베드의 상기 반응부와 상기 제2 베드의 상기 반응부를 순차적으로 거쳐 생성물이 생성되도록 하되, 상기 제1 베드에서 상기 원료가 유입되는 상기 제1 유동로 또는 상기 제2 유동로와 상기 제2 베드의 상기 반응부를 거쳐 생성된 상기 생성물이 배출되는 상기 제1 유동로 또는 상기 제2 유동로가 서로 동일하게 대응하도록 구성하여, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 포함하는 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 포함하는 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적이 0.7배 내지 1.7배일 수 있다. 또한, 상기 원료는 공기일 수 있고 상기 생성물은 산소일 수 있으며, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 포함하는 반응기 전체를 압력 순환 흡착식 또는 진공 압력 순환 흡착식 산소 발생 장치의 일부로서 이용할 수 있다.

또한, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 포함한 반응기 전체의 내부 흐름에 대한 면적 구배는 상기 유입구를 상측으로 하고 상기 배출구를 하측으로 할 때 형상일 수 있다.

이와 같은 형상의 면적 구배를 갖기 위하여, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기는, 상기 제1 베드의 상기 제1 유동로로 물질이 유입되어 상기 제1 베드 및 상기 제2 베드의 상기 반응부를 모두 거쳐서 생성된 생성물은 상기 제2 베드의 상기 제1 유동로로 배출되도록 구성될 수 있다.

또는, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기는, 상기 제1 베드의 상기 제2 유동로로 물질이 유입되어 상기 제1 베드 및 상기 제2 베드의 상기 반응부를 모두 거쳐서 생성된 생성물은 상기 제2 베드의 상기 제2 유동로로 배출되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기는, 공급된 원료를 처리하여 생성물을 생성하는 한 쌍의 베드를 포함하는 방사 흐름형 반응기로서, 상기 생성물을 별도의 저장소로 이동시키기 전에 상기 한 쌍의 베드 상호 간에 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 이동 가능하도록 형성되되, 상기 한 쌍의 베드 각각의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절함으로써, 상기 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 상기 배출구로 상기 한 쌍의 베드 중 다른 하나에서 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 유입될 때 상기 한 쌍의 베드 각각의 상기 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복하도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기 한 쌍의 베드는, 상기 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 베드에 먼저 상기 원료가 공급되면 다른 하나의 베드를 거쳐 상기 생성물이 배출되고, 연속적으로 상기 생성물이 배출되었던 다른 하나의 베드로 상기 원료가 공급되면 상기 원료가 공급되었던 어느 하나의 베드를 거쳐 상기 생성물이 배출될 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 베드 중 상기 원료가 공급되는 베드는, 상기 원료가 유입되어 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 상기 한 쌍의 베드 중 상기 생성물이 배출되는 베드로 이동되기 전까지 내부의 면적 구배가, 상기 한 쌍의 베드 중 상기 원료가 공급되는 베드의 유입구를 하측으로 하고 배출구를 상측으로 할 때 형상일 수 있다.

이러한 형상의 면적 구배를 갖는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에서, 상기 한 쌍의 베드 중 상기 원료가 공급되는 베드는, 상기 원료가 유입되는 제1 베드와, 상기 제1 베드에서의 반응에 이어 연속적인 반응을 일으키는 제2 베드를 포함하되, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 서로 직렬로 연결시킴으로써, 내부의 면적 구배가 상기 한 쌍의 베드 중 상기 원료가 공급되는 베드의 유입구를 하측으로 하고 배출구를 상측으로 할 때 형상일 수 있다.

