(57)【要約】  本発明は、気液分離装置に関し、本発明の一側面によれば、高さ方向に沿って積層可能な複数個の管状カラムを含むハウジングと、該ハウジングの内部に備えた回転軸と、該回転軸を回転させるための駆動部と、前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、前記回転コーンと離隔されるように前記管状カラムに装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる管状に形成された定置型コーンとを含む気液分離装置が提供される。
2016506864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ方向に沿って積層可能な複数個の管状カラムを含むハウジングと、
前記ハウジングの内部に備えた回転軸と、
前記回転軸を回転させるための駆動部と、
前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、
前記回転コーンと離隔されるように前記管状カラムに装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる管状に形成された定置型コーンと、を含むことを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
隣接する２つの管状カラムは分離可能に装着されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項３】
前記定置型コーンは前記管状カラムに分離可能に装着されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項４】
隣接する２つの管状カラム及び定置型コーンは一緒に締結されることを特徴とする請求項２に記載の気液分離装置。
【請求項５】
隣接する２つの管状カラム及び定置型コーンは一緒に分離されることを特徴とする請求項２に記載の気液分離装置。
【請求項６】
前記定置型コーンは上端部から放射状外側に延びた延長部を含み、
前記延長部は隣接する２つの前記管状カラムとの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項７】
前記延長部の外径は、前記管状カラムの内径より大きいことを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。
【請求項８】
前記延長部から外側に突出した第１締結部が形成され、
前記管状カラムの上端部と前記管状カラムの下端部の少なくとも１つには前記第１締結部に対応するように突出した第２締結部が形成され、
前記第１締結部と前記第２締結部は、締結手段により結合されることを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。
【請求項９】
第１締結部及び第２締結部は、前記管状カラムの円周方向に沿ってそれぞれ複数個設けられることを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。
【請求項１０】
前記延長部には貫通した締結孔が形成され、
前記管状カラムの上端部及び前記管状カラムの下端部のいずれか１つには前記締結孔に挿入される突起が形成され、
前記管状カラムの上端部及び前記管状カラムの下端部のうちの他の１つには前記締結孔に対応する位置に、前記突起が挿入されるための締結溝が形成されることを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。
【請求項１１】
前記管状カラムの上端部と前記管状カラムの下端部には、それぞれ第２締結部が設けられ、
隣接する２つの第２締結部は締結手段により結合されることを特徴とする請求項１０に記載の気液分離装置。
【請求項１２】
前記延長部は管状カラムの上端部または管状カラムの下端部に対応する傾斜が設けられることを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。
【請求項１３】
前記定置型コーンは前記管状カラムと一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項１４】
前記管状カラムの上端部と前記管状カラムの下端部の少なくとも１つには、外側に突出した第２締結部が形成され、
隣接する２つの管状カラムの第２締結部は、締結手段により結合されることを特徴とする請求項１３に記載の気液分離装置。
【請求項１５】
各管状カラムに形成された定置型コーンの形成高さは互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項１６】
前記定置型コーンは前記管状カラムに溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項１７】
複数個の管状カラムは前記ハウジングの上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが低くなることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項１８】
複数個の管状カラムは前記ハウジングの上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが高くなることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項１９】
複数個の管状カラムは、前記ハウジングの上端部から下端部に行くにつれて、それぞれの高さが減少してから増加することを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項２０】
複数個の管状カラムは前記ハウジングの上端部から下端部に行くにつれて、それぞれの高さが増加してから減少することを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離装置に関し、処理容量を可変させることができる気液分離装置（Apparatus for separating gas and liquid）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、化学反応に介して生成物を得るためには反応装置を必要とする。このような反応装置として、通常１つの反応器に原料生成物を添加した後に撹拌を行う回分式反応器が使用される。しかしながら回分式反応器を使用する場合、早い物質伝達速度を必要とする反応では十分な反応が行われないために多量の未原料生成物が発生し得る。さらに、触媒を使用する場合、触媒の分離工程が必須となるので、大容量になるほどコストが上がってしまう問題点があった。
【０００３】
特許文献１にはスピニングディスク反応装置（Ｓpinning Disk Reactor）が開示されているが、スピニングディスクが水平に配置されているため、原料反応物のディスク内の滞留時間が短いという問題点があった。そのために傾斜を有するディスク、すなわちコーンを設けることで、原料反応物の滞留時間を向上させることができるスピニングコーンカラム（spinning cone column、 SCC）が提案されている。
【０００４】
前記スピニングコーンカラムは１つのカラム内部に交互に設置された回転コーンと定置型コーンを含む。しかし、装置が大きくなると、装置の組み立てと解体とが容易でなく、且つ処理容量を増大する必要がある場合、装置を拡張することができない問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国特許公報第１０−９６１，７６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、組み立てと解体が容易な気液分離装置を提供することにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、処理容量を拡張することができる気液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、高さ方向に沿って積層可能な複数個の管状カラムを含むハウジングと、該ハウジングの内部に備えた回転軸と該回転軸を回転させるための駆動部と、前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、前記回転コーンと離隔されるように前記管状カラムに装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる管状に形成された定置型コーンとを含む気液分離装置が提供される。
【０００９】
ここで、隣接する２つの管状カラムは分離可能に装着される。
【００１０】
また、前記定置型コーンは前記管状カラムに分離可能に装着される。
【００１１】
また、隣接する２つの管状カラム及び定置型コーンは一緒に締結される。
【００１２】
また、隣接する２つの管状カラム及び定置型コーンは一緒に分離される。
【００１３】
また、前記定置型コーンは上端部から放射状外側に延びた延長部を含み、前記延長部は隣接する２つの前記管状カラムとの間に配置される。
【００１４】
また、前記延長部の外径は、前記管状カラムの内径より大きくなる。
【００１５】
また、前記延長部から外側に突出した第１締結部が形成され、前記管状カラムの上端部と前記管状カラムの下端部の少なくとも１つには、前記第１締結部に対応するように突出した第２締結部が形成され、前記第１締結部と前記第２締結部は締結手段により結合される。
