KR101357274B1 - Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder - Google Patents

Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder Download PDF

Info

Publication number
KR101357274B1
KR101357274B1 KR1020120021345A KR20120021345A KR101357274B1 KR 101357274 B1 KR101357274 B1 KR 101357274B1 KR 1020120021345 A KR1020120021345 A KR 1020120021345A KR 20120021345 A KR20120021345 A KR 20120021345A KR 101357274 B1 KR101357274 B1 KR 101357274B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
raw material
powder
steam
water
Prior art date
Application number
KR1020120021345A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130099665A (en
Inventor
조용호
김광연
이형주
이나영
Original Assignee
주식회사 세연이엔에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세연이엔에스 filed Critical 주식회사 세연이엔에스
Priority to KR1020120021345A priority Critical patent/KR101357274B1/en
Publication of KR20130099665A publication Critical patent/KR20130099665A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101357274B1 publication Critical patent/KR101357274B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/42—Preparation of aluminium oxide or hydroxide from metallic aluminium, e.g. by oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic

Abstract

본 발명은 미소 입자로 이루어진 알루미늄 분말을 소정 온도로 가열하여 기화시킨 다음 증기 또는 물과 반응토록 하여 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 생성하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법은, 반응기의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 분사하는 원료 공급단계; 상기 반응기의 내부로 분사된 알루미늄 분말을 가열하여 기화시키는 가열단계; 기화된 상기 원료가 증기와 반응하도록 상기 반응기 내부로 증기를 분사하는 증기 공급단계; 및 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말을 포집하는 포집단계;가 포함되며, 본 발명에 의한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치는, 중공형의 반응기; 상기 반응기의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 공급하는 원료 공급부; 화염을 형성하여 상기 반응기의 내부로 공급된 원료를 가열함으로써 기화되도록 하는 버너; 기화된 상기 원료가 증기와 반응할 수 있도록 상기 반응기의 내부로 증기를 공급하는 증기 공급부; 및 상기 반응으로 생성되는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 포집하는 포집부;가 포함된다.The present invention relates to an apparatus and a method for producing an alumina powder or boehmite powder which is heated to vaporize the aluminum powder made of fine particles to a predetermined temperature and then reacted with steam or water to produce alumina powder or boehmite powder. Method for producing alumina powder or boehmite powder according to the present invention, the raw material supply step of injecting a raw material made of aluminum powder into the reactor; A heating step of heating and vaporizing the aluminum powder injected into the reactor; A steam supplying step of injecting steam into the reactor to react the vaporized raw material with steam; And a collecting step of collecting the alumina powder produced by the reaction. The apparatus for producing alumina powder or boehmite powder according to the present invention includes a hollow reactor; A raw material supply unit supplying a raw material made of aluminum powder to the inside of the reactor; A burner which forms a flame and vaporizes by heating the raw material fed into the reactor; A steam supply unit supplying steam into the reactor to allow the vaporized raw material to react with steam; And a collecting unit collecting the alumina powder or boehmite powder produced by the reaction.

Description

알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치 및 제조방법{DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ALUMINIUMOXIDE POWDER OR BOEHMITE POWDER}Apparatus and method for producing alumina powder or boehmite powder {DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ALUMINIUMOXIDE POWDER OR BOEHMITE POWDER}

본 발명은 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미소 입자로 이루어진 알루미늄 분말을 소정 온도로 가열하여 기화시킨 다음 증기 또는 물과 반응토록 하여 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 생성하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for producing alumina powder or boehmite powder, and more particularly, to alumina powder or boehmite by evaporating an aluminum powder made of fine particles to a predetermined temperature and vaporizing the same. The present invention relates to an apparatus for producing alumina powder or boehmite powder and a method for producing the powder.

알루미나(Al2O3)는 분자량이 101.96이고, 비중이 3.965이며, 용융점이 2072℃인 백색의 분말로서 육방정(a=4.758, c=12.991Å)의 결정구조를 갖는다. 알루미나는 높은 내열성과 내화학성, 내식성, 고강도 등에 기인하여 내마모재, 스파크 플러그, 절연애자, 연마재, 내화물, 세라믹 타일, 유리, 절삭공구, 생체재료, 촉매담체, 필터, 열교환기 부품, 내화물, 수지의 필러(resin filler), 섬유 등 광범위하게 사용되고 있다.Alumina (Al 2 O 3 ) is a white powder having a molecular weight of 101.96, specific gravity of 3.965, and melting point of 2072 ° C., and having a hexagonal crystal structure (a = 4.758, c = 12.991 Pa). Alumina has high wear resistance, spark plugs, insulators, abrasives, refractory materials, ceramic tiles, glass, cutting tools, biomaterials, catalyst carriers, filters, heat exchanger components, refractory materials, etc. It is widely used, such as resin fillers and fibers.

알루미나는 알루니늄(Al) 금속 원료를 물 또는 증기와 반응시켜 생성될 수 있는데, 반응식은 다음과 같다.Alumina may be produced by reacting an aluminum (Al) metal raw material with water or steam, and the reaction formula is as follows.

Figure 112012017035115-pat00001
Figure 112012017035115-pat00001

알루미나는 위 반응 외에 알루미늄(Al) 원료를 물과 반응하여 생성할 수 있는 뵈마이트(AlO(OH)) 분말을 하소시켜 제조할 수도 있으며, 이때 뵈마이트 분말의 제조식은 다음과 같다.Alumina may be prepared by calcining boehmite (AlO (OH)) powder, which may be produced by reacting aluminum (Al) with water, in addition to the above reaction, wherein the boehmite powder is prepared as follows.

Figure 112012017035115-pat00002
Figure 112012017035115-pat00002

이러한 반응에 이용되는 알루미늄은 지구상에 존재하는 원소질량의 약 8.2%를 차지할 정도로 매장량이 풍부하며, 오늘날 Bayer 처리와 Hall-Heroult 처리의 개발로 쉽게 정제할 수 있다.The aluminum used in these reactions is rich in reserves, accounting for about 8.2% of the mass of elements on Earth, and can be easily refined today with the development of Bayer and Hall-Heroult treatments.

또한, Al2O3는 480℃, 그리고 AlO(OH)는 280℃~480℃ 가 안정온도이며, 물 또는 증기 공급량의 증가를 통해 반응식 평형 및 온도감소를 유도함으로써 상기 안정온도에 도달할 수 있다.In addition, Al 2 O 3 is 480 ℃, and AlO (OH) is a stable temperature of 280 ℃ ~ 480 ℃, it is possible to reach the stable temperature by inducing the reaction equilibrium and temperature decrease by increasing the water or steam supply amount. .

위 반응식에서 알 수 있듯이 알루미늄 금속과 물 또는 증기의 반응은 알루미나와 수소라는 반응 생성물을 얻게 됨을 알 수 있는데 이러한 반응 메커니즘은 다른 연소반응에 비해 오염물질의 발생이나 이 오염물질을 제거하는 비용의 문제가 생기지 않는 점에서 유리한 점이 있다. 또한 생성물인 알루미나는 위에서 설명된 바의 용도로써 사용될 수 있으며, 수소 또한 연료전지에 적용하여 에너지원으로 사용될 수 있는 장점이 있다. 이처럼 위 반응, 즉 알루미늄 금속을 활용하여 수소나 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 제조하는 것은 환경 문제에서나 경제성에 있어서 이점이 매우 크다. 뿐만 아니라 알루미늄 계열의 산업폐기물을 처리하는 방법으로도 활용될 수 있기 때문에 기술 연구에 보다 적극적인 투자가 요구되는 실정이다.As can be seen from the above equation, the reaction of aluminum metal with water or steam yields a reaction product called alumina and hydrogen. This reaction mechanism is a problem of the generation of pollutants or the cost of removing the pollutants compared to other combustion reactions. There is an advantage in that it does not occur. In addition, the product alumina can be used as described above, hydrogen has the advantage that can also be used as an energy source to apply to the fuel cell. As described above, the production of hydrogen or alumina powder or boehmite powder using the above metal, that is, aluminum metal, has a great advantage in terms of environmental problems and economics. In addition, since it can be used as a method of treating aluminum-based industrial waste, more active investment in technology research is required.

알루미늄 원료를 이용한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조가 이처럼 유리한 점이 있는데도 산업상 활용이 잘 이루어지지 않는 것은 알루미늄 금속과 물 또는 증기의 반응을 실현하는 것에 기술적 어려움이 있기 때문이다. 알루미늄 금속 원료는 통상 표면에 안정한 산화 피막(Al2O3)이 형성되어 있는데 이 산화피막은 알루미늄 금속에 비해 녹는점이 매우 높기 때문에 알루미늄이 물 또는 증기와 거의 반응하지 못한다. 따라서 알루미늄 원료를 이용하여 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 제조하기 위해서는 알루미늄 금속 및 물 또는 증기가 서로 원활하게 반응할 수 있는 반응 조건을 만들어 주어야 한다.
Although the production of alumina powder or boehmite powder using aluminum raw material has such an advantage, it is not well utilized in the industry because there is a technical difficulty in realizing the reaction of aluminum metal with water or steam. An aluminum metal raw material has a stable oxide film (Al 2 O 3 ) is usually formed on the surface of the aluminum metal has a very high melting point compared to aluminum metal, so aluminum hardly reacts with water or steam. Therefore, in order to prepare alumina powder or boehmite powder using aluminum raw material, it is necessary to create reaction conditions for the aluminum metal and water or steam to react smoothly with each other.

본 발명은 원료인 알루미늄 분말이 기화되도록 하는 조건을 갖추고, 기화된 원료와 물 또는 증기가 상호 반응하도록 물 또는 증기의 공급 조건을 갖추어 알루미늄 분말이 물 또는 증기와 원활하게 반응하도록 함으로써 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 용이하게 제조할 수 있는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치 및 제조방법을 제시하고자 한다.
The present invention has a condition for allowing the aluminum powder as a raw material to vaporize, and having a supply condition of water or steam so that the vaporized raw material and water or steam react with each other so that the aluminum powder reacts smoothly with the water or steam to make the alumina powder or powder An apparatus and a method for manufacturing alumina powder or boehmite powder, which can easily prepare a mite powder, are provided.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법은, 반응기의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 분사하는 원료 공급단계; 상기 반응기의 내부로 분사된 알루미늄 분말을 가열하여 기화시키는 가열단계; 기화된 상기 원료가 증기와 반응하도록 상기 반응기 내부로 증기를 분사하는 증기 공급단계; 및 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말을 포집하는 포집단계;가 포함된다.In order to solve the above problems, a method for producing alumina powder or boehmite powder according to the present invention, the raw material supply step of injecting a raw material made of aluminum powder into the reactor; A heating step of heating and vaporizing the aluminum powder injected into the reactor; A steam supplying step of injecting steam into the reactor to react the vaporized raw material with steam; And a collecting step of collecting the alumina powder produced by the reaction.

그리고, 상기 반응기를 냉각시키도록 상기 반응기의 내부로 물을 분사하는 물 공급단계;가 더 포함될 수 있다.The water supply step of spraying water into the reactor to cool the reactor may be further included.

이때, 상기 원료 공급단계에서 분사되는 알루미늄 분말은 직경이 10 ~ 40㎛인 것이 바람직하다.At this time, the aluminum powder injected in the raw material supply step is preferably a diameter of 10 ~ 40㎛.

그리고, 상기 가열단계는 상기 알루미늄 분말을 2000 ~ 2300K 사이의 온도까지 가열하여 기화시키는 것이 바람직하다.In the heating step, it is preferable to vaporize the aluminum powder by heating it to a temperature between 2000 and 2300K.

전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치는, 중공형의 반응기; 상기 반응기의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 공급하는 원료 공급부; 화염을 형성하여 상기 반응기의 내부로 공급된 원료를 가열함으로써 기화되도록 하는 버너; 기화된 상기 원료가 증기와 반응할 수 있도록 상기 반응기의 내부로 증기를 공급하는 증기 공급부; 및 상기 반응으로 생성되는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 포집하는 포집부;가 포함된다.In order to solve the above problems, the apparatus for producing alumina powder or boehmite powder according to the present invention includes a hollow reactor; A raw material supply unit supplying a raw material made of aluminum powder to the inside of the reactor; A burner which forms a flame and vaporizes by heating the raw material fed into the reactor; A steam supply unit supplying steam into the reactor to allow the vaporized raw material to react with steam; And a collecting unit collecting the alumina powder or boehmite powder produced by the reaction.

상기 원료 공급부는, 상기 원료가 상기 반응기의 하부를 통해 상기 반응기의 내부로 공급되도록 하며, 상기 버너는, 상기 반응기의 하부 내측에 형성되어 상기 반응기 내부로 공급된 원료가 공급된 직후부터 상기 화염에 의해 가열되도록 할 수 있다.The raw material supply unit allows the raw material to be supplied into the reactor through the lower part of the reactor, and the burner is formed inside the lower part of the reactor and immediately after the raw material supplied into the reactor is supplied to the flame. By heating.

이때, 상기 원료 공급부는 알루미늄 분말로 이루어진 원료가 저장되는 원료 저장실; 상기 원료 저장실로부터 상기 반응기의 하측으로 연결된 원료 공급관; 및 상기 원료 공급관에 연결되어 상기 원료 저장실에 저장된 원료가 상기 원료 공급관을 통해 상기 반응기 내부로 분사되도록 하는 원료 공급장치;가 포함되어 이루어질 수 있다.At this time, the raw material supply unit is a raw material storage room for storing the raw material made of aluminum powder; A raw material supply pipe connected to the lower side of the reactor from the raw material storage chamber; And a raw material supply device connected to the raw material supply pipe so that raw materials stored in the raw material storage room are sprayed into the reactor through the raw material supply pipe.

상기 증기 공급부는, 상기 반응기로 공급된 원료가 가열되어 기화된 상태로 존재하는 상기 반응기 내부 영역으로 증기가 공급되도록 할 수 있다.The steam supply unit may allow steam to be supplied to an inner region of the reactor in which the raw material supplied to the reactor is heated to exist in a vaporized state.

이때, 상기 증기 공급부는, 고온 및 고압의 증기가 저장되는 증기 저장실; 및 상기 증기 저장실로부터 상기 반응기의 측벽으로 연결된 증기 공급관;이 포함되어 이루어질 수 있다.In this case, the steam supply unit, the steam storage room in which the high temperature and high pressure steam is stored; And a steam supply pipe connected to the side wall of the reactor from the steam storage chamber.

위의 제조장치는 상기 반응기와 연결되어 상기 반응기 내부로 물을 공급하는 물 공급부;가 더 포함될 수도 있다.The manufacturing apparatus is connected to the reactor and the water supply for supplying water into the reactor; may be further included.

이때, 상기 물 공급부는, 상기 반응기 내부에 존재하는 기화된 원료와 상기 반응기 내부로 공급된 증기가 서로 반응하여 생성물을 형성하는 상기 반응기 내부 영역으로 물을 공급할 수 있다.In this case, the water supply unit may supply water to the region inside the reactor where the vaporized raw material existing in the reactor and the steam supplied into the reactor react with each other to form a product.

그리고, 상기 물 공급부는, 물이 저장되는 물 저장실; 내부에 형성된 물 이동 통로가 상기 반응기 측벽에 형성된 물 공급홀과 연통하도록 상기 물 저장실로부터 상기 반응기의 측벽으로 연결되는 물 공급관; 및 상기 물 공급관에 연결되어 상기 물 저장실에 저장된 물이 상기 물 공급관을 통해 상기 반응기 내부로 분사되도록 하는 물 공급펌프;가 포함되어 이루어질 수 있다.The water supply unit may include: a water storage room in which water is stored; A water supply pipe connected to the side wall of the reactor from the water reservoir so that the water movement passage formed therein communicates with the water supply hole formed in the side wall of the reactor; And a water supply pump connected to the water supply pipe so that water stored in the water storage chamber is sprayed into the reactor through the water supply pipe.

또한, 상기 물 공급관을 통해 공급되는 물이 분무되면서 상기 반응기 내부로 공급되도록, 상기 물 공급홀에 분무노즐이 형성될 수 있다.In addition, a spray nozzle may be formed in the water supply hole so that the water supplied through the water supply pipe is sprayed into the reactor.

그리고, 상기 포집부는, 내부에 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 저장하는 공간이 형성된 포집실; 상기 반응기로부터 상기 포집실로 연결되는 흡입관; 및 상기 흡입관에 연결되어 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말을 상기 포집실로 강제 흡입하는 흡입펌프;가 포함되어 이루어질 수 있다.
The collecting unit may include: a collecting chamber in which a space for storing alumina powder or boehmite powder generated by the reaction is formed; A suction pipe connected from the reactor to the collection chamber; And a suction pump connected to the suction pipe to forcibly suck the alumina powder generated by the reaction into the collection chamber.

본 발명에 의하면, 반응기 하측으로 분사되면서 공급된 알루미늄 분말은 반응기 내부로 공급된 직후 화염에 의해 가열되면서 기화되며, 기화 과정에서 팽창하여 상승 흐름을 갖게 된다. 그리고, 원료가 대체로 전량이 기화된 상태로 존재하게 되는 영역으로 증기가 분사됨으로써 증기와 기화된 원료가 원활하게 반응하는 환경을 조성하게 된다.According to the present invention, the aluminum powder supplied while being injected into the bottom of the reactor is vaporized while being heated by the flame immediately after being fed into the reactor, and expands in the process of vaporization to have an upward flow. In addition, since the steam is injected into the region where the raw material is generally present in a state where all of the raw material is present in a vaporized state, an environment in which the steam and the vaporized raw material react smoothly is created.

그리고, 물 공급단계 또는 이 단계를 수행하는 물 공급부에 의하면 반응기 내부로 분무되는 물에 의해 반응기 내부의 냉각 효과를 얻게 됨으로써 반응기의 내구성 향상 효과를 얻게 됨은 물론이고, 반응 후의 생성물이 분말 형태로 이루어지게 함으로써 포집부에 의해 용이하게 포집될 수 있다.
In addition, according to the water supply step or the water supply unit performing this step, the cooling effect inside the reactor is obtained by the water sprayed into the reactor, thereby obtaining the durability improvement effect of the reactor, and the product after the reaction is formed in powder form. It can be easily collected by the collecting unit by making it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 반응기의 하부를 나타낸 개략 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 증기 공급부를 나타낸 개략 단면도,
도 4는 도 1에 반응기의 물 공급관 연결 부위를 나타낸 개략 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법을 나타낸 순서도.1 is a schematic view showing an apparatus for producing alumina powder or boehmite powder according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic cross-sectional view showing a lower portion of the reactor shown in FIG.
3 is a schematic cross-sectional view showing the steam supply unit shown in FIG.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a water supply pipe connecting portion of the reactor in Figure 1,
Figure 5 is a flow chart showing a method for producing alumina powder or boehmite powder according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 관한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치(1)의 일 실시예를 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치(1)는 반응기(100)와, 원료 공급부(200)와, 버너(300)와, 증기 공급부(400)와, 포집부(600)를 포함한다. 그리고 물 공급부(500)가 더 포함될 수도 있다.1 is a schematic view showing an embodiment of an apparatus 1 for producing alumina powder or boehmite powder according to the present invention. As shown, the apparatus 1 for producing alumina powder or boehmite powder according to the present embodiment includes a reactor 100, a raw material supply part 200, a burner 300, a steam supply part 400, and a collection. The unit 600 is included. And the water supply unit 500 may be further included.

반응기(100)는 중공형으로서 내부에 원료인 알루미늄 분말과 증기 또는 물이 서로 반응할 수 있는 공간이 형성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 반응기 내부의 공간은 구체적으로 원료가 가열되는 영역(Ⅰ), 가열된 원료가 기화된 상태로 존재하는 영역(Ⅱ), 기화된 원료와 증기가 반응하여 생성물을 형성하는 영역(Ⅲ)으로 구획될 수 있다. 다만, 후술하겠지만 기화된 원료와 반응하도록 반응기(100)로 공급되는 증기는 원료가 기화된 상태로 존재하는 영역(Ⅱ)으로 분사되어 공급될 수 있다. 이 경우 공급된 증기는 기화된 원료와 반응하여 곧 생성물을 생성하게 되므로 원료가 기화된 상태로 존재하는 영역(Ⅱ)과 생성물이 형성되는 영역(Ⅲ)이 도시된 바와 같이 반응기 내부 공간상에서 반드시 구획되어 존재하는 것은 아니다. 동일한 공간에서 중첩되는 영역으로 존재할 수 있는 것이다.The reactor 100 is hollow and has a space in which aluminum powder, which is a raw material, and steam or water can react with each other. As shown in FIG. 1, the space inside the reactor specifically includes a region (I) where the raw material is heated, a region (II) where the heated raw material exists in a vaporized state, and a vaporized raw material and vapor react to form a product. It can be partitioned into region III. However, as will be described later, the steam supplied to the reactor 100 to react with the vaporized raw material may be injected into the region (II) where the raw material exists in a vaporized state. In this case, since the supplied steam reacts with the vaporized raw material to produce a product, the compartment (II) where the raw material is present in the vaporized state and the region (III) where the product is formed are necessarily partitioned in the reactor internal space as shown. It does not exist. It can exist as overlapping regions in the same space.

원료 공급부(200)는 원료인 알루미늄 분말을 반응기(100)의 내부 공간으로 공급하는 기능을 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 원료 공급부(200)는 일 예로서 원료 저장실(210)과, 원료 공급관(220)과, 원료 공급장치(230)가 포함되어 이루어진 예가 제시될 수 있다. 원료 저장실(210)은 내부 공간에 원료인 알루미늄 분말(201)이 저장된다. 원료 공급관(220)은 원료 저장실(210)로부터 반응기(100)로 연결된 것으로서, 내부에 알루미늄 분말이 이송될 수 있는 통로가 형성되어 있다. 알루미늄 분말은 원료 저장실(210)에 저장된 상태에서 후술할 원료 공급장치(230)의 작용에 의해 원료 공급관(220)을 통하여 반응기(100)의 내부로 이송된다. 원료 공급관(220)이 반응기(100)와 연결되는 일 예로서 도 2에 도시된 예처럼 반응기(100)의 하측과 연결되는 예가 제시될 수 있다. 이와 같이 연결됨으로써 원료인 알루미늄 분말(201)은 반응기(100)의 하부를 통해서 반응기(100) 내부로 공급될 수 있다. 이렇게 공급된 원료는 후술할 버너(300)에 의해 반응기(100) 내부로 분사된 직후부터 가열된다. 원료 공급장치(230)는 원료 공급관(220)에 연결되어 원료 저장실(210) 내부의 원료를 원료 공급관(220)을 통해 반응기(100) 내부로 강제로 이송되도록 하는 것으로 원료 공급장치(230)의 작용으로 알루미늄 분말(201)은 반응기(100)의 하측을 통해 반응기(100) 내부로 분사된다.The raw material supplier 200 serves to supply aluminum powder, which is a raw material, to the internal space of the reactor 100. As shown in FIG. 1, an example in which the raw material supply unit 200 includes a raw material storage chamber 210, a raw material supply pipe 220, and a raw material supply device 230 may be presented. In the raw material storage chamber 210, aluminum powder 201, which is a raw material, is stored in an internal space. The raw material supply pipe 220 is connected to the reactor 100 from the raw material storage chamber 210, and a passage through which aluminum powder can be transferred is formed therein. The aluminum powder is transferred into the reactor 100 through the raw material supply pipe 220 by the action of the raw material supply device 230 to be described later in the state stored in the raw material storage chamber 210. As an example in which the raw material supply pipe 220 is connected to the reactor 100, an example in which the raw material supply pipe 220 is connected to the lower side of the reactor 100 may be presented. In this way, the aluminum powder 201 as a raw material may be supplied into the reactor 100 through the lower portion of the reactor 100. The raw material thus supplied is heated immediately after being injected into the reactor 100 by the burner 300 which will be described later. The raw material supply device 230 is connected to the raw material supply pipe 220 so that the raw material in the raw material storage chamber 210 is forcibly transferred into the reactor 100 through the raw material supply pipe 220 of the raw material supply device 230. In operation, the aluminum powder 201 is injected into the reactor 100 through the lower side of the reactor 100.

버너(300)는 화염(301)을 발생시키는 가열수단으로서, 상기한 바와 같이 원료 공급관(220)이 반응기(100)의 하측으로 연결된 예의 경우에는 버너(300) 역시 도 2에 도시된 바와 같이 반응기(100)의 하측 내부에 형성될 수 있다. 알루미늄 분말이 원료 공급장치(230)의 작용으로 반응기(100) 내부로 분사되면 버너(300)의 화염(301)은 알루미늄 분말을 분사 직후부터 가열하게 된다. 이러한 단계가 수반되면서 반응기(100) 내부의 하부 공간은 원료가 가열되는 영역(Ⅰ)이 된다. 원료인 알루미늄 분말은 기화되도록 가열되는데, 이때 화염(301)은 알루미늄 분말의 표면에 형성되어 있는 산화피막을 완전히 용융시키거나 또는 용융되지 않더라도 크랙(crack)이 발생하는 정도까지 알루미늄 분말을 가열하게 된다. 이를 위해 화염(301)에 의한 원료의 가열온도는 2000K에서 2300K까지 이르는 것이 바람직하다. 산화피막의 용융점은 약 2300K에 이르지만 알루미늄 금속은 녹는점이 이보다 낮은 약 1000K이기 때문에 가열온도가 2000K 이상에 이르게 되면 산화피막이 용융되지 못한 상태라 하더라도 내부의 알루미늄이 이미 용융되면서 부피 팽창을 함에 따라 산화피막에 크랙이 형성된다. 크랙이 형성되면 내부에서 계속하여 부피 팽창하는 알루미늄이 산화피막의 크랙을 뚫고 폭발하듯이 터져나와 압력이 급격히 감소하는 상태에 놓이게 되며 이러한 과정을 거치면서 기화된다. 이러한 단계가 수반되면서 반응기(100) 내부 공간 중 상기한 가열 영역(Ⅰ)의 상측은 기화된 원료가 존재하는 영역(Ⅱ)이 된다.Burner 300 is a heating means for generating a flame 301, in the case of the raw material supply pipe 220 is connected to the lower side of the reactor 100 as described above, burner 300 is also a reactor as shown in FIG. It may be formed inside the lower side of the (100). When the aluminum powder is injected into the reactor 100 by the action of the raw material supply device 230, the flame 301 of the burner 300 heats the aluminum powder immediately after the injection. With this step, the lower space inside the reactor 100 becomes the region (I) where the raw material is heated. The aluminum powder, which is a raw material, is heated to vaporize, and the flame 301 heats the aluminum powder to the extent that cracks occur even if the oxide film formed on the surface of the aluminum powder is completely melted or not melted. . For this purpose, the heating temperature of the raw material by the flame 301 is preferably from 2000K to 2300K. The melting point of the oxide film is about 2300K, but the aluminum metal has a melting point of about 1000K. If the heating temperature reaches 2000K or more, even though the oxide film is not melted, the oxide film is melted and the volume expands as the aluminum is already melted. Cracks form in the When a crack is formed, aluminum that continues to expand in volume explodes as it explodes through the crack of the oxide film and is in a state of rapidly decreasing pressure and vaporizes through this process. With this step, the upper side of the heating region (I) in the inner space of the reactor 100 becomes the region (II) in which the vaporized raw material exists.

증기 공급부(400)는 일 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이 증기 저장실(410) 및 증기 공급관(420)이 포함되어 이루어진 예가 제시될 수 있다. 증기 저장실(410)은 내부에 증기(401)가 저장된다. 증기 저장실(410)에 저장되는 증기는 별도의 증기발생 장치(미도시)로부터 증기를 공급받아 저장될 수도 있고, 도시된 바와 같이 증기 저장실(410) 내부에서 물(402)을 가열하여 직접 증기를 발생시킬 수도 있다. 도시된 증기 저장실(410)의 예를 구체적으로 설명하면 증기 저장실(410) 하측에 예컨대 파이프 타입의 히터(411)가 구비되고, 히터(411) 윗 공간으로 물(402)이 저장되어 저장된 물을 히터(411)로 직접 가열함으로써 증기(401)를 발생시키는 구조로 이루어질 수 있다. 이때 물(402)의 상부 공간이 증기 저장 공간이 되며, 발생된 증기(401)는 이 공간에서 고온 및 고압상태로 저장된다. 증기 공급관(420)은 증기 저장실(410)로부터 반응기(100)의 측벽으로 연결되며, 증기 저장실(410)에 저장된 고압의 증기(401)는 증기 공급관(420)을 통해 반응기(100) 내부로 분사되면서 공급될 수 있다. 이때, 증기의 공급 및 차단이 선택적으로 이루어질 수 있도록 증기 공급관(420)에 증기 공급관(420)을 개폐하는 밸브(430)가 형성될 수 있다. 그리고 증기 저장실(410)에는 증기의 발생으로 인한 내부 압력이 필요 이상 증가하지 않도록 하는 압력 조절 밸브(미도시)가 형성될 수 있다.As an example, as illustrated in FIG. 4, the steam supply unit 400 may include a steam storage chamber 410 and a steam supply pipe 420. The steam storage chamber 410 stores the steam 401 therein. The steam stored in the steam storage chamber 410 may be stored by receiving steam from a separate steam generator (not shown), or as shown in FIG. It can also be generated. Referring to the example of the illustrated steam storage chamber 410 in detail, for example, a pipe-type heater 411 is provided below the steam storage chamber 410, and water 402 is stored in the space above the heater 411 to store the stored water. The heater 411 may be directly heated to generate a steam 401. At this time, the upper space of the water 402 becomes a vapor storage space, and the generated steam 401 is stored at high temperature and high pressure in this space. The steam supply pipe 420 is connected to the side wall of the reactor 100 from the steam storage chamber 410, the high-pressure steam 401 stored in the steam storage chamber 410 is injected into the reactor 100 through the steam supply pipe 420. Can be supplied. In this case, a valve 430 may be formed to open and close the steam supply pipe 420 in the steam supply pipe 420 so that the supply and blocking of steam may be selectively performed. In addition, a pressure control valve (not shown) may be formed in the vapor storage chamber 410 to prevent the internal pressure due to the generation of steam to increase more than necessary.

한편, 상기한 증기 공급부(400)에 의한 증기의 분사는, 그 분사되는 위치가 원료인 알루미늄 분말이 가열에 의해 기화된 상태로 존재하는 영역(Ⅱ)에서 이루어지는 것이 바람직하다. 원료인 알루미늄 분말이 기화되지 않은 상태 즉 산화피막에 둘러싸인 고체 분말 상태로 존재하는 영역(Ⅰ)에서 증기가 분사되면 가열된 분말의 온도보다 낮은 온도의 증기에 의해 알루미늄 분말의 기화가 지체된다. 그리고 분사된 증기와의 반응으로 알루미늄 분말 표면에서 산화작용이 발생할 수 있고 이 산화작용으로 오히려 산화피막이 형성되면서 알루미늄 분말의 기화를 더디게 하거나 방해하는 원인이 된다. 따라서, 증기 공급관(420)은 원료가 기화되어 존재하는 영역(Ⅱ)으로 증기를 분사시킬 수 있는 반응기(100) 측벽 위치에 연결되는 것이 가장 바람직하다. 이러한 위치에서 증기가 공급됨으로써 고온의 기화된 원료와 고온의 증기가 용이하게 반응을 일으키게 된다. 이 단계를 거치면서 반응기(100) 내부 공간은 기화된 원료가 존재하는 영역(Ⅱ)의 상측 공간에서 기화된 원료 및 증기 간 반응에 의해 생성물을 생성하는 영역(Ⅲ)을 형성하게 된다. 이때 생성되는 생성물은 증기의 공급량에 따라 알루미나가 될 수도 있고, 뵈마이트가 될 수도 있다.On the other hand, it is preferable that the above-mentioned steam supply by the steam supply part 400 is made in the area | region (II) in which the aluminum powder which is the injection position exists in the vaporized state by heating. When the vapor is injected in the region (I) in which the raw aluminum powder is not vaporized, that is, a solid powder surrounded by the oxide film, vaporization of the aluminum powder is delayed by the steam having a temperature lower than that of the heated powder. In addition, oxidation of the aluminum powder may occur on the surface of the aluminum powder by reaction with the injected steam, and the oxidation may form an oxide film, causing a slowing or obstruction of vaporization of the aluminum powder. Therefore, the steam supply pipe 420 is most preferably connected to the position of the side wall of the reactor 100 capable of injecting steam into the region (II) where the raw material is vaporized. By supplying steam at such a position, the hot vaporized raw material and the hot steam are easily reacted. Through this step, the inner space of the reactor 100 forms a region (III) which generates a product by the reaction between the vaporized raw material and the vapor in the upper space of the region (II) where the vaporized raw material exists. The resulting product may be alumina or boehmite, depending on the amount of steam supplied.

한편, 본 실시예는 증기의 공급 외에 물을 공급하는 물 공급부(500)가 더 포함될 수 있다. 물 공급부(500)의 일 예로는 도 1에 도시된 바와 같이 물 저장실(510)과, 물 공급관(520)과, 물 공급펌프(530)가 포함되어 이루어지는 예가 제시될 수 있다. 물 저장실(510)은 내부에 물이 저장된다. 저장된 물은 물 저장실(510)로부터 반응기(100)로 연결된 물 공급관(520)을 통해 반응기(100) 내부로 이송될 수 있다. 물 공급관(520)은 내부에 물이 이동하는 물 이동 통로가 형성되며, 물 공급관(520)은 물 이동 통로가 반응기(100) 측벽에 형성된 물 공급홀(110)과 연통하도록 반응기(100) 측벽과 연결된다. 물 공급펌프(530)는 물 공급관(520)과 연결되어 물 저장실(510) 내부에 저장된 물이 물 공급관(520)을 통해 강제 이송되어 반응기(100) 내부로 분사되도록 한다. 물 공급관(520)을 통해 분사된 물은 기화된 상태로 존재하는 원료와 반응을 일으키기도 하며, 그리고 물의 큰 비열로 인해 생성물로부터 열을 충분히 빼앗아 생성물을 냉각시키기도 한다. 냉각에 따라 생성물인 알루미나 또는 뵈마이트는 분말 상태가 된다. 물 공급부(500)의 위와 같은 기능이 보다 효과적으로 이루어지기 위해서는 물 공급부(500)에 의한 반응기(100) 내부로의 물의 공급은 반응기(100) 내부 영역 중 생성물이 형성되는 영역(Ⅲ)으로 물이 공급되는 것이 바람직하다. 따라서 반응기(100) 측벽에 형성되는 물 공급홀(110)은 이러한 영역(Ⅲ)에 대향하는 반응기(100)의 측벽 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 물 공급부(500)는 물 공급관(520) 및 물 공급홀(110)을 통해 분사되는 물이 반응기(100) 중심 방향으로 직접 분사되기보다는 분무되면서 반응기(100) 내부의 고른 영역으로 공급되는 것이 바람직하다. 분무식으로 물이 분사되면 생성물의 보다 넓은 영역으로 물이 접촉되도록 하여 효율적인 냉각효과를 얻을 수 있기 때문이다. 따라서, 물 공급홀(110)에는 물 공급관(520)을 통해 분사되는 물이 분무될 수 있도록 하는 분무노즐(120)이 결합될 수 있다. 분무노즐(120)은 다수의 미세한 분출공(121)이 형성되어 물이 분무될 수 있게 한다.On the other hand, the present embodiment may further include a water supply unit 500 for supplying water in addition to the supply of steam. An example of the water supply unit 500 may include an example in which a water storage chamber 510, a water supply pipe 520, and a water supply pump 530 are included as illustrated in FIG. 1. The water storage room 510 stores water therein. The stored water may be transferred into the reactor 100 through a water supply pipe 520 connected to the reactor 100 from the water storage chamber 510. The water supply pipe 520 has a water movement passage through which water moves, and the water supply pipe 520 has a side wall of the reactor 100 such that the water movement passage communicates with the water supply hole 110 formed at the side wall of the reactor 100. Connected with The water supply pump 530 is connected to the water supply pipe 520 so that the water stored in the water storage chamber 510 is forcibly transferred through the water supply pipe 520 to be sprayed into the reactor 100. The water injected through the water supply pipe 520 may cause a reaction with the raw material present in the vaporized state, and the large specific heat of the water may sufficiently remove heat from the product to cool the product. With cooling, the product alumina or boehmite becomes powder. In order for the above functions of the water supply unit 500 to be more effectively performed, the supply of water to the inside of the reactor 100 by the water supply unit 500 is a region (III) where the product is formed in the region inside the reactor 100. It is preferred to be supplied. Therefore, the water supply hole 110 formed in the side wall of the reactor 100 is preferably formed at the side wall position of the reactor 100 facing the region (III). The water supply unit 500 is sprayed through the water supply pipe 520 and the water supply hole 110 is sprayed rather than directly in the direction of the center of the reactor 100 is to be supplied to an even area inside the reactor 100 desirable. This is because spraying water sprays water into a wider area of the product, thereby obtaining an efficient cooling effect. Accordingly, the spray nozzle 120 may be coupled to the water supply hole 110 to spray water sprayed through the water supply pipe 520. Spray nozzle 120 is a plurality of fine jet holes 121 are formed to allow the water to be sprayed.

한편, 포집부(600)는 위와 같은 반응 및 냉각작용으로 생성된 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 포집하는 구성으로서, 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이 포집실(610)과, 흡입관(620)과, 흡입펌프(630)가 포함되어 이루어질 수 있다. 포집실(610)은 흡입된 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말이 저장되는 공간이 형성되어 있으며, 일측에는 반응 후 생성된 가스(수소 등)가 포집된 분말과 분리되어 외부로 배출될 수 있도록 하는 필터(611)가 장착될 수 있다. 흡입관(620)은 포집실(610)과 반응기(100) 간 연결되며, 내부에 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말이 이송될 수 있는 통로가 형성된다. 그리고 흡입펌프(630)는 흡입관(620)에 연결되어 생성물 형성 영역(Ⅲ)에서 생성된 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 강제로 포집실(610)로 포집하게 된다.On the other hand, the collecting unit 600 is a configuration for collecting the alumina powder or boehmite powder generated by the reaction and cooling as described above, specifically, as shown in Figure 1, the collecting chamber 610, the suction pipe 620 and , The suction pump 630 may be included. The collecting chamber 610 has a space in which the inhaled alumina powder or boehmite powder is stored, and at one side, a filter for separating gas (hydrogen, etc.) generated after the reaction from the collected powder and discharged to the outside ( 611 may be mounted. The suction pipe 620 is connected between the collection chamber 610 and the reactor 100, a passage through which alumina powder or boehmite powder can be transferred is formed. In addition, the suction pump 630 is connected to the suction pipe 620 to collect the alumina powder or boehmite powder produced in the product forming region (III) to the collection chamber 610.

본 발명의 일 실시예에 따른 알루미나 제조장치(1)는 위에서 설명된 바와 같다. 이러한 장치를 이용한 알루미나의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Alumina manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is as described above. Referring to the manufacturing method of alumina using such a device as follows.

본 발명의 일 실시예에 의한 알루미나 제조방법은, 도 5에 도시된 바와 같이 반응기(100)의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 분사하는 원료 공급단계(S1)와, 상기 반응기(100)의 내부로 분사된 알루미늄 분말을 가열하여 기화시키는 가열단계(S2)와, 기화된 상기 원료가 증기와 반응하도록 상기 반응기(100) 내부로 증기를 분사하는 증기 공급단계(S3) 및 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말을 포집하는 포집단계(S5)가 포함되어 이루어지게 된다.Alumina manufacturing method according to an embodiment of the present invention, a raw material supply step (S1) for injecting a raw material made of aluminum powder into the reactor 100, as shown in Figure 5, the inside of the reactor 100 A heating step (S2) of heating and vaporizing the aluminum powder injected into the steam, a steam supplying step (S3) of injecting steam into the reactor 100 so that the vaporized raw material reacts with steam, and the alumina produced by the reaction The collecting step (S5) for collecting the powder is made to include.

이때, 상술한 물 공급부(500)에 의하여 반응기(100) 내부로 물을 공급하게 되는 물 공급단계(S4)가 포집단계(S5)에 앞서 수행될 수 있다.At this time, the water supply step (S4) to supply water into the reactor 100 by the above-described water supply unit 500 may be performed before the collection step (S5).

이때 원료 공급단계(S1)에서 반응기(100) 내부로 분사되는 알루미늄 분말은 그 크기가 10 ~ 40㎛인 것이 바람직하다. 10㎛ 미만인 경우에는 반응면적의 극대화로 급격한 반응이 초래됨으로써 반응기(100)에 대한 손상 우려가 있고, 원료인 알루미늄 분말의 관리나 반응 조건의 설정에 곤란한 점이 있다. 그리고 40㎛를 초과하는 경우에는 물 또는 증기와의 반응속도가 감소하여 더 높은 온도로 가열해야 하는 문제가 있다. 따라서, 상술한 범위 내의 크기를 갖는 것이 바람직하다.At this time, the aluminum powder injected into the reactor 100 in the raw material supply step (S1) is preferably the size of 10 ~ 40㎛. If it is less than 10 µm, there is a risk of damage to the reactor 100 due to the rapid reaction by maximizing the reaction area, there is a difficulty in managing the aluminum powder as a raw material and setting the reaction conditions. And if it exceeds 40㎛ there is a problem that the reaction rate with water or steam is reduced to heat to a higher temperature. Therefore, it is desirable to have a size within the above-mentioned range.

그리고, 가열단계(S2)에서는 분사된 원료가 2000 ~ 2300K 사이의 온도까지 가열되어 기화되도록 하는 것이 바람직함은 상술한 바와 같다. 가열온도가 이와 같은 경우에서 알루미늄 분말의 표면에 형성된 산화피막의 크랙 발생이 유도되어 알루미늄의 기화에 따른 증기와의 반응이 원활하게 이뤄짐을 확인할 수 있었고, 위 범위의 온도까지 가열되었을 때 공급된 알루미늄 분말의 거의 전량이 기화됨을 확인할 수 있었다.And, in the heating step (S2) it is preferable that the injected raw material is heated to a temperature between 2000 ~ 2300K to be vaporized as described above. In this case, the crack of the oxide film formed on the surface of the aluminum powder was induced in such a case that the reaction with the vapor due to vaporization of the aluminum was performed smoothly, and the aluminum supplied when heated to the above temperature range It was confirmed that almost all of the powder was vaporized.

한편, 알루미늄과 물의 화학량론적(Al-water Stoichiometric) 영역에서 생성되는 알루미나 입자나 뵈마이트 입자는 1㎛ 이하의 크기를 갖는다.On the other hand, alumina particles or boehmite particles produced in the Al-water Stoichiometric region of aluminum and water have a size of 1 μm or less.

이때, 알루미늄 과다 영역 즉, 반응기(100)의 원료 공급관(220) 연결부 주변과 같이 알루미늄이 주입되는 영역에서는 입자들이 서로 녹아서 엉겨붙어 최대 100㎛ 크기의 입자들이 형성될 수 있다.At this time, in the aluminum excess region, that is, the region in which the aluminum is injected, such as around the connecting portion of the raw material supply pipe 220 of the reactor 100, the particles are melted and entangled with each other to form particles having a maximum size of 100 μm.

한편, 반응기(100) 내의 압력이 소정 압력 이상까지 높아진 경우에는 압력을 낮추도록 조절할 필요가 있는데, 이를 위해서 반응기(100)의 일측에는 압력조절을 위한 압력조절밸브(132)가 형성된 압력조절노즐(131)이 형성될 수 있다.
On the other hand, when the pressure in the reactor 100 is increased to a predetermined pressure or more, it is necessary to adjust the pressure to be lowered, for this purpose, a pressure control nozzle having a pressure control valve 132 for pressure control on one side of the reactor 100 ( 131 may be formed.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
As the present invention can be variously modified by those skilled in the art without departing from the scope of the claims claimed in the claims, the protection scope of the present invention is limited to the specific preferred embodiments described above It doesn't work.

1; 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치
100; 반응기 110; 물 공급홀
120; 분무노즐 121; 분출공
131; 압력조절노즐 132; 압력조절밸브
200; 원료 공급부 201; 원료
210; 원료 저장실 220; 원료 공급관
230; 원료 공급장치 300; 버너
301; 화염 400; 증기 공급부
401; 증기 402; 물
410; 증기 저장실 411; 히터
420; 증기 공급관 430; 개폐 밸브
500; 물 공급부 510; 물 저장실
520; 물 공급관 530; 물 공급펌프
600; 포집부 610; 포집실
611; 필터 620; 흡입관
630; 흡입펌프One; Apparatus for Manufacturing Alumina Powder or Boehmite Powder
100; Reactor 110; Water supply hole
120; Spray nozzle 121; Blowhole
131; Pressure control nozzle 132; Pressure regulating valve
200; Raw material supply unit 201; Raw material
210; Raw material storage room 220; Raw material supply pipe
230; Raw material feeder 300; burner
301; Flame 400; Steam supply
401; Steam 402; water
410; Steam storage room 411; heater
420; Steam supply line 430; Opening / closing valve
500; Water supply 510; Water storage room
520; Water supply pipe 530; Water supply pump
600; Collector 610; Collection room
611; Filter 620; suction
630; Suction pump

Claims (14)

반응기의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 분사하는 원료 공급단계;
상기 반응기의 내부로 분사된 알루미늄 분말을 가열하여 기화시키는 가열단계;
상기 반응기 내부 영역 중 상기 알루미늄 분말이 기화된 상태로 존재하는 영역에 증기를 분사하는 증기 공급단계; 및
기화된 상기 원료와 상기 증기의 반응으로 생성된 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 포집하는 포집단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법.
A raw material supply step of injecting a raw material made of aluminum powder into the reactor;
A heating step of heating and vaporizing the aluminum powder injected into the reactor;
A steam supplying step of injecting steam into a region in which the aluminum powder is present in a vaporized state in the reactor inner region; And
And collecting the alumina powder or boehmite powder produced by the reaction of the vaporized raw material and the vapor.
청구항 1에 있어서,
상기 증기 공급단계와 상기 포집단계의 사이에 상기 반응기를 냉각시키도록 상기 반응기의 내부로 물을 분사하는 물 공급단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법.
The method according to claim 1,
And a water supply step of injecting water into the reactor to cool the reactor between the steam supplying step and the collecting step. The method of claim 1, further comprising alumina powder or boehmite powder.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 원료 공급단계에서 분사되는 알루미늄 분말은 직경이 10 ~ 40㎛인 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법.
The method according to claim 1 or 2,
The aluminum powder sprayed in the raw material supply step is alumina powder or boehmite powder, characterized in that the diameter of 10 ~ 40㎛.
청구항 3에 있어서,
상기 가열단계는 상기 알루미늄 분말을 2000 ~ 2300K 사이의 온도까지 가열하여 기화시키는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조방법.
The method according to claim 3,
The heating step is a method for producing alumina powder or boehmite powder, characterized in that the aluminum powder is heated to a temperature between 2000 ~ 2300K to vaporize.
중공형의 반응기;
상기 반응기의 내부로 알루미늄 분말로 이루어진 원료를 공급하는 원료 공급부;
화염을 형성하여 상기 반응기의 내부로 공급된 원료를 가열함으로써 기화되도록 하는 버너;
상기 반응기 내부 영역 중 상기 원료가 기화된 상태로 존재하는 영역에 증기를 공급하는 증기 공급부; 및
기화된 상기 원료와 상기 증기의 반응으로 생성되는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 포집하는 포집부;를 포함하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
Hollow reactor;
A raw material supply unit supplying a raw material made of aluminum powder to the inside of the reactor;
A burner which forms a flame and vaporizes by heating the raw material fed into the reactor;
A steam supply unit supplying steam to a region in which the raw material exists in a vaporized state of the reactor inner region; And
Apparatus for producing alumina powder or boehmite powder comprising a; collecting portion for collecting the alumina powder or boehmite powder produced by the reaction of the vaporized raw material and the vapor.
청구항 5에 있어서,
상기 원료 공급부는, 상기 원료가 상기 반응기의 하부를 통해 상기 반응기의 내부로 공급되도록 하며,
상기 버너는, 상기 반응기의 하부 내측에 형성되어 상기 반응기 내부로 공급된 원료가 공급된 직후부터 상기 화염에 의해 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method according to claim 5,
The raw material supply unit, so that the raw material is supplied into the reactor through the lower portion of the reactor,
The burner is formed inside the lower portion of the reactor, the raw material supplied into the reactor from the supply immediately after the supply of the alumina powder or boehmite powder, characterized in that the heating by the flame.
청구항 6에 있어서,
상기 원료 공급부는,
알루미늄 분말로 이루어진 원료가 저장되는 원료 저장실;
상기 원료 저장실로부터 상기 반응기의 하측으로 연결된 원료 공급관; 및
상기 원료 공급관에 연결되어 상기 원료 저장실에 저장된 원료가 상기 원료 공급관을 통해 상기 반응기 내부로 분사되도록 하는 원료 공급장치;가 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method of claim 6,
The raw material supply unit,
A raw material storage room in which a raw material made of aluminum powder is stored;
A raw material supply pipe connected to the lower side of the reactor from the raw material storage chamber; And
And a raw material supply device connected to the raw material supply pipe so that the raw material stored in the raw material storage room is injected into the reactor through the raw material supply pipe. 2.
삭제delete 청구항 5에 있어서,
상기 증기 공급부는,
고온 및 고압의 증기가 저장되는 증기 저장실; 및
상기 증기 저장실로부터 상기 반응기로 연결된 증기 공급관;이 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method according to claim 5,
The steam supply unit,
A steam storage room in which high temperature and high pressure steam is stored; And
And a steam supply pipe connected to the reactor from the vapor storage chamber. Apparatus for producing alumina powder or boehmite powder, characterized in that it comprises a.
청구항 5에 있어서,
상기 반응기와 연결되어 상기 반응기 내부로 물을 공급하는 물 공급부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method according to claim 5,
The water supply unit is connected to the reactor for supplying water into the reactor; apparatus for producing alumina powder or boehmite powder further comprises.
청구항 10에 있어서,
상기 물 공급부는, 상기 반응기 내부에 존재하는 기화된 원료와 상기 반응기 내부로 공급된 증기가 서로 반응하여 생성물을 형성하는 상기 반응기 내부 영역으로 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method of claim 10,
The water supply unit, the alumina powder or boehmite powder of the alumina powder or boehmite powder, characterized in that for supplying water to the inner region of the reactor where the vaporized raw material and the steam supplied into the reactor react with each other to form a product Manufacturing equipment.
청구항 11에 있어서,
상기 물 공급부는,
물이 저장되는 물 저장실;
내부에 형성된 물 이동 통로가 상기 반응기에 형성된 물 공급홀과 연통하도록 상기 물 저장실로부터 상기 반응기로 연결되는 물 공급관; 및
상기 물 공급관에 연결되어 상기 물 저장실에 저장된 물이 상기 물 공급관을 통해 상기 반응기 내부로 분사되도록 하는 물 공급펌프;가 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method of claim 11,
The water supply unit,
A water reservoir where water is stored;
A water supply pipe connected to the reactor from the water reservoir so that the water movement passage formed therein communicates with the water supply hole formed in the reactor; And
And a water supply pump connected to the water supply pipe so that the water stored in the water storage chamber is sprayed into the reactor through the water supply pipe. 2.
청구항 12에 있어서,
상기 물 공급관을 통해 공급되는 물이 분무되면서 상기 반응기 내부로 공급되도록, 상기 물 공급홀에 분무노즐이 형성되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.
The method of claim 12,
Apparatus for producing alumina powder or boehmite powder, characterized in that the spray nozzle is formed in the water supply hole so that the water supplied through the water supply pipe is sprayed into the reactor.
청구항 5에 있어서,
상기 포집부는,
내부에 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말을 저장하는 공간이 형성된 포집실;
상기 반응기로부터 상기 포집실로 연결되는 흡입관; 및
상기 흡입관에 연결되어 상기 반응으로 생성된 알루미나 분말을 상기 포집실로 강제 흡입하는 흡입펌프;가 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미나 분말 또는 뵈마이트 분말의 제조장치.The method according to claim 5,
The collecting unit collects,
A collecting chamber in which a space for storing the alumina powder or boehmite powder produced by the reaction is formed;
A suction pipe connected from the reactor to the collection chamber; And
And a suction pump connected to the suction pipe to forcibly suck the alumina powder generated by the reaction into the collection chamber. 2.
KR1020120021345A 2012-02-29 2012-02-29 Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder KR101357274B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120021345A KR101357274B1 (en) 2012-02-29 2012-02-29 Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120021345A KR101357274B1 (en) 2012-02-29 2012-02-29 Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130099665A KR20130099665A (en) 2013-09-06
KR101357274B1 true KR101357274B1 (en) 2014-01-29

Family

ID=49450936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120021345A KR101357274B1 (en) 2012-02-29 2012-02-29 Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101357274B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004182520A (en) 2002-12-02 2004-07-02 Ube Material Industries Ltd Apparatus for manufacturing high purity magnesium oxide and method of manufacturing high purity magnesium oxide fine powder using the same
KR100480393B1 (en) * 2002-12-05 2005-03-31 엔바이로테크(주) Vapor phase synthesis of high purity nano- and submicron particles with controlled size and agglomeration
JP2005139295A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Denki Kagaku Kogyo Kk Metal oxide powder, method for producing the same and use
JP2009539752A (en) 2006-06-13 2009-11-19 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Method for producing metal oxide powder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004182520A (en) 2002-12-02 2004-07-02 Ube Material Industries Ltd Apparatus for manufacturing high purity magnesium oxide and method of manufacturing high purity magnesium oxide fine powder using the same
KR100480393B1 (en) * 2002-12-05 2005-03-31 엔바이로테크(주) Vapor phase synthesis of high purity nano- and submicron particles with controlled size and agglomeration
JP2005139295A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Denki Kagaku Kogyo Kk Metal oxide powder, method for producing the same and use
JP2009539752A (en) 2006-06-13 2009-11-19 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Method for producing metal oxide powder

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130099665A (en) 2013-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5159513B2 (en) Carbon nanotube synthesizer
JP5492854B2 (en) Method for producing high-purity SiOx nanopowder having excellent volatility and apparatus for producing the same
US10014523B2 (en) Manufacturing apparatus of high purity MOx nanostructure and method of manufacturing the same
KR102095275B1 (en) MANUFACTURING APPARATUS FOR SiOx NANO PARTICLE
KR101290659B1 (en) Preparation method of silicon oxide powder using thermal plasma, and the silicon oxide powder thereby
CN102371132A (en) Injection device and powder manufacturing device
KR101357274B1 (en) Device and method for manufacturing aluminiumoxide powder or boehmite powder
CN204545422U (en) Hydronic metal-powder evaporation device for making
KR20110002235A (en) Downward type linear source and device for depositing thin film using the same
KR102072924B1 (en) High efficiency semiconductor vaporizer
CN103924197B (en) Heating unit assembly and evaporated device
KR101404227B1 (en) Hydrogen generating apparatus
JP7190338B2 (en) Method for producing inorganic oxide particles
CN109763091A (en) Anti- sintering long life double layer column structure thermal barrier coating of one kind and preparation method thereof
KR20110001390A (en) Hybrid arc discharge methods for synthesizing of single wall carbon nanotubes
CN208139840U (en) A kind of furnace structure for aluminum melting shaft furnace
CN110057203A (en) The manufacturing smoke processing system of rock wool
CN103269987B (en) The burner of the band cooling of glass melting stove
JP6763740B2 (en) Spray thermal decomposition device
CN101245451A (en) Equipment for producing thin film with flame atomizing thermal decomposition
KR20110006808U (en) Waste heat withdrawal device of steam boiler
KR20120015264A (en) Powder production equipment
JP7365223B2 (en) Spray pyrolysis equipment
CN107969063A (en) Plasma treatment material device and processing method
KR20230155294A (en) Plasma chamber capable of forming a flow path suitable for the purpose of manufacturing various powders

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161107

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180117

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee