KR101576332B1 - Distribution plate for fluidized bed reactor and fluidized bed reactor with same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 메탈 포옴(metal foam)으로 이루어진 단위 블록들이 서로 결합됨으로써 이루어지는 유동층 반응기용 분산판이 제공된다. 또한 본 발명에 따르면, 반응기 본체; 및, 상기 반응기 본체 내부의 미리 결정된 위치에 배치되며, 메탈 포옴(metal foam)으로 이루어진 단위 블록들이 서로 결합됨으로써 이루어지는 분산판;을 구비하는 유동층 반응기가 제공된다.According to the present invention, there is provided a dispersion plate for a fluidized bed reactor in which unit blocks made of metal foam are bonded to each other. Also according to the present invention, there is provided a reactor comprising: a reactor body; And a dispersion plate disposed at a predetermined position in the reactor main body, the dispersion plate being formed by unit blocks of metal foam joined to each other.

Description

유동층 반응기용 분산판 및 그것을 구비한 유동층 반응기{DISTRIBUTION PLATE FOR FLUIDIZED BED REACTOR AND FLUIDIZED BED REACTOR WITH SAME}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a dispersion plate for a fluidized bed reactor,

본 발명은 유동층 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유동층 반응기용 분산판 및 그것을 구비한 유동층 반응기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 카본나노튜브와 같은 카본나노구조물 제조를 위하여 이용될 수 있는 유동층 반응기용 분산판 및 그것을 구비한 유동층 반응기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluidized bed reactor, and more particularly, to a fluidized bed reactor and a dispersion plate for a fluidized bed reactor. Particularly, the present invention relates to a dispersion plate for a fluidized bed reactor and a fluidized bed reactor having the same, which can be used for producing a carbon nanostructure such as a carbon nanotube.

유동층 반응기는 다양한 다중상(multiphase) 화학 반응을 수행하도록 이용될 수 있는 반응기 장치이다. 유동층 반응기에서는 유체(기체 또는 액체)가 미립자 상태의 고체 물질과 반응하게 되는데, 통상적으로 상기 고체 물질은 작은 구(sphere)의 형상을 가지는 촉매이고, 유체는 고체 물질을 부유시키기에 충분한 속도로 유동함으로써 고체 물질이 유체와 유사하게 거동하게 된다. Fluidized bed reactors are reactor devices that can be used to perform a variety of multiphase chemical reactions. In a fluidized bed reactor, a fluid (gas or liquid) reacts with a solid material in a particulate state, typically the solid material is a catalyst having the shape of a small sphere and the fluid is flowed at a rate sufficient to float the solid material So that the solid material behaves like a fluid.

한편, 카본나노구조물(carbon nanostructures, CNS)은 나노튜브, 나노파이버, 풀러렌, 나노콘, 나노호른, 나노로드 등 다양한 형상을 갖는 나노크기의 탄소구조물을 지칭하며, 여러 가지 우수한 성질을 보유하기 때문에 다양한 기술분야에서 활용도가 높다. 대표적인 카본나노구조물인 카본나노튜브(Carbon nanotubes; CNT)는 서로 이웃하는 3 개의 탄소 원자가 육각형의 벌집 구조로 결합되어 탄소 평면을 형성하고, 상기 탄소 평면이 원통형으로 말려서 튜브의 형상을 가지는 소재이다. 카본나노튜브는 구조에 따라서, 즉, 튜브의 지름에 따라서 도체가 되거나 또는 반도체가 되는 특성이 있으며, 다양한 기술 분야에서 광범위하게 응용될 수 있어서 신소재로 각광을 받는다. 예를 들어, 카본나노튜브는 이차 전지, 연료 전지 또는 슈퍼 커패서티(super capacity)와 같은 전기 화학적 저장 장치의 전극, 전자파 차폐, 전계 방출 디스플레이, 또는 기체 센서등에 적용될 수 있다.On the other hand, carbon nanostructures (CNS) refer to nano-sized carbon structures having various shapes such as nanotubes, nanofibers, fullerenes, nanocons, nanohorns, and nano-rods and have various excellent properties It is highly utilized in various technical fields. Carbon nanotubes (CNTs), which are typical carbon nanostructures, are carbon nanotubes (CNTs) having three neighboring carbon atoms bonded to each other in a hexagonal honeycomb structure to form a carbon plane, and the carbon plane is cylindrically shaped to have a tube shape. Carbon nanotubes have a characteristic of being a conductor or a semiconductor according to the structure, that is, the diameter of a tube, and can be widely applied in various technical fields, and thus, they are popular as new materials. For example, the carbon nanotube can be applied to an electrode of an electrochemical storage device such as a secondary cell, a fuel cell or a supercapacity, an electromagnetic wave shielding, a field emission display, or a gas sensor.

카본나노구조물은 예를 들어 아크 방전법, 레이저 증발법, 화학 기상 성장법을 통하여 제조될 수 있다. 상기 열거된 제조 방법중 화학 기상 성장법에서는 통상적으로 고온의 유동층 반응기 안에서 금속 촉매 입자와 탄화수소 계열의 원료 기체를 분산 및 반응됨으로써 카본나노구조물이 생성된다. 즉, 금속 촉매는 원료 기체에 의해 유동층 반응기 안에서 부유(浮游)하면서 원료 기체와 반응하여 카본나노구조물을 성장시킨다. The carbon nanostructure can be produced by, for example, an arc discharge method, a laser evaporation method, or a chemical vapor deposition method. In the chemical vapor deposition method among the above-mentioned manufacturing methods, metal catalyst particles and a hydrocarbon-based raw material gas are dispersed and reacted in a fluidized bed reactor at a high temperature to produce a carbon nanostructure. That is, the metal catalyst reacts with the raw material gas while floating in the fluidized bed reactor by the raw material gas to grow the carbon nanostructure.

유동층 반응기를 이용한 카본나노구조물 제조 방법은 특허출원공개 10-2009-0073346호, 10-2009-0013503호 등에 개시되어 있다. 유동층 반응기를 이용하는 경우에는 반응기 내에 기체를 일정하게 분포시키고 분산판 상부에 존재하는 분체가 분산판 아래로 통과하지 못하도록 분산판을 이용한다. 분산판으로는 다공성 플레이트(perforate plate), 버블 캡(bubble cap) 또는 노즐을 이용하여 구성하는 것이 일반적이다. A method for manufacturing a carbon nanostructure using a fluidized bed reactor is disclosed in Patent Application Publication No. 10-2009-0073346, No. 10-2009-0013503, and the like. In the case of using a fluidized bed reactor, a dispersing plate is used so that the gas is uniformly distributed in the reactor and the powder present on the dispersing plate does not pass below the dispersing plate. As the dispersion plate, a porous plate (perforate plate), a bubble cap, or a nozzle is generally used.

그러나 유동층 반응기 내부에서 탄소원과 촉매가 고온에서 반응할 경우 일부 탄소원은 열분해 온도가 낮아 노즐 등의 통기공을 통과하기 전에 내부 열에 의해 가열된 분산판과 접촉하여 촉매와 반응하기 전에 분해되어 통기공을 막는 클로깅 현상이 나타난다. 이러한 클로깅 현상은 유동층 내 압력 저하를 야기하여 안정적인 조업이 곤란하게 한다. However, when the carbon source and the catalyst are reacted at a high temperature in the fluidized bed reactor, some carbon sources have a low pyrolysis temperature. Therefore, the carbon source is decomposed before contacting with the dispersing plate heated by the internal heat before passing through the vent hole of the nozzle, Clogging phenomenon appears. This clogging phenomenon causes a pressure drop in the fluidized bed, making stable operation difficult.

또한, 원활한 기체-고체 혼합을 위해서는 반응기 내 기체 분포가 균일하여야 하고, 촉매 등의 고형입자나 분체가 분산판 아래로 통과하지 못하도록 하는 것이 바람직한데, 이러한 필요성으로 인해 보다 효율적인 분산판에 대한 연구가 계속되고 있다.
In addition, it is desirable that the gas distribution in the reactor should be uniform for smooth gas-solid mixing and that solid particles such as catalysts or powders can not pass below the dispersion plate. It continues.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반응기 내 기체 분포를 균일하게 하면서 고체 입자나 분체의 통과 저지가 효과적으로 이루어질 수 있는 유동층 반응기용 분산판 및 그것을 구비한 유동층 반응기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a dispersion plate for a fluidized bed reactor capable of effectively preventing passage of solid particles or powder while uniformly distributing a gas in the reactor, Thereby providing a reactor.

본 발명의 다른 목적은 설치 및 해체가 용이하게 이루어질 수 있는 유동층 반응기용 분산판 및 그것을 구비한 유동층 반응기를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a dispersion plate for a fluidized bed reactor and a fluidized bed reactor having the same, which can be easily installed and dismantled.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 메탈 포옴(metal foam)으로 이루어진 단위 블록들이 서로 결합됨으로써 이루어지는 유동층 반응기용 분산판이 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a dispersion plate for a fluidized bed reactor, wherein unit blocks made of metal foam are bonded to each other.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 단위 블록들 각각은 미리 결정된 동일한 두께를 가지며, 3 각형, 4 각형, 5 각형 또는 6 각형중 어느 하나의 평면 형상을 가질 수 있다.According to an aspect of the present invention, each of the unit blocks has a predetermined thickness and may have any one of a planar shape of a triangle, a tetragon, a pentagon, or a hexagon.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단위 블록들 각각은 미리 결정된 두께 및 정사각형 평면을 가지는 상부 블록부 및 하부 블록부를 가지고, 상부 블록부는 하부 블록부와 엇갈리게 배치됨으로써, 어느 하나의 단위 블록의 상부 블록부가 다른 하나의 단위 블록의 하부 블록부상에 놓이는 방식으로 서로 결합될 수 있다.According to another aspect of the present invention, each of the unit blocks has an upper block portion and a lower block portion each having a predetermined thickness and a square plane, and the upper block portion is staggered from the lower block portion, The unit may be coupled to each other in such a manner that the unit is placed on the lower block portion of the other unit block.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단위 블록들 각각은 미리 결정된 동일한 두께를 가지고, 상기 단위 블록들 각각은 동일한 각도로 경사진 측면을 가지며, 각각의 단위 블록은 경사진 측면이 서로 접하는 방식으로 서로 결합될 수 있다.According to another aspect of the present invention, each of the unit blocks has a predetermined thickness, each of the unit blocks has a side inclined at the same angle, and each of the unit blocks has an inclined side Can be combined.

또한 본 발명에 따르면, 반응기 본체; 및, 상기 반응기 본체 내부의 미리 결정된 위치에 배치되며, 메탈 포옴(metal foam)으로 이루어진 단위 블록들이 서로 결합됨으로써 이루어지는 분산판;을 구비하는 유동층 반응기가 제공된다.Also according to the present invention, there is provided a reactor comprising: a reactor body; And a dispersion plate disposed at a predetermined position in the reactor main body, the dispersion plate being formed by unit blocks of metal foam joined to each other.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 분산판은 반응기 본체 내부에 고정된 지지대에 의하여 지지될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the dispersion plate may be supported by a support fixed inside the reactor body.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 분산판의 상부에 메탈 포옴 시트(metal foam sheet) 및 와이어 메쉬가 선택적으로 배치될 수 있다.
According to another aspect of the present invention, a metal foam sheet and a wire mesh may be selectively disposed on the top of the dispersion plate.

본 발명에 따른 유동층 반응기용 분산판 및 그것을 구비한 유동층 반응기는 메탈 포옴(metal foam)을 이용하여 제작된 단위 블록을 이용하여 분산판을 구성함으로써, 분산판을 통해 통과한 기체의 균일한 분포 및, 고체 입자와 같은 분체의 통과 저지가 효율적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다. 또한 메탈 포옴의 단위 블록을 취급이 용이한 형태로 제작할 수 있어서, 작업성 및 편의성이 향상될 수 있다.
The dispersion plate for a fluidized bed reactor and the fluidized bed reactor having the same according to the present invention can be manufactured by forming a dispersion plate using a unit block manufactured by using metal foam to uniformly distribute the gas passing through the dispersion plate, , It is advantageous that the passage of powder such as solid particles can be efficiently performed. In addition, since the unit blocks of the metal foams can be manufactured in a form easy to handle, workability and convenience can be improved.

도 1 은 카본나노튜브 제조용 유동층 반응기의 일례에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2a 및 도 2b 는 본 발명에 따른 유동층 반응기용 분산판의 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3 는 본 발명에 따라서 메탈 포옴을 이용한 분산판의 실제 설치 구조를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 4a 및 도 4b 는 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 일 실시예에 대한 개략적인 사시도 및 단면도이다.
도 4c 는 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 다른 실시예에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5a 및 도 5b 에 도시된 것은 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 다른 실시예에 대한 개략적인 분해 사시도 및 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c 에 도시된 것은 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 또 다른 실시예에 대한 개략적인 사시도 및 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram of an example of a fluidized bed reactor for producing carbon nanotubes. FIG.
2A and 2B are perspective views schematically showing an embodiment of a dispersion plate for a fluidized bed reactor according to the present invention.
3 is a schematic view showing an actual installation structure of a dispersion plate using a metal foam according to the present invention.
4A and 4B are a schematic perspective view and a cross-sectional view of an embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.
4C is a schematic cross-sectional view of another embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.
5A and 5B are a schematic exploded perspective view and a cross-sectional view of another embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.
6A to 6C are schematic perspective views and cross-sectional views of another embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예들을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술사상 및 범위에 포함되는 변형물, 균등물 또는 대체물을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the embodiments of the invention shown in the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

각 도면에서 유사한 참조부호는 유사한 구성요소에 대하여 사용하였다. In the drawings, like reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니고, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms, and may be used to distinguish one component from another Only.

및/또는 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들 중 어느 하나 또는 이들의 포함하는 조합을 포함한다. The term " and / or " includes any one or a combination of the plurality of listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있거나 또는 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it is to be understood that other elements may be directly connected or connected, or intervening elements may be present.

단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless otherwise specified.

“포함한다” 또는 “가진다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 지칭하는 것이고, 언급되지 않은 다른 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가될 수 있는 가능성을 배제하지 않는다. It will be understood that the terms "comprises", "having", and the like have the same meanings as the features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof described in the specification, Does not exclude the possibility that an operation, component, component, or combination thereof may be present or added.

도 1 에는 유동층 반응기의 구성이 개략적으로 도시되어 있으며, 이러한 유동층 반응기는 예를 들어 카본나노튜브의 제조에 이용될 수 있지만, 카본나노튜브의 제조에만 한정된 것은 아니다. 이러한 유동층 반응기는 예를 들어 카본나노튜브 또는 카본나노파이버와 같은 카본나노구조물의 제조에 유용하다.1 schematically shows the structure of a fluidized bed reactor, which fluidized bed reactor can be used, for example, in the production of carbon nanotubes, but is not limited to the manufacture of carbon nanotubes. Such fluidized bed reactors are useful for the production of carbon nanostructures such as, for example, carbon nanotubes or carbon nanofibers.

도면을 참조하면, 유동층 반응기(1)는 반응기 본체(10)를 구비하며, 반응기 본체(10)의 하부는 테이퍼 영역(10a)으로 형성되어 있다. 반응기 본체(10)를 고온으로 가열하기 위해, 가열기(19)가 반응기 본체(10)의 외부에 구비되는 것이 바람직스럽다. Referring to the drawings, a fluidized bed reactor 1 has a reactor body 10, and a lower portion of the reactor body 10 is formed as a tapered region 10a. In order to heat the reactor body 10 to a high temperature, it is preferable that a heater 19 is provided outside the reactor body 10.

유동층 반응기(1)의 저부에 원료 기체 공급부(12)가 구비된다. 원료 기체는 예를 들어 카본나노튜브를 제조하기 위한 탄화 수소 계열의 기체일 수 있다. 원료 기체는 원료 기체 공급부(12)에 연결된 원료 기체 공급관(21)을 통해 반응기 본체(10)의 내부로 공급된다. 원료 기체는 반응기 본체(10)의 내부로 공급되기 전에 예열기(17)에서 예열될 수 있다. 반응기 본체(10)의 내부에 형성된 반응 공간의 하측에 분산판(13)이 배치됨으로써, 분산판(13)을 통하여 반응기 본체(10)내의 반응 공간으로 원료 기체가 분산된다. A raw material gas supply unit 12 is provided at the bottom of the fluidized bed reactor 1. The raw material gas may be, for example, a hydrocarbon-based gas for producing carbon nanotubes. The raw material gas is supplied to the inside of the reactor main body 10 through a raw material gas supply pipe 21 connected to the raw material gas supply unit 12. The feed gas may be preheated in the preheater 17 before being fed into the reactor body 10. The raw material gas is dispersed into the reaction space in the reactor main body 10 through the dispersing plate 13 by disposing the dispersing plate 13 below the reaction space formed inside the reactor main body 10.

도 1은 분산판(13)이 테이퍼 영역의 하단에 설치된 경우를 도시하고 있으나 이에 한정되지 않으며, 기체 및 고체의 거동에 따른 목적에 맞도록 테이퍼 영역의 상중하단 중 임의로 선택하여 분산판을 설치할 수 있다. FIG. 1 shows a case where the dispersion plate 13 is provided at the lower end of the tapered region. However, the present invention is not limited to this, and a dispersion plate may be provided by arbitrarily selecting a lower end of the tapered region in accordance with the purpose of gas and solid. have.

반응기 본체(10)의 상부에는 신장부(11)가 구비된다. 신장부(expander, 11)에는 예를 들어 반응기 본체(10)로부터의 촉매와 반응 생성물(예를 들어, 카본나노튜브)이 외부로 배출되는 것을 막기 위한 분리기(미도시)등이 구비될 수 있다. 신장부(11)에는 여과기(18)가 연결되며, 상기 여과기(18)에서 여과된 성분 기체는 이송관(23)을 통해 이송된다. 한편, 신장부(11)에는 재순환 배관(22)이 연결되어, 신장부(11)에서 배출된 혼합 기체의 일부를 재순환 배관(22)을 통해 원료 기체 공급관(21)으로 재순환시킨다.On the upper portion of the reactor body 10, a stretching portion 11 is provided. The expander 11 may be provided with a separator (not shown) for preventing the catalyst and the reaction product (for example, carbon nanotube) from being discharged to the outside, for example, from the reactor body 10 . A filter 18 is connected to the elongated portion 11 and the component gas filtered by the filter 18 is conveyed through the conveying pipe 23. On the other hand, a recirculation pipe 22 is connected to the expansion part 11 to recirculate part of the mixed gas discharged from the expansion part 11 to the raw material gas supply pipe 21 through the recirculation pipe 22.

반응기 본체(10)의 상부 일측에는 배관(24)을 통하여 분리기(14)가 연결되어 있다. 상기 분리기(14)는 반응기 본체(10)로부터 배출된 혼합 기체로부터 생성물을 분리하기 위한 것으로서, 예를 들어 카본나노튜브와 혼합 기체를 분리하기 위한 것이다. 분리기(14)의 일측에는 카본나노튜브와 같은 생성물을 회수하기 위한 회수기(15)가 연결되며, 분리기(14)는 배관(15)을 통해 반응기 본체(10)의 하부 일측에 연결된다. 한편, 촉매 공급기(16)는 배관(26)에 연결됨으로써 촉매가 배관(26)을 통해 반응기 본체(10)의 내부로 공급될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 배관(26)에는 송풍기(blower)가 구비됨으로써, 분리기(14)에서 분리된 혼합 기체와 촉매 공급기(16)에서 공급되는 촉매를 반응기 본체(10) 안으로 압송시킬 수 있다. A separator 14 is connected to one side of the upper portion of the reactor main body 10 through a pipe 24. The separator 14 is for separating the product from the mixed gas discharged from the reactor body 10, for example, for separating the mixed gas from the carbon nanotube. A separator 14 is connected to one side of the reactor body 10 through a pipe 15 to collect a product such as carbon nanotubes. On the other hand, the catalyst supplier 16 is connected to the pipe 26 so that the catalyst can be supplied to the inside of the reactor main body 10 through the pipe 26. Although not shown in the drawing, the pipe 26 is provided with a blower so that the mixed gas separated from the separator 14 and the catalyst supplied from the catalyst feeder 16 can be fed into the reactor main body 10.

위에 설명된 바와 같은 유동층 반응기에 구비된 분산판(13)은 원료 기체를 유동층 반응기 본체(10)의 내부로 균일하게 분산시키고 촉매 입자 또는 반응에 의해 생성된 분체가 유동층 반응기의 저부로 낙하하는 것을 방지하기 위하여 구비된다. 통상적으로 기체-고체 유동층 반응기에서는 분산판 상부에 촉매 등의 고체 입자가 위치하고 분산판(13)에 형성된 구멍을 통하여 반응 기체를 하부로부터 송풍하면 촉매가 유동층 반응기 본체(10)의 분산판(13) 상부 공간에서 유동하면서 반응이 발생된다. The dispersion plate 13 provided in the fluidized bed reactor as described above uniformly disperses the raw material gas into the fluidized bed reactor body 10 and the powder produced by the catalyst particles or the reaction drops to the bottom of the fluidized bed reactor . In the gas-solid fluidized bed reactor, when solid particles such as catalyst are placed on the dispersion plate and the reaction gas is blown from the bottom through the holes formed in the dispersion plate 13, the catalyst is supplied to the dispersion plate 13 of the fluidized bed reactor body 10, The reaction occurs while flowing in the upper space.

도 2a 및 도 2b 를 참조하면, 본 발명에 따라서 메탈 포옴(metal foam)을 이용하여 구성된 분산판이 개략적인 사시도로 도시되어 있다. Referring to Figures 2a and 2b, a diffuser plate constructed using a metal foam according to the present invention is shown in a schematic perspective view.

메탈 포옴은 알루미늄, 니켈합금과 같은 금속 재료의 셀 구조체(cellular structure)를 지칭하는 것으로서, 메탈 포옴에는 다수의 통기공이 형성되고, 상기 통기공은 기체로 채워지거나 기체의 유동을 허용한다. 메탈 포옴에 형성된 통기공은 밀봉됨으로써 폐쇄 셀 구조를 형성하거나, 또는 서로 연결된 네트워크 형태를 가지면서 개방됨으로써 개방 셀 구조를 형성할 수 있다. 기체의 유동을 허용하는 통기공을 가지는 개방 셀 구조의 메탈 포옴은 통기공의 크기(pore size)를 조절할 수 있어 층물질의 입도에 따라 적절히 대응할 수 있으며, 따라서 유동층 반응기의 분산판이 요구하는 특성, 즉 기체를 통과시키고 고체 입자의 통과를 저지하는 특성이 우수하다. 그리고 유동층 반응기의 분산판으로 메탈 포옴을 사용하게 되면, 다공성 플레이트(perforate plate)나 버블 캡(bubble cap) 등을 이용한 분산판에서 국부적으로 기체를 분산시켰던 것과 달리 반응기 단면적 전체에 골고루 기체를 분산시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명에서는 메탈 포옴을 이용한 분산판이 제안된다. The metal foam refers to a cellular structure of a metal material such as aluminum or a nickel alloy in which a plurality of vent holes are formed in the metal foil and the vent holes are filled with gas or allow the flow of gas. The vent holes formed in the metal foams may be sealed to form a closed cell structure, or may be opened while having a network form connected to each other, thereby forming an open cell structure. The metal foams of the open cell structure having the pores allowing the flow of the gas can control the pore size of the pores and can appropriately respond to the particle size of the layer material. Therefore, the properties required by the dispersion plate of the fluidized bed reactor, That is, the property of passing the gas and preventing the passage of the solid particles is excellent. If metal foam is used as a dispersion plate of a fluidized bed reactor, unlike the case where a gas is dispersed locally in a dispersion plate using a perforate plate or a bubble cap, There are advantages to be able to. Therefore, in the present invention, a dispersion plate using a metal foam is proposed.

도 2a 및 도 2b 에 도시된 것은 본 발명에 따른 유동층 반응기용 분산판의 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이다.2A and 2B are perspective views schematically showing an embodiment of a dispersion plate for a fluidized bed reactor according to the present invention.

도면을 참조하면, 분산판(30,40)은 메탈 포옴을 단위 블록(30a,30b)으로 형성하고, 상기 단위 블록(30a,30b)을 분산판의 형태를 이루도록 서로 결합시킴으로써 구성된다. 통상적으로 유동층 반응기에서 분산판이 배치되는 유동층 반응기 본체 내부 공간은 원형의 단면 형상을 가지므로, 단위 블록(30a, 30b)이 서로 결합되어 원판(disk)의 형태를 가지도록 구성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to the drawings, the dispersion plates 30 and 40 are formed by forming metal foams into unit blocks 30a and 30b and coupling the unit blocks 30a and 30b to form a dispersion plate. Since the inner space of the fluidized bed reactor main body in which the dispersion plate is disposed in the fluidized bed reactor has a circular cross-sectional shape, it is preferable that the unit blocks 30a and 30b are coupled to each other to have a disk shape, It is not.

도 2a 에 도시된 예에서는 미리 결정된 두께를 가진 정사각형 평면의 육면체에 해당하는 단위 블록(30a)이 서로 결합되어 원형의 분산판(30)을 형성하며, 예외적으로 가장자리에 배치되는 단위 블록(30a)에는 원형 분산판(30)의 원주 형상에 대응되도록 단위 블록(30a)에 곡면이 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 블록(30a)이 이웃하는 단위 블록(30a)과 서로 접촉하는 면은 평면에서 보았을 때 직선을 이루면서 서로 직교하도록 단위 블록(30a)들이 정렬될 수 있다. 2A, a unit block 30a corresponding to a hexahedron having a predetermined thickness is coupled to each other to form a circular dispersion plate 30, and a unit block 30a, which is exceptionally disposed at the edge, A curved surface is formed in the unit block 30a so as to correspond to the circumferential shape of the circular dispersion plate 30. As shown in the figure, the unit blocks 30a may be aligned such that the surfaces of the unit blocks 30a contacting with the neighboring unit blocks 30a form a straight line when viewed from the plane and are perpendicular to each other.

도 2b 에 도시된 예에서는 미리 결정된 두께를 가진 정사각형 평면의 육면체에 해당하는 단위 블록(30b)이 서로 결합되어 원형의 분산판(40)을 형성하며, 가장자리에 배치된 단위 블록(30b)에는 원형의 분산판(40)의 원주 형상에 대응하도록 곡면이 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 블록(40b)은 서로 엇걸리게 배치될 수 있다.In the example shown in FIG. 2B, a unit block 30b corresponding to a hexagonal square-shaped planar body having a predetermined thickness is coupled to each other to form a circular dispersion plate 40. The unit block 30b disposed at the edge has circular A curved surface is formed so as to correspond to the circumferential shape of the dispersion plate 40 of FIG. As shown in the figure, each unit block 40b can be staggered with respect to each other.

본 발명이 상기와 같은 정사각형의 평면을 가지는 육면체의 단위 블록에만 한정된 것은 아니며, 다양한 형태의 단위 블록이 구현될 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 두께를 가지면서, 3 각형, 5 각형 또는 6 각형이나 직사각형의 평면을 가진 단위 블록이 구현될 수 있다. 각각의 단위 블록이 서로 결합됨으로써 판상의 형태를 갖추고, 상기 판상 형태를 유동층 반응기 본체 내부 형상에 적합하게 형성함으로써 분산판이 구현될 수 있다. The present invention is not limited to a cubic unit block having a square plane as described above, and various types of unit blocks can be implemented. For example, a unit block having a triangular, pentagonal, hexagonal, or rectangular plane with a predetermined thickness can be implemented. Each of the unit blocks is coupled to each other to have a plate shape, and the plate can be realized by forming the plate shape appropriately to the inner shape of the fluidized bed reactor body.

도 3 은 본 발명에 따른 메탈 포옴을 이용한 분산판의 실제 설치 구조를 개략적으로 도시한 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary view schematically showing an actual installation structure of a dispersion plate using a metal foam according to the present invention.

도면을 참조하면, 분산판(50)은 도 2a 및 도 2b 를 참조하여 설명된 바와 같이 메탈 포옴을 이용하여 단위 블록을 형성하고, 상기 단위 블록을 서로 결합시켜서 원형의 분산판으로 구성한 것이다. 분산판(50)은 메탈 포옴(metal foam)으로 구성되므로, 위에서 설명된 바와 같이 분산판(50)의 하부로부터 공급되는 원료 기체를 상부로 통과시키는 반면에, 촉매 입자 또는 반응 생성물과 같은 분체가 분산판(50)을 지나서 아래로 낙하하는 것을 저지할 수 있다. Referring to the drawings, the dispersion plate 50 is formed of a unitary block using metal foams as described with reference to FIGS. 2A and 2B, and the unit blocks are combined with each other to form a circular dispersion plate. Since the dispersion plate 50 is made of metal foam, the raw material gas fed from the lower portion of the dispersion plate 50 is passed upwardly as described above, while powder such as catalyst particles or reaction products It is possible to prevent falling downward through the distributor plate 50.

분산판(50)의 하부에는 지지대(51)가 배치된다. 지지대는 미리 결정된 하중을 견딜 수 있는 정도의 강성을 가지는 재료로 제작되는 것이 바람직스러우며, 예를 들어 스틸 비임 또는 스테인레스 스틸 비임으로 제작될 수 있다. 지지대(51)는 그 상부에 놓이는 분산판(50) 및 분산판(50)에 쌓이는 촉매 또는 분체의 하중을 지지할 수 있도록 유동층 반응기의 동체 내부 벽면에 고정된다. 도면에 도시된 예에서 지지대(51)는 스틸 또는 스테인레스스틸 비임을 서로 교차시켜서 이루어진 격자 형태로 이루어지며, 각 비임의 단부는 유동층 반응기의 내부 벽면에 고정된다. 따라서 분산판(50)에 쌓이는 촉매 및 분체등의 하중이 분산판(50)이 지지할 수 있는 정도를 초과하더라도, 분산판(50)이 붕괴되지 않고 적절한 지지가 이루어질 수 있다. 또한 분산판(50)의 두께를 얇게 형성할지라도 촉매 및 분체 하중의 지지가 적절하게 이루어질 수 있으므로, 분산판(50)의 두께를 감소시켜 제조 비용을 절약할 수 있다. A support stand (51) is disposed below the dispersion plate (50). The support is preferably made of a material having a stiffness sufficient to withstand a predetermined load, and can be made of, for example, a steel beam or a stainless steel beam. The support base 51 is fixed to the inner wall surface of the fuselage of the fluidized bed reactor so as to support the load of the catalyst or powder accumulated in the dispersion plate 50 and the dispersion plate 50 placed thereon. In the example shown in the figure, the support 51 is in the form of a lattice of steel or stainless steel beams intersecting each other, and the end of each beam is fixed to the inner wall surface of the fluidized bed reactor. Therefore, even if the load of the catalyst, powder, or the like accumulated in the dispersion plate 50 exceeds the degree that the dispersion plate 50 can support, the dispersion plate 50 can be appropriately supported without being collapsed. Also, even if the thickness of the dispersion plate 50 is made thin, the support of the catalyst and the powder load can be appropriately performed, so that the thickness of the dispersion plate 50 can be reduced, and the manufacturing cost can be saved.

분산판(50)의 상부에는 메탈 포옴으로 제작된 시트(52) 및 와이어 메쉬(53)가 선택적으로 또는 둘 다 배치될 수 있다. On the upper part of the dispersion plate 50, a sheet 52 made of a metal foil and a wire mesh 53 may be arranged selectively or both.

메탈포옴 시트(52) 및 와이어 메쉬(53)는 업계에서 일반적으로 사용되는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다. 이들은 메탈폼으로 제작된 분산판 상부에 예비적으로 배치되어 기체의 균일한 분포와 분체의 하강 방지 역할을 보조할 수 있으며, 분산판이 직접 반응영역에 노출되는 것을 방지하여, 부분적인 클로깅 현상에 의한 분산판 교체 주기를 연장해줄 수 있다. The metal foam sheet 52 and the wire mesh 53 may be used without limitation as long as they are commonly used in the industry. They are preliminarily placed on the top of the dispersion plate made of metal foam to help uniform distribution of the gas and prevent falling of the powder and prevent the dispersion plate from being directly exposed to the reaction zone, It is possible to extend the dispersion plate replacement period.

도 4a 및 도 4b 는 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 일 실시예에 대한 개략적인 사시도 및 단면도이다. 4A and 4B are a schematic perspective view and a cross-sectional view of an embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.

도면을 참조하면, 단위 블록(62)은 미리 결정된 동일한 두께 및 동일한 평면 형상을 가진 육면체가 서로 접합된 형태를 가진다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 상부 블록부(62a) 및 하부 블록부(62b)는 미리 결정된 동일한 두께 및 동일한 평면 형상을 가진 육면체로 간주될 수 있으며, 서로 엇갈린 상태로 접합된 형상을 가진다. 즉, 위에서 바라보았을 때 상부 블록부(62a)와 하부 블록부(62b)가 서로 일치되지 않고, 하부 블록부(62b)의 일부 평면이 드러나도록 상부 블록부(62a)가 하부 블록부(62b)상에서 직교하는 2 개의 방향으로 미리 결정된 거리만큼 이동한 형상을 가진다. 여기에서 설명의 편의를 위하여 상부 블록부(62a) 및 하부 블록부(62b)가 개별적으로 형성되어 서로 접합된 형상을 가지는 것으로 설명되었으나, 실제에 있어서는 몰드 등을 이용하여 단일체로 제작될 수 있으므로, 그러한 경우에는 접합 과정이 불필요하다.Referring to the drawings, a unit block 62 has a shape in which cubes having the same thickness and the same planar shape as predetermined are bonded to each other. As can be seen from the figure, the upper block portion 62a and the lower block portion 62b can be regarded as a hexahedron having the same thickness and the same planar shape as predetermined, and have a shape joined to each other in a staggered state. That is, when the upper block portion 62a and the lower block portion 62b are not aligned with each other and the upper block portion 62a is exposed to the lower block portion 62b so as to expose a part of the plane of the lower block portion 62b, And a shape shifted by a predetermined distance in two directions orthogonal to each other. For convenience of explanation, the upper block portion 62a and the lower block portion 62b are separately formed and have a shape that is joined to each other. However, in actuality, the upper block portion 62a and the lower block portion 62b can be manufactured as a single body using a mold, In such a case, the bonding process is unnecessary.

다른 단위 블록(61,63)들도 단위 블록(62)과 동일한 형상을 가진다. 따라서 단위 블록(61,62,63)들이 서로 결합되었을 때의 단면은 도 4b 에 도시된 바와 같이 단위 블록(62)의 상부 블록부(62a)가 다른 단위 블록(61)의 하부 블록부의 위에 놓이는 방식으로 이루어진다. 서로 결합된 단위 블록(61,62,63)은 미리 결정된 두께를 가지는 판상의 형태를 가질 수 있으며, 가장자리를 유동층 반응기의 본체 내부 단면 형상에 적합화시킴으로써 분산판이 될 수 있다. The other unit blocks 61 and 63 have the same shape as the unit block 62. 4B, when the upper block portion 62a of the unit block 62 is placed on the lower block portion of the other unit block 61 as shown in FIG. 4B, . The unit blocks 61, 62, 63 coupled to each other may have a plate-like shape having a predetermined thickness, and may be a dispersion plate by adapting the edges to the internal cross-sectional shape of the fluidized bed reactor.

도 4c 는 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 다른 실시예에 대한 개략적인 단면도이다.4C is a schematic cross-sectional view of another embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.

도면을 참조하면, 각 단위 블록(65, 66, 67)에는 동일한 각도로 경사진 측면(66a)이 형성되어 있으며, 상기 측면(66a)이 서로 접촉하는 방식으로 단위 블록(65,66,67)의 상호 결합이 이루어진다. 각 단위 블록(65,66,67)의 평면은 정사각형인 것이 바람직하며, 미리 결정된 동일한 두께를 가진다. 다른 실시예에서 각 단위 블록(65,66,67)의 평면은 3 각형, 5 각형 또는 6 각형 또는 직사각형일 수도 있다. The unit blocks 65, 66 and 67 are formed with side surfaces 66a inclined at the same angle and the unit blocks 65, 66 and 67 are formed in such a manner that the side surfaces 66a are in contact with each other. Respectively. The planes of the unit blocks 65, 66 and 67 are preferably square and have the same predetermined thickness. In another embodiment, the plane of each unit block 65, 66, 67 may be triangular, pentagonal, hexagonal, or rectangular.

도 4a 내지 도 4c 를 통하여 설명된 분산판의 단위 블록을 이용하면 분산판의 설치 및 해체가 용이하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단위 블록을 유동층 반응기가 있는 현장까지 운반하기 용이하고, 현장에서 조립 작업을 수행하여 설치하거나 반대로 현장에서 해체할 수 있다. 즉, 분산판을 단위 블록화함으로써 취급이 용이하고, 작업성 및 편의성이 향상될 수 있다. By using the unit block of the dispersion plate described with reference to FIGS. 4A to 4C, the dispersion plate can be easily installed and disassembled. For example, it is easy to transport the unit block to the site where the fluidized bed reactor is located, to perform assembly work on site, or to dismantle it on site. That is, by making the dispersing plate into a unit block, it is easy to handle, and workability and convenience can be improved.

위에서 도 2a 내지 도 4c 를 참조하여 설명된 분산판은 도 1 을 참조하여 설명된 유동층 반응기에 설치되어 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 도시된 유동층 반응기에서 통상의 분산판(13)을 제거하고, 반응기 본체(10)의 내측 벽면에 도 3 에 도시된 지지대(51)를 고정시키고, 지지대(51)상에 메탈 포옴으로 제작된 분산판(50)을 배치함으로써 메탈 포옴을 이용한 분산판을 구비한 유동층 반응기가 구현될 수 있다. 또한 선택에 따라서 상기 분산판(50) 상에 메탈 포옴 시트(52) 또는 와이어 메쉬(53)를 배치할 수 있다. The dispersion plate described above with reference to Figs. 2A to 4C can be installed and used in the fluidized bed reactor described with reference to Fig. For example, in the fluidized bed reactor shown in Fig. 1, the usual dispersing plate 13 is removed, the support 51 shown in Fig. 3 is fixed to the inner wall surface of the reactor body 10, A fluidized bed reactor having a dispersion plate using a metal foam can be realized by disposing a dispersion plate 50 made of a metal foam. Also, the metal foamsheet 52 or the wire mesh 53 can be disposed on the dispersion plate 50 according to the selection.

도 5a 및 도 5b 에 도시된 것은 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 다른 실시예에 대한 개략적인 분해 사시도 및 단면도이다. 5A and 5B are a schematic exploded perspective view and a cross-sectional view of another embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.

도면을 참조하면, 단위 블록(71,72,73)들은 미리 결정된 동일한 두께 및 동일한 형상을 가진다. 단위 블록(71)을 뒤집은 상태에서 도시하면 단위 블록(72,73)이 된다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 단위 블록은 제 1 블록부(71a,72a,73a)와 제 2 블록부(72b,73b)를 서로 접합시킨 형상을 가지며, 여기에서 제 1 블록부(71a)에 접합된 제 2 블록부는 도시되어 있지 않다. 제 1 블록부(71a,72a,73a)의 평면 형상은 정사각형이며, 제 1 블록부(71a,72a,73a)의 모서리에서 모따기가 이루어진다. 제 2 블록부(72b,73b)는 정사각형의 평면 형상을 가진다. 각각의 제 1 블록부와 제 2 블록부는 서로 접합된 상태로 설명되지만, 위에서 설명된 바와 같이 몰드등을 이용하여 단일체로 제작될 수 있다. 제 1 블록부(71a,72a,73a)의 두께는 제 2 블록부(72b,73b)의 두께와 동일하다. 또한 제 1 블록부의 평면 중앙에 제 2 블록부가 배치된다. Referring to the drawings, the unit blocks 71, 72, and 73 have the same thickness and the same predetermined shape. When the unit block 71 is turned upside down, it becomes the unit blocks 72 and 73. As can be seen in the drawing, each unit block has a shape in which the first block portions 71a, 72a, and 73a and the second block portions 72b and 73b are joined to each other. Here, the first block portion 71a Is not shown in the figure. The planar shape of the first block portions 71a, 72a, and 73a is square and chamfered at the corners of the first block portions 71a, 72a, and 73a. The second block portions 72b and 73b have a square planar shape. Each of the first block portion and the second block portion is described as being bonded to each other, but it may be manufactured as a single body using a mold or the like as described above. The thickness of the first block portions 71a, 72a, and 73a is the same as the thickness of the second block portions 72b and 73b. And the second block portion is disposed at the center of the plane of the first block portion.

도 5b 를 참조하면, 도 5a 에 도시된 단위 블록(71,72,73)들이 서로에 대하여 결합된 상태가 도시되어 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 중앙에 배치된 단위 블록의 제 2 블록부(73b)는 주변에 배치된 다른 단위 블록들의 제 1 블록부(71a)들에 의해 둘러싸이고, 중앙에 배치된 단위 블록의 제 1 블록부(점선으로 표시됨)는 주변에 배치된 다른 단위 블록들의 제 2 블록부(점선으로 표시됨)들에 의해 둘러싸이는 방식으로 결합된다. 위에 설명된 바와 같이 제 1 블록부와 제 2 블록부는 동일한 두께를 가지므로, 서로 결합된 단위 블록(71,72,73)들은 미리 결정된 두께를 가지는 판상의 형태를 가질 수 있으며, 결합된 단위 블록의 판상 형태의 가장자리를 유동층 반응기의 본체 내부 단면 형상에 적합화시킴으로써 분산판이 될 수 있다.Referring to FIG. 5B, the unit blocks 71, 72, and 73 shown in FIG. 5A are coupled to each other. As can be seen from the figure, the second block portion 73b of the unit block disposed at the center is surrounded by the first block portions 71a of the other unit blocks disposed in the periphery, The first block portion (indicated by a dotted line) of the other unit blocks arranged in the vicinity is coupled in such a manner as to be surrounded by a second block portion (indicated by a dashed line) of other unit blocks arranged in the periphery. As described above, since the first block portion and the second block portion have the same thickness, the unit blocks 71, 72, and 73 coupled to each other may have a plate-like shape having a predetermined thickness, To conform to the internal cross-sectional shape of the body of the fluidized bed reactor.

도 6a 내지 도 6c 에 도시된 것은 본 발명에 따라서 메탈 포옴으로 형성된 단위 블록의 또 다른 실시예에 대한 개략적인 사시도 및 단면도이다. 6A to 6C are schematic perspective views and cross-sectional views of another embodiment of a unit block formed of a metal foam according to the present invention.

도면을 참조하면, 단위 블록(81,82,83,84)들은 미리 결정된 동일한 두께 및 동일한 형상을 가진다. 단위 블록(81,82)을 뒤집은 상태에서 도시하면 단위 블록(83,84)이 된다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 블록부(81a,82a,83a)의 평면 형상은 정사각형 또는 직사각형일 수 있으며, 미리 결정된 두께를 가진다. 제 2 블록부(81b,82b,83b)의 평면 형상도 정사각형 또는 직사각형일 수 있고, 미리 결정된 두께를 가진다. 제 1 블록부(81a,82a,83a)의 평면상의 일측 변의 길이(W1)는 제 2 블록부(81b,82b,83b)의 평면상의 일측 변의 길이(W2)보다 크다. 또한 도면에 도시된 바와 같이, 제 2 블록부(81b,82b,83b)는 제 1 블록부(81a,82a,83a)의 일측으로부터 돌출된 상태로 배치된다. 결과적으로, 제 2 블록부(81b, 82b)와 겹치지 않은 제 1 블록부(81a,82a)의 평면상에는 "ㄷ" 자 형상의 평면이 존재하게 된다. 각각의 제 1 블록부와 제 2 블록부는 서로 접합된 상태로 설명되지만, 위에서 설명된 바와 같이 몰드 등을 이용하여 단일체로 제작될 수 있다. 제 1 블록부(81a,82a,83a)의 두께는 제 2 블록부(81b,82b.83b)의 두께와 동일하다. Referring to the drawings, the unit blocks 81, 82, 83, and 84 have the same predetermined thickness and the same shape. When the unit blocks 81 and 82 are turned upside down, they become unit blocks 83 and 84, respectively. As can be seen in the drawing, the planar shape of the first block portions 81a, 82a and 83a may be a square or a rectangle, and has a predetermined thickness. The planar shape of the second block portions 81b, 82b, 83b may also be a square or a rectangle, and has a predetermined thickness. The length W1 of one side on the plane of the first block portions 81a, 82a and 83a is larger than the length W2 of one side of the second block portions 81b, 82b and 83b on the plane. Also, as shown in the figure, the second block portions 81b, 82b, and 83b are disposed so as to protrude from one side of the first block portions 81a, 82a, and 83a. As a result, a "C" -like plane exists on the planes of the first block portions 81a and 82a which do not overlap with the second block portions 81b and 82b. Each of the first block portion and the second block portion is described as being bonded to each other, but it may be manufactured as a single body using a mold or the like as described above. The thickness of the first block portions 81a, 82a, 83a is equal to the thickness of the second block portions 81b, 82b, 83b.

도 6b 및 도 6c 를 참조하면, 도 6a 에 도시된 단위 블록(81,82,83,84)들이 서로에 대하여 결합된 상태가 도시되어 있다. 도 6b 에서 상하 방향을 제 1 방향으로 정의하면, 제 1 방향에서는 단위 블록의 제 2 블록부(82b)의 일부가 인접한 다른 단위 블록의 제 1 블록부(81a)상에 배치되고, 도 6b 에서 좌우 방향을 제 1 방향에 직각인 제 2 방향으로 정의한다면, 제 2 방향에서는 단위 블록의 제 1 블록부(83a)의 일부가 인접한 다른 단위 블록의 제 1 블록부(81a)상에 배치되는 방식으로 단위 블록들이 결합되는 것을 이해할 수 있다.Referring to FIGS. 6B and 6C, the unit blocks 81, 82, 83, and 84 shown in FIG. 6A are coupled to each other. 6B, a part of the second block portion 82b of the unit block is arranged on the first block portion 81a of the adjacent other unit block in the first direction, and in FIG. 6B, In the second direction, a part of the first block portion 83a of the unit block is disposed on the first block portion 81a of another adjacent unit block, if the left-right direction is defined as a second direction perpendicular to the first direction It is understood that the unit blocks are combined with each other.

이와 같이 결합된 단위 블록을 도면의 좌우 방향을 따라서 절단한 단면은 도 6c 에 도시된 단면 형상을 가질 것이다. 서로 결합된 단위 블록(81,82,83,84)들은 미리 결정된 두께를 가지는 판상의 형태를 가질 수 있으며, 가장자리를 유동층 반응기의 본체 내부 단면 형상에 적합화시킴으로써 분산판이 될 수 있다.
The cross section cut along the left and right directions of the unit block thus combined will have the cross sectional shape shown in Fig. 6C. The unit blocks 81, 82, 83, 84 coupled to each other may have a plate-like shape having a predetermined thickness, and may be a dispersion plate by adapting the edges to the internal cross-sectional shape of the fluidized bed reactor.

10. 반응기 본체 11. 신장부
12. 원료 기체 공급부 13. 분산판
21. 원료 기체 공급관 30.40.50. 분산판10. Reactor body 11. Extension portion
12. Raw gas supply 13. Dispersion plate
21. Raw material gas supply line 30.40.50. Scatter plate

Claims (10)

메탈 포옴(metal foam)으로 이루어진 단위 블록들이 서로 결합됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기용 분산판.Wherein a unit block made of a metal foam is bonded to each other, thereby forming a dispersion plate for a fluidized bed reactor for producing a carbon nanostructure. 제 1 항에 있어서,
상기 단위 블록들 각각은 미리 결정된 동일한 두께를 가지며, 3 각형, 4 각형, 5 각형 또는 6 각형중 어느 하나의 평면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기용 분산판.The method according to claim 1,
Wherein each of the unit blocks has a predetermined thickness and has a planar shape of any one of a triangular, tetragonal, pentagonal, or hexagonal shape. 제 1 항에 있어서,
상기 단위 블록들 각각은 미리 결정된 두께 및 정사각형 평면을 가지는 상부 블록부 및 하부 블록부를 가지고, 상부 블록부는 하부 블록부와 엇갈리게 배치됨으로써, 어느 하나의 단위 블록의 상부 블록부가 다른 하나의 단위 블록의 하부 블록부상에 놓이는 방식으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 카보나노구조물 제조용 유동층 반응기용 분산판.The method according to claim 1,
Each of the unit blocks has an upper block portion and a lower block portion each having a predetermined thickness and a square plane and the upper block portion is staggered from the lower block portion so that the upper block portion of any one unit block Wherein the fluidized bed reactor is coupled to the fluidized bed reactor in such a manner that it rests on the block. 제 1 항에 있어서,
상기 단위 블록들 각각은 미리 결정된 동일한 두께를 가지고, 상기 단위 블록들 각각은 동일한 각도로 경사진 측면을 가지며, 각각의 단위 블록은 경사진 측면이 서로 접하는 방식으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기용 분산판. The method according to claim 1,
Wherein each of the unit blocks has a predetermined thickness and each of the unit blocks has a side inclined at the same angle, and each of the unit blocks is joined to each other in such a manner that inclined side surfaces are in contact with each other. Dispersion Plates for Fluidized Bed Reactor for Nanostructure Fabrication. 제 1 항에 있어서,
상기 단위 블록들 각각은,
미리 결정된 두께를 가지고, 정사각형 평면 형상을 가지며, 상기 평면 형상의 모서리에서 모따기가 이루어진 제 1 블록부; 및,
상기 제 1 블록부상의 중앙에 배치되고, 미리 결정된 두께 및 정사각형 평면 형상을 가진, 제 2 블록부;를 가지고,
중앙에 배치된 단위 블록의 제 2 블록부는 주변에 배치된 다른 단위 블록들의 제 1 블록부들에 의해 둘러싸이고, 중앙에 배치된 단위 블록의 제 1 블록부는 주변에 배치된 다른 단위 블록들의 제 2 블록부들에 의해 둘러싸이는 방식으로 단위 블록들이 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기용 분산판.The method according to claim 1,
Wherein each of the unit blocks comprises:
A first block portion having a predetermined thickness and having a square planar shape and chamfered at an edge of the planar shape; And
And a second block portion disposed at the center of the first block portion and having a predetermined thickness and a square planar shape,
The second block portion of the unit block disposed at the center is surrounded by the first block portions of the other unit blocks arranged in the periphery and the first block portion of the unit block disposed at the center is surrounded by the second blocks Wherein the unit blocks are coupled to each other in such a manner that the unit blocks are surrounded by the plurality of unit blocks. 제 1 항에 있어서,
상기 단위 블록들 각각은,
미리 결정된 두께를 가지고 사각형 평면 형상을 가지는, 제 1 블록부 및,
상기 제 1 블록부상에 배치되고, 미리 결정된 두께 및 사각형 평면 형상을 가지고, 상기 제 1 블록부의 일측으로부터 일부가 돌출된, 제 2 블록부를 가지며,
상기 제 2 블록부의 사각형 평면 형상의 한 변은 상기 제 1 블록부의 사각형 평면 형상의 한 변보다 작고,
평면상의 제 1 방향에서는 하나의 단위 블록의 제 2 블록부의 일부가 인접한 다른 단위 블록의 제 1 블록부상에 배치되고,
상기 제 1 방향에 직각인 평면상의 제 2 방향에서는 하나의 단위 블록의 제 1 블록부의 일부가 인접한 다른 단위 블록의 제 1 블록부상에 배치되는 방식으로 단위 블록들이 결합되는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기용 분산판.The method according to claim 1,
Wherein each of the unit blocks comprises:
A first block portion having a rectangular planar shape with a predetermined thickness,
And a second block portion which is disposed on the first block portion and has a predetermined thickness and a rectangular planar shape and a part protrudes from one side of the first block portion,
Wherein one side of the rectangular block shape of the second block portion is smaller than one side of the rectangular block shape of the first block portion,
A part of the second block part of one unit block is arranged on the first block part of another adjacent unit block in the first direction on the plane,
And the unit blocks are coupled in such a manner that a part of the first block part of one unit block is arranged on the first block part of another adjacent unit block in a second direction on a plane perpendicular to the first direction. Dispersion Plates for Fluidized Bed Reactor for Structural Manufacturing. 반응기 본체; 및,
상기 반응기 본체 내부의 미리 결정된 위치에 배치되며, 메탈 포옴(metal foam)으로 이루어진 단위 블록들이 서로 결합됨으로써 이루어지는 분산판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기. A reactor body; And
And a dispersion plate disposed at a predetermined position inside the reactor body and having unit blocks made of metal foam bonded to each other. 제 7 항에 있어서,
상기 분산판은 반응기 본체 내부에 고정된 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기.8. The method of claim 7,
Wherein the dispersion plate is supported by a support fixed to the interior of the reactor body. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 분산판의 상부에 메탈 포옴 시트(metal foam sheet) 또는 와이어 메쉬가 배치되는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기.9. The method according to claim 7 or 8,
Characterized in that a metal foam sheet or wire mesh is disposed on the top of the dispersion plate. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 분산판의 상부에 메탈 포옴 시트(metal foam sheet) 및 와이어 메쉬가 배치되는 것을 특징으로 하는, 카본나노구조물 제조용 유동층 반응기.9. The method according to claim 7 or 8,
Characterized in that a metal foam sheet and a wire mesh are disposed on the top of the dispersion plate.
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