KR100701586B1 - Planar Catalytic Reactor - Google Patents

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최영종
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Abstract

A flat panel type catalytic reactor is provided to easily control heat of a catalytic reactor having a granule type catalyst, and simplify a manufacturing process by forming a micro screen in various forms. An upper plate(200) has an inflow pipe(205) for receiving a fluid. A preheating plate(210) is laminated on one side of the upper plate, having an inflow port(212) at a position corresponding to the inflow pipe, an outflow port(214) forming a through-hole with the inflow port in a thickness direction, communicating with the inflow port, and a plurality of heat exchange fins(217) at an intermediate area of the inflow port and the outflow port in a movement direction of a fluid. A first intermediate plate(220) is laminated on one side of the preheating plate, having an outflow port(225) which is through formed, with slots(227) at a position corresponding to the outflow port of the preheating plate. A first reaction plate(230) is laminated on one side of the first intermediate plate, having an inflow port(234) at a position corresponding to the outflow port of the first intermediate plate, an outflow port(232) forming a through-hole with the inflow port in a thickness direction, communicating with the inflow port. A second intermediate plate(240) is laminated on one side of the first reaction plate, having an outflow port(242) through which is formed, with slots at a position corresponding to the outflow port of the first reaction plate. A second reaction plate(250) is laminated on one side of the second intermediate plate, having an inflow port(252) at a position corresponding to the outflow port of the second intermediate plate, an outflow port(254) forming a through-hole with the inflow port in a thickness direction, communicating with the inflow port. A lower plate(270) is laminated on one side of the second reaction plate, having an outflow pipe(275) with slots at a position corresponding to the outflow port of the second reaction plate. Catalysts(235) are placed in a space formed by the through hole of the first reaction plate, and the first and second intermediate plates, and in a space formed by the through hole of the second reaction plate, the second intermediate plate, and the lower plate.

Description

평판형 촉매 반응기{Planar Catalytic Reactor}Planar Catalytic Reactor

도 1은 종래의 원통형 촉매 반응기의 외관 사시도,1 is an external perspective view of a conventional cylindrical catalytic reactor,

도 2는 도 1에 도시된 원통형 촉매 반응기의 부분 단면도,2 is a partial cross-sectional view of the cylindrical catalytic reactor shown in FIG.

도 3은 종래 기술에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도,3 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to the prior art,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도,4 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도,5 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to a third embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

10 : 유입관, 12 : 반응부, 14 : 유출관,10: inlet tube, 12: reaction unit, 14: outlet tube,

16 : 촉매, 18 : 필터, 100 : 상판,16: catalyst, 18 filter, 100 top plate,

105 : 유입관, 110 : 제 1 반응판, 112 : 유입구,105: inlet pipe, 110: first reaction plate, 112: inlet port,

114 : 촉매, 116 : 필터, 118 : 유출구, 114: catalyst, 116 filter, 118 outlet,

120 : 제 1 중간판, 122 : 유입구, 124 : 유출구, 120: first intermediate plate, 122: inlet port, 124: outlet port,

130 : 제 2 반응판, 132 : 유입구, 134 : 유출구, 130: second reaction plate, 132: inlet, 134: outlet,

140 : 하판, 145 : 유출관, 200 : 상판,140: bottom plate, 145: outlet pipe, 200: top plate,

205 : 유입관, 207 : 체결공, 210 : 예열판, 205: inlet pipe, 207: fastening hole, 210: preheating plate,

212 : 유입구, 214 : 유출구, 215 : 열교환부,212: inlet, 214: outlet, 215: heat exchange unit,

217 : 열교환핀, 220 : 제 1 중간판, 225 : 유출구,217: heat exchange fin, 220: first intermediate plate, 225: outlet,

227 : 슬롯, 230 : 제 1 반응판, 232 : 유출구, 227: slot, 230: first reaction plate, 232: outlet,

234 : 유입구, 235 : 촉매, 240 : 제 2 중간판, 234: inlet, 235 catalyst, 240 second intermediate plate,

242 : 유출구, 250 : 제 2 반응판, 252 : 유입구, 242: outlet, 250: second reaction plate, 252: inlet,

254 : 유출구, 256 : 촉매충진구, 258 : 플러그,254: outlet, 256: catalyst filling port, 258: plug,

262 : 유출구, 270 : 하판, 275 : 유출관, 262: outlet, 270: lower plate, 275: outlet,

300 : 상판, 302 : 제 1 유입관, 304 : 제 2 유입관, 300: upper plate, 302: first inlet pipe, 304: second inlet pipe,

308 : 체결공, 310 : 제 1 예열판, 312 : 제 1 유입구,308: fastening hole, 310: first preheating plate, 312: first inlet,

314 : 제 2 유입구, 319 : 제 2 유출구, 318 : 열교환부,314: second inlet, 319: second outlet, 318: heat exchange unit,

320 : 제 1 중간판, 322 : 제 1 유입구, 324 : 제 2 유입구,320: first intermediate plate, 322: first inlet, 324: second inlet,

326 : 제 2 유출구, 328 : 제 1 유출구, 339 : 촉매, 326: second outlet, 328: first outlet, 339: catalyst,

340 : 반응판, 341 : 미세기둥, 342 : 제 1 유입구,340: reaction plate, 341: micropillar, 342: first inlet,

343 : 플러그, 344 : 제 2 유입구, 346 : 제 2 유출구,343: plug, 344: second inlet, 346: second outlet,

348 : 제 1 유출구, 350 : 제 2 중간판, 352 : 제 1 유입구,348: first outlet, 350: second intermediate plate, 352: first inlet,

354 : 제 2 유입구, 355 : 미세돌기, 356 : 제 2 유출구,354: second inlet, 355: fine protrusion, 356: second outlet,

358 : 제 1 유출구, 360 : 제 2 예열판, 362 : 제 1 유입구,358: first outlet, 360: second preheat plate, 362: first inlet,

364 : 제 2 유입구, 365 : 열교환부, 366 : 제 2 유출구,364: second inlet, 365: heat exchange unit, 366: second outlet,

368 : 제 1 유출구, 370 : 하판, 375 : 제 1 유출관,368: first outlet, 370: lower plate, 375: first outlet,

376 : 제 2 유출구, 378 : 제 1 유출구, 379 : 제 2 유출관,376: second outlet, 378: first outlet, 379: second outlet,

400 : 상판, 402 : 유입관, 404 : 체결공, 400: top plate, 402: inlet pipe, 404: fastening hole,

410 : 확산판, 412 : 유입구, 415 : 미세구멍,410: diffuser plate, 412: inlet port, 415: micropores,

417 : 안내돌기, 418 : 유출구, 420 : 반응판,417: guide protrusion, 418: outlet, 420: reaction plate,

425 : 촉매, 430 : 수집판, 432 : 유입구,425: catalyst, 430: collecting plate, 432: inlet,

435 : 미세구멍, 438 : 유출구, 440 : 하판,435: micropores, 438: outlet, 440: bottom plate,

442 : 유출관, 446 : 유출구.442: outlet pipe, 446: outlet.

본 발명은 알갱이 형태의 촉매를 내부 공간에 충진한 촉매 반응층에 반응물질을 통과시킴으로써 화학반응을 유도하는 촉매 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판을 적층하여 촉매 충진영역을 확보한 평판형 촉매 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a catalytic reactor that induces a chemical reaction by passing a reactant through a catalyst reaction layer filled with a granular catalyst in an inner space, and more particularly, a flat plate catalyst having a catalyst filling area by stacking flat plates. Relates to a reactor.

일반적으로 촉매 반응기는 연소, 개질, 산화, 환원 등 원하는 화학반응을 촉진시키기 위해 해당되는 촉매층에 반응물질을 통과시킬 수 있도록 고안된 것이다. 따라서 이러한 촉매 반응기의 적용분야는 대부분의 화학공정에서 다용도로 사용되고 있다.In general, a catalytic reactor is designed to allow a reaction material to pass through a corresponding catalyst layer to promote a desired chemical reaction such as combustion, reforming, oxidation, and reduction. Therefore, the field of application of these catalytic reactors is used in a variety of chemical processes.

도 1은 종래의 원통형 촉매 반응기의 외관 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 원통형 촉매 반응기의 부분 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 원통혀 촉매반응기는 촉매를 충진한 반응부(12)와 상하로 연통하는 유입관 (10) 및 유출관(14)으로 구성되어 있다. 특히, 반응부(12)에는 촉매(16)를 공간상에 가두면서 반응물질은 통과시킬 수 있도록 하기 위해 와이어를 직조한 메쉬나 다공성 재질로 제작한 필터(18)가 상하에 각각 구비되어 있다. 따라서, 반응물질은 유입관(10)과 필터(18)를 지날 수 있고, 촉매(16)와 반응을 한 후, 다시 필터(18)를 통해 유출관(14)으로 빠져 나간다. 1 is an external perspective view of a conventional cylindrical catalytic reactor, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the cylindrical catalytic reactor shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the conventional cylindrical catalytic reactor is composed of an inlet tube 10 and an outlet tube 14 communicating vertically with the reaction unit 12 filled with a catalyst. In particular, the reaction part 12 is provided with a filter 18 made of a wire woven mesh or a porous material, respectively, in order to allow the reactant to pass while the catalyst 16 is confined in the space. Accordingly, the reactant may pass through the inlet tube 10 and the filter 18, react with the catalyst 16, and then exit through the filter 18 to the outlet tube 14.

그런데, 대부분의 경우 촉매 반응은 반응시 열이 발생하는 발열반응 또는 열을 필요로 하는 흡열반응 형태를 띠게 된다. 따라서, 균일하고 원활한 촉매반응을 유도하기 위해서는 반응열을 제거하거나 공급함으로써 촉매 반응기 내부의 촉매 온도를 활성온도 영역내에서 제어해 주어야만 한다. 그러나, 도 1과 도 2에 도시된 종래의 촉매반응기에서는 유입관(10) 영역에서 상대적으로 많은 반응이 촉진되거나 내부 깊숙한 부분의 반응열이 외부로 배출되지 못하고 촉매 담지체에 축적되는 등의 이유로 전체적인 반응부(12)의 온도 분포가 불균일하다는 단점이 있다.However, in most cases, the catalytic reaction has an exothermic reaction that generates heat during the reaction or an endothermic reaction requiring heat. Therefore, in order to induce a uniform and smooth catalytic reaction, the catalyst temperature in the catalytic reactor must be controlled within the active temperature range by removing or supplying the heat of reaction. However, in the conventional catalytic reactors shown in FIGS. 1 and 2, the reactions in the inlet pipe 10 region are promoted relatively or the heat of reaction in the deep portion of the inside is not discharged to the outside and accumulates in the catalyst carrier. There is a disadvantage that the temperature distribution of the reaction unit 12 is nonuniform.

