[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102000731B1 - 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치 - Google Patents

단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102000731B1
KR102000731B1 KR1020190049094A KR20190049094A KR102000731B1 KR 102000731 B1 KR102000731 B1 KR 102000731B1 KR 1020190049094 A KR1020190049094 A KR 1020190049094A KR 20190049094 A KR20190049094 A KR 20190049094A KR 102000731 B1 KR102000731 B1 KR 102000731B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reaction
chlorine dioxide
reaction tank
gas
liquid
Prior art date
Application number
KR1020190049094A
Other languages
English (en)
Inventor
김진태
Original Assignee
김진태
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 김진태 filed Critical 김진태
Priority to KR1020190049094A priority Critical patent/KR102000731B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102000731B1 publication Critical patent/KR102000731B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02—Oxides of chlorine
    • C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
    • C01B11/024—Preparation from chlorites or chlorates from chlorites
    • 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
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/00033—Continuous processes
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00186—Controlling or regulating processes controlling the composition of the reactive mixture
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

본 발명은 단일 반응조에서 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 이산화염소 제조장치의 관로가 염분에 의해 막히는 것을 방지하고 하나의 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, (a) 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산 중 하나를 각각의 투입관을 통해 1차 반응관로(2)에 공급하는 단계(S10); (b) 상기 1차 반응관로(2)에 공기를 주입하여, 1차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 하면서 이를 반응조(1)의 상부에 공급하는 단계(S20); (c) 상기 반응조(1)의 상부에서 가스와 액체가 분리되도록 하는 단계(S30); (d) 상기 반응조(1)에 저장된 액체에 공기를 공급하여, 2차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 하는 단계(S40); (e) 상기 반응조(1)에 저장된 액체를 연속적으로 반응조(1)의 외부로 배출하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치{MANUFACTURING METHOD OF CHLORINE DIOXIDE USING SINGLE REACTOR AND MANUFACTURING APPARATUS OF THE SAME}
본 발명은 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 살균 및 악취제거 등에 사용되는 이산화염소를 제조함에 있어, 이산화염소의 제조과정에서 부산물로 생성되는 염분(NaCl)으로 인해 공급관로에 스케일이 고착되는 것을 방지하고, 단일의 반응조로 순수 이산화염소를 연속적으로 제조할 수 있는 이산화염소의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
이산화염소(ClO2)는 독특한 냄새를 가진 녹색의 가스로서, 냉각하면 황적색의 액체로 변한다.
상기 이산화염소는, 발생기 산소에 의한 강력한 산화력으로 살균소독은 물론, 악취제거에 아주 효과적인 물질로 알려져 있다.
상기 이산화염소는 19세기 초에 개발되었는데, 초창기에는 매우 불안정한 기체라는 이유로, 펄프나 가죽의 표백, 살균제 및 방부제 등에 극히 제한적으로 사용되어 왔다.
그러나 이러한 이산화염소를 실생활에 이용하고자 하는 노력이 계속되었고, 근래에는 미국 BIO-CIDE사가 이산화염소를 분말화하여 손쉽게 사용할 수 있도록 하였다.
상기 이산화염소는, 일반적인 염소계 물질인 락스류보다 산화력이 약 2.5배 강하고, 자극 취기가 없는 강력한 소취작용 및 살균 소독작용을 한다는 특징이 있다.
또한 방향제나 탈취제와 달리, 악취, 세균, 바이러스, 곰팡이, 일부 공해물질 등을 근원적으로 산화 및 분해하기 때문에, 쾌적하고 건강에 좋은 환경을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
그리고 수중의 망간, 철분 등의 중금속을 산화, 침전시키며, 이끼도 제거하고 용존산소를 증가시켜 신선도를 좋게 한다.
또한 이산화염소는, 종래의 염소계 물질과 달리 발암물질인 트리할로메탄, 클로로아민, 클로로페놀 등을 거의 생성하지 않는다.
그리고 산소계 산화제이기 때문에, 희석하여 사용하면 인체나 동물에 해가 없고, 기존의 염소계 살균 소독제에 비해 부식이 적다는 특징이 있다.
또한 상기 이산화염소는 소독 및 살균제로서 자외선(UV)이나 염소, 오존 등의 단점을 보완해 줄 수가 있다.
이에 따라 최근에는 식품 제조공장, 정수장, 하수 종말처리장 등에서 이산화염소의 농도를 약 8~10%로 희석하여 소독 및 살균제로 사용하고 있다.