【００１６】
また、第１締結部及び第２締結部は、前記管状カラムの円周方向に沿ってそれぞれ複数個設けられる。
【００１７】
また、前記延長部には貫通した締結孔が形成され、前記管状カラムの上端部及び前記管状カラムの下端部のいずれか１つには前記締結孔に挿入される突起が形成され、前記管状カラムの上端部及び前記管状カラムの下端部のうちの他の１つには、前記締結孔に対応する位置に、前記突起が挿入されるための締結溝が形成される。
【００１８】
また、前記管状カラムの上端部と前記管状カラムの下端部には、それぞれ第２締結部が設けられ、隣接する２つの第２締結部は、締結手段により結合される。
【００１９】
また、前記延長部は、管状カラムの上端部または管状カラムの下端部に対応する傾斜が設けられる。
【００２０】
また、前記定置型コーンは、前記管状カラムと一体に形成される。
【００２１】
また、前記管状カラムの上端部と前記管状カラムの下端部の少なくとも１つには、外側に突出した第２締結部が形成され、隣接する２つの管状カラムの第２締結部は締結手段により結合される。
【００２２】
また、各管状カラムに形成された定置型コーンの形成高さは互いに異なってもよい。
【００２３】
また、前記定置型コーンは前記管状カラムに溶接される。
【００２４】
また、複数個の管状カラムは、前記ハウジングの上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが低くなることができる。
【００２５】
また、複数個の管状カラムは前記ハウジングの上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが高くなることができる。
【００２６】
また、複数個の管状カラムは前記ハウジングの上端部から下端部に行くにつれてそれぞれの高さが減少してから増加することができる。
【００２７】
また、複数個の管状カラムは前記ハウジングの上端部から下端部に行くにつれてそれぞれの高さが増加してから減少することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の少なくとも１つの実施形態に係る気液分離装置は、次のような効果を有する。
【００２９】
高さ方向に沿って積層され得る複数個の管状カラムを含み、それによって、組み立てと解体が容易であって、且つ処理容量を増大する必要がある場合に装置を簡便に拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る気液分離装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る気液分離装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る気液分離装置の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る気液分離装置の断面図である。
【図５】図１に示す気液分離装置に締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の分解斜視図である。
【図６】図２に示す気液分離装置に締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の断面図である。
【図７】図２に示す気液分離装置に締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の断面図である。
【図８】図２に示す気液分離装置に締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の断面図である。
【図９】図２に示す気液分離装置に締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の断面図である。
【図１０】図２に示す気液分離装置の管状カラムの上下端に傾斜が形成された状態の断面図である。
【図１１】図２に示す気液分離装置において延長部が除去された状態の断面図である。
【図１２】図２に示す気液分離装置において延長部が除去された状態の断面図である。
【図１３】図２に示す気液分離装置において延長部が除去された状態の断面図である。
【図１４】図２に示す気液分離装置において定置型コーンが管状カラムと一体に形成された状態の断面図である。
【図１５】図２に示す気液分離装置において定置型コーンが管状カラムと一体に形成された状態の断面図である。
【図１６】図２に示す気液分離装置において定置型コーンが管状カラムと一体に形成された状態の断面図である。
【図１７】図２に示す気液分離装置において複数個の管状カラムの高さが互いに異なる状態の断面図である。
