KR100523982B1 - Electrolytic disinfectants generator - Google Patents

Electrolytic disinfectants generator Download PDF

Info

Publication number
KR100523982B1
KR100523982B1 KR10-2002-0083783A KR20020083783A KR100523982B1 KR 100523982 B1 KR100523982 B1 KR 100523982B1 KR 20020083783 A KR20020083783 A KR 20020083783A KR 100523982 B1 KR100523982 B1 KR 100523982B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chlorine
water
chamber
anode
cathode chamber
Prior art date
Application number
KR10-2002-0083783A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040057009A (en
Inventor
문상봉
Original Assignee
(주)엘켐텍
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 (주)엘켐텍 filed Critical (주)엘켐텍
Priority to KR10-2002-0083783A priority Critical patent/KR100523982B1/en
Publication of KR20040057009A publication Critical patent/KR20040057009A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100523982B1 publication Critical patent/KR100523982B1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은, 전기화학적으로 살균제를 발생하는 장치로서, 소금물을 공급받아 염소를 발생시키는 양극실과, 물을 공급받아 가성소다를 발생시키는 음극실과, 및 상기 양극실과 상기 음극실을 분리하는 양이온교환막을 구비한 전해셀과, 상기 양극실로부터 제공되는 염소와 상기 음극실로부터 제공되는 가성소다를 반응시켜 하이포아염소산염을 발생시키는 반응부를 구비한다.The present invention provides an electrochemically generated disinfectant, comprising: an anode chamber supplied with salt water to generate chlorine, a cathode chamber supplied with water to generate caustic soda, and a cation exchange membrane separating the anode chamber from the cathode chamber And a reaction unit generating hypochlorite by reacting the electrolytic cell provided with the chlorine provided from the anode chamber and the caustic soda provided from the cathode chamber.

Description

전기화학적 살균제 발생기{Electrolytic disinfectants generator}Electrochemical disinfectants generator

본 발명은 상수도, 하수도, 수영장 및 대중 목욕탕등에서 필요한 살균제를 현장에서 소금을 이용하여 대량으로 생성하는 시스템에 관한 것이다.종래의 경우 상수도, 하수도, 수영장 및 목욕탕등에서는 염소(Cl2) 외에 하이포아염소산염(NaOCl), 하이포아염소산칼슘(CaCOCl ·2H2O)의 형태로 염소약품 소독을 사용하여 왔으며 최근에는 소금을 이용한 무격막 전기분해 방식이 최근 도입되고 있다.이와 같은 염소가스(Cl2)는 보관하기가 불편하며, 가스상으로 얻어지고 사용되기 때문에 다루기가 매우 위험할 뿐만 아니라 살균효과도 현저히 낮고, 부식의 문제등 보수-유지가 어려운 점이 문제로 대두되어 왔다.이에 염소가스 대체 약품으로 사용되는 하이포아염소산염(NaOCl), 하이포아염소산칼슘(CaCOCl·2H2O)은 염소보다는 취급이 용이하지만 가격이 비싸고, 부식등의 문제가 있다.전기분해를 이용한 방법은 격막이 없이 전기분해조에 양극과 음극을 교대로 복수개를 설치하여 전기분해 하는 것으로서, 일반적으로 전기분해 방식을 이용한 방법은 크게 3가지로 대별된다. 첫째는 은이온 발생 장치를 이용하는 방법으로, 이와 관련 되는 특허로는 대한 민국 특허 출원번호 2020020022335(강종석, 은 이온수 생산장치), 2020020021422(천일물산㈜, 은이온수 치아세정기)등이 있다. 둘째는 수돗물을 전기분해하여 강산화수와 환원수를 얻어 이 물을 이용하는 방법으로, 이와 관련되는 특허로는 출원번호 1020027002260(김희정, 살균수 제조장치 및 방법), 0000004613(㈜티엠디, 대용량 전해수 제조 및 살포장치), 2019990029004(㈜보인글로벌, 삼방밸브를 구비한 산화 전해수 생성기), 1019980040446(㈜경우테크, 강전해수 생성장치), 2019980018576(㈜경우테크, 강전해수 생성장치의 ORP센서)등이 있다. 셋째는 소금물을 격막없이 전기분해하여 저농도의 차아염소산을 얻는 방법으로, 이와 같은 방법으로는 2020010027566(SI산업㈜, 치아 염소산의 생성시스템), 019980006792(김명호, 차아염소산의 생성시스템)등이 있다.상기 발명중 첫번째 은이온을 이용하여 살균하는 방법은 고가의 은을 사용하기 때문에 대량의 살균제가 필요로 하는 곳에는 전극 비용으로 인한 경제성 때문에 부적합하다.상기 방법중 둘째방법인 전해산성수를 이용하는 방법은 전해산성수의 발생효율이 20~30%로서 살균제 발생 효율이 매우 낮기 때문에 대량의 살균제가 필요한 경우 대규모 설비가 필요하게 되어 부적합하다.상기 방법중 셋째방법인 무격막 소금물 전기분해 방식역시 차아염소산등의 살균제 발생효율이 50%로 매우 낮고, 최대 염소농도가 0.8%인 시스템으로 대량의 살균제가 필요한 경우 역시 살균제 발생 설비가 대규모로 필요하게 되어 경제성이 없게 되는 문제점이 있다.따라서, 상기 특허들은 살균제 발생효율이 낮아 운전비용 및 설비비 측면에서 경제성이 없어 대량의 살균제가 필요로하는 정수장, 하수처리장, 수영장등에서는 염소계 화학약품이 주로 이용되어 왔다.The present invention relates to a system for use in generating a large amount of a salt of fungicide required etc. water supply, sewage, pool and public bath in the field. In addition to the chlorine (Cl 2), etc. conventional case water supply, sewerage, pools and baths hypochlorous hypochlorite (NaOCl), sodium hypochlorite, calcium (CaCOCl · 2H 2 O) has been using chlorine chemicals disinfection in the form of the recent years, a non-diaphragm electrolysis using the salt and introduced in recent years. such a chlorine gas (Cl 2) Because it is inconvenient to store, and is obtained and used in gas phase, it is not only very dangerous to handle, but also has a low sterilization effect, and is difficult to maintain and maintain, such as corrosion problems. hypochlorite (NaOCl), calcium hypochlorite (CaCOCl · 2H 2 O) which is easy to handle than chlorine, but costly, wealth There is a problem such as eating. The electrolysis method uses electrolysis by alternately installing a plurality of anodes and cathodes in an electrolysis tank without a diaphragm. Generally, electrolysis methods are roughly classified into three types. First, a method of using a silver ion generating device, and related patents include Korean Patent Application No. 2020020022335 (Kang Jong-seok, silver ionized water producing device), 2020020021422 (Cheonil Corporation, Silver ionized water tooth cleaner). The second method is to electrolyze tap water to obtain strong oxidized water and reduced water, and to use this water. Patents related to this are Patent No. 1020027002260 (Kim Hee-jung, sterilized water production apparatus and method), 0000004613 (TDM, large-scale electrolytic water production and Spreading equipment), 2019990029004 (Boin Global, Oxidized Electrolyzed Water Generator with Three-way Valve), 1019980040446 (Yaetech, Kangjeon Seawater Generator), 2019980018576 (Yoshitech, ORP Sensor of Kangye Seawater Generator). The third method is to obtain hypochlorous acid at low concentration by electrolysis of brine without diaphragm. Such methods include 2020010027566 (SI Industrial Co., Ltd., production system of chloric acid), 019980006792 (Kim Myung Ho, generation system of hypochlorous acid). Since the first method of sterilization using silver ions is expensive silver, it is not suitable for the cost of electrode due to the cost of the electrode where a large amount of sterilizer is needed. Since the generation efficiency of the electrolytic acid water is 20-30% and the efficiency of disinfectant generation is very low, a large-scale facility is required when a large amount of disinfectant is required. Fungicide generation efficiency is very low as 50% and maximum chlorine concentration is 0.8%. In one case, there is also a problem that the disinfectant generating equipment is required on a large scale, so that it is not economical. Therefore, the patents have low economical efficiency in terms of operating cost and equipment cost due to low disinfectant generation efficiency, and thus require a large amount of disinfectant water purification plant and sewage treatment plant. In swimming pools, chlorine-based chemicals have been used.

대량의 살균제가 요구되는 정수장, 하수처리장, 수영장등의 현장에서 현장 운전원 및 인근 주민 지역의 안전에 위협되는 염소계 화학약품을 사용하지 않으면서, 컴팩트한 공간을 차지하고, 저비용 운전과 저렴한 설비비의 살균제 발생기가 요구된다.Sterilizer generator that takes up compact space without using chlorine-based chemicals that threaten the safety of field operators and neighboring residents in sites such as water purification plants, sewage treatment plants, and swimming pools where a large amount of disinfectant is required. Is required.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 양극실과 음극실, 그사이에 양이온 교환막을 설치하여 양극실에는 소금물을, 음극실에는 순수를 공급하여, 양극실에서는 염소가스가 음극실에는 가성소다가 발생하여 전해실 상부에 이들이 혼합하는 공간을 두어 이들 염소가스와 가성소다를 반응시켜 고농도의 유효염소를 만들수 있는 전기화학적 전해셀을 제공한다. 이와 같은 기술에서 양이온 교환막은 일반적으로 불소계 양이온 교환막이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by installing a cation exchange membrane between the anode chamber and the cathode chamber, there is a salt water in the anode chamber, supplying pure water to the cathode chamber, chlorine gas in the cathode chamber is caustic Soda is generated and a space where they are mixed in the upper part of the electrolytic chamber provides an electrochemical electrolytic cell capable of producing high concentrations of effective chlorine by reacting these chlorine gases with caustic soda. In this technique, the cation exchange membrane is generally a fluorine cation exchange membrane.

첨부한 도면에 의거하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 원리를 나타낸 도면으로, 전해셀(900)은 양극실(200), 음극실(300), 및 막(400)을 구비한다.1 is a view showing the principle of the present invention, the electrolytic cell 900 is provided with an anode chamber 200, a cathode chamber 300, and a film 400.

양극실(200)에는 소금물(2)이 공급되고 소금은 소듐이온(Na+)(9)과 염소이온(Cl-)(7)으로 전리된다. 이때의 전리되는 반응식은 식1과 같다.An anode chamber 200, the brine (2) is supplied to the salt is sodium ion (Na +) (9) and chloride ion (Cl -) is the ionizer 7. The reaction scheme ionized at this time is shown in Equation 1.

전리된 소듐이온(9)은 전기장하에서 음극(10)으로 이동하며, 염소이온(7)은 양극(20)에서 산화되어 염소(8)가 생성되어 전해셀(900) 외부로 배출된다. 이때의 반응식은 식2와 같다.The ionized sodium ion 9 moves to the cathode 10 under an electric field, and the chlorine ion 7 is oxidized at the anode 20 to generate chlorine 8 and is discharged to the outside of the electrolytic cell 900. At this time, the reaction formula is shown in Equation 2.

이때 양극(20)에서의 염소 발생 효율은 96%이상이며, 발생된 염소는 전해셀내 혼합관(500)으로 양극실 인입라인(4)을 통하여 이동한다.At this time, the chlorine generation efficiency at the anode 20 is 96% or more, and the generated chlorine moves through the anode chamber inlet line 4 to the mixing tube 500 in the electrolytic cell.

음극실(300)에는 순수(1)가 공급되고 물은 수소이온(H+)과 수산이온(OH-) 으로 전리되며 이의 전리식은 식3과 같이 표현할 수 있다. 전리된 수소이온(5)은 전기장하에서 음극(10)으로 이동하며 환원되어 식4와 같이 수소(6)가 생성되며, 미반응의 수산이온과 양극실에서 이동한 소듐이온(9)이 반응하여 반응식5와 같이 가성소다가 생성된다.A cathode chamber 300, the net (1) and the feed is a hydrogen ion (H +) and hydroxyl ions (OH -) can be expressed as shown in Equation 3 with ionizing and ionizing expression thereof. The ionized hydrogen ions (5) are moved to the cathode (10) under an electric field and reduced to produce hydrogen (6) as shown in Equation 4. The unreacted hydroxide ions and the sodium ions (9) moved from the anode chamber react. Caustic soda is produced as in Scheme 5.

이때 전극에서의 수소 발생 효율은 99%이상이며, 발생된 가성소다는 혼합관(500)으로 음극실 인입라인(3)을 통하여 이동한다. 이동한 가성소다와 염소는 반응을 하여 반응식6과 같이 유효염소농도 최대10%의 차아염소산 나트륨을 얻을 수 있다.At this time, the hydrogen generation efficiency at the electrode is more than 99%, the generated caustic soda is moved to the mixing tube 500 through the cathode chamber inlet line (3). The moved caustic soda and chlorine react to obtain sodium hypochlorite with an effective chlorine concentration of up to 10%, as shown in Scheme 6.

도 2-가는 본 발명의 단위 전해셀로서 양극실 및 음극실을 분리하는 이온교환막(90), 양극(20)이 배치된 양극실과 음극(10)이 배치된 음극실로 이루어진다.2-A is a unit electrolytic cell of the present invention comprising an ion exchange membrane 90 separating an anode chamber and a cathode chamber, an anode chamber in which the anode 20 is disposed, and a cathode chamber in which the cathode 10 is disposed.

양극실의 입구(120)를 통하여 4%이상의 소금물을 주입시키면 가해준 전기에너지에 비례해서 양극(20)에서 염소가 생성되고, 발생된 염소는 출구(128)를 통해 배출된다. 가해준 전기에너지는 양극실 외벽(130)으로부터 전기전도체(122)를 지나 양극(20)으로 공급된다. 일반적으로 소금물의 농도 범위는 4%-25%로서, 소금물의 농도 범위가 4%미만의 경우는 전도도가 낮아 전기 분해 시 전압이 상승하여, 에너지 비용이 증가한다. 소금물의 농도 범위가 25%를 넘어서부터는 소금물 중의 소금이 석출되기 시작하여, 소금의 분해 효율이 급격히 감소하여, 소금이 과량으로 소모하게 된다.전기전도체(122)는 양극실 외벽(130)에 용접된 플레이트로서, 플레이트에는 일정크기 원형의 전해질 통로(124)가 있어 전해질의 혼합 기능을 가지며, 또한 동시에 전류 전도체 역할을 한다.When more than 4% of brine is injected through the inlet 120 of the anode chamber, chlorine is generated at the anode 20 in proportion to the applied electric energy, and the generated chlorine is discharged through the outlet 128. The applied electric energy is supplied from the outer wall 130 of the anode chamber to the anode 20 through the electric conductor 122. In general, the brine concentration range is 4% -25%, the brine concentration range is less than 4%, the conductivity is low, the voltage rises during electrolysis, the energy cost increases. Salt concentration in the brine begins to precipitate from the brine concentration range exceeds 25%, and the decomposition efficiency of the salt is drastically reduced, so that the salt is consumed in excess. The electric conductor 122 is welded to the anode wall outer wall 130. As a plate, the plate has a circular electrolyte passage 124 of a predetermined size to have a mixing function of the electrolyte, and at the same time serves as a current conductor.

본 발명의 양극(20)은 상기한 양극실의 반응이 원활히 일어날 수 있도록 이에 적합한 촉매를 사용한다. 양극(20)은 티타늄(Ti) 기재(substrate)위에 백금도금 또는 산소발생 촉매인 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등의 산화물을 사용한 수치안정성 전극(DSA)을 주로 사용한다.The anode 20 of the present invention uses a catalyst suitable for this so that the reaction of the anode chamber can occur smoothly. The anode 20 mainly uses a numerically stable electrode (DSA) using an oxide such as iridium (Ir) or ruthenium (Ru), which is a platinum plating or oxygen generating