이러한 이산화염소를 생산하기 위한 방법은 여러 가지가 알려져 있는데, 그 일례로 아염소산나트륨과 차아염소산나트륨과 염산 또는 황산을 이용하여 이산화염소를 생산하는 방법이 있다. 이 경우의 화학반응식은 다음과 같다.
2NaClO2 + NaClO + 2HCl -> 2ClO2 + 3NaCl + H2O
2NaClO2 + NaClO + 2H2SO4 -> 2ClO2 + NaCl + Na2SO4 + H2O
그런데 위와 같은 방식에 의해 이산화염소를 생산하게 되면, 위 반응식에서 알 수 있듯이 부산물로서 염분(NaCl)이 필수적으로 생성된다.
이렇게 발생된 염분은, 관로 내부에 매우 단단한 스케일을 형성하여 이산화염소 제조장치의 관로를 막히게 한다.
따라서 관로상에 형성된 상기 스케일을 제거하기 위해, 간헐적으로 약품을 공급하거나, 주기적으로 관로 내부의 스케일을 물리적으로 제거하고 있다.
그런데 약품을 공급하게 되면 이산화염소의 순도를 저하시키게 되고, 물리적으로 스케일을 제거하는 경우에는 제조장치의 가동을 중단하여야 하고 제거작업도 쉽지 않다는 문제가 있다.
한편 복수의 반응조를 설치하여 연속적으로 이산화염소를 생산하는 방식도 있는데, 이 경우에는 설치비용이 증가된다는 단점이 있다.
또한 복수의 반응조를 구비하게 되면, 이들을 연결하는 관로상에 염분에 의한 스케일이 형성된다는 문제점이 있다.
KR 10-1015542 B1 KR 10-2012-0135133 A KR 10-2005-0116806 A KR 10-2005-0016034 A
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이산화염소 제조장치의 관로가 염분에 의한 스케일에 의해 막히는 것을 방지하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 하나의 반응조를 사용하면서도 이산화염소를 연속적으로 제조할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이산화염소 제조장치의 설치비용 유지보수 비용을 절감하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이산화염소의 생산량을 정확하게 관리할 수 있도록 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이산화염소의 제조방법은, 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산을 각각의 투입관을 통해 1차 반응관로에 공급하는 단계(S10); 상기 1차 반응관로에 공기를 주입하여 1차적으로 이산화염소가 생성되도록 하면서 이를 반응조의 상부에 공급하는 단계(S20); 상기 반응조의 상부에서 가스와 액체가 분리되도록 하는 단계(S30); 상기 반응조에 저장된 액체에 공기를 공급하여 2차적으로 이산화염소가스가 생성되도록 하는 단계(S40); 상기 반응조에 저장된 액체를 연속적으로 반응조의 외부로 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S10 단계에서, 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산은, 중량비 1 : 2 : 2의 비율로 1차 반응관로에 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S20 단계에서, 상기 반응관로에 공급되는 공기의 압력은 1.2 ~ 1.6 기압인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S30 단계에서, 가스/액체 분리부의 이산화염소가스는 배출구를 통해 반응조의 외부로 배출되도록 하고, 상기 1차 반응에 의해 생성된 액체는 반응조의 하부에 저장되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S40 단계에서, 2차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스는 1차 반응에 의해 생성된 상부의 이산화염소가스와 혼합되어 가스 배출구를 통해 저장조의 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산 중의 하나를 이용하여 단일의 반응조에서 이산화염소를 제조하기 위한 제조장치는, 상기 반응조가, 1차 반응에 의해 생성되는 가스와 액체를 분리하는 상부의 가스/액체 분리부와, 상기 가스/액체 분리부의 하부에 구비되는 2차 반응부와, 상기 2차 반응부의 하부에 구비되는 공기투입부를 포함하여 구성되고, 상기 가스/액체 분리부와 2차 반응부 사이에는 거품 제거망이 구비되며, 상기 2차 반응부와 공기투입부 사이에는 차단막이 구비되고, 상기 공기투입부에는 공기투입관이 연결되며, 상기 가스/액체 분리부에는 투시창이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 1차 반응관로는 하부를 향하도록 상기 반응조의 상부에 경사지게 연결되고, 아염소산나트륨 투입관, 차아염소산나트륨 투입관 및 산 투입관은, 상기 1차 반응관로에 대해 수직방향으로 경사지게 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 차단막은, 공기는 통과시키되 액체는 차단하는 막으로서, MF( Microfiltration)막, UF(Ultrafiltration)막, HF(Hyperfiltration)막, 역삼투막, 세라믹 