또한, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드는, 몸체의 내측면을 따라 높이 방향으로 형성되는 제1 유동로와, 중심축을 따라 높이 방향으로 형성되는 제2 유동로 사이에 반응부가 각각 마련되어, 상기 원료가 상기 제1 유동로에서 상기 제2 유동로로, 또는 상기 제2 유동로에서 상기 제1 유동로로 이동하면서 상기 반응부를 거쳐 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 생성되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1 베드의 상기 제1 유동로로 상기 원료가 공급되어, 상기 제1 베드의 상기 반응부를 거쳐 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 상기 제1 베드의 상기 제2 유동로를 통해 배출되면, 상기 제2 베드의 상기 제2 유동로로 유입되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 베드의 상기 제2 유동로로 상기 원료가 공급되어, 상기 제1 베드의 상기 반응부를 거쳐 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 상기 제1 베드의 상기 제1 유동로를 통해 배출되면, 상기 제2 베드의 상기 제1 유동로로 유입되도록 구성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 한 쌍의 베드 각각은, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 포함하는 베드 전체의 유입구 대비 배출구의 면적이 0.7배 내지 1.7배일 수 있다.

한편, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드는, 각각 서로 다른 형상, 크기, 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 원료는 공기일 수 있고 상기 생성물은 산소일 수 있으며, 상기 한 쌍의 베드를 압력 순환 흡착식 또는 진공 압력 순환 흡착식 산소 발생 장치의 일부로서 이용할 수 있다.

또한, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드는, 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 생성되면서 변화하는 상기 반응부의 부피 변화에 대응할 수 있도록, 각각의 반응부의 상부에 볼륨조정부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 볼륨조정부는, 상기 반응부의 부피 변화에 대응하여 부풀어지는 유체가 들어있는 주머니를 포함하여 구성될 수 있다.

또는, 상기 볼륨조정부는, 상기 반응부의 부피 변화에 대응하여 상하측으로 이동할 수 있도록 유연한 가스켓 및 상기 가스켓을 하측으로 이동시키고 상기 가스켓을 평형상태에 있도록 하는 무게추를 포함하여 구성될 수도 있다.

삭제

본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에 의하면, 한 쌍의 베드 각각을 구성하는 제1 베드와 제2 베드 내의 흐름 방향, 높이, 폭 등을 기설정하여, 제1 베드와 제2 베드를 포함하는 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절함으로써, 한 쌍의 베드 상호 간에 생성중인 물질 또는 생성물이 이동할 때 베드의 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복할 수 있다.

도 1은 종래의 방사 흐름형 반응기를 이용하여 생성물을 생성하는 일반적인 과정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 종래의 방사 흐름형 반응기의 종단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 종래의 방사 흐름형 반응기에 대한 유입구와 배출구의 면적 차이를 확인할 수 있는 모델링 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제1 실시예에 포함되는 베드의 종단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제2 실시예에 포함되는 베드의 종단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제2 실시예에 포함되는 베드에 대한 변형례의 종단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제2 실시예에 포함되는 베드에 대한 다른 변형례의 종단면을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에 대한 유입구와 배출구의 면적 차이를 확인할 수 있는 모델링 결과이다.
도 9는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에 포함되는 볼륨조정부의 일례를 도시한 모식도이다.
도 10은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에 포함되는 볼륨조정부의 다른 일례를 도시한 모식도이다.

이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것은 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 당연하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으로 종래의 기술과 관련된 명칭 및 부호와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 포함한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

먼저, 도 4 및 도 9 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

여기서, 도 4는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제1 실시예에 포함되는 베드의 종단면을 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에 포함되는 볼륨조정부의 일례를 도시한 모식도이며, 도 10은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기에 포함되는 볼륨조정부의 다른 일례를 도시한 모식도이다.

도 4에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 베드로 구성되는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예는, 원료가 유입되는 제1 베드(110)와, 제1 베드(110)에서의 반응에 이어 연속적인 반응을 일으키는 제2 베드(120)를 포함하는 베드로 구성될 수 있으며, 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예는, 후술하는 바와 같이 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 포함하여 구성되는 베드가 한 쌍 마련될 수 있다.