이와 같은 문제점을 해결하고자 종래에 개발된 기술이 평판형 촉매 반응기이다. 도 3은 종래 기술에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 판을 적층하여 구성하고, 반응물질이 각 판의 촉매층으로 분산 공급함으로써 전체적인 촉매층의 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있도록 것이다. In order to solve such a problem, a conventionally developed technology is a planar catalytic reactor. 3 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to the prior art. As shown in FIG. 3, a plurality of plates are stacked and supplied so that the reactants are dispersed and supplied to the catalyst layer of each plate to maintain a uniform temperature distribution of the entire catalyst layer.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 평판형 촉매반응기는 상판(100), 제 1 반응판(110), 제 1 중간판(120), 제 2 반응판(130), 하판(140)이 적층되어 구성된다.That is, as shown in FIG. 3, the plate type catalytic reactor includes a top plate 100, a first reaction plate 110, a first intermediate plate 120, a second reaction plate 130, and a bottom plate 140. It is configured.

상판(100)에는 반응물질이 유입되는 유입관(105)이 형성되어 있다.The upper plate 100 is formed with an inlet pipe 105 through which the reactants flow.

제 1 반응판(110)에는 유입관(105)과 대응되도록 유입구(112)가 관통 형성되어 있고, 반대측에 유출구(118)도 관통 형성되어 있다. 또한, 유입구(112)와 유출구(118) 사이는 연통되며, 두께 방향으로 관통형성되어 있고, 그 내부에 촉매(114)가 담지된 촉매담지체가 위치한다. An inlet 112 is formed to penetrate the first reaction plate 110 so as to correspond to the inlet tube 105, and an outlet 118 is also formed on the opposite side of the first reaction plate 110. In addition, the inlet 112 and the outlet 118 is in communication with each other, and is formed through the thickness direction, the catalyst carrier on which the catalyst 114 is supported is located.

필터(116)는 유입구(112)와 촉매(114) 사이 및 촉매(114)와 유출구(118) 사이에 구비된다. 이러한 필터(116)는 충진된 촉매(114)가 움직이지 못하도록 하면서 공급되는 반응물질의 분배를 담당한다. 이를 위해, 필터(116)는 철 수세미 모양의 메쉬 뭉치 또는 다공성 재질로 구성되어 있다. The filter 116 is provided between the inlet 112 and the catalyst 114 and between the catalyst 114 and the outlet 118. This filter 116 is responsible for the distribution of the reactant supplied while preventing the packed catalyst 114 from moving. To this end, the filter 116 is composed of an iron scrubber-shaped mesh bundle or a porous material.

제 1 중간판(120)에는 유입구(112)에 대응하는 유입구(122)가 관통 형성되어 있고, 유출구(118)에 대응하는 유출구(124)가 관통 형성되어 있다. 즉, 상판(100), 제 1 반응판(110) 및 제 1 중간판(120)에 의해 형성되는 공간 내부에 촉매(114)가 위치하게 된다. An inlet 122 corresponding to the inlet 112 is formed through the first intermediate plate 120, and an outlet 124 corresponding to the outlet 118 is formed therethrough. That is, the catalyst 114 is positioned in the space formed by the upper plate 100, the first reaction plate 110, and the first intermediate plate 120.

제 2 반응판(130)은 제 1 반응판(110)과 같은 구성을 갖는다. 그리고, 하판(140)에는 반응을 끝낸 물질이 유출되는 유출관(145)이 형성되어 있다.The second reaction plate 130 has the same configuration as the first reaction plate 110. In addition, the lower plate 140 is formed with an outlet pipe 145 through which the material after the reaction flows out.

이와 같은 종래의 평판형 촉매 반응기는 각 판의 촉매층에서 나누어 반응을 유발시키고 촉매반응을 통해 생성 또는 소요되는 열이 전후좌우 및 상하에 위치한 금속층을 통해 신속하게 외부로 전달되기 때문에 촉매층 내부의 열 편차를 상당부분 줄일 수 있다는 장점이 있다.Such a conventional plate-type catalytic reactor causes a reaction in the catalyst layer of each plate, causing a reaction, and heat generated within the catalyst layer is rapidly transferred to the outside through the metal layers positioned at the front, rear, left, and right sides of the catalyst reaction. There is an advantage that can be reduced significantly.

그러나 도 3과 같은 종래의 평판형 촉매 반응기는 내부에 철 수세미 모양의 메쉬를 재단하여 배치하거나 다공성 재질을 넣고 남은 공간에 촉매를 충진하여 용 접 또는 볼트 체결로 내부의 반응물질이 외부로 빠져나오지 못하도록 하거나, 촉매(114)를 충진할 수 있는 튜브를 별도로 부착하여 촉매를 충전한 후 이 튜브를 끊어냄으로써 내부를 밀봉처리하기 때문에 구성요소와 제작공정이 복잡하다는 단점이 있다.However, in the conventional flat catalyst reactor as shown in FIG. 3, the iron scrubber-shaped mesh is disposed inside or a porous material is filled and the catalyst is filled in the remaining space so that the reactant inside does not escape by welding or bolting. There is a disadvantage in that the components and the manufacturing process are complicated because the tubes are sealed by attaching a tube capable of filling the catalyst 114 or filling the catalyst separately and then cutting off the tube.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 복잡성과 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, Therefore, the present invention has been made to improve the conventional complexity and problems as described above,

본 발명의 제 1 목적은, 철 수세미 형상의 메쉬나 다공성 재질을 사용하지 않고 전후좌우 및 상하의 공간 제한요소를 가진 금속판을 가지고 반응물질은 자유롭게 통과하면서 알갱이 형태의 촉매는 내부 공간상에 가둬지도록 구성된 평판형 촉매 반응기를 제공하는 것이다.The first object of the present invention is to have a metal plate having a space-limiting element of front, rear, left and right and top and bottom without using an iron scrubber-shaped mesh or porous material and to allow the reactant to pass freely and to trap the granular catalyst in the inner space. It is to provide a flat catalytic reactor.

본 발명의 제 2 목적은, 반응물질의 공급이 상부 또는 하부의 일면, 측면의 전면, 상부의 전면 등 원하는 대로 구성될 수 있는 평판형 촉매 반응기를 제공하는 것이다. It is a second object of the present invention to provide a planar catalytic reactor in which the supply of reactants can be configured as desired, such as one side of the top or bottom, the front side of the side, the front side of the top, and the like.

본 발명의 제 3 목적은, 촉매반응층에 충진하는 촉매를 손쉽게 교체할 수 있도록 함으로써 재사용이 가능한 평판형 촉매 반응기를 제공하는 것이다.It is a third object of the present invention to provide a flat catalyst reactor that can be reused by allowing the catalyst charged in the catalytic reaction layer to be easily replaced.

본 발명의 제 4 목적은, 촉매반응층의 위치를 직렬 혹을 병렬로 자유롭게 형성할 수 있고, 촉매반응층에 대해 단위 박판을 적층하여 형성함으로써 촉매반응층의 체적을 자유롭게 가변화할 수 있는 평판형 촉매 반응기를 제공하는 것이다.A fourth object of the present invention is to provide a flat plate shape in which the positions of the catalytic reaction layers can be freely formed in series or in parallel, and the unit reaction plates can be freely varied in volume by stacking unit thin plates on the catalytic reaction layers. It is to provide a catalytic reactor.

본 발명의 제 5 목적은, 촉매반응층의 상하 또는 측면에 예열층을 둘 수 있 는 구조를 가진 평판형 촉매 반응기를 제공하는 것이다.A fifth object of the present invention is to provide a planar catalytic reactor having a structure in which a preheating layer can be provided above or below the catalytic reaction layer.

본 발명의 제 6 목적은, 촉매반응층을 구성하는 판에 미세 돌기를 형성시킴으로써 촉매층 외부의 예열층이나 열교환층과의 열전달을 향상시킬 수 있는 평판형 촉매 반응기를 제공하는 것이다.A sixth object of the present invention is to provide a flat catalyst reactor capable of improving heat transfer to a preheating layer or a heat exchange layer outside the catalyst layer by forming fine protrusions on the plate constituting the catalyst reaction layer.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 유체가 유입되는 유입관(205)이 형성된 상판(200);An object of the present invention as described above, the upper plate 200 is formed with an inlet pipe 205 through which the fluid is introduced;

상판(200)의 일면에 적층되고, 유입관(205)과 대응하는 위치에 유입구(212)가 위치하고, 유입구(212)와 유출구(214)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하고, 유입구(212)와 유출구(214)의 중간영역에는 유체의 유동방향으로 열교환핀(217)이 복수개 형성되어 있는 예열판(210);Stacked on one surface of the upper plate 200, the inlet 212 is located in a position corresponding to the inlet pipe 205, the inlet 212 and the outlet 214 is formed in the through-hole in the thickness direction while communicating with the inlet ( A preheating plate 210 in which a plurality of heat exchange fins 217 are formed in a flow direction of the fluid in an intermediate region between the 212 and the outlet 214;

예열판(210)의 일면에 적층되고, 유출구(214)에 대응하는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출구(225)가 관통 형성된 제 1 중간판(220);A first intermediate plate 220 stacked on one surface of the preheating plate 210 and having an outlet 225 formed therethrough with a slot 227 formed at a position corresponding to the outlet 214;

제 1 중간판(220)의 일면에 적층되고, 유출구(225)와 대응하는 위치에 유입구(234)가 위치하고, 유입구(234)와 유출구(232)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하는 제 1 반응판(230);The inlet 234 is disposed on one surface of the first intermediate plate 220, and the inlet 234 is positioned at a position corresponding to the outlet 225, and the inlet 234 and the outlet 232 communicate with each other to form a through hole in the thickness direction. 1 reaction plate 230;

제 1 반응판(230)의 일면에 적층되고, 유출구(232)에 대응하는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출구(242)가 관통 형성된 제 2 중간판(240);A second intermediate plate 240 stacked on one surface of the first reaction plate 230 and having an outlet 242 formed therethrough with a slot 227 formed at a position corresponding to the outlet 232;

제 2 중간판(240)의 일면에 적층되고, 유출구(242)와 대응하는 위치에 유입구(252)가 위치하고, 유입구(252)와 유출구(254)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하는 제 2 반응판(250); 및The inlet 252 is positioned at a position corresponding to the outlet 242 and is stacked on one surface of the second intermediate plate 240, and the inlet 252 and the outlet 254 communicate with each other to form a through hole in the thickness direction. 2 reaction plates 250; And

제 2 반응판(250)의 일면에 적층되고, 유출구(254)와 대응되는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출관(275)을 갖는 하판(270);이 순차적으로 적층되는 구조이고, 그리고A lower plate 270 stacked on one surface of the second reaction plate 250 and having an outlet pipe 275 having a slot 227 formed at a position corresponding to the outlet port 254;

제 1 반응판(230)의 관통구, 제 1, 2 중간판(220, 240)에 의해 형성되는 공간의 내부 및 제 2 반응판(250)의 관통구, 제 2 중간판(220) 및 하판(270)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(235)가 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기에 의해 달성될 수 있다.Through hole of the first reaction plate 230, the inside of the space formed by the first and second intermediate plates 220 and 240, and the through hole of the second reaction plate 250, the second intermediate plate 220 and the lower plate It can be achieved by a flat catalyst reactor, characterized in that the catalyst 235 is located inside the space formed by 270.

그리고, 예열판(210)의 열교환핀(217)은 유체의 유동방향을 따라 쉐브론 앵글을 갖는 V-자형 열교환핀인 것이 바람직하다.In addition, the heat exchange fin 217 of the preheating plate 210 is preferably a V-shaped heat exchange fin having a chevron angle along the flow direction of the fluid.

아울러, 제 1, 2 반응판(230, 250)의 측면에는 관통구와 연통하는 촉매충진구(256)가 형성되며, 촉매(235)는 촉매충진구(256)를 통해 충진되고, 충진후, 플러그(258)에 의해 촉매충진구(256)가 밀폐되는 구조인 것이 더욱 바람직하다.In addition, the side of the first and second reaction plates 230 and 250, the catalyst filling hole 256 is formed in communication with the through hole, the catalyst 235 is filled through the catalyst filling hole 256, after filling, plug More preferably, the catalyst filling port 256 is sealed by 258.

또한, 유출구(225, 242) 및 유출관(275)의 슬롯(227)의 간격은 촉매(235)의 크기 보다 작은 것이 가장 바람직하다.In addition, the interval between the outlets 225 and 242 and the slots 227 of the outlet pipe 275 is most preferably smaller than the size of the catalyst 235.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 본 발명의 또 다른 관점으로서, 서로 다른 유체가 각각 유입되는 제 1, 2 유입관(302, 308)이 형성된 상판(300);An object of the present invention as described above, as another aspect of the present invention, the top plate 300 is formed with first and second inlet pipes (302, 308) into which different fluids are respectively introduced;

상판(300)의 일면에 적층되고, 제 2 유입관(308)과 대응되는 위치에 제 2 유입구(314)가 관통 형성되고, 제 1 유입관(302)과 대응하는 위치에 제 1 유입구(312)가 위치하고, 제 1 유입구(312)와 제 1 유출구(316)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하고, 제 1 유입구(312)와 제 1 유출구(316)의 중간영역에는 유 체의 유동방향으로 열교환핀이 복수개 형성되어 있는 예열판(310);The second inlet 314 is formed at a position stacked on one surface of the upper plate 300 and corresponding to the second inlet 308, and the first inlet 312 at a position corresponding to the first inlet 302. ) Is positioned, the first inlet 312 and the first outlet 316 communicate with each other to form a through hole in the thickness direction, the flow of fluid in the intermediate region of the first inlet 312 and the first outlet 316 A preheating plate 310 in which a plurality of heat exchange fins are formed in a direction;

예열판(310)의 일면에 적층되고, 제 1, 2 유입구(312, 314)에 대응되는 위치에 각각 형성된 제 1, 2 유입구(322, 324), 제 1 유출구(316)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 1 유출구(328)를 갖는 제 1 중간판(320);At a position corresponding to the first and second inlets 322 and 324 and the first outlet 316 which are stacked on one surface of the preheating plate 310 and formed at positions corresponding to the first and second inlets 312 and 314, respectively. A first intermediate plate 320 having a first outlet 328 formed therethrough;

제 1 중간판(320)의 일면에 적층되고, 제 1 유입구(322)와 제 1 유출구(328)에 각각 대응되는 위치에 제 1 유입구(342)와 제 1 유출구(348)가 관통 형성되고, 제 2 유입구(324)에 대응되는 위치에 제 2 유입구(344)가 관통 형성되고, 제 2 유입구(344)와 제 2 유출구(346) 주변은 두께의 절반가량 깊이로 식각되고, 중간영역은 관통되도록 식각되며, 식각영역의 경계에는 미세기둥(341)이 정렬되어 있는 복수의 반응판(340);The first inlet 342 and the first outlet 348 are formed to be stacked on one surface of the first intermediate plate 320 and respectively correspond to the first inlet 322 and the first outlet 328. A second inlet 344 is formed at a position corresponding to the second inlet 324, and the periphery of the second inlet 344 and the second outlet 346 is etched to a depth of about half the thickness, and the intermediate region is penetrated. A plurality of reaction plates 340 which are etched so as to have fine pillars 341 arranged at the boundary of the etching region;

반응판(340)의 일면에 적층되고, 제 1 중간판(320)과 동일한 구성을 갖고, 제 2 유출구(346)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 2 유출구(356)를 갖는 제 2 중간판(350);The second intermediate plate laminated on one surface of the reaction plate 340 and having the same configuration as the first intermediate plate 320 and having a second outlet 356 formed therethrough at a position corresponding to the second outlet 346 ( 350);

제 2 중간판(350)의 일면에 적층되고, 제 1 예열판(310)과 동일한 구성을 갖고, 제 2 유출구(356)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 2 유출구(366)를 갖는 제 2 예열판(360);A second example having a second outlet 366 laminated on one surface of the second intermediate plate 350 and having the same configuration as the first preheating plate 310 and penetrating at a position corresponding to the second outlet 356. Hot plate 360;

제 2 예열판(260)의 일면에 적층되고, 제 1, 2 유출구(368, 366)와 대응되는 위치에 제 1, 2 유출관(375, 379)을 갖는 하판(370);이 순차적으로 적층되는 구조이고, 그리고A lower plate 370 laminated on one surface of the second preheating plate 260 and having first and second outlet pipes 375 and 379 at positions corresponding to the first and second outlets 368 and 366; Structure, and

복수의 반응판(340)의 중간 식각영역, 제 1, 2 중간판(320, 350)에 의해 형 성되는 공간의 내부에는 촉매(339)가 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기에 의해 달성될 수 있다.The catalyst 339 is positioned inside the space formed by the intermediate etching regions of the plurality of reaction plates 340 and the first and second intermediate plates 320 and 350. Can be.

그리고, 제 2 중간판(350)의 중간 영역에는 미세돌기(355)가 다수 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable that a plurality of fine protrusions 355 are formed in the middle region of the second intermediate plate 350.

또한, 각 반응판(340)의 미세기둥(341) 사이의 간격은 촉매(339)의 외경보다 작도록 정렬되는 것이 가장 바람직하다.In addition, it is most preferable that the interval between the micropillars 341 of each reaction plate 340 is aligned to be smaller than the outer diameter of the catalyst 339.

아울러, 반응판(340)의 측면에는 중간 식각영역과 연통하는 촉매충진구가 형성되며, 촉매(339)는 촉매충진구를 통해 충진되고, 충진후, 플러그(343)에 의해 촉매충진구가 밀폐되는 구조인 것이 가장 바람직하다.In addition, a catalyst filling hole communicating with the intermediate etching region is formed on the side of the reaction plate 340, and the catalyst 339 is filled through the catalyst filling hole, and after the filling, the catalyst filling hole is sealed by the plug 343. It is most preferable that it is a structure.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 본 발명의 또 다른 관점으로서, 유체가 유입되는 유입관(405)이 형성된 상판(400);An object of the present invention as described above, as another aspect of the present invention, the upper plate 400 is formed with an inlet pipe 405 through which the fluid is introduced;

상판(400)의 일면에 적층되고, 유입관(405)과 대응하는 위치에 유입구(412)가 위치하고, 유입구(412)와 유출구(418)는 연통하면서 두께 방향으로 미세구멍(415)을 다수 형성하는 확산판(410);Stacked on one surface of the upper plate 400, the inlet 412 is located at a position corresponding to the inlet pipe 405, the inlet 412 and the outlet 418 is in communication with a plurality of fine holes 415 formed in the thickness direction Diffuser plate 410;

상기 확산판(410)의 일면에 적층되고, 상기 미세구멍(415)이 분포하는 영역과 대응되는 영역에 두께 방향으로 관통구를 형성하는 반응판(420);A reaction plate 420 stacked on one surface of the diffusion plate 410 and forming a through hole in a thickness direction in an area corresponding to an area in which the micro holes 415 are distributed;

상기 반응판(420)의 일면에 적층되고, 상기 확산판(410)과 같은 구조를 갖는 수집판(430);A collecting plate 430 stacked on one surface of the reaction plate 420 and having the same structure as the diffusion plate 410;

상기 수집판(430)의 일면에 적층되고, 유출구(438)와 대응되는 위치에 유출관(442)을 갖는 하판(440);이 순차적으로 적층되는 구조이고, 그리고A lower plate 440 stacked on one surface of the collection plate 430 and having an outlet pipe 442 at a position corresponding to the outlet 438;

반응판(420)의 관통구, 확산판(410)과 수집판(430)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(425)가 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기에 의해서도 달성될 수 있다.It can also be achieved by a flat catalyst reactor, characterized in that the catalyst 425 is located inside the space formed by the through hole, the diffusion plate 410 and the collecting plate 430 of the reaction plate 420.

그리고, 확산판(410)에는 유입구(412)로부터 유출구(418)를 향해 유체의 유동을 안내하는 복수의 안내돌기(417)가 돌출 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.The diffusion plate 410 may further include a plurality of guide protrusions 417 that protrude from the inlet 412 to the outlet 418.

아울러, 수집판(430)에는 유입구(432)로부터 유출구(438)를 향해 유체의 유동을 안내하는 복수의 안내돌기(417)가 돌출 형성되어 있는 것이 가장 바람직하다.In addition, the collection plate 430 is most preferably formed with a plurality of guide protrusions 417 protruding from the inlet 432 to guide the flow of the fluid toward the outlet 438.

뿐만 아니라, 확산판(410)의 미세구멍(415)과 수집판(430)의 미세구멍(415)은 균일하게 형성되고, 미세구멍(415)의 직경은 촉매(425)의 외경보다 작은 것이 가장 바람직하다.In addition, the micro holes 415 of the diffusion plate 410 and the micro holes 415 of the collecting plate 430 are uniformly formed, and the diameter of the micro holes 415 is smaller than the outer diameter of the catalyst 425. desirable.

그리고, 확산판(410)과 수집판(430)은 두께의 절반이 식각되고, 식각된 영역에 미세구멍(415)이 균일하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, half of the thickness of the diffusion plate 410 and the collecting plate 430 may be etched, and the micro holes 415 may be uniformly formed in the etched region.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

이하 본 발명에 따른 평판형 촉매 반응기의 에 관하여 첨부된 도면과 더불어 설명하기로 한다.Hereinafter will be described with reference to the accompanying drawings of the planar catalytic reactor according to the present invention.

(제 1 실시예)(First embodiment)

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도이 다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본원의 평판형 촉매 반응기는 최상부로부터 상판(200), 예열판(210), 제 1 중간판(220), 제 1 반응판(230), 제 2 중간판(240), 제 2 반응판(250), 하판(270)으로 구성되어 있다.4 is an exploded perspective view of a flat catalytic reactor according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the planar catalytic reactor of the present application includes a top plate 200, a preheating plate 210, a first intermediate plate 220, a first reaction plate 230, and a second intermediate plate 240 from the top. ), A second reaction plate 250, and a lower plate 270.

상판(200)은 금속 또는 합성수지재로 형성되며, 직사각형이고, 넓이에 비해 두께가 매우 얇다. 또한, 반응물질인 유체가 유입되는 유입관(205)이 형성되어 있다. 체결공(207)은 접합이나 볼트 연결을 위해 사용된다. The upper plate 200 is formed of a metal or synthetic resin material, is rectangular, and has a very thin thickness compared to the width thereof. In addition, an inlet pipe 205 through which a fluid as a reactant flows is formed. The fastening hole 207 is used for joining or bolting.

예열판(210)은 상판(200)의 일면에 적층되고, 유입관(205)과 대응하는 위치에 유입구(212)가 위치하고, 유입구(212)와 유출구(214)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하고, 유입구(212)와 유출구(214)의 중간영역에는 유체의 유동방향으로 열교환핀(217)이 복수개 형성되어 있다.The preheating plate 210 is stacked on one surface of the upper plate 200, the inlet 212 is located at a position corresponding to the inlet pipe 205, and the inlet 212 and the outlet 214 communicate with each other through the through hole in the thickness direction. And a plurality of heat exchange fins 217 are formed in the intermediate region between the inlet 212 and the outlet 214 in the flow direction of the fluid.

이러한 예열판(210)의 열교환핀(217)은 유체의 유동방향을 따라 쉐브론 앵글을 갖는 V-자형 열교환핀이다. 그러나, 단면적을 증대시킬 수 있는 것이라면 어떠한 형상이라고 무방하다.The heat exchange fin 217 of the preheating plate 210 is a V-shaped heat exchange fin having a chevron angle along the flow direction of the fluid. However, any shape can be used as long as the cross-sectional area can be increased.

제 1 중간판(220)은 예열판(210)의 일면에 적층되고, 유출구(214)에 대응하는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출구(225)가 관통 형성되어 있다. 이러한 슬롯(227)의 간격은 촉매(235)의 크기 보다 작게 형성하여 촉매(235)가 빠져 나가지 못하도록 한다. 이때 촉매 스크린 역할을 수행하는 슬롯(227)은 감옥 창살과 같은 무늬, 바둑판 무늬, 벌집 무늬 등 다양한 형상으로 응용이 가능하다.The first intermediate plate 220 is stacked on one surface of the preheating plate 210, and the outlet 225 having the slot 227 formed therethrough is formed in a position corresponding to the outlet 214. The spacing of the slots 227 is smaller than the size of the catalyst 235 to prevent the catalyst 235 from escaping. At this time, the slot 227 serving as the catalyst screen is applicable to various shapes such as prison grate pattern, checkerboard pattern, honeycomb pattern.

제 1 반응판(230)은 제 1 중간판(220)의 일면에 적층되고, 유출구(225)와 대응하는 위치에 유입구(234)가 위치하고, 유입구(234)와 유출구(232)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성한다. 이러한 관통구는 식각이나 펀치가공 또는 프레스 가공으로 성형할 수 있다. 관통구는 충분한 촉매(235)가 수용될 수 있도록 충분히 넓게 형성한다. The first reaction plate 230 is stacked on one surface of the first intermediate plate 220, the inlet 234 is positioned at a position corresponding to the outlet 225, and the inlet 234 and the outlet 232 communicate with each other and have a thickness. To form a through-hole in the direction. Such a through hole can be formed by etching, punching or pressing. The through holes are formed wide enough to accommodate sufficient catalyst 235.

이러한 제 1 반응판(230)의 측면에는 관통구와 연통하는 촉매충진구(256)가 형성되며, 촉매(235)는 촉매충진구(256)를 통해 충진되고, 충진후, 플러그(258)에 의해 촉매충진구(256)가 밀폐되는 구조이다. 비록 본 발명에서는 촉매(235)의 존재를 명확히 하기 위하여 크기를 과장하여 표시하였으나, 실제로 촉매(235)는 촉매충진구(256)를 통해 삽입될 수 있는 정도의 외경을 가지고 있다. 이때 플러그(258)는 평판형 촉매 반응기 재질보다 무른 재질을 사용하여 만들되 촉매충진구(256)의 크기보다 약간 크게 만듦으로써 쐐기와 같이 박히면서 필요한 밀봉을 만들어낼 수 있다. 그리고, 촉매 반응기의 손상 없이 플러그(258)와 내부의 촉매를 제거한 후 새 플러그를 사용하여 새로운 촉매를 반응기에 넣어 사용할 수 있다. 플러그(258)의 형상은 직육면체와 같은 다각형 형태도 가능하지만 원통 형상이 가장 바람직하다.The side of the first reaction plate 230 is formed with a catalyst filling hole 256 in communication with the through hole, the catalyst 235 is filled through the catalyst filling hole 256, after filling, by the plug 258 The catalyst filling port 256 is sealed. Although the present invention exaggerated the size to clarify the presence of the catalyst 235, the catalyst 235 actually has an outer diameter that can be inserted through the catalyst filling hole (256). In this case, the plug 258 may be made of a material that is softer than the flat catalyst reactor material, but slightly larger than the size of the catalyst filling hole 256, so that the plug 258 may be stuck with a wedge to create a necessary seal. After removing the plug 258 and the catalyst therein without damaging the catalytic reactor, a new plug may be used to insert the new catalyst into the reactor. The shape of the plug 258 may be a polygonal shape such as a cuboid, but a cylindrical shape is most preferable.

제 2 중간판(240)은 제 1 반응판(230)의 일면에 적층되고, 유출구(232)에 대응하는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출구(242)가 관통 형성되어 있다. 이와 같은 제 2 중간판(240)으로 인해, 제 1 반응판(230)의 관통구, 제 1, 2 중간판(220, 240)에 의해 형성되는 공간의 내부에 촉매(235)가 위치하게 된다.The second intermediate plate 240 is stacked on one surface of the first reaction plate 230, and an outlet 242 having a slot 227 formed therethrough is formed through a position corresponding to the outlet 232. Due to the second intermediate plate 240, the catalyst 235 is positioned inside the space formed by the through holes of the first reaction plate 230 and the first and second intermediate plates 220 and 240. .

제 2 반응판(250)은 제 2 중간판(240)의 일면에 적층되고, 유출구(242)와 대응하는 위치에 유입구(252)가 위치하고, 유입구(252)와 유출구(254)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성한다. 즉, 제 2 반응판(250)은 제 1 반응판(230)과 유 사한 구조를 갖는다. The second reaction plate 250 is stacked on one surface of the second intermediate plate 240, the inlet 252 is positioned at a position corresponding to the outlet 242, and the inlet 252 and the outlet 254 communicate with each other and have a thickness. To form a through-hole in the direction. That is, the second reaction plate 250 has a structure similar to the first reaction plate 230.

하판(270)은 제 2 반응판(250)의 일면에 적층되고, 유출구(254)와 대응되는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출관(275)을 갖는다. 이로서, 제 2 반응판(250)의 관통구, 제 2 중간판(220) 및 하판(270)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(235)가 위치하게 된다.The lower plate 270 is stacked on one surface of the second reaction plate 250 and has an outlet pipe 275 in which a slot 227 is formed at a position corresponding to the outlet port 254. As a result, the catalyst 235 is positioned inside the space formed by the through hole of the second reaction plate 250, the second intermediate plate 220, and the lower plate 270.

이하에서는 상기와 같이 구성된 평판형 촉매반응기의 동작에 관해 설명하기로 한다. 유입관(205)으로 유입되는 반응물질은 유입구(212)를 통해 예열판(210)의 열교환부(215)를 지나게 된다. 이 때, 접촉면적이 크기 때문에 제 1 반응판(230)에서 촉매발열반응으로 발생한 열이 반응물질에 전달된다. 따라서, 반응물질은 예열판(210)을 지나면서 소정온도로 예열된다. 이와 같은 예열은 실제 촉매 반응공정에서 반응속도를 촉진하는 역할을 한다. Hereinafter will be described the operation of the plate-type catalytic reactor configured as described above. The reactant introduced into the inlet pipe 205 passes through the heat exchange part 215 of the preheating plate 210 through the inlet 212. At this time, since the contact area is large, heat generated by the catalytic exothermic reaction in the first reaction plate 230 is transferred to the reactant. Accordingly, the reactant is preheated to a predetermined temperature while passing through the preheating plate 210. This preheating serves to promote the reaction rate in the actual catalytic reaction process.

예열판(210)의 유출구(214)를 빠져나온 반응물질은 제 1 중간판(220)의 유출구(225)를 통해 제 1 반응판(230)의 유입구(234)로 유입된다. 그 다음, 반응물질은 제 1 반응판(230)내에서 유출구(232)를 향해 흐르면서 촉매(235)와 접촉하여 반응을 일으키게 된다. 이 때, 반응으로 발생한 열중 일부는 예열판(210)으로 전달되어 유입되는 반응물질을 예열하는데 사용된다.The reactant that exits the outlet 214 of the preheating plate 210 is introduced into the inlet 234 of the first reaction plate 230 through the outlet 225 of the first intermediate plate 220. The reactant then contacts the catalyst 235 while flowing toward the outlet 232 in the first reaction plate 230 to cause a reaction. At this time, some of the heat generated by the reaction is used to preheat the reactant is transferred to the preheating plate 210.

촉매 반응을 수행한 반응물질은 유출구(232)를 통해 슬롯이 있는 제 2 중간판(240)의 유출구(242)를 지나게 된다. 그 다음, 제 2 반응판(250)의 유입구(252)내로 진입한다. 유입구(252) 내에서 유출구(254)를 향해 흐르면서 촉매(235)와 닿게 되고, 이로 인해 2차 촉매반응이 일어난다. 제 1 반응판(230)의 촉매와 제 2 반 응판(250)의 촉매는 같은 것일 수도 있고, 다른 촉매일 수도 있다. 또한, 촉매의 양은 유입되는 반응물질의 양에 따라 조절될 수 있다. 촉매가 위치하는 층은 반응기에 따라 같은 층 또는 다른 층을 사용하여 직렬 또는 병렬로 구성할 수 있으며, 같은 촉매를 장입하여 같은 반응을 유도하거나 다른 촉매를 장입하여 다른 반응을 유도할 수 있다.The reactant having undergone the catalytic reaction passes through the outlet 242 of the slotted second intermediate plate 240 through the outlet 232. Then, it enters into the inlet 252 of the second reaction plate 250. The inlet 252 flows toward the outlet 254 and comes into contact with the catalyst 235, which causes a secondary catalysis. The catalyst of the first reaction plate 230 and the catalyst of the second reaction plate 250 may be the same or different catalysts. In addition, the amount of catalyst may be adjusted according to the amount of reactant introduced. The layer in which the catalyst is located may be configured in series or in parallel using the same layer or different layers depending on the reactor, and the same catalyst may be charged to induce the same reaction, or different catalyst may be induced.

제 2 반응판(250)에서 촉매반응을 끝낸 반응물질은 유출구(254, 262)를 통해 유출관(275)으로 배출된다. 이와 같은 과정을 통해, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 열교환기의 동작이 완료된다. 본 발명에서, 유입관(205)을 통해 반응물질은 연속적으로 투입되며, 내부의 경로를 거친 반응물질은 유출관(275)을 통해 연속적으로 배출된다. The reaction material after the catalytic reaction in the second reaction plate 250 is discharged to the outlet pipe 275 through the outlet ports 254 and 262. Through this process, the operation of the plate heat exchanger according to the first embodiment of the present invention is completed. In the present invention, the reactants are continuously introduced through the inlet pipe 205, and the reactants passing through the inner path are continuously discharged through the outlet pipe 275.

비록, 제 1 실시예에서는 촉매 발열반응을 중심으로 설명하였으나, 촉매 흡열반응인 경우라도 그대로 적용될 수 있다. Although the first embodiment has been described focusing on the catalytic exothermic reaction, it may be applied as it is even in the case of the catalytic endothermic reaction.

(제 2 실시예)(Second embodiment)

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기는 최상부로부터, 상판(300), 제 1 예열판(310), 제 1 중간판(320), 복수의 반응판(340), 제 2 중간판(350), 제 2 예열판(360) 및 하판(370)으로 구성된다. 5 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the planar catalytic reactor according to the second embodiment includes a top plate 300, a first preheating plate 310, a first intermediate plate 320, and a plurality of reaction plates 340 from the top. , A second intermediate plate 350, a second preheating plate 360, and a lower plate 370.

상판(300)은 서로 다른 유체가 각각 유입되는 제 1, 2 유입관(302, 308)이 형성된다. 제 1 유입관(302)을 흐르는 제 1 반응물질은 열교환(가열 또는 냉각)을 위한 것이고, 제 2 유입관(308)을 흐르는 제 2 반응물질은 촉매 반응을 위한 것이 다. 체결공(308)은 접합이나 볼트 체결을 위해 사용된다. The upper plate 300 is formed with first and second inlet pipes 302 and 308 through which different fluids are respectively introduced. The first reactant flowing through the first inlet 302 is for heat exchange (heating or cooling), and the second reactant flowing through the second inlet 308 is for the catalytic reaction. The fastening hole 308 is used for joining or bolting.

제 1 예열판(310)은 상판(300)의 일면에 적층되고, 제 2 유입관(308)과 대응되는 위치에 제 2 유입구(314)가 관통 형성되고, 제 1 유입관(302)과 대응하는 위치에 제 1 유입구(312)가 위치하고, 제 1 유입구(312)와 제 1 유출구(316)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하고, 제 1 유입구(312)와 제 1 유출구(316)의 중간영역에는 유체의 유동방향으로 열교환핀이 복수개 형성되어 있다.The first preheating plate 310 is stacked on one surface of the upper plate 300, and a second inlet 314 is formed through a position corresponding to the second inlet pipe 308, and corresponds to the first inlet pipe 302. The first inlet 312 is located at a position where the first inlet 312 and the first outlet 316 communicate with each other to form a through hole in the thickness direction, the first inlet 312 and the first outlet 316 In the middle region of the plurality of heat exchange fins are formed in the flow direction of the fluid.

제 1 예열판(310)의 열교환핀은 유체의 유동방향을 따라 쉐브론 앵글을 갖는 V-자형 열교환핀이다. The heat exchange fin of the first preheat plate 310 is a V-shaped heat exchange fin having a chevron angle along the flow direction of the fluid.

제 1 중간판(320)은 예열판(310)의 일면에 적층되고, 제 1, 2 유입구(312, 314)에 대응되는 위치에 각각 형성된 제 1, 2 유입구(322, 324), 제 1 유출구(316)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 1 유출구(328)를 갖는다. 이러한 제 1 중간판(320)의 하면에는 제 2 중간판(350)과 같이 복수의 미세돌기(355)가 형성되어 있다. The first intermediate plate 320 is stacked on one surface of the preheating plate 310, and the first and second inlets 322 and 324 and the first outlet are respectively formed at positions corresponding to the first and second inlets 312 and 314. The first outlet 328 is formed at a position corresponding to 316. A plurality of fine protrusions 355 are formed on the bottom surface of the first intermediate plate 320 like the second intermediate plate 350.

복수의 반응판(340)은 제 1 중간판(320)의 일면에 적층되고, 제 1 유입구(322)와 제 1 유출구(328)에 각각 대응되는 위치에 제 1 유입구(342)와 제 1 유출구(348)가 관통 형성되고, 제 2 유입구(324)에 대응되는 위치에 제 2 유입구(344)가 관통 형성되고, 제 2 유입구(344)와 제 2 유출구(346) 주변은 두께의 절반가량 깊이로 식각되고, 중간영역은 관통되도록 식각되며, 식각영역의 경계에는 미세기둥(341)이 정렬되어 있다. The plurality of reaction plates 340 are stacked on one surface of the first intermediate plate 320, and the first inlet 342 and the first outlet at positions corresponding to the first inlet 322 and the first outlet 328, respectively. 348 is formed through, and a second inlet 344 is formed at a position corresponding to the second inlet 324, the second inlet 344 and the periphery of the second outlet 346 is about half the depth The intermediate region is etched so as to penetrate, and the micropillars 341 are aligned at the boundary of the etching region.

각 반응판(340)의 미세기둥(341) 사이의 간격은 상기 촉매(339)의 외경보다 작도록 정렬되어 촉매(339)가 빠져 나가지 못하도록 한다. 그리고, 미세기둥(341)의 높이는 두께의 절반정도가 적당하다. 이러한 미세기둥(341)의 형상은 반드시 원통에 국한되는 것이 아니며, 촉매(339)가 통과하지 못하도록 하는 2차원 또는 3차원의 미세유로 구조로도 대체될 수 있다. The spacing between the micropillars 341 of each reaction plate 340 is aligned to be smaller than the outer diameter of the catalyst 339 to prevent the catalyst 339 from escaping. The height of the micropillars 341 is about half of the thickness. The shape of the micropillars 341 is not necessarily limited to the cylinder, and may be replaced with a two-dimensional or three-dimensional micro flow channel structure that prevents the catalyst 339 from passing through.

그리고, 반응판(340)의 측면에는 중간 식각영역과 연통하는 촉매충진구가 형성되며, 촉매(339)는 촉매충진구를 통해 충진되고, 충진후, 플러그(343)에 의해 촉매충진구가 밀폐되는 구조이다. 다수의 반응판(340)을 적층하여 촉매 반응층을 형성한 경우에는 접합을 완료한 후 별도의 기계가공을 통해 촉매 충진구를 형성시켜야 하며, 플러그(343)를 이용하여 촉매 충진후 밀봉처리하는 것은 제 1 실시예에서와 같다. In addition, a catalyst filling hole communicating with the intermediate etching region is formed on the side of the reaction plate 340, and the catalyst 339 is filled through the catalyst filling hole, and after the filling, the catalyst filling hole is sealed by the plug 343. It is a structure. When a plurality of reaction plates 340 are stacked to form a catalyst reaction layer, after completion of the bonding, a catalyst filling hole must be formed through a separate machining process. The catalyst filling process is performed after the catalyst filling using the plug 343. Is the same as in the first embodiment.

제 2 중간판(350)은 반응판(340)의 일면에 적층되고, 제 1 중간판(320)과 동일한 구성을 갖고, 제 2 유출구(346)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 2 유출구(356)를 갖는다. 이러한 제 2 중간판(350)의 중간 영역에는 미세돌기(355)가 다수 형성되어 있다. 이러한 미세돌기(355)는 열전달을 촉진한다. The second intermediate plate 350 is stacked on one surface of the reaction plate 340, has the same configuration as that of the first intermediate plate 320, and the second outlet port 356 penetrated at a position corresponding to the second outlet port 346. Has A plurality of fine protrusions 355 are formed in the middle region of the second intermediate plate 350. These microprojections 355 promote heat transfer.

복수의 반응판(340)의 중간 식각영역, 제 1, 2 중간판(320, 350)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(339)가 위치하게 된다.The catalyst 339 is positioned inside the space formed by the intermediate etching regions of the plurality of reaction plates 340 and the first and second intermediate plates 320 and 350.

제 2 예열판(360)은 제 2 중간판(350)의 일면에 적층되고, 제 1 예열판(310)과 동일한 구성을 갖고, 제 2 유출구(356)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 2 유출구(366)를 갖는다. The second preheating plate 360 is stacked on one surface of the second intermediate plate 350, has the same configuration as that of the first preheating plate 310, and is formed through the second outlet 356. Has 366.

하판(370)은 제 2 예열판(260)의 일면에 적층되고, 제 1, 2 유출구(368, 366)와 대응되는 위치에 제 1, 2 유출관(375, 379)을 갖는다.The lower plate 370 is stacked on one surface of the second preheating plate 260 and has first and second outlet pipes 375 and 379 at positions corresponding to the first and second outlets 368 and 366.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 제 2 실시예의 동작에 대해 설명하기로 한다. 우선, 제 1 유입관(302)으로 유입되는 제 1 반응물질은 촉매(339)와 만나지 않고 제 1, 2 예열판(310, 360)을 지나면서 가열된후 배출된다. 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 제 1 유입관(302)을 통해 유입된 제 1 반응물질중 약 절반은 제 1 유입구(312)을 통해 열교환부(318)를 지나면서 가열되고, 제 1 유출구(316)를 지나게 된다. 이 때, 열교환부(318)은 반응판(340)에서의 촉매 발열반응으로부터 반응열을 전달받아 제 1 반응물질에 전달하게 된다. 제 1 유출구(316)를 지나는 제 1 반응물질은 제 1 유출구(328, 348, 358, 368, 378)을 통해 제 1 유출관(375)으로 배출된다. Hereinafter, the operation of the second embodiment having the above configuration will be described. First, the first reactant introduced into the first inlet pipe 302 is heated after passing through the first and second preheating plates 310 and 360 without encountering the catalyst 339. This will be described in more detail as follows. About half of the first reactants introduced through the first inlet 302 are heated through the heat exchanger 318 through the first inlet 312 and pass through the first outlet 316. At this time, the heat exchanger 318 receives the reaction heat from the catalytic exothermic reaction in the reaction plate 340 and delivers the heat of reaction to the first reactant. The first reactant passing through the first outlet 316 is discharged to the first outlet pipe 375 through the first outlets 328, 348, 358, 368, and 378.

그리고, 제 1 유입구(312)를 지나지 않은 나머지 제 1 반응물질은 제 1 유입구(322, 342, 352, 362)를 지나게 된다. 그 다음, 제 2 예열판(360)에서 열교환부(365)를 지나면서 가열된 후 제 1 유출구(368)를 통해 제 1 유출관(375)으로 배출된다. 즉, 반응판(340)에서 발생된 열의 약 절반은 제 1 예열판(310)을 향해 전달되고, 나머지 절반은 제 2 예열판(360)을 향해 전달된다. 따라서, 유입된 제 1 반응물질도 촉매 반응기의 내부에서 두갈래로 나누어져 각각 가열된 후 다시 합쳐져 하나로 배출되는 것이다. The remaining first reactants that do not pass through the first inlet 312 pass through the first inlets 322, 342, 352, and 362. Thereafter, the second preheating plate 360 is heated while passing through the heat exchange part 365, and then discharged to the first outlet pipe 375 through the first outlet 368. That is, about half of the heat generated by the reaction plate 340 is transferred toward the first preheating plate 310 and the other half is transferred toward the second preheating plate 360. Therefore, the first reactant introduced is also divided into two branches in the interior of the catalytic reactor, and each is heated and then combined again and discharged as one.

제 2 유입관(308)을 통해 유입된 제 2 반응물질은 제 2 유입구(314, 324, 344)를 통해 복수의 반응판(340)까지 이동한다. 제 2 반응물질은 복수의 반응판(340)에 의해 형성된 내부공간에서 미세 기둥(341)을 통과한 후, 촉매(339)와 접하 면서 촉매 발열반응을 일으키게 된다. 이 때, 발생한 열의 약 절반은 제 1 예열판(310)을 향해 전달되고, 나머지 절반은 제 2 예열판(360)을 향해 전달된다. The second reactant introduced through the second inlet pipe 308 moves to the plurality of reaction plates 340 through the second inlets 314, 324, and 344. After passing through the micro pillars 341 in the internal space formed by the plurality of reaction plates 340, the second reactant is in contact with the catalyst 339 to cause the catalytic exothermic reaction. At this time, about half of the generated heat is transferred toward the first preheating plate 310 and the other half is transferred toward the second preheating plate 360.

촉매 반응을 마친 제 2 반응물질은 미세기둥(341) 사이를 통해 제 2 유출구(346, 356, 366, 376)를 통해 제 2 유출관(379)으로 배출된다. 따라서, 제 1, 2 반응물질은 평판형 촉매 반응기 내부에서 상호 만나는 일없이 충분한 열교환의 기회를 갖게 된다. 이는 본 발명의 촉매반응기가 매우 높은 열교환 효율을 가짐을 의미한다. After the catalytic reaction, the second reactant is discharged to the second outlet pipe 379 through the second outlets 346, 356, 366, and 376 through the micropillars 341. Thus, the first and second reactants have a chance of sufficient heat exchange without encountering each other inside the planar catalytic reactor. This means that the catalytic reactor of the present invention has a very high heat exchange efficiency.

비록, 제 2 실시예에서는 촉매 발열반응을 중심으로 설명하였으나, 촉매 흡열반응인 경우라도 그대로 적용될 수 있다. Although the second embodiment has been described focusing on the catalytic exothermic reaction, it may be applied as it is even in the case of the catalytic endothermic reaction.

(제 3 실시예)(Third embodiment)

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 분해 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기는 최상부로부터 상판(400), 확산판(410), 반응판(420), 수집판(430) 및 하판(440)으로 구성된다. 6 is an exploded perspective view of a planar catalytic reactor according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the planar catalytic reactor according to the third embodiment includes an upper plate 400, a diffusion plate 410, a reaction plate 420, a collecting plate 430, and a lower plate 440 from the top. do.

상판(400)은 유체가 유입되는 유입관(405)이 형성되어 있다. 그리고, 체결공(404)은 접합이나 볼트 체결을 위한 것이다. The upper plate 400 is formed with an inlet pipe 405 through which fluid is introduced. The fastening hole 404 is for joining or bolting.

확산판(410)은 상판(400)의 일면에 적층되고, 유입관(405)과 대응하는 위치에 유입구(412)가 위치하고, 유입구(412)와 유출구(418)는 연통하면서 두께 방향으로 미세구멍(415)을 다수 형성하고 있다. 즉, 미세구멍(415)을 형성하기 위해 두께의 절반정도의 깊이로 확산판(410)을 부분 식각한 뒤, 식각 부위에 다수의 미세구 멍(415)을 균일하게 형성한다. 이러한 미세구멍(415)은 촉매(425)의 외경보다 작게 구성한다.The diffusion plate 410 is stacked on one surface of the upper plate 400, the inlet 412 is positioned at a position corresponding to the inlet pipe 405, and the inlet 412 and the outlet 418 communicate with each other in the thickness direction. A large number of 415 is formed. That is, after partially etching the diffusion plate 410 to a depth of about half of the thickness to form the micro holes 415, a plurality of micro holes 415 are uniformly formed in the etching site. The micropores 415 are configured to be smaller than the outer diameter of the catalyst 425.

그리고, 확산판(410)중 미세구멍(415) 영역에는 유입구(412)로부터 유출구(418)를 향해 유체의 유동을 안내하는 복수의 안내돌기(417)가 돌출 형성되어 있다. 이러한 안내돌기(417)은 식각 높이만큼의 돌출높이를 가지며, 3개 ~ 5개가 평행하게 설치되어 있다. In addition, a plurality of guide protrusions 417, which guide the flow of the fluid from the inlet 412 toward the outlet 418, protrude from the region of the microhole 415 of the diffusion plate 410. The guide protrusion 417 has a protrusion height as high as the etching height, and three to five are installed in parallel.

반응판(420)은 확산판(410)의 일면에 적층되고, 미세구멍(415)이 분포하는 영역과 대응되는 영역에 두께 방향으로 관통구를 형성한다.The reaction plate 420 is stacked on one surface of the diffusion plate 410, and forms a through hole in a thickness direction in a region corresponding to a region where the micro holes 415 are distributed.

수집판(430)은 반응판(420)의 일면에 적층되고, 확산판(410)과 같은 구조를 갖는다. 따라서, 반응판(420)의 관통구, 확산판(410)과 수집판(430)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(425)가 위치하게 된다.The collecting plate 430 is stacked on one surface of the reaction plate 420 and has the same structure as the diffusion plate 410. Accordingly, the catalyst 425 is positioned inside the space formed by the through hole, the diffusion plate 410, and the collection plate 430 of the reaction plate 420.

하판(440)은 수집판(430)의 일면에 적층되고, 유출구(438)와 대응되는 위치에 유출관(442)을 갖는다. The lower plate 440 is stacked on one surface of the collecting plate 430 and has an outlet pipe 442 at a position corresponding to the outlet port 438.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 제 3 실시예의 동작에 대해 설명하기로 한다. 우선, 유입관(402)을 통해 유입된 반응물질은 유입구(412)를 통해 확산판(410) 내부로 진입한다. 이 때, 일부는 미세구멍(415)을 통해 아래로 투과되고, 일부는 안내돌기(417)의 안내를 받으며 유출구(418)를 향해 유동한다. 그리고, 반응물질은 유출구(418)를 향해 이동하는 과정에 전부 미세구멍(415)을 통해 아래로 투과하게 된다. Hereinafter, the operation of the third embodiment having the above configuration will be described. First, the reactants introduced through the inlet pipe 402 enter the diffusion plate 410 through the inlet 412. At this time, a part is transmitted downward through the micro-hole 415, a part is guided by the guide protrusion 417 and flows toward the outlet 418. In addition, the reactants are transmitted downward through the microholes 415 in the process of moving toward the outlet 418.

반응판(420)으로 투입된 반응물질은 촉매(425)와 접하면서 촉매반응을 일으 키게 된다. 이를 위해, 촉매(425)는 반응판(420) 내부에 가득 충진되어 있는 것이 좋다. 이러한 전면을 통한 반응물질의 투입은 전체적인 열 분포를 고르게 함으로써 촉매의 안정적 작동에 좋은 영향을 끼치는 장점 뿐만 아니라 반응물질이 공급되면서 반응열을 흡수 냉각하는 부가적인 장점이 있다. 또한 이러한 반응층을 위아래로 다수 배치하여 다수의 촉매반응층을 병렬로 만들 수 있는 것은 쉽게 확장할 수 있는 개념이다.The reactant introduced into the reaction plate 420 causes a catalytic reaction while contacting the catalyst 425. To this end, the catalyst 425 is preferably filled in the reaction plate 420 inside. The input of the reactants through this front surface has the added advantage of having a good influence on the stable operation of the catalyst by uniformizing the overall heat distribution, as well as the additional advantage of absorbing and cooling the reaction heat while the reactants are supplied. In addition, the plurality of reaction layers can be arranged up and down to make a plurality of catalytic reaction layers in parallel is an easily expandable concept.

반응후 반응물질은 수집판(430)의 미세구멍(435)을 통과하면서 수집되고, 수집되면서 안내돌기의 안내를 받아 유출구(438)쪽으로 흐른다. 그 다음, 유출구(438, 446)를 지난 후 유출관(442)을 통해 배출된다. 이와 같은 과정을 통해 제 3 실시예에 따른 평판형 촉매 반응기의 동작이 완료된다. After the reaction, the reactants are collected while passing through the fine holes 435 of the collecting plate 430, and are collected and flow toward the outlet 438 under the guidance of the guide protrusion. Then, it passes through the outlet pipe 442 after passing through the outlet ports 438 and 446. Through this process, the operation of the planar catalytic reactor according to the third embodiment is completed.

이상의 제 1, 2, 3 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 평판형 촉매반응기는 반응기로도 사용할 수 있고, 열교환기로도 사용할 수 있다. 또한, 발열반응 뿐만 아니라 흡열 반응에서도 사용할 수 있다. 그리고, 금속 뿐만 아니라 합성수지재 또는 합금재 등을 이용한 박판으로 제작될 수 있다. As described in the first, second, and third embodiments, the plate-type catalytic reactor of the present invention can be used as a reactor or a heat exchanger. Moreover, it can use not only exothermic reaction but also endothermic reaction. And, it can be produced as a thin plate using not only metal but also synthetic resins or alloys.

아울러, 본 발명의 각 실시예에서 사용하는 금속층의 형상 가공은 화학적 부식법이나 건식 에칭법을 이용하여 가공할 수 있으며, 금속분말을 몰딩하는 금속사출 성형법, 크기에 따라 프레스 가공법 등을 통해서도 가공될 수 있다.In addition, the shape processing of the metal layer used in each embodiment of the present invention can be processed using a chemical corrosion method or a dry etching method, and may also be processed through a metal injection molding method for molding a metal powder, or a press working method depending on the size. Can be.

또한, 제 1, 2, 3 실시예에서 사용되는 촉매는 도면상에서의 이해를 돕기 위해 과장된 크기로 그려졌으나, 미세한 입자, 구형 등으로 성형할 수 있고, 구체적인 반응물질이나 촉매의 종류는 불문한다. In addition, the catalyst used in the first, second, and third embodiments is drawn to an exaggerated size for better understanding in the drawings, but may be formed into fine particles, spheres, and the like, regardless of the specific reactant or type of catalyst.

아울러, 반응물질의 속도와 용량에 따라 반응판과 중간판을 추가로 삽입하여 적층할 수 있고, 예열판의 갯수를 증가시킬 수도 있다. 이러한 변형은 모두 본 발명의 권리범위내에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. In addition, the reaction plate and the intermediate plate may be additionally inserted and stacked according to the speed and capacity of the reactants, and the number of preheating plates may be increased. All such modifications should be interpreted as falling within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 평판형 촉매 반응기에 의하면, 알갱이 형태의 촉매를 장입하는 일반적인 촉매 반응기의 열제어를 쉽게 할 수 있으며, 기존의 평판형 촉매 반응기에서 따로 설치해야만 하는 와이어메쉬와 같은 구성요소를 배제하고 다양한 형태의 미세 스크린을 갖도록 함으로써 제작 공정을 단순하고 신뢰성 있게 수행할 수 있다.According to the planar catalytic reactor according to the present invention described above, it is possible to easily control the heat of the general catalytic reactor to charge the catalyst in the form of granules, components such as wire mesh that must be installed separately in the existing flat catalyst reactor By excluding and having various types of fine screens, the manufacturing process can be performed simply and reliably.

또한, 공급하는 반응물질을 다양한 형태로 분배 공급할 수 있도록 도와주며, 예열층을 활용하여 열을 재활용함으로써 시스템 효율을 증가시킬 수 있다. 또한 촉매의 장입 역시 자중과 주변의 진동장치에 의해 콤팩트하게 장입될 수 있는 장점이 있다.In addition, it helps to distribute and supply the supplying reactant in various forms, it is possible to increase the system efficiency by recycling the heat by using a preheating layer. In addition, the charging of the catalyst also has the advantage that can be compactly charged by the self-weight and the surrounding vibration device.

그리고, 평판형 촉매 반응기는 평판을 구성 적층함에 있어 확장성을 제공해줌으로써 기존의 촉매 반응기가 가지는 용량 증가에 따른 문제점들을 가지지 않고 손쉽게 용량을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the plate-type catalytic reactor has an advantage in that the capacity can be easily increased without providing problems with the capacity increase of the existing catalyst reactor by providing scalability in constructing and stacking the plate.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

Claims (13)

유체가 유입되는 유입관(205)이 형성된 상판(200);An upper plate 200 formed with an inlet pipe 205 through which fluid is introduced; 상기 상판(200)의 일면에 적층되고, 상기 유입관(205)과 대응하는 위치에 유입구(212)가 위치하고, 상기 유입구(212)와 유출구(214)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하고, 상기 유입구(212)와 유출구(214)의 중간영역에는 유체의 유동방향으로 열교환핀(217)이 복수개 형성되어 있는 예열판(210);Stacked on one surface of the top plate 200, the inlet 212 is located at a position corresponding to the inlet pipe 205, the inlet 212 and the outlet 214 is in communication with the through-hole in the thickness direction and A preheating plate 210 having a plurality of heat exchange fins 217 formed in an intermediate region between the inlet 212 and the outlet 214 in the flow direction of the fluid; 상기 예열판(210)의 일면에 적층되고, 상기 유출구(214)에 대응하는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출구(225)가 관통 형성된 제 1 중간판(220);A first intermediate plate (220) stacked on one surface of the preheating plate (210) and having an outlet (225) through which a slot (227) is formed at a position corresponding to the outlet (214); 상기 제 1 중간판(220)의 일면에 적층되고, 상기 유출구(225)와 대응하는 위치에 유입구(234)가 위치하고, 상기 유입구(234)와 유출구(232)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하는 제 1 반응판(230);Stacked on one surface of the first intermediate plate 220, the inlet 234 is located at a position corresponding to the outlet 225, the inlet 234 and the outlet 232 communicates with the through-hole in the thickness direction A first reaction plate 230 to be formed; 상기 제 1 반응판(230)의 일면에 적층되고, 상기 유출구(232)에 대응하는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출구(242)가 관통 형성된 제 2 중간판(240);A second intermediate plate 240 stacked on one surface of the first reaction plate 230 and having an outlet 242 formed therein with a slot 227 formed at a position corresponding to the outlet 232; 제 2 중간판(240)의 일면에 적층되고, 유출구(242)와 대응하는 위치에 유입구(252)가 위치하고, 유입구(252)와 유출구(254)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하는 제 2 반응판(250); 및The inlet 252 is positioned at a position corresponding to the outlet 242 and is stacked on one surface of the second intermediate plate 240, and the inlet 252 and the outlet 254 communicate with each other to form a through hole in the thickness direction. 2 reaction plates 250; And 상기 제 2 반응판(250)의 일면에 적층되고, 상기 유출구(254)와 대응되는 위치에 슬롯(227)이 형성된 유출관(275)을 갖는 하판(270);이 순차적으로 적층되는 구조이고, 그리고A lower plate 270 having a outlet pipe 275 formed on one surface of the second reaction plate 250 and having a slot 227 formed at a position corresponding to the outlet port 254; And 상기 제 1 반응판(230)의 관통구, 제 1, 2 중간판(220, 240)에 의해 형성되는 공간의 내부 및 상기 제 2 반응판(250)의 관통구, 제 2 중간판(220) 및 하판(270)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(235)가 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The through hole of the first reaction plate 230, the interior of the space formed by the first and second intermediate plates 220 and 240, and the through hole of the second reaction plate 250 and the second intermediate plate 220. And a catalyst 235 is positioned in the space formed by the lower plate 270. 제 1 항에 있어서, 상기 예열판(210)의 열교환핀(217)은 유체의 유동방향을 따라 쉐브론 앵글을 갖는 V-자형 열교환핀인 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The planar catalytic reactor according to claim 1, wherein the heat exchange fins (217) of the preheating plate (210) are V-shaped heat exchange fins having a chevron angle along the flow direction of the fluid. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 반응판(230, 250)의 측면에는 상기 관통구와 연통하는 촉매충진구(256)가 형성되며,The method of claim 1, wherein the first and second reaction plates (230, 250) side of the catalyst filling hole (256) communicating with the through hole is formed, 상기 촉매(235)는 상기 촉매충진구(256)를 통해 충진되고,The catalyst 235 is filled through the catalyst filling hole 256, 충진후, 플러그(258)에 의해 상기 촉매충진구(256)가 밀폐되는 구조인 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.After the filling, a flat catalyst reactor, characterized in that the catalyst filling port 256 is sealed by a plug (258). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유출구(225, 242) 및 유출관(275)의 슬롯(227)의 간격은 촉매(235)의 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The spacing between the outlet (225, 242) and the slot (227) of the outlet pipe (275) is smaller than the size of the catalyst (235) flat catalyst reactor. 서로 다른 유체가 각각 유입되는 제 1, 2 유입관(302, 308)이 형성된 상판 (300);An upper plate 300 having first and second inflow pipes 302 and 308 through which different fluids are respectively introduced; 상기 상판(300)의 일면에 적층되고, 상기 제 2 유입관(308)과 대응되는 위치에 제 2 유입구(314)가 관통 형성되고, 상기 제 1 유입관(302)과 대응하는 위치에 제 1 유입구(312)가 위치하고, 상기 제 1 유입구(312)와 제 1 유출구(316)는 연통하면서 두께 방향으로 관통구를 형성하고, 상기 제 1 유입구(312)와 제 1 유출구(316)의 중간영역에는 유체의 유동방향으로 열교환핀이 복수개 형성되어 있는 예열판(310);A second inlet 314 is formed at a position stacked on one surface of the upper plate 300 and corresponding to the second inlet pipe 308, and is formed at a position corresponding to the first inlet pipe 302. An inlet 312 is located, the first inlet 312 and the first outlet 316 is in communication with each other to form a through hole in the thickness direction, the middle region of the first inlet 312 and the first outlet 316 Preheating plate 310 is formed with a plurality of heat exchange fins in the flow direction of the fluid; 상기 예열판(310)의 일면에 적층되고, 상기 제 1, 2 유입구(312, 314)에 대응되는 위치에 각각 형성된 제 1, 2 유입구(322, 324), 상기 제 1 유출구(316)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 1 유출구(328)를 갖는 제 1 중간판(320);The first and second inlets 322 and 324 and the first outlet 316 are respectively stacked on one surface of the preheating plate 310 and formed at positions corresponding to the first and second inlets 312 and 314. A first intermediate plate 320 having a first outlet 328 formed therethrough at a position to be formed; 상기 제 1 중간판(320)의 일면에 적층되고, 상기 제 1 유입구(322)와 제 1 유출구(328)에 각각 대응되는 위치에 제 1 유입구(342)와 제 1 유출구(348)가 관통 형성되고, 상기 제 2 유입구(324)에 대응되는 위치에 제 2 유입구(344)가 관통 형성되고, 상기 제 2 유입구(344)와 제 2 유출구(346) 주변은 두께의 절반가량 깊이로 식각되고, 중간영역은 관통되도록 식각되며, 식각영역의 경계에는 미세기둥(341)이 정렬되어 있는 복수의 반응판(340);The first inlet 342 and the first outlet 348 are formed to be stacked on one surface of the first intermediate plate 320 and respectively correspond to the first inlet 322 and the first outlet 328. The second inlet 344 is formed at a position corresponding to the second inlet 324, and the periphery of the second inlet 344 and the second outlet 346 is etched to a depth of about half the thickness thereof. A plurality of reaction plates 340 in which the intermediate region is etched so as to penetrate and the micro pillars 341 are aligned at the boundary of the etching region; 상기 반응판(340)의 일면에 적층되고, 상기 제 1 중간판(320)과 동일한 구성을 갖고, 상기 제 2 유출구(346)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 2 유출구(356)를 갖는 제 2 중간판(350);The second stack having a second outlet 356 stacked on one surface of the reaction plate 340 and having the same configuration as that of the first intermediate plate 320 and formed at a position corresponding to the second outlet 346. Intermediate plate 350; 상기 제 2 중간판(350)의 일면에 적층되고, 상기 제 1 예열판(310)과 동일한 구성을 갖고, 상기 제 2 유출구(356)에 대응되는 위치에 관통 형성된 제 2 유출구(366)를 갖는 제 2 예열판(360);The second outlet plate 366 is laminated on one surface of the second intermediate plate 350 and has the same configuration as that of the first preheating plate 310 and is formed at a position corresponding to the second outlet port 356. Second preheating plate 360; 상기 제 2 예열판(260)의 일면에 적층되고, 상기 제 1, 2 유출구(368, 366)와 대응되는 위치에 제 1, 2 유출관(375, 379)을 갖는 하판(370);이 순차적으로 적층되는 구조이고, 그리고A lower plate 370 stacked on one surface of the second preheating plate 260 and having first and second outlet pipes 375 and 379 at positions corresponding to the first and second outlets 368 and 366; Stacked structure, and 상기 복수의 반응판(340)의 중간 식각영역, 제 1, 2 중간판(320, 350)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(339)가 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The catalyst catalyst 339 is characterized in that the catalyst (339) is located in the interior of the space formed by the intermediate etching region, the first and second intermediate plates 320, 350 of the plurality of reaction plates (340). 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 중간판(320)의 하면과 제 2 중간판(350)의 중간 영역에는 미세돌기(355)가 다수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.6. The flat plate catalytic reactor according to claim 5, wherein a plurality of fine protrusions (355) are formed in a lower region of the first intermediate plate (320) and an intermediate region of the second intermediate plate (350). 제 5 항에 있어서, 상기 각 반응판(340)의 미세기둥(341) 사이의 간격은 상기 촉매(339)의 외경보다 작도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.6. The planar catalytic reactor according to claim 5, wherein the spacing between the micropillars (341) of the reaction plates (340) is arranged to be smaller than the outer diameter of the catalyst (339). 제 5 항에 있어서, 상기 반응판(340)의 측면에는 상기 중간 식각영역과 연통하는 촉매충진구가 형성되며,The method of claim 5, wherein the side of the reaction plate 340 is formed with a catalyst filling port in communication with the intermediate etching region, 상기 촉매(339)는 상기 촉매충진구를 통해 충진되고,The catalyst 339 is filled through the catalyst filling port, 충진후, 플러그(343)에 의해 상기 촉매충진구가 밀폐되는 구조인 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.After the filling, a flat catalyst reactor characterized in that the catalyst filling port is sealed by a plug (343). 유체가 유입되는 유입관(405)이 형성된 상판(400);An upper plate 400 formed with an inlet pipe 405 through which fluid is introduced; 상기 상판(400)의 일면에 적층되고, 상기 유입관(405)과 대응하는 위치에 유입구(412)가 위치하고, 상기 유입구(412)와 유출구(418)는 연통하면서 두께 방향으로 미세구멍(415)을 다수 형성하는 확산판(410);Stacked on one surface of the upper plate 400, the inlet 412 is located at a position corresponding to the inlet pipe 405, the inlet 412 and the outlet 418 is in communication with the fine hole 415 in the thickness direction Diffusion plate 410 to form a plurality; 상기 확산판(410)의 일면에 적층되고, 상기 미세구멍(415)이 분포하는 영역과 대응되는 영역에 두께 방향으로 관통구를 형성하는 반응판(420);A reaction plate 420 stacked on one surface of the diffusion plate 410 and forming a through hole in a thickness direction in an area corresponding to an area in which the micro holes 415 are distributed; 상기 반응판(420)의 일면에 적층되고, 상기 확산판(410)과 같은 구조를 갖는 수집판(430);A collecting plate 430 stacked on one surface of the reaction plate 420 and having the same structure as the diffusion plate 410; 상기 수집판(430)의 일면에 적층되고, 유출구(438)와 대응되는 위치에 유출관(442)을 갖는 하판(440);이 순차적으로 적층되는 구조이고, 그리고A lower plate 440 stacked on one surface of the collection plate 430 and having an outlet pipe 442 at a position corresponding to the outlet 438; 상기 반응판(420)의 관통구, 확산판(410)과 수집판(430)에 의해 형성되는 공간의 내부에는 촉매(425)가 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The catalyst catalyst 425 is located in the interior of the space formed by the through hole, the diffusion plate 410 and the collecting plate 430 of the reaction plate 420. 제 9 항에 있어서, 상기 확산판(410)에는 상기 유입구(412)로부터 상기 유출구(418)를 향해 유체의 유동을 안내하는 복수의 안내돌기(417)가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.10. The flat plate type of claim 9, wherein a plurality of guide protrusions 417 are formed at the diffusion plate 410 to protrude the flow of the fluid from the inlet 412 toward the outlet 418. Catalytic reactor. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 수집판(430)에는 상기 유입구(432)로부터 상기 유출구(438)를 향해 유체의 유동을 안내하는 복수의 안내돌기(417)가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The method of claim 9 or 10, wherein the collecting plate 430 is characterized in that the plurality of guide protrusions 417 for guiding the flow of the fluid from the inlet 432 toward the outlet 438 is formed. A flat catalyst reactor. 제 9 항에 있어서, 상기 확산판(410)의 미세구멍(415)과 상기 수집판(430)의 미세구멍(415)은 균일하게 형성되고, 상기 미세구멍(415)의 직경은 상기 촉매(425)의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.The method of claim 9, wherein the fine hole 415 of the diffusion plate 410 and the fine hole 415 of the collecting plate 430 is uniformly formed, the diameter of the fine hole 415 is the catalyst 425 Flat catalyst reactor, characterized in that smaller than the outer diameter of). 제 9 항에 있어서, 상기 확산판(410)과 수집판(430)은 두께의 절반이 식각되고, 식각된 영역에 상기 미세구멍(415)이 균일하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 촉매 반응기.10. The planar catalytic reactor according to claim 9, wherein the diffusion plate 410 and the collecting plate 430 are etched in half of the thickness, and the micro holes 415 are uniformly formed in the etched region. .
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