【図１８】図２に示す気液分離装置において複数個の管状カラムの高さが互いに異なる状態の断面図である。
【図１９】図２に示す気液分離装置において複数個の管状カラムの高さが互いに異なる状態の断面図である。
【図２０】図２に示す気液分離装置において複数個の管状カラムの高さが互いに異なる状態の断面図である。
【図２１】本発明に係る気液分離装置の一作動状態を説明するための断面図である。
【図２２】本発明に係る気液分離装置の一作動状態を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態に係る気液分離装置について詳細に説明する。
【００３２】
また、図面符号とは関係なく、同一であるかまたは対応される構成要素は、同一または類似の参照番号を付与し、これに関する重複説明は省略するものとし、説明の便宜上に、図示する各構成部材の大きさ及び形状は誇張または縮小され得る。
【００３３】
図１は本発明の一実施形態に係る気液分離装置の分解斜視図であり、図２ないし図４は本発明の実施形態に係る気液分離装置の断面図である。
【００３４】
図１ないし図４を参照すると、本発明の一実施形態に係る気液分離装置は、ハウジング１００と該ハウジング１００の内部に備えた回転軸１２０及び該回転軸１２０を回転させるための駆動部１２５を含む。
【００３５】
このとき、前記ハウジング１００は、高さ方向に沿って積層可能な複数個の管状カラム１１０を含む。
【００３６】
また、前記気液分離装置は、前記回転軸１２０を中心に回転するように前記回転軸１２０に装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる回転コーン１３０及び前記回転コーン１３０と離隔されるように前記管状カラム１１０に装着され、上端部から下端部に行くほど直径が小さくなる管状に形成された定置型コーン１４０を含む。
【００３７】
前記ハウジング１００は内部に、回転軸１２０、回転コーン１３０及び定置型コーン１４０を収容するための空間が備えられ、高さ方向に沿って延びた管状に形成される。ここで、ハウジング１００はＮ個（Ｎは２以上の自然数）の管状カラム１１０が多段に積層されて結合されたものである。すなわち、Ｎ個の管状カラム１１０を高さ方向に積層し、隣接する管状カラム１１０を結合するとハウジング１００を形成することができる。
【００３８】
したがって、管状カラム１１０を１つずつ積層しながらハウジング１００を容易に組み立てることができ、管状カラム１１０を１つずつ分離しながらハウジング１００を容易に解体することができる。また、気液分離装置の処理容量を増大する必要がある場合、管状カラム１１０をさらに積層及び組み立てることで、気液分離装置の処理容量を増加することができる。
【００３９】
組み立てと解体の作業効率を高めるために、隣接する２つの管状カラム１１０は分離可能に装着または組み立てられる。また、前記定置型コーン１４０は前記管状カラム１１０に分離可能に装着され得る。
【００４０】
一実施態様において、隣接する２つの管状カラム１１０及び定置型コーン１４０は一緒に締結され得る。また、隣接する２つの管状カラム１１０及び定置型コーン１４０は一緒に分離され得る。具体的には、１つの締結手段１１６を介して隣接する２つの管状カラム１１０及び定置型コーン１４０は一緒に締結することができる。同様に、１つの締結手段１１６を除去するで、隣接する２つの管状カラム１１０及び定置型コーン１４０は一緒に分離され得る。
【００４１】
まずは、隣接する２つの管状カラム１１０を連結する構造を説明する。各管状カラム１１０には、上端部及び下端部の少なくとも１つから外側に突出した第２締結部１１５が設けられる。前記管状カラム１１０の上端部と前記管状カラム１１０の下端部にはそれぞれ第２締結部が設けられる。
【００４２】
隣接する２つの管状カラム１１０が高さ方向に沿って積層された状態で、隣接する２つの第２締結部１１５は、締結手段１１６を介して結合され得る。このとき、前記締結手段１１６は、少なくとも１つの第２締結部１１５を貫通することができる。
【００４３】
一方、説明の便宜上、図１に基づいて、上部に位置した管状カラムを第１管状カラムと称し、前記第１管状カラムの下部に位置する管状カラムを第２管状カラムと称する。このとき、第１管状カラムと第２管状カラムは積層された状態であって、高さ方向に沿って隣接することになる。
【００４４】
第１管状カラムと第２管状カラムには、それぞれ外側に突出した第２締結部１１５が設けられる。一実施態様において、第１管状カラムの第２締結部１１５は、前記第１管状カラムの下端部に設けられ、第２管状カラムの第２締結部１１５は前記第２管状カラムの上端部に設けられる。勿論、第１管状カラムには、上端部にも第２締結部１１５が設けられ、第２管状カラムには下端部に第２締結部１１５が設けられる。ここで、第２締結部１１５は、前記管状カラムの円周方向に沿ってそれぞれ複数個設けられる。
【００４５】
このとき、第１管状カラムの下端部に設けられた第２締結部１１５と第２管状カラムの上端部に設けられた第２締結部１１５は、締結手段１１６を介して締結され得る。上記の他に、第１管状カラムの下端部に設けられた第２締結部１１５と第２管状カラムの上端部に設けられた第２締結部１１５は溶接され得る。
【００４６】
また、管状カラム１１０の材質は、例えばステンレスとすることができるが、必ずこれに限定されない。
【００４７】
また、ハウジング１００は、前記ハウジング１００に反応物が供給されるための第１供給部１０３及びハウジング１００に気体が供給されるための第２供給部１０５をそれぞれ備えることができる。
【００４８】
このとき、反応物は重力で下側（高さ方向の下端部）に移動するので、反応物を供給するための第１供給部１０３は最上側に配置された管状カラム１１０に備えられる。ここで、第１供給部１０３は２つ以上の反応物を供給することができるように、２つ以上備えられる。
【００４９】
また、気体は、反応物と反対方向である上側（高さ方向の上端部)に移動しながら反応物と反応するので、気体を供給する第２供給部１０５は最下側に配置された管状カラム１１０に備えられる。
【００５０】
一方、前記ハウジング１００は、ハウジング１００から残余気体を排出するための排出部１０７及びハウジング１００から生成物を収集するための収集部１０９をそれぞれ備えることができる。
【００５１】
そこで、残余気体はハウジング１００の上側に移動しながら反応物と反応した後の気体であるので、残余気体を排出する排出部１０７は最上側に配置された管状カラム１１０に備えられる。
【００５２】
また、生成物は、反応物がハウジング１００の下側に移動しながら気体と反応したり、気体処理されて生成したものであるので、生成物を収集する収集部１０９は最下側に配置された管状カラム１１０に備えられる。
【００５３】
すなわち、第１供給部１０３と排出部１０７は、最上側に配置された管状カラム１１０に備えられ、第２供給部１０５と収集部１０９は最下側に配置された管状カラム１１０に備えられる。説明の便宜上、第１供給部１０３と排出部１０７がそれぞれ設けられた管状カラムを上部エンドキャップと称し、第２供給部１０５と収集部１０９がそれぞれ設けられた管状カラムを下部エンドキャップと称することができる。この場合、上部及び下部エンドキャップには、上述の第２締結部１１５が設けられる。
【００５４】
ただし、第１供給部１０３、第２供給部１０５、排出部１０７、及び収集部１０９の位置は例示的なものであって、必ず上述の位置に限定されない。
【００５５】
例えば、図２を参照すると、第１供給部１０３は、管状カラム１１０の側面に形成され、排出部１０７は管状カラム１１０の上面に形成され得る。
【００５６】
上記の他に、図３を参照すると、第１供給部１０３が管状カラム１１０の上面に形成され、排出部１０７が管状カラム１１０の側面に形成され得る。
【００５７】
さらに、第１供給部１０３と排出部１０７は、必ず最上側に配置された管状カラム（上部エンドキャップ）１１０に一緒に備えなくてもよく、最上側からｎ番目（ｎは２以上の自然数）管状カラム１１０に備え得る。例えば、図４を参照すると、第１供給部１０３は最上側から２番目の管状カラム１１０に備えられる。これと同様に、第２供給部１０５と収集部１０９は、必ず最下側に配置された管状カラム１１０に備えなくてもよく、最下側からｎ番目（ｎは２以上の自然数）管状カラム１１０に備え得る。
【００５８】
前記回転軸１２０は、回転コーン１３０を回転させる役割をするもので、ハウジング１００の内部にハウジング１００の高さ方向（例えば、上下方向）に沿って形成される。
【００５９】
ここで、前記回転軸１２０は、モータのような駆動部１２５と連結され、前記駆動部１２５は前記回転軸１２０を回転させる機能を行う。
【００６０】
一方、前記回転コーン１３０は前記回転軸１２０を中心に回転するように前記回転軸１２０に装着される。また、前記回転コーン１３０は前記ハウジング１１０の高さ方向において上端から下端に行くほど直径が小さくなり得る。具体的には、前記回転コーン１３０は上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状に形成され得る。また、回転コーン１３０は縦断面で見た場合に、全体的に「Ｖ」字型に形成され得る。
【００６１】
前記回転コーン１３０は、その下端部が前記回転軸１２０に設けられる。前記回転コーン１３０に反応物が投入されると、反応物は遠心力によって回転コーン１３０に沿って広がって、上端まで移動した後に下部に位置する定置型コーン１４０に伝達される。
【００６２】
また、前記定置型コーン１４０は前記回転コーン１３０と離隔されるようにハウジング１１０に固定される。また、前記定置型コーン１４０は前記ハウジング１１０の高さ方向において上端から下端に行くほど直径が小さくなり得る。具体的には、前記定置型コーン１４０は上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状に形成され得る。定置型コーン１４０は、縦断面で見た場合に、全体的に「Ｖ」字型に形成され得る。
【００６３】
また、前記定置型コーン１４０は、管状カラム１１０の内部または隣接する２つの管状カラム１１０との間に固定され得る。また、前記定置型コーン１４０は、前記管状カラム１１０に一体に固定されたり、分離可能に固定され得る。一方、前記定置型コーン１４０は前記管状カラム１１０に一体に設けられ得る。
【００６４】
また、前記定置型コーン１４０は回転コーン１３０と離隔され、回転コーン１３０の外側を覆う形状に形成されるので、定置型コーン１４０は回転コーン１３０から反応物を受け入れることができる。また、定置型コーン１４０と回転コーン１３０は相互に１つずつ備えられる。
【００６５】
ここで、定置型コーン１４０と回転コーン１３０の大きさや間隔は調節され得る。このように、定置型コーン１４０と回転コーン１３０の大きさや間隔を調節することで、多様な反応物の物性に適切に対応することができる。
【００６６】
一方、定置型コーン１４０は、管状カラム１１０とは別に形成され、管状カラム１１０に締結手段１１６や溶接などの多様な方式で固定され得る。
【００６７】
一実施態様において、定置型コーン１４０は、上端部から放射状外側に延びた延長部１４５を含むことができる。このような延長部１４５の外径は、管状カラム１１０の内径より大きくなり得る。よって、延長部１４５は隣接する２つの管状カラム１１０との間に配置され得る。具体的には、前記延長部１４５は、第１管状カラムの下端と第２管状カラムの上端との間に配置され得る。
【００６８】
このとき、定置型コーン１４０には、延長部１４５から外側に突出した第１締結部１４７が形成され得る。また、管状カラム１１０の上端と管状カラム１１０の下端のうち少なくとも１つには、第１締結部１４７に対応するように突出した第２締結部１１５が形成され得る。また、第１締結部１４７及び第２締結部１１５は、前記管状カラム１１０の円周方向に沿ってそれぞれ複数個設けられる。
【００６９】
ここで、第１締結部１４７と第２締結部１１５は、ねじとボルトなどの締結手段１１６を介して結合したり、溶接により結合することができる。
【００７０】
図５は、図１に示す気液分離装置に、締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の分解斜視図であり、図６ないし図９は、図２に示す気液分離装置に、締結孔、突起、及び締結溝が追加された状態の断面図である。
【００７１】
図５ないし図９を参照すると、締結孔１４９と突起１１７を利用して延長部１４５を管状カラム１１０に結合することができる。
【００７２】
具体的には、延長部１４５には、上下方向に貫通した締結孔１４９が形成され得る。
【００７３】
また、前記管状カラム１１０の上端部及び前記管状カラム１１０の下端部のいずれか１つには、前記締結孔１４９に挿入される突起１１７が形成され得、前記管状カラム１１０の上端部及び前記管状カラム１１０の下端部のうちの他の１つには前記締結孔１４９に対応する位置に、前記突起１１７が挿入されるための締結溝１１９が形成され得る。
【００７４】
具体的には、管状カラム１１０の下端には、締結孔１４９が挿入される突起１１７が設けられ、管状カラム１１０の上端には締結孔１４９に対応する位置に締結溝１１９が設けられる。よって、延長部１４５の締結孔１４９と管状カラム１１０の上端に形成された締結溝１１９を整列した後、管状カラム１１０の下端に形成された突起１１７を挿入すると、管状カラム１１０の上端と管状カラム１１０の下端との間に定置型コーン１４０の延長部１４５が固定され得る。
【００７５】
ただし、必ず管状カラム１１０の下端に突起１１７が形成され、管状カラム１１０の上端に締結溝１１９が形成されなくてもよい。図８及び図９を参照すると、管状カラム１１０の上端に突起１１７が形成され、管状カラム１１０の下端に締結溝１１９が形成され得る。
【００７６】
また、図６及び図８を参照すると、第２締結部１１５に、ねじとボルトなどの締結手段１１６を挿入して隣接する管状カラム１１０を結合することができる。
【００７７】
上記の他に、図７及び図９を参照すると、第２締結部１１５なしに、突起１１７と締結溝１１９を利用して隣接する管状カラム１１０を結合することができる。このとき、突起１１７と締結溝１１９は溶接で結合されたり、突起１１７と締結溝１１９にねじ山が形成されて両者がねじ結合され得る。
【００７８】
図１０は、図２に示す気液分離装置の管状カラムの上下端に傾斜が形成された状態の断面図である。
【００７９】
図６を参照すると、管状カラム１１０の上端と管状カラム１１０の下端に傾斜が設けられた場合、定置型コーン１４０の延長部１４５も管状カラム１１０の上端と管状カラム１１０の下端に対応する傾斜を有し得る。
【００８０】
一方、定置型コーン１４０には、延長部１４５が形成され得ない。
【００８１】
図１１ないし図１３は、図２に示す気液分離装置において上述の延長部が除去された状態の断面図である。前記定置型コーン１４０は、前記管状カラム１１０と一体に形成されたり、溶接により直接結合され得る。このとき、各管状カラム１１０に形成された定置型コーン１４０の形成高さ（固定位置）は互いに異なってよい。
【００８２】
例えば、図１１ないし図１３を参照すると、溶接により定置型コーン１４０の上端部を管状カラム１１０の内側面に直接結合することができる。このとき、図１１を参照すると、定置型コーン１４０の上端部は管状カラム１１０の上端部に結合され得る。図１２を参照すると、定置型コーン１４０の上端部は管状カラム１１０の下端部に結合され得る。図１３を参照すると、定置型コーン１４０の上端部は管状カラム１１０の上端と下端との間に結合され得る。
【００８３】
図１４ないし図１６は、図２に示す気液分離装置において定置型コーンが管状カラムと一体に形成された状態の断面図である。
【００８４】
図１４ないし図１６を参照すると、定置型コーン１４０は管状カラム１１０と一体に形成され得る。すなわち、定置型コーン１４０は管状カラム１１０の内側面から延長され得る。図１４を参照すると、定置型コーン１４０の上端部は管状カラム１１０の上端部から延長され得る。また、図１５を参照すると、定置型コーン１４０の上端部は管状カラム１１０の下端部から延長され得る。また、図１６を参照すると、定置型コーン１４０の上端部は、管状カラム１１０の上端と下端との間の位置から延長され得る。
【００８５】
図１７ないし図２０は、図２に示す気液分離装置において複数個の管状カラムの高さが互いに異なる状態の断面図である。
【００８６】
Ｎ個の管状カラム１１０の高さは互いに同一であってもよいが、必ずこれに限定されず、高さが互いに異なってよい。
【００８７】
例えば、図１７を参照すると、Ｎ個の管状カラム１１０は、ハウジング１００の上端から下端に行くほどそれぞれの高さが低くなる（ｈ１＞ｈ２＞ｈ３）。このように、管状カラム１１０の高さがハウジング１００の上端部から下端部に行くほど低くなると、除去対象物の移動経路が確保されて反応物の移動を円滑に行うことができ、運転効率を向上させることができる。特に、揮発性モノマー（Ｍｏｎｏｍｅｒ）を含むポリマー（Ｐｏｌｙｍｅｒ）内の残余モノマー除去に流用することができる。
【００８８】
それだけでなく、図１８を参照すると、Ｎ個の管状カラム１１０は、ハウジング１００の上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが高くなる（ｈ１＜ｈ２＜ｈ３）。
【００８９】
また、図１９及び図２０を参照すると、Ｎ個の管状カラム１１０は、ハウジング１００の上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが減少してから増加することができる（ｈ１＞ｈ２、ｈ２＜ｈ３、図１９参照）。
【００９０】
一実施態様において、前記ハウジング１００の最上端に位置した管状カラムの高さｈ１と前記ハウジング１００の最下端に位置した管状カラムの高さｈ３は、前記ハウジング１００の中央部に位置した管状カラムの高さｈ２よりそれぞれ高く形成され得る。また、前記ハウジング１００の中央部には、等しい高さｈ２を有する複数個の管状カラムが順に積層され得る。また、前記ハウジング１００の最上端に位置した管状カラムの高さｈ１と前記ハウジング１００の最下端に位置した管状カラムの高さｈ３は同一とすることができる。
【００９１】
上記の他に、Ｎ個の管状カラム１１０は、ハウジング１００の上端部から下端部に行くほどそれぞれの高さが増加してから減少することができる（ｈ１＜ｈ２、ｈ２＞ｈ３、図２０参照）。このように、Ｎ個の管状カラム１１０の高さを多様に調節することで、ハウジング１００内部で行われる反応や処理効果を極大化することができる。
【００９２】
図２１及び図２２は、本発明に係る気液分離装置の一作動状態を説明するための断面図である。
【００９３】
図２１を参照すると、駆動部１２５を作動して回転コーン１３０を回転させ、反応物を、第１供給部１０３を介してハウジング１００に供給し（Ａ）、気体を、第２供給部１０５を介してハウジング１００に供給する（Ｂ）。
【００９４】
このとき、反応物は揮発性モノマーを含むポリマーであれば、特に制限されないが、例えばＰＶＣ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＡＢＳ、及びＰＢＬラテックスからなる群から選択されたものとすることができる。さらに、気体は反応物に熱を供給することができる高温のスチームとすることができる。
【００９５】
図２２を参照すると、ハウジング１００に供給された反応物は、回転コーン１３０に伝達された後、遠心力により回転コーン１３０の上端に移動する。その後、回転コーン１３０から落下し、定置型コーン１４０に伝達される。
【００９６】
定置型コーン１４０に伝達された反応物は、定置型コーン１４０の傾斜に沿って定置型コーン１４０の下端に移動した後、定置型コーン１４０から落下し、再び回転コーン１３０に伝達される。
【００９７】
一方、ハウジング１００に供給された気体は上側に移動しながら、反応物と反応する。このとき、回転コーン１３０の遠心力により反応物が薄く広がった状態であるので、気体と反応物とは広い面積で反応することができる。このように、反応物が気体と反応すると、反応物のうちの揮発性有機化合物は除去され、揮発性有機化合物と気体とが含まれた残余気体は排出部１０７から排出される（Ｃ）。
【００９８】
また、揮発性有機化合物が除去された反応物生成物は、収集部１０９に収集される（Ｄ）。一方、反応物と気体との反応を効果的に行うため、ハウジング１００の内部の圧力を減圧したり、加圧することができる。
【００９９】
上述のように、本発明に係る気液分離装置は、反応物と気体とを反応させて反応物のうちの揮発性有機化合物を除去する気液反応器とすることができる。ただし、反応物と気体は、必ず化学的反応をしなくてもよい。例えば、本発明に係る気液分離装置は、気体接触を介して物質を分離するのに用いられる。具体的には、液状の混合物を気体（特に、高温の気体）と接触させて前記混合物に含有された物質（例えば、揮発性物質など）を分離するのに用いられる。
【０１００】
ただし、前記混合物は、液相の物質に気相の物質が溶解されている二相成分系混合物の場合に限定されず、固相の物質をさらに含む三相成分系混合物とすることができる。すなわち、本発明に係る気液分離装置は、二相成分系物質分離だけでなく、三相成分系物質の分離にも用いられる。
【０１０１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の一実施形態によれば、組み立てと解体が容易にて、処理容量を増大する必要がある場合装置を簡便に拡張することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  ハウジング
１０３  第１供給部
１０５  第２供給部
１０７  排出部
１０９  収集部
１１０  管状カラム
１１５  第２締結部
１１６  締結手段
１１７  突起
１１９  締結溝
１２０  回転軸
１２５  駆動部
１３０  回転コーン
１４０  定置型コーン
１４５  延長部
１４７  第１締結部
１４９  締結孔
【図１】
2016506864.tif 000003
【図２】
2016506864.tif 000004
【図３】
2016506864.tif 000005
【図４】
2016506864.tif 000006
【図５】
2016506864.tif 000007
【図６】
2016506864.tif 000008
【図７】
2016506864.tif 000009
【図８】
2016506864.tif 000010
【図９】
2016506864.tif 000011
【図１０】
2016506864.tif 000012
【図１１】
2016506864.tif 000013
【図１２】
2016506864.tif 000014
【図１３】
2016506864.tif 000015
【図１４】
2016506864.tif 000016
【図１５】
2016506864.tif 000017
【図１６】
2016506864.tif 000018
【図１７】
2016506864.tif 000019
【図１８】
2016506864.tif 000020
【図１９】
2016506864.tif 000021
【図２０】
2016506864.tif 000022
【図２１】
2016506864.tif 000023
【図２２】
2016506864.tif 000024
【国際調査報告】
2016506864.tif 000025
2016506864.tif 000026
2016506864.tif 000027
2016506864.tif 000028