이때, 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 각각은 자신의 몸체의 내측면을 따라 높이 방향으로 형성되는 제1 유동로(112, 122)와, 중심축을 따라 높이 방향으로 형성되는 제2 유동로(114, 124)와, 제1 유동로(112, 122)와 제2 유동로(114, 124) 사이에 각각 마련된 반응부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 각각에서는 원료가 제1 유동로(112, 122)에서 제2 유동로(114, 124)로, 또는 제2 유동로(114, 124)에서 제1 유동로(112, 122)를 이동하면서 반응부(130)를 거쳐 생성 중인 물질 또는 생성물이 생성될 수 있다.

여기서, 생성 중인 물질 또는 생성물은 고순도의 산소, 질소 또는 수소일 수 있으며, 이때 반응부(130)에는 반응물질로는 촉매제나 흡착제 외에 다양한 물질이 포함될 수 있음은 물론이다.

즉, 원료를 공기로 하여 고순도의 산소를 발생시키도록 반응부(130)를 구성하여 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)를 산소 발생 장치의 일부로서 이용될 수 있도록, 압력 순환 흡착식(pressure swing adsorption) 또는 진공 압력 순환 흡착식(vacuum pressure swing adsorption) 가스 발생기를 구성하는데 사용될 수 있다.

이와 같이 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 포함하여 구성되는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예는 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 서로 직렬로 연결시킴으로써, 전체적인 내부 면적 구배가 형상이 될 수 있도록 할 수 있다.

이때, 형상으로 형성되는 내부 면적 구배는, 원료가 공급되는 유입구를 하측으로 하고 생성 중인 물질 또는 생성물이 배출되는 배출구를 상측을 기준으로 한 것으로, 하측과 상측이 서로 대칭되는 형상을 가질 필요도 없음은 물론, 좌우측은 만곡된 형상으로 다양한 기울기를 가져도 무방하다.

이와 같이 제1 베드(110)와 제2 베드(120)로 구성되어 전체적인 내부 면적 구배가 형상을 갖는 베드를 한 쌍 포함하여 구성되는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예는, 생성물을 별도의 저장소로 이동시키기 전에 한 쌍의 베드 상호 간에 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 이동 가능하도록 형성되는데, 앞서 [발명의 배경이 되는 기술]에서 설명한 바와 같은 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계가 없다.

이는 한 쌍의 베드 각각을 구성하는 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 내의 흐름 방향, 높이, 폭 등을 사전에 모델링하여 설정해 둠으로써, 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 포함하는 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절할 수 있기 때문이다.

이때, 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적비는, 배출구의 면적을 유입구의 면적에 대응할 수 있을 정도로 넓도록 하면 본 발명의 권리범위에 모두 속한다고 할 것이지만, 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적이 0.7배 내지 1.7배 이상인 것이 유리하다.

물론, 전술한 0.7배 내지 1.7배라는 수치 한정은 배출구의 면적을 유입구의 면적에 대응할 수 있을 정도로 넓다는 것에 대한 일례로서 설명하기 위한 한정으로 당업자가 변경할 수 있는 정도의 수치(예를 들어, 1.8배와 같은 정도의 수치) 라면, 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

또한, 이와 같이 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적이 0.7배 내지 1.7배가 되도록 하면서, 반응부(130)를 구성하는 반응물질을 3.5ft (약 1.07m)의 높이를 갖는 원기둥 또는 각기둥 형태로 변형하는 것으로 가정할 때 유입구와 배출구의 면적을 상기 원기둥 또는 각기둥의 밑면 면적의 각각 0.9배 이상으로 조정하는 것도 가능하며, 이 경우 처리 효율 측면에서 더욱 유리할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 유입구 대비 배출구의 면적을 0.7배 내지 1.7배로 조율할 수 있기 때문에, 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 각각 포함하는 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구로 한 쌍의 베드 중 다른 하나에서 생성 중인 물질 또는 생성물이 유입될 때, 제한적인 배출구의 면적으로 인해 처리 효율의 저하되는 한계를 극복할 수 있다.