여과막 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 2차 반응부에 U자 형상의 액체 배출관이 연결되어, 2차 반응부에 저장되는 액체가 연속적으로 반응조의 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 염산 또는 황산 중 어느 하나를 혼합하여 이산화염소를 제조하는 경우, 부산물로 생성되는 염분(NaCl)이 딱딱한 스케일로 관로에 고착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 관로상에 고착된 스케일의 제거를 위해 제조장치의 가동을 중단할 필요가 없으므로, 단일의 반응조로 이산화염소를 연속적으로 생산할 수 있고, 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 반응조의 구조가 간단하므로 설치비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 1차 반응관로에서 1차적으로 이산화염소를 생성하고, 2차 반응부에서 2차적으로 이산화염소를 생성하는 방식이므로, 이산화염소의 생산효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 원료를 투입한 만큼의 이산화염소를 생산할 수 있으므로, 이산화염소의 생산량을 정확히 예측하고 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한 액체 배출관을 통해 반응조 내부의 액체를 연속적으로 외부로 배출하여 2차 반응이 일어날 수 있는 공간을 확보함으로써, 이산화염소의 생산효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 이산화염소 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 이산화염소 제조장치를 개략적으로 나타낸 도면.
이하 본 발명에 따른 이산화염소 제조방법 및 제조장치의 바람직한 실시예를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 이산화염소 제조방법은, (a) 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산 중의 어느 하나를 각각의 투입관을 통해 1차 반응관로(2)에 공급하는 단계(S10); (b) 상기 1차 반응관로(2)에 공기를 주입하여 1차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 하면서 이를 반응조(1)의 상부에 공급하는 단계(S20); (c) 상기 반응조(1)의 상부에서 가스와 액체가 분리되도록 하는 단계(S30); (d) 상기 반응조(1)에 저장된 액체에 공기를 공급하여 2차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 하는 단계(S40); (e) 상기 반응조(1)에 저장된 액체를 연속적으로 반응조(1)의 외부로 배출하는 단계(S50);를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 S10 단계에서, 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산은, 중량비 1 : 2 : 2의 비율로 1차 반응관로(2)에 공급된다.
여기서 상기 아염소산나트륨은 순도 10~14 중량%, 차아염소산나트륨은 순도 10~15 중량%, 염산 또는 황산은 순도 4~8 중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 물질의 함량은 실험결과에 근거한 것으로서, 상기 범위일 경우 이산화염소 생성효율이 가장 높은 것으로 나타났다.
또한 상기 S20 단계에서, 상기 1차 반응관로에 공급되는 공기의 압력은 1.2 ~ 1.6 기압인 것이 바람직하다.
상기 공기의 압력이 1.2 기압 미만이거나 1.6 기압을 초과하게 되면, 상기 1차 반응관로(2) 상에서 원료와 공기가 잘 혼합되지 않고 반응효율이 저하된다.
또한 상기 S30 단계에서, 1차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스는 가스 배출구(3)를 통해 반응조(1)의 외부로 배출되고, 상기 1차 반응에 의해 생성된 액체는 반응조(1)의 하부에 저장된다.
그리고 상기 S40 단계에서, 2차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스는, 1차 반응에 의해 생성된 상부의 이산화염소가스와 혼합되어 가스 배출구(3)를 통해 반응조(1)의 외부로 배출된다.
그리고 본 발명에 따른 이산화염소 제조장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산을 이용하여 단일의 반응조(1)에서 이산화염소를 연속적으로 제조하기 위한 제조장치에 있어서, 상기 반응조(1)는, 1차 반응에 의해 생성되는 가스와 액체를 분리하는 가스/액체 분리부(1a)와, 상기 가스/액체 분리부(1a)의 하부에 구비되는 2차 반응부(1b)와, 상기 2차 반응부(1b)의 하부에 구비되는 공기투입부(1c)를 포함하여 구성된다.
즉 본 발명의 반응조(1)는, 단일의 반응조로서, 상부의 가스/액체 분리부(1a)와, 중간의 2차 반응부(1b)와 하부의 공기투입부(1c)로 구성된다.
이에 따라 반응조 설치비용을 절감할 수 있고, 유지보수 비용도 절감할 수가 있다.
또한 상기 1차 반응관로(2)는, 하부를 향하도록 상기 반응조(1)의 상부에 경사지게 연결된다. 상기 1차 반응관로(2)의 기울기는 수평면으로부터 20~60도 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
또한 아염소산나트륨 투입관(21), 차아염소산나트륨 투입관(22) 및 산 투입관(23)은, 상기 1차 반응관로(2)에 대해 수직방향으로 경사지게 연결된다. 상기 관들의 기울기는 수직면으로부터 10~30도 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
위와 같이 경사지게 설치된 1차 반응관로(2) 및 아염소산나트륨 투입관(21), 차아염소산나트륨 투입관(22) 및 산 투입관(23)의 구조에 의해, 원료와 공기가 잘 혼합되면서 1차 반응이 효율좋게 일어나도록 할 수 있다.
또한 1차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스와 액체가 반응조(1) 내부로 용이하게 투입되도록 할 수 있다.
그리고 상기 반응조(1)의 가스/액체 분리부(1a)와 2차 반응부(1b) 사이에는 거품 제거망(7)이 구비된다.
반응조(1) 하부의 공기투입부(1c)로부터 공기를 공급하게 되면, 상기 2차 반응부(1b)에 저장된 액체에서 거품이 발생하게 된다.
이렇게 발생된 거품은 2차 반응부(1b)의 빈 공간을 축소시켜 2차 반응이 일어나는 것을 방해하게 된다.
상기 거품 제거망(7)은 이렇게 생성되는 거품을 파괴하기 위한 것으로, 거품 제거망(7)에 의해 상기 2차 반응부(1b)의 상부에 일정한 공간을 확보할 수 있다.
이에 따라 상기 2차 반응부(1b)의 상부 공간에서 2차 반응에 의해 항상 일정한 이산화염소가 생성되도록 할 수 있다.
또한 상기 2차 반응부(1b)와 공기투입부(1c) 사이에는 차단막(6)이 구비된다.
상기 차단막(6)은, 공기는 통과시키되 액체는 차단하는 막으로서, MF( Microfiltration)막, UF(Ultrafiltration)막, HF(Hyperfiltration)막, 역삼투막, 세라믹 여과막 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 차단막(6)에 의해, 공기투입부(1c)를 통해 공급되는 공기가 상부의 2차 반응부(1b)로 공급되도록 하면서, 상기 2차 반응부(1b)에 저장되는 액체는 하부로 내려오지 않도록 할 수 있다.
또한 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 차단막(6)의 하부에는 이를 지지하기 위한 지지부재가 구비된다.
또한 반증조(1)의 하부에 구비되는 상기 공기투입부(1c)에는 공기투입관(4)이 연결된다.
상기 공기투입관(4)을 통해 공급되는 공기는, 상기 차단막(6)을 통과하여 2차 반응부(1b)에서 2차 반응이 일어나도록 한다.
그리고 상기 가스/액체 분리부(1a)에는 반응조(1)의 내부 상황을 육안으로 확인할 수 있는 투시창(10)이 구비된다. 상기 투시창(10)은 2차 반응부(1b)에도 구비될 수 있다.
또한 상기 2차 반응부(1b)의 일측에는 U자 형상의 액체 배출관(9)이 연결된다.
상기 액체 배출관(9)은, 2차 반응부(1b)에 저장되는 액체가 일정 수위 이상일 경우 연속적으로 반응조(1)의 외부로 배출되도록 하기 위한 것이다.
상기 액체 배출관(9)에 의해, 2차 반응부(1b)의 상부 공간을 항상 일정하게 확보할 수 있고, 이로써 상기 2차 반응부(1b)에서 2차 반응이 활성화되도록 할 수 있다.
이어서 본 발명에 따른 제조장치를 사용하여 이산화염소를 제조하는 과정을 도 2를 참고로 하여 설명한다.
먼저 아염소산나트륨 투입관(21), 차아염소산나트륨 투입관(22) 및 산 투입관(23)을 통해 1차 반응관로(2)로 각 원료를 공급한다. 여기서 상기 산은 염산 또는 황산 중 하나를 사용할 수 있다.
이와 동시에 상기 1차 반응관로(2)를 통해 1.2 ~ 1.6 기압으로 공기를 공급하여, 1차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 한다.
이렇게 생성된 이산화염소가스는, 반응시 생성되는 액체와 함께 반응조(1)의 가스/액체 분리부(1a)로 투입된다.
상기 가스/액체 분리부(1a)는 1차 반응이 계속 일어나도록 하면서, 이산화염소가스가 가스 배출구(3)를 통해 반응조(1)의 외부로 배출되도록 한다.
그리고 1차 반응에 의해 생성된 액체는, 거품 제거망(7)을 통과하여 가스/액체 분리부(1b)의 하부에 구비된 2차 반응부(1b)에 저장된다.
상기 2차 반응부(1b)의 하부에는 공기의 통과는 허용하면서 액체의 통과는 허용하지 않는 차단막(6)이 구비되어 있으므로, 1차 반응에 의해 생성된 액체는 2차 반응부(1b)의 하부로 누설되지 않는다.
상기 2차 반응부(1b)에 저장되는 액체가 일정 수위가 되면, 반응조(1) 하부의 공기투입부(1c)를 통해 공기를 공급한다.
그러면 2차 반응에 의해 이산화염소가스가 2차적으로 생성된다.
공기투입부(1c)로부터 공급를 공급하면 2차 반응부(1b)의 액체에 거품이 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 거품은 거품 제거망(7)에 의해 파괴된다.
이에 따라 2차 반응부(1b)의 상부에 일정 공간을 확보하여 이 공간에서 2차 반응이 일어나도록 한다.
이렇게 2차적으로 발생된 이산화염소가스는 거품 제거망(7)을 통과한 후, 1차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스와 혼합되면서 가스 배출구(3)를 통해 반응조(1)의 외부로 배출된다.
그리고 상기 2차 반응부(1b)에 저장되는 액체는, 일정 수위 이상이 되면 액체 배출관(9)에 의해 연속적으로 반응조(1)의 외부로 배출된다.
이때 상기 액체 배출관(9)을 U자 형태로 형성하여, 2차 반응부(1b) 내부의 액체 수위가 항상 일정하게 유지되도록 한다.
이에 따라 상기 2차 반응부(1b)의 상부 빈 공간에서 2차 반응에 의해 생성되는 이산화염소의 양을 일정하게 유지할 수가 있다.
아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 황산 또는 염산을 이용하여 이산화염소를 제조하게 되면, 부산물로서 염분(NaCl)이 필수적으로 생성된다.
이렇게 생성된 염분은, 제조장치의 관로 상에 축적되면서 단단한 스케일 형태로 고착되어 이산화염소의 생성을 저해하게 된다.
이를 방지하기 위해 별도의 약품을 첨가하여 관로상에 스케일이 형성되는 것을 억제하기도 하는데, 이 경우에는 순수한 이산화염소를 제조하기가 어렵게 된다.
한편 관로상에 형성된 스케일을 물리적으로 제거하기도 하는데, 이를 위해서는 제조장치의 가동을 중단하여야 하고, 관로상에 형성된 스케일을 제거하는 작업도 쉽지 않다.
한편 위와 같은 문제점을 해소하고자 복수의 반응조를 설치하여 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법이 제안된 바 있지만, 이 경우에는 설치비용이 증가하게 되고, 복수의 반응조를 연결하는 관로에 스케일이 고착된다는 문제가 있다.
이에 비해 본 발명은, 이산화염소의 생성시 발생되는 염분을 소금물 형태로 연속적으로 배출함으로써, 염분이 관로상에 축적되는 것을 원천적으로 방지할 수가 있다.
이에 따라 관로상에 고착된 스케일 제거를 위해 제조장치의 가동을 중단할 필요가 없으므로, 생산량을 증대시킬 수 있다.
또한 단일의 저장조를 사용하면서도 이산화염소를 연속적으로 제조할 수가 있으므로, 제조장치의 설치비용 및 유지보수 비용을 절감할 수가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
1: 반응조 1a: 가스/액체 분리부
1b; 2차 반응부 1c: 공기투입부
2: 1차 반응관로 3: 가스 배출구
4: 공기투입관 6: 차단막
7: 거품 제거망 9: 액체 배출관
10: 투시창 21: 아염소산나트륨 투입관
22: 차아염소산나트륨 투입관 23: 산 투입관

Claims (9)

  1. (a) 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산 중 하나를 각각의 투입관을 통해 반응조(1)의 상부에 연결된 단일의 1차 반응관로(2)에 공급하는 단계(S10);
    (b) 상기 단일의 1차 반응관로(2)에 공기를 주입하여, 1차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 하면서 이를 반응조(1)의 상부에 공급하는 단계(S20);
    (c) 상기 반응조(1)의 상부에서 가스와 액체가 분리되도록 하는 단계(S30);
    (d) 상기 반응조(1)에 저장된 액체에 반응조(1)의 하부로부터 공기를 공급하여, 2차 반응에 의해 이산화염소가스가 생성되도록 하는 단계(S40);
    (e) 상기 반응조(1)에 저장되는 액체가 일정 수위 이상이 되면, U자형 액체 배출관(9)에 의해 연속적으로 반응조(1)의 외부로 배출하는 단계(S50);를 포함하고,
    상기 S10 단계에서, 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산은, 중량비 1 : 2 : 2의 비율로 1차 반응관로(2)에 각각 공급되며,
    상기 S20 단계에서, 상기 1차 반응관로(2)에 공급되는 공기의 압력은 1.2 ~ 1.6 기압이고,
    상기 S30 단계에서, 1차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스는 배출구(3)를 통해 반응조(1)의 외부로 배출되도록 하고,
    상기 1차 반응에 의해 생성된 액체는 반응조(1)의 하부에 저장되도록 하며,
    상기 S40 단계에서, 2차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스는, 1차 반응에 의해 생성된 상부의 이산화염소가스와 혼합되어 가스 배출구(3)를 통해 반응조(1)의 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 단일 반응조에서 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 아염소산나트륨과, 차아염소산나트륨과, 염산 또는 황산을 이용하여 단일의 반응조(1)에서 이산화염소를 연속적으로 제조하기 위한 제조장치에 있어서,
    상기 반응조(1)는,
    1차 반응관로(2)에서의 1차 반응에 의해 생성되는 가스와 액체를 분리하는 가스/액체 분리부(1a)와, 상기 가스/액체 분리부(1a)의 하부에 구비되는 2차 반응부(1b)와, 상기 2차 반응부(1b)의 하부에 구비되는 공기투입부(1c)를 포함하여 구성되고,
    상기 가스/액체 분리부(1a)와 2차 반응부(1b) 사이에는 거품 제거망(7)이 구비되며,
    상기 2차 반응부(1b)와 공기투입부(1c) 사이에는 차단막(6)이 구비되고,
    상기 공기투입부(1c)에는 공기투입관(4)이 연결되며,
    상기 가스/액체 분리부(1a)에는 투시창(10)이 구비되고,
    상기 1차 반응관로(2)는, 수평면으로부터 20~60도 경사지게 상기 반응조(1)의 상부에 연결되고,
    아염소산나트륨 투입관(21), 차아염소산나트륨 투입관(22) 및 산 투입관(23)은, 상기 1차 반응관로(2)에 대해 수직면으로부터 10~30도 경사지게 연결되며,
    상기 차단막(6)은, 공기는 통과시키되 액체는 차단하는 막으로서, MF( Microfiltration)막, UF(Ultrafiltration)막, HF(Hyperfiltration)막, 역삼투막, 세라믹 여과막 중 어느 하나로 구성되고,
    상기 2차 반응부(1b)의 측부에 U자 형상의 액체 배출관(9)이 연결되어, 2차 반응부(1b)에 저장되는 액체가 일정수위 이상일 경우 연속적으로 반응조(1)의 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 단일 반응조에서 이산화염소를 연속적으로 제조하는 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020190049094A 2019-04-26 2019-04-26 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치 KR102000731B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190049094A KR102000731B1 (ko) 2019-04-26 2019-04-26 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190049094A KR102000731B1 (ko) 2019-04-26 2019-04-26 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102000731B1 true KR102000731B1 (ko) 2019-07-16

Family

ID=67474266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190049094A KR102000731B1 (ko) 2019-04-26 2019-04-26 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102000731B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102291292B1 (ko) * 2021-03-08 2021-08-20 (주)새롬환경기술 이산화염소 제조시 발생되는 처리수를 재활용수로 사용할 수 있는 이산화염소 제조방법 및 그 제조장치
KR102291300B1 (ko) * 2021-03-08 2021-08-20 (주)새롬환경기술 증기를 포함하고 있는 악취물질의 악취저감 및 과잉 이산화염소 제거방법 및 그 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050016034A (ko) 2003-08-04 2005-02-21 가부시키가이샤 와키타 이산화염소 제조장치
KR20050116806A (ko) 2003-03-03 2005-12-13 악조 노벨 엔.브이. 이산화염소 제조 공정
KR101015542B1 (ko) 2009-12-28 2011-02-17 대한민국(농촌진흥청장) 이산화염소가스의 연속 제조방법과 장치
KR20110044582A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주식회사 에코시아 ＴＨＭｓ등이 생성되지 않는 녹색 친환경 살균소독제인 이산화염소 수용액 제조장치 및 그 제조방법
KR20110044580A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주식회사 에코시아 소독부산물이 생성되지 않는 친환경 살균소독제인 이산화염소수의 제조장치
KR20120135133A (ko) 2011-06-02 2012-12-12 재단법인 포항산업과학연구원 이산화염소의 제조방법 및 그 제조장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050116806A (ko) 2003-03-03 2005-12-13 악조 노벨 엔.브이. 이산화염소 제조 공정
KR20050016034A (ko) 2003-08-04 2005-02-21 가부시키가이샤 와키타 이산화염소 제조장치
KR20110044582A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주식회사 에코시아 ＴＨＭｓ등이 생성되지 않는 녹색 친환경 살균소독제인 이산화염소 수용액 제조장치 및 그 제조방법
KR20110044580A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주식회사 에코시아 소독부산물이 생성되지 않는 친환경 살균소독제인 이산화염소수의 제조장치
KR101015542B1 (ko) 2009-12-28 2011-02-17 대한민국(농촌진흥청장) 이산화염소가스의 연속 제조방법과 장치
KR20120135133A (ko) 2011-06-02 2012-12-12 재단법인 포항산업과학연구원 이산화염소의 제조방법 및 그 제조장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102291292B1 (ko) * 2021-03-08 2021-08-20 (주)새롬환경기술 이산화염소 제조시 발생되는 처리수를 재활용수로 사용할 수 있는 이산화염소 제조방법 및 그 제조장치
KR102291300B1 (ko) * 2021-03-08 2021-08-20 (주)새롬환경기술 증기를 포함하고 있는 악취물질의 악취저감 및 과잉 이산화염소 제거방법 및 그 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6814877B2 (en) Method of producing at least one of chlorite, chlorine dioxide and chlorate by combining the reactions of ozonation and electrolytic chlorination
US6551518B2 (en) Combined ozonation and electrolytic chlorination water purification method
KR101793957B1 (ko) 이산화염소가스 발생 장치 및 방법
US9061927B2 (en) Apparatus and method for disinfecting water
JP5764572B2 (ja) 二酸化塩素発生のシステムおよび方法
JP6251095B2 (ja) 膜ろ過システム、膜ろ過方法、および水中生物の飼育水の製造装置
KR102291292B1 (ko) 이산화염소 제조시 발생되는 처리수를 재활용수로 사용할 수 있는 이산화염소 제조방법 및 그 제조장치
KR102000731B1 (ko) 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치
AU2007298796B2 (en) Electrolytic cell
US20240294409A1 (en) Integrated Biogas Treatment and Carbon Dioxide Based Disinfection for Water Treatment
KR102002506B1 (ko) 연속 대량생산이 가능한 이산화염소의 제조방법 및 그 제조장치
JP5670383B2 (ja) 透析用水供給装置、及び、透析用水供給方法
KR101602722B1 (ko) 저비용 고효율의 이산화염소 연속 발생장치 및 방법
US20070210002A1 (en) Chemical and process for cleaning membranes
KR102037029B1 (ko) 이산화염소가스를 이용한 악취 제거장치
KR102002501B1 (ko) 과산화수소를 이용한 이산화염소 제조방법 및 이산화염소를 이용한 살균 및 악취제거방법
JP3041510B2 (ja) 次亜塩素酸ソーダ含有水の製造装置
RU2459768C1 (ru) Станция обеззараживания воды
JP6787427B2 (ja) 有機物及びカルシウム含有水の処理方法及び装置
KR100552978B1 (ko) 오존 접촉식 반응기를 이용한 유존 살균 수 제조장치
KR101390651B1 (ko) 메쉬전극을 포함하는 차아염소산나트륨 발생장치
JPH1076270A (ja) 電解による強アルカリ水と次亜塩素酸殺菌水の同時生成方法
JP7188942B2 (ja) 膜ろ過システムおよび膜ろ過方法
JP2006314914A (ja) 副生ガス処理装置および電解水供給システム
KR100817730B1 (ko) 이산화염소 발생장치 및 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant