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KR101282373B1 - 분급기 기능을 갖춘 쿠에트-테일러 결정화기 - Google Patents

분급기 기능을 갖춘 쿠에트-테일러 결정화기 Download PDF

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KR101282373B1
KR101282373B1 KR1020110122413A KR20110122413A KR101282373B1 KR 101282373 B1 KR101282373 B1 KR 101282373B1 KR 1020110122413 A KR1020110122413 A KR 1020110122413A KR 20110122413 A KR20110122413 A KR 20110122413A KR 101282373 B1 KR101282373 B1 KR 101282373B1
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KR
South Korea
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kuet
taylor
reactor
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crystallized
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KR1020110122413A
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양대륙
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고려대학교 산학협력단
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    • 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
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1806—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a turbulent flow of the reactants, such as in centrifugal-type reactors, or having a high Reynolds-number
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D9/00—Crystallisation

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 결정의 성장과 분급을 동시에 처리하고, 원하는 크기의 결정을 생산할 수 있는 쿠에트-테일러 결정화기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치는 결정의 성장과 분급을 동시에 처리할 수 있으며, 또한 반응기의 회전속도, 대상 물질의 유입속도를 조절하여 원하는 크기를 가진 결정의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 원하지 않는 크기의 결정은 환류 루프를 통하여 재용액화시켜서 다시 처리할 수 있어 원하는 크기를 가진 결정을 고효율적으로 연속해서 생산할 수 있어 정밀화학, 의약, 식품 산업 등 다양한 분야에 활용이 가능하다.

Description

분급기 기능을 갖춘 쿠에트-테일러 결정화기{Couette-taylor crystallizer functioning with classifier}
본 발명은 쿠에트-테일러 결정화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 결정의 성장과 분급을 동시에 처리하고, 원하는 크기의 결정을 생산할 수 있는 쿠에트-테일러 결정화기에 관한 것이다.
일반적으로 생물, 물리 및 화학 반응에서 촉매, 기질 등의 균질성 확보를 위해 교반 탱크형(stirred tank) 반응기가 연구용뿐 아니라 산업용으로도 널리 이용되고 있다. 그러나, 이들 교반 탱크형 반응기는 스케일-업(scale up)이 쉽지 않고 터빈(turbine)의 주위에서의 힘과 멀리 떨어져 있는 곳에서의 힘이 일정치 않으며, 높은 장치비용 및 에너지 소실(dissipation), 연속식 공정으로의 적용이 어려움 등의 문제점을 내포하고 있다.
결정화 공정으로 현재 사용하고 있는 회분식 반응기는 장치 제작비용이 고가이며, 에너지 비용이 높고, 균일한 입자 제조가 불가능하며 재연성이 떨어지는 기술적인 한계점이 있다. 또한, 결정화 과정에서 투입되는 용매의 양이 많고, 순도에 따라 결정 입자 크기가 작거나 무정형이 잔류될 경우 후속공정인 분리공정 작업 시간이 증가되거나 분리가 불가능하여 고효율의 결정화 분리공정 시스템이 필요한 실정이다.
또한, 결정화 공정의 선행연구 중에서 연속식 교반탱크형(stirred tank type) 반응기인 MSMPR(Mixed suspension and mixed product removal) 반응기가 있다. 하지만, MSMPR 반응기의 경우 교반기에서의 교반속도 증가시에 입자의 크기가 증가되고, 교반기의 회전에 따라 용액 내에서 국지적으로 불균일하게 발생할 수 있고, 이로 인한 용매의 과포화도의 변화에 따라 입자의 크기 분포가 상대적으로 넓게 나타나 균일도를 보장할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 특허 제721857호 및 제721868호에 쿠에트-테일러 와류(Couette-Taylor vortics)를 형성하는 반응기를 이용하여 결정화공정 시스템에 관한 것이 있으나, 여전히 분급 기능을 갖추어서 결정 입자의 크기별로 균일한 결정의 수득을 가능하게 하는 결정화기의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 결정의 성장과 분급을 동시에 처리하고, 내부 실린더의 회전 속도, 용액의 유입속도 등을 조절하여 원하는 크기나 분포를 가진 결정을 수득할 수 있는 쿠에트-테일러 와류 반응장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 쿠에트-테일러 와류 반응장치를 이용하여 원하는 크기나 분포를 가진 결정을 수득할 수 있는 결정화 분리방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여,
외부 고정 원통과 구동 모터에 의해서 회전하는 내부 실린더로 이루어진 원통형 쿠에트-테일러 반응기;
상기 쿠에트-테일러 반응기에 결정화시킬 정제 물질을 포함하는 용액을 유입시키는 유입구;
상기 쿠에트-테일러 반응기의 하단부에서 상단부까지 일정한 간격으로 설치되고, 결정화된 정제 물질을 각각 배출하는 복수 개의 배출구;
상기 복수 개의 배출구 및 유입구와 연결되어 있고, 상기 복수 개의 배출구에서 수득한 결정화된 정제 물질을 재용액화시키는 용해기;를 포함하고, 상기 복수 개의 배출구는 상단부에 연결된 배출구일수록 배출되는 결정 물질의 크기가 작아지는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 유입구는 상기 용액의 유입속도를 조절하는 수단으로서, 밸브 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 상기 내부 실린더를 회전시키는 구동모터는 회전속도를 조절하는 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 상기 복수 개의 배출구는 각각 독립적으로 결정화된 정제 물질을 수득하는 제1 배관과, 결정화된 정제 물질을 상기 용해기로 이송시키는 제2 배관을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 상기 유입구는 상기 용액을 상기 내부 실린더로 유입시키는 제3 배관과 상기 용해기에서 재용액화된 용액을 상기 내부 실린더로 유입시키는 제4 배관을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 상기 쿠에트-테일러 와류 반응장치는 반응 후, 복수 개의 배출구 중 어느 하나의 배출구의 제1 배관은 열고, 제2 배관은 닫으며, 나머지 배출구의 제1 배관 모두를 닫고, 제2 배관 모두를 열어 원하는 크기로 결정화된 정제 물질을 수득할 수 있으며, 원하지 않는 크기로 결정화된 정제물질은 상기 용해기로 이송하여 재용액화시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 상기 유입구의 직경은 1-3 ㎜이고, 상기 복수 개 배출구의 직경은 1-3 ㎜이며, 상기 외부 고정 원통의 길이는 200-300 ㎜이고, 상기 외부 고정 원통의 직경 40-45 ㎜이며, 상기 내부 실린더의 직경 35-40 ㎜일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 상기 복수 개의 배출구는 직경이 0.01-1 ㎛의 크기로 정제된 물질을 배출하고, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 하단부에 위치한 제1 배출구; 직경이 1-100 ㎛의 크기로 정제된 물질을 배출하고, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 중앙부에 위치한 제2 배출구; 및 직경이 100 ㎛-1 ㎜의 크기로 정제된 물질을 배출하고, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 상단부에 위치한 제3 배출구로 이루어진 3 개의 배출구일 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여,
(a) 결정화시킬 정제 물질을 포함하는 용액을 제1항에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응 장치에 유입시키는 단계;
(b) 상기 쿠에트-테일러 와류 반응 장치의 내부 실리더를 회전시켜 실린더 내에서 테일러 와류를 형성시키는 단계; 및
(c) 상기 쿠에트-테일러 와류 반응 장치의 복수의 배출구 중 어느 하나의 배출구의 제1 배관은 열고, 제2 배관은 닫으며, 나머지 배출구의 제1 배관 모두를 닫고, 제2 배관 모두를 열어 원하는 크기로 결정화된 정제 물질을 수득하며, 원하지 않는 크기로 결정화된 정제물질은 상기 용해기로 이송하여 재용액화시키는 단계;를 포함하는 쿠에트-테일러 와류 반응 장치를 이용한 결정화 분리방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (a) 단계는 용액의 유입속도를 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 (b) 단계는 상기 내부 실린더의 회전속도를 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치는 결정의 성장과 분급을 동시에 처리할 수 있으며, 또한 반응기의 회전속도, 대상 물질의 유입속도를 조절하여 원하는 크기를 가진 결정의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 원하지 않는 크기의 결정은 환류 루프를 통하여 재용액화시켜서 다시 처리할 수 있어 원하는 크기를 가진 결정을 고효율적으로 연속해서 생산할 수 있어 정밀화학, 의약, 식품 산업 등 다양한 분야에 활용이 가능하다.
도 1a는 원하는 결정의 크기가 작은 경우에 본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치의 일 구현예를 나타낸 개념도이다.
도 1b는 원하는 결정의 크기가 큰 경우에 본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치의 일 구현예를 나타낸 개념도이다.
도 1c는 원하는 결정의 크기가 중간인 경우에 본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치의 일 구현예를 나타낸 개념도이다.
도 2는 쿠에트-테일러 와류 반응장치 내부의 테일러-와류를 Fluent 6.3의 2D-axialsymmetry solver를 이용하여 나타낸 이미지이다.
도 3은 실험예 1에 대한 Fluent 6.3의 시뮬레이션 결과로서, 시간에 따라 쿠에트-테일러 와류 반응장치 내부에서 결정의 분급을 보여주는 이미지이다.
도 4는 실험예 2에 대한 Fluent 6.3의 시뮬레이션 결과로서, 시간에 따라 쿠에트-테일러 와류 반응장치 내부에서 결정의 분급을 보여주는 이미지이다.
도 5는 실험예 3에 대한 Fluent 6.3의 시뮬레이션 결과로서, 시간에 따라 쿠에트-테일러 와류 반응장치 내부에서 결정의 분급을 보여주는 이미지이다.
도 6은 실험예 4에 대한 Fluent 6.3의 시뮬레이션 결과로서, 시간에 따라 쿠에트-테일러 와류 반응장치 내부에서 결정의 분급을 보여주는 이미지이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치는 결정의 성장과 분급을 동시에 처리하여 원하는 결정의 크기나 분포를 조절할 수 있고, 원하지 않는 결정은 용해기(melting device)로 이송하여 다시 환류시켜서 최종적으로 원하는 결정 크기의 생성물을 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.
특히, 내부 실린더의 회전속도, 유입속도의 조절을 통한 결정의 성장과 분급을 이루어내고, 원하지 않게 분급된 결정에 대해서는 용해기(melting device)를 이용하여 재용액화시켜서 다시 내부로 주입되는 과정을 거쳐서 최종적으로 원하는 크기의 결정을 만드는 것을 가능하게 한다.
외부 고정 원통과 구동 모터에 의해서 회전하는 내부 실린더로 이루어진 원통형 쿠에트-테일러 반응기와, 상기 쿠에트-테일러 반응기에 결정화시킬 정제 물질을 포함하는 용액을 유입시키는 유입구, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 하단부에서 상단부까지 일정한 간격으로 설치되고, 결정화된 정제 물질을 각각 배출하는 복수 개의 배출구, 상기 복수 개의 배출구 및 유입구와 연결되어 있고, 상기 복수 개의 배출구에서 수득한 결정화된 정제 물질을 재용액화시키는 용해기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 배출구에서 결정화된 물질을 수득하는 제1 배관은 고-액 분리기를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 배출구는 상단부에 연결된 배출구일수록 배출되는 결정 물질의 크기가 작아지는 것을 특징으로 한다. 즉, 반응기 내에서 직경이 크고 무거운 결정일수록 아래로 분급되고, 직경이 작고 가벼운 결정일수록 위로 분급된다. 따라서, 반응기의 위쪽에 위치하는 배출구에서 보다 직경이 작은 결정을 수득할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 유입속도를 조절하는 장치, 실린더의 회전속도를 조절하는 장치에 의해서 용액의 유입속도와 실린더의 회전 속도를 조절하여 분급기 내에서 결정 크기별로, 시간별로 분급되는 정도를 조절하여 더욱 정밀하게 원하는 크기의 결정을 생산할 수 있다.
즉, 상기 쿠에트-테일러 와류 반응장치는 반응 후, 복수 개의 배출구 중 어느 하나의 배출구의 제1 배관은 열고, 제2 배관은 닫으며, 나머지 배출구의 제1 배관 모두를 닫고, 제2 배관 모두를 열어 원하는 크기로 결정화된 정제 물질을 수득할 수 있다.
또한, 원하지 않는 크기로 결정화된 정제물질은 상기 용해기로 이송하여 재용액화시켜서 다시 반응기 내부로 주입시켜서 결정화를 시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 생산하고자 하는 결정의 지름(결정의 무게)에 따라서 하기 도 1a 및 도 1c에 나타난 개념도와 같은 쿠에트-테일러 반응기를 구현할 수 있다.
하기 도 1a와 같이, 생산하고자 하는 결정의 지름이 작은 경우에는 반응기의 상단부에 위치한 배출구를 열고 그 외의 배출구는 모두 닫고 이를 다시 환류시켜서 유입구를 통하여 반응기 내부에 주입하게 되면, 결정의 지름이 작은 것만 수득할 수 있고, 도 1b와 같이 생산하고자 결정의 지름이 큰 경우에는 반응기의 하단부에 위치한 배출구를 열고 그 외의 배출구는 모두 닫고 이를 다시 환류시켜서 유입구를 통하여 반응기 내부에 주입하게 되면, 결정의 지름이 큰 것만 수득할 수 있으며, 도 1c와 같이 반응기의 중앙부에 위치한 배출구만 열게 되면 결정의 지름이 도 1a 및 도 1c의 중간 정도에 해당하는 결정을 수득할 수 있다.
구체적으로, 쿠에트-테일러 와류 반응기를 다음과 같이 설계하고, 이에 대해서 내부 실린더의 회전속도와 용액의 유입속도를 조절하여 범용 CFD(Computational Fluid Dynamics)인 Fluent 6.3을 사용하여 시뮬레이션한 결과를 하기 도 3 내지 도 6에 나타내었다.
(1) 유입구 직경은 2 ㎜, 배출구의 직경은 2 ㎜, 외부 고정 원통의 길이는 250 ㎜이고, 외부 고정 원통의 직경은 42 ㎜이며, 내부 실린더의 직경은 38 ㎜로 하여 쿠에트-테일러 와류 반응장치를 설계하였다.
(2) AlK(SO4)2·12H2O(potash-aluminium)를 결정화시킬 물질로 하였고, 이를 포함하는 용액(온도 298.15 K, 밀도 1061.2 ㎏/㎥, 점도 1.387e-3 ㎏/ms)을 주입하여 수행하였다.
(3) 실험예 1(하기 도 3)은 내부 실린더의 회전속도를 200 rpm으로 하고, 주입속도를 60 ㎖/분으로 하였다. 실험예 2(하기 도 4)는 내부 실린더의 회전속도를 200 rpm으로 하고, 주입속도를 120 ㎖/분으로 하였다. 실험예 3(하기 도 5)은 내부 실린더의 회전속도를 400 rpm으로 하고, 주입속도를 60 ㎖/분으로 하였다. 실험예 4(하기 도 6)는 내부 실린더의 회전속도를 400 rpm으로 하고, 주입속도를 120 ㎖/분으로 하였다.
(4) 쿠에트-테일러 결정화기 내부에서 결정들의 거동을 알아보기 위하여 범용 CFD(Computational Fluid Dynamics)인 Fluent 6.3을 사용하였으며, 실제로 반응기 내부에서의 결정들의 거동을 모사하기 위해서는 3D의 결정화기 모델을 사용해야 하지만, 본 발명에서는 Fluent 6.3의 2D-axialsymmetry Solver를 이용하여 2D 평면에서 결정들의 거동을 확인하였다.
(5) Fluent 시뮬레이션 결과로서, Unsteady solver를 사용하여 결정화기 내부에서 시간의 변화에 따라 변하는 결정들의 거동을 하기 도 3 내지 도 6에 나타내었다.
결정화기 내부에서 어느 순간 과포화 영역으로 용해도가 이동하게 되면 결정들이 생성된다. 따라서, 결정화기 내부의 어느 지점에서 순간적으로 결정이 생기는 것을 기준으로 지름이 다른 결정들의 시간의 변화에 따른 거동을 나타내었다. 색은 결정 지름의 길이를 나타낸다. 빨강, 초록, 파랑 순으로 결정 지름의 길이가 작아지는 것을 나타낸다.
붉은색 계통의 결정들은 중력에 의해 결정화기의 아래로 이동하는 것을 확인할 수 있고 초록색 계통의 결정들은 테일러 와류 내부에서 원운동을 하며 와류와 같이 위로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 파랑색 계통의 결정들은 Bypass 흐름을 통해서 와류의 이동속도보다 빠르게 배출구 쪽으로 이동하는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, Fluent의 시뮬레이션 결과 결정의 크기에 따라 분리가 가능함을 알 수 있고, 원하지 않는 결정 크기들은 다른 배출구를 통해서 용해기로 이동시켜서 다시 녹여 주입함으로써 최종적으로는 원하는 크기의 결정만을 생성물로 얻을 수 있다.
그리고, 하기 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 쿠에트-테일러 반응기에 하기 도 1a 내지 도 1c와 같이 배출구를 3개로 하여 설계하면, 하단부의 배출구에서는 직경이 0.01-1 ㎛의 크기로 정제된 물질을 수득할 수 있고, 중앙부의 배출구에서는 직경이 1-100 ㎛의 크기로 정제된 물질을 수득할 수 있으며, 상단부의 배출구에서는 직경이 100 ㎛-1 ㎜의 크기로 정제된 물질을 수득할 수 있다.
실린더의 회전속도, 용액의 주입속도 및 결정을 녹여서 재주입시키는 환류 과정 및 반응 시간을 각각 조절하면 원하는 크기의 결정을 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응장치를 이용한 결정화 분리방법은 (a) 결정화시킬 정제 물질을 포함하는 용액을 제1항에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응 장치에 유입시키는 단계, (b) 상기 쿠에트-테일러 와류 반응 장치의 내부 실리더를 회전시켜 실린더 내에서 테일러 와류를 형성시키는 단계, 및 (c) 상기 쿠에트-테일러 와류 반응 장치의 복수의 배출구 중 어느 하나의 배출구의 제1 배관은 열고, 제2 배관은 닫으며, 나머지 배출구의 제1 배관 모두를 닫고, 제2 배관 모두를 열어 원하는 크기로 결정화된 정제 물질을 수득하며, 원하지 않는 크기로 결정화된 정제물질은 상기 용해기로 이송하여 재용액화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (a) 단계는 용액의 유입속도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 (b) 단계는 상기 내부 실린더의 회전속도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정화 분리방법은 수득한 결정 물질에 대해서 전자현미경을 통하여 그 형상을 확인, 분석하는 단계나 입도분석기를 통하여 결정크기를 측정하여 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Claims (11)

  1. 외부 고정 원통과 구동 모터에 의해서 회전하는 내부 실린더로 이루어진 원통형 쿠에트-테일러 반응기;
    상기 쿠에트-테일러 반응기에 결정화시킬 정제 물질을 포함하는 용액을 유입시키는 유입구;
    상기 쿠에트-테일러 반응기의 하단부에서 상단부까지 일정한 간격으로 설치되고, 결정화된 정제 물질을 각각 배출하는 복수 개의 배출구; 및
    상기 복수 개의 배출구 및 유입구와 연결되어 있고, 상기 복수 개의 배출구에서 수득한 결정화된 정제 물질을 재용액화시키는 용해기;를 포함하고,
    상기 복수 개의 배출구는 상단부에 연결된 배출구일수록 배출되는 결정 물질의 크기가 작아지는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구는 상기 용액의 유입속도를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 실린더를 회전시키는 구동모터는 회전속도를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 배출구는 각각 독립적으로 결정화된 정제 물질을 수득하는 제1 배관과, 결정화된 정제 물질을 상기 용해기로 이송시키는 제2 배관을 구비하고, 상기 제2 배관은 상기 용해기와 연결된 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구는 상기 용액을 상기 내부 실린더로 유입시키는 제3 배관과 상기 용해기에서 재용액화된 용액을 상기 내부 실린더로 유입시키는 제4 배관을 구비하고, 상기 제4 배관은 상기 용해기와 연결된 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 쿠에트-테일러 와류 반응장치는 반응 후, 복수 개의 배출구 중 어느 하나의 배출구의 제1 배관은 열고, 제2 배관은 닫으며, 나머지 배출구의 제1 배관 모두를 닫고, 제2 배관 모두를 열어 원하는 크기로 결정화된 정제 물질을 수득하며, 원하지 않는 크기로 결정화된 정제물질은 상기 용해기로 이송하여 재용액화시키는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구의 직경은 1-3 ㎜이고, 상기 복수 개 배출구의 직경은 1-3 ㎜이며, 상기 외부 고정 원통의 길이는 200-300 ㎜이고, 상기 외부 고정 원통의 직경 40-45 ㎜이며, 상기 내부 실린더의 직경 35-40 ㎜인 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 배출구는 직경이 0.01-1 ㎛의 크기로 정제된 물질을 배출하고, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 하단부에 위치한 제1 배출구; 직경이 1-100 ㎛의 크기로 정제된 물질을 배출하고, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 중앙부에 위치한 제2 배출구; 및 직경이 100 ㎛-1 ㎜의 크기로 정제된 물질을 배출하고, 상기 쿠에트-테일러 반응기의 상단부에 위치한 제3 배출구;인 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응장치.
  9. (a) 결정화시킬 정제 물질을 포함하는 용액을 제1항에 따른 쿠에트-테일러 와류 반응 장치에 유입시키는 단계;
    (b) 상기 쿠에트-테일러 와류 반응 장치의 내부 실리더를 회전시켜 실린더 내에서 테일러 와류를 형성시키는 단계; 및
    (c) 상기 쿠에트-테일러 와류 반응 장치의 복수의 배출구 중 어느 하나의 배출구의 제1 배관은 열고, 제2 배관은 닫으며, 나머지 배출구의 제1 배관 모두를 닫고, 제2 배관 모두를 열어 원하는 크기로 결정화된 정제 물질을 수득하며, 원하지 않는 크기로 결정화된 정제물질은 상기 용해기로 이송하여 재용액화시키는 단계;를 포함하는 쿠에트-테일러 와류 반응 장치를 이용한 결정화 분리방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 용액의 유입속도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응 장치를 이용한 결정화 분리방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 내부 실린더의 회전속도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠에트-테일러 와류 반응 장치를 이용한 결정화 분리방법.
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