이와 같이 종래의 방사 흐름형 반응기(10)가 갖는 한계를 극복할 수 있는 것은 전술한 바와 같이 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 포함하는 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절할 수 있기 때문인데, 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절할 수 있는 것은 한 쌍의 베드 각각을 제1 베드(110)와 제2 베드(120)와 같이 복수로 구성하고, 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 내의 흐름 방향, 높이, 폭 등을 설정할 수 있기 때문이다.

특히, 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 내의 흐름 방향에 대한 설정은 반응기 전체의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절하는데 있어서 중요한 요소가 될 수 있으며, 이에 대하여는 도 4를 참조하여 이하 상세하게 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예의 유입구 측에 해당하는 제1 베드(110)의 유입구 부분의 면적을 결정하는 직경(D4)과 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예의 배출구 측에 해당하는 제2 베드(120)의 배출구 부분의 면적을 결정하는 직경(D5)은 거의 차이가 없다.

또한, 제1 베드(110)의 제1 유동로(112)로 원료가 공급되어 제1 베드(110)의 반응부(130)를 거쳐 생성 중인 물질 또는 생성물이 제1 베드(110)의 제2 유동로(114)를 통해 배출되면 제2 베드(120)의 제2 유동로(124)로 유입될 수 있도록 구성하였기 때문에, h2와 h3을 조정하면 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절할 수 있다.

이와 같이 구성하면, 원료가 유입되어 생성 중인 물질 또는 생성물이 생성되어 배출되기 전까지 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예를 구성하는 하나의 베드의 내부에 있어서의 전체적인 면적 구배는 형상이 된다.

즉, 도 4에서 제1 베드(110)의 반응부(130)를 지나는 F1 흐름에서 F2 흐름이 형성되는 제1 베드(110) 내부의 면적 구배는 사다리꼴이 되지만, 제1 베드(110)에 이어 연속적으로 반응이 일어나는 제2 베드(120)의 반응부(130)를 지나는 F3 흐름에서 F4 흐름이 형성되는 제2 베드(120) 내부의 면적 구배는 역사다리꼴이 되기 때문에, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예를 구성하는 하나의 베드의 내부에 있어서의 전체적인 면적 구배는 형상이 되고, [발명의 배경이 되는 기술]에서 설명한 바와 같은 종래의 방사 흐름형 반응기(10)의 한계를 극복할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예에 포함되는 한 쌍의 베드 각각을 구성하는 제1 베드(110)와 제2 베드(120)는 각각의 반응부(130) 상부에 볼륨조정부(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 볼륨조정부(140)는 생성 중인 물질 또는 생성물이 반복 생성되면서 반응물질의 고착화 등으로 인해 변화하는 반응부(130)의 부피 변화에 대응할 수 있다면, 그 구조 및 형상은 다양할 수 있음은 물론, 아직 밝혀지거나 알려지지 않은 반응부(130)의 부피 변화 원인이 있다고 하여 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음은 물론이다.

그러나 보다 상세한 설명을 위해 도 9 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 아래와 같다.

먼저, 볼륨조정부(140)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 반응부(130)의 부피 변화에 대응하여 부풀어지는 유체가 들어있는 주머니(142)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 주머니(142)는 반응부(130)의 부피 변화에 대응하여 유체가 부풀어질 수 있도록 신축성 있는 다양한 재질로 구성될 수 있음은 물론, 그 형상도 도 9에 도시된 바와 같이 만곡된 형태일 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.

또한, 주머니(142)의 형태가 만곡된 형태일 경우 반응부(130)의 상단에 제대로 배치되지 않알 수 있으므로, 반응부(130)와 주머니(142) 사이에는 별도의 경계면(144)을 가질 수도 있으며, 이 역시 그 재질과 형상 등은 다양할 수 있다.

한편, 볼륨조정부(140)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 반응부(130)의 부피 변화에 대응하여 상하측으로 이동할 수 있도록 유연한 가스켓(146)과, 가스켓(146)을 하측으로 이동시켜서 가스켓(146)을 평형상태에 있도록 하는 무게추(148)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 평형상태는 가스켓(146)과 반응부(130) 사이에 빈 공간이 없는 상태를 포함하는 것으로, 반응이 지속적으로 이뤄지더라도 반응에 방해가 되는 요소가 없는 상태를 포괄적으로 의미한다.

또한, 가스켓(146)은 반응부(130)의 부피 변화에 대응하여 상하측으로 이동할 수 있도록 신축성 있는 다양한 재질로 구성될 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 무게추(148)를 수용한다면 그 형상도 제한되지 않는다.

또한, 무게추(148)도 가스켓(146)을 하측으로 이동시켜서 가스켓(146)을 평형상태, 예를 들어 가스켓(146)과 반응부(130) 사이에 빈 공간이 없는 상태에 있도록 할 수 있다면, 도 10에 도시된 바와 같이 작은 구 형태로 제한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있음은 당연하다.

삭제

이어서, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

여기서, 도 5는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제2 실시예에 포함되는 베드의 종단면을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제2 실시예에 포함되는 베드에 대한 변형례의 종단면을 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기의 제2 실시예에 포함되는 베드 대한 다른 변형례의 종단면을 도시한 단면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예는, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)에 포함되는 한 쌍의 베드 각각을 구성하는 제1 베드(110)와 제2 베드(120)가 하나의 바디(body)로 구성되는 제1 실시예와 달리, 각각의 바디로 구성되어 연결관(150)으로 연결되도록 구성될 수 있다.

그러나, 연결관(150)으로 제1 베드(110)와 제2 베드(120)가 상호 연결된다고 하더라도, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예에 포함되는 한 쌍의 베드 중 하나를 구성하는 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 전체를 보면 면적 구배가 형상이 되도록 구성되어야 할 것이다.

일례로, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예에 포함되는 한 쌍의 베드 중 하나는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 베드(110)의 제1 유동로(112)로 원료가 공급되어 제1 베드(110)의 반응부(130)를 거쳐 생성 중인 물질 또는 생성물이 제1 베드(110)의 제2 유동로(114)를 통해 배출되면 제2 베드(120)의 제2 유동로(124)로 유입될 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 도 5로 제시된 전술한 일례에 있어서, 도 6으로 제시된 바와 같이 연결관(150)의 위치를 변경하여 제1 베드(110)의 제2 유동로(114)에서의 F2 흐름과 제2 베드(120)의 제2 유동로(124)에서의 F3 흐름의 방향을 반대로 변형할 수도 있는데, 이와 같이 변형하더라도 생성 중인 물질 또는 생성물이 제1 베드(110)의 제2 유동로(114)를 통해 배출되면 제2 베드(120)의 제2 유동로(124)로 유입될 수 있도록 구성되는 것은 변함이 없고, 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 전체를 보면 면적 구배는 형상이 될 것이다.

한편, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예는 연결관(150)으로 제1 베드(110)와 제2 베드(120)를 연결하도록 구성되는 만큼, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 베드(110)의 제2 유동로(114)로 원료가 공급되어 제1 베드(110)의 반응부(130)를 거쳐 생성 중인 물질 또는 생성물이 제1 베드(110)의 제1 유동로(112)를 통해 배출되면 제2 베드(120)의 제1 유동로(122)로 유입되도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 원료가 유동하는 부분과 생성 중인 물질 또는 생성물이 유동하는 부분이 반대가 되도록 구성되면, 제1 베드(110)와 제2 베드(120) 전체를 보면 면적 구배는 형상이 되는데, 그렇다고 하더라도 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절하여, 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구로 한 쌍의 베드 중 다른 하나에서 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 유입될 때 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복하는 것은 동일한 만큼, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예로서 본 발명의 권리범위 내에 속함은 당연하다고 할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제2 실시예에 있어서도 볼륨조정부(140)도 당연히 포함될 수 있으며, 이에 대하여는 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로 이하 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 제1 실시예와 제2 실시예는, 생성물을 별도의 저장소로 이동시키기 전에 한 쌍의 베드 상호 간에 생성 중인 물질 또는 생성물이 이동 가능하게 형성되는데, 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구로 한 쌍의 베드 중 다른 하나에서 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 유입될 때 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복할 수 있도록, 한 쌍의 베드 각각을 구성하는 제1 베드(110)와 제2 베드(120)는 하나의 바디로 직접적으로 연결되거나 연결관(150)을 이용하여 연결되든 상관없이 전체적으로 유입구 대비 배출구의 면적비를 조정할 수 있도록 한다.

이와 같이 제1 베드(110)와 제2 베드(120)는 유입구 대비 배출구의 면적비를 조정되도록 하여, 면적 구배가 형상 (또는 경우에 따라서는 형상)이 되도록 한다면, 전술한 제1 실시예와 같이 하나의 바디로 직접적으로 연결되지 않더라도, 전술한 제2 실시예와 같이 연결관(150)을 이용하여 연결되지 않더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하며, 심지어 제1 베드(110)와 제2 베드(120)가 각각 서로 다른 형상, 크기, 재질로 다양하게 형성되어도 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.

이와 같은 권리범위를 갖는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)는 [발명의 배경이 되는 기술]에서 예를 들어 언급되었던 도 3으로 제시된 모델링 결과와 달리, 도 8과 같은 모델링 결과를 예시로 갖는다.

즉, 도 3으로 예시된 종래의 방사 흐름형 반응기(10)에 대한 모델링 결과에 따르면, 3.5ft(약 1.07m)의 높이로 형성된 반응물질을 포함하는 축 흐름형 반응기의 유입구 및 배출구의 면적에 비해, 같은 양과 같은 종류의 반응물질을 포함하는 종래의 방사 흐름형 반응기(10)의 유입구 면적비(Inlet area ratio)는 145%이고 배출구 면적비(Outlet area ratio)는 93%로, 배출구의 면적은 유입구 면적의 63%(=93/145*100%)에 불과하다.

즉, 종래의 방사 흐름형 반응기(10)는, 배출구의 면적이 유입구의 면적에 구속되어 상당히 작을 수 밖에 없기에, 한 쌍의 베드 중 어느 하나의 배출구로 한 쌍의 베드 중 다른 하나에서 생성 중인 물질 또는 생성물이 유입될 때 한 쌍의 베드 각각의 배출구의 면적 제한으로 인해 처리 효율에 한계가 있을 수밖에 없다.

그러나, 도 8로 예시된 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)에 대한 모델링 결과에 따르면, 3.5ft(약 1.07m)의 높이로 형성된 반응물질을 포함하는 축 흐름형 반응기의 유입구 및 배출구의 면적에 비해, 같은 양과 같은 종류의 반응물질을 포함하는 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기(100)의 유입구 면적비(Inlet area ratio)는 126%이고 배출구 면적비(Outlet area ratio) 또한 126%로, 배출구의 면적을 유입구 면적의 100%(=126/126*100%)로 조절할 수 있기에, 전술한 바와 같은 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율에 한계를 극복할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 일 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10 : 종래의 방사 흐름형 반응기
20 : 저장소
100 : 본 발명에 따른 방사 흐름형 반응기
110 : 제1 베드
112 : 제1 베드의 제1 유동로 114 : 제1 베드의 제2 유동로
120 : 제2 베드
122 : 제2 베드의 제1 유동로 124 : 제2 베드의 제2 유동로
130 : 반응부
140 : 볼륨조정부
142 : 주머니 144 : 경계면
146, 146' : 가스켓 148 : 무게추
150 : 연결관

Claims

방사 흐름형 반응기로서,
실린더 형상의 몸체; 상기 몸체 내부에 중심축을 따라 환형의 형상으로 구비되는 반응부; 상기 몸체의 내측면과 상기 반응부 사이에 마련되는 제 1 유동로; 및 상기 몸체의 중심축과 상기 반응부 사이에 마련되는 제 2 유동로;를 각각 포함하는 제 1 베드 및 제 2 베드를 포함하고,
상기 제 1 베드는 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로를 거쳐 상기 제 1 베드의 상기 반응부로 원료가 유입되는 유입구를 포함하고, 상기 제 2 베드는 상기 제 2 베드의 반응부를 거쳐 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로로 생성물이 배출되는 배출구를 포함하며,
상기 반응기의 입구는 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로로 연결되고, 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로 및 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로는 서로 차단되고, 상기 제 1 베드의 상기 제 2 유동로 및 상기 제 2 베드의 상기 제 2 유동로는 서로 연결되고, 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로는 상기 반응기의 출구로 연결되며,
원료가 상기 반응기의 입구로 유입되면, 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로, 상기 제 1 베드의 상기 유입구, 상기 제 1 베드의 상기 반응부, 상기 제 1 베드의 상기 제 2 유동로, 상기 제 2 베드의 상기 제 2 유동로, 상기 제 2 베드의 상기 반응부, 상기 제 2 베드의 상기 배출구 및 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로를 순차적으로 거쳐 상기 생성물이 생성되어 상기 반응기의 출구를 통해 배출되며,
상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로와 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로 가 서로 동일하게 대응하도록 구성하여, 상기 제 1 베드의 상기 유입구 대비 상기 제 2 베드의 상기 배출구의 면적비를 조절하며,
상기 제 1 베드의 유입구 면적(A_inE)은 상기 반응기의 등가 축 베드 입출구 면적(A_ax)보다 크고, 상기 제 2 베드의 배출구 면적(A_outE)은 상기 등가 축 베드 입출구 면적(A_ax)보다 큰 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제1항에 있어서,
상기 제 1 베드의 상기 유입구 대비 상기 제 2 베드의 상기 배출구의 면적비는 0.7 내지 1.7인 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제1항에 있어서,
상기 원료는 공기이고 상기 생성물은 산소로, 상기 제1 베드와 상기 제2 베드를 포함하는 반응기 전체를 압력 순환 흡착식 또는 진공 압력 순환 흡착식 산소 발생 장치의 일부로서 이용하는 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제1항에 있어서,
상기 제 1 베드와 상기 제2 베드를 포함한 반응기 전체의 내부 흐름에 대한 면적 구배는 상기 제 1 베드의 유입구를 상측으로 하고 상기 제 2 베드의 상기 배출구를 하측으로 할 때 형상인 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제1항에 있어서,
상기 제1 베드 및 상기 제 2 베드 각각은,
상기 반응부의 상부에 상기 반응부의 부피 변화에 대응하여 부풀어지거나 또는 상하측으로 이동하는 볼륨조정부를 더 포함하는,
방사 흐름형 반응기.
삭제
방사 흐름형 반응기로서,
공급된 원료를 처리하여 생성물을 생성하는 한 쌍의 베드들을 포함하며,
상기 생성물을 별도의 저장소로 이동시키기 전에 상기 한 쌍의 베드들 상호 간에 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 이동 가능하도록 형성되되,
상기 한 쌍의 베드들 각각의 유입구 대비 배출구의 면적비를 조절함으로써, 상기 한 쌍의 베드들 중 어느 하나의 상기 배출구로 상기 한 쌍의 베드들 중 다른 하나에서 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 유입될 때 상기 한 쌍의 베드들 각각의 상기 배출구의 면적 제한으로 인한 처리 효율의 한계를 극복하며,
상기 한 쌍의 베드들 각각은 제 1 베드 및 제 2 베드를 포함하며,
상기 제 1 베드 및 상기 제 2 베드 각각은,
실린더 형상의 몸체; 상기 몸체 내부에 중심축을 따라 환형의 형상으로 구비되는 반응부; 상기 몸체의 내측면과 상기 반응부 사이에 마련되는 제1 유동로; 및 상기 몸체의 중심축과 상기 반응부 사이에 마련되는 제2 유동로;를 포함하고,
상기 제 1 베드는 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로를 거쳐 상기 제 1 베드의 상기 반응부로 원료가 유입되는 유입구를 포함하고, 상기 제 2 베드는 상기 제 2 베드의 반응부를 거쳐 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로로 생성 중인 물질 또는 생성물이 배출되는 배출구를 포함하며,
상기 한 쌍의 베드들 각각에서,
상기 베드의 입구는 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로로 연결되고, 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로 및 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로는 서로 차단되고, 상기 제 1 베드의 상기 제 2 유동로 및 상기 제 2 베드의 상기 제 2 유동로는 서로 연결되고, 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로는 상기 베드의 출구로 연결되고,
원료가 상기 베드의 입구로 유입되면, 상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로, 상기 제 1 베드의 상기 유입구, 상기 제1 베드의 상기 반응부, 상기 제 1 베드의 상기 제 2 유동로, 상기 제 2 베드의 상기 제 2 유동로, 상기 제2 베드의 상기 반응부, 상기 제 2 베드의 상기 배출구 및 상기 제 2 베드의 제 1 유동로를 순차적으로 거쳐 상기 생성 중인 물질 또는 상기 생성물이 상기 베드의 출구를 통해 배출되고,
상기 제 1 베드의 상기 제 1 유동로와 상기 제 2 베드의 상기 제 1 유동로는 서로 동일하게 대응하도록 구성되며,
상기 제 1 베드의 유입구 면적(A_inE)은 해당 베드의 등가 축 베드 입출구 면적(A_ax)보다 크고, 상기 제 2 베드의 배출구 면적(A_outE)은 상기 등가 축 베드 입출구 면적(A_ax)보다 큰 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제7항에 있어서,
상기 한 쌍의 베드들은,
상기 한 쌍의 베드들 중 어느 하나의 베드에 먼저 상기 원료가 공급되면 다른 하나의 베드를 거쳐 상기 생성물이 배출되고, 연속적으로 상기 생성물이 배출되었던 다른 하나의 베드로 상기 원료가 공급되면 상기 원료가 공급되었던 어느 하나의 베드를 거쳐 상기 생성물이 배출되는 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 베드들 각각에서,
해당 베드의 내부 흐름에 대한 면적 구배는 상기 제 1 베드의 상기 유입구를 상측으로 하고 상기 제 2 베드의 상기 배출구를 하측으로 할 때 형상인 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제7항에 있어서,
상기 제 1 베드 및 상기 제 2 베드 각각은,
상기 반응부의 상부에 상기 반응부의 부피 변화에 대응하여 부풀어지거나 또는 상하측으로 이동하는 볼륨조정부를 더 포함하는,
방사 흐름형 반응기.
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제7항에 있어서,
상기 한 쌍의 베드들 각각에서,
상기 제 1 베드의 상기 유입구 대비 상기 제 2 베드의 상기 배출구의 면적비는 0.7 내지 1.7인 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제7항에 있어서,
상기 제1 베드와 상기 제2 베드는,
각각 서로 다른 형상, 크기, 재질로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
제7항에 있어서,
상기 원료는 공기이고 상기 생성물은 산소로, 상기 한 쌍의 베드들을 압력 순환 흡착식 또는 진공 압력 순환 흡착식 산소 발생 장치의 일부로서 이용하는 것을 특징으로 하는,
방사 흐름형 반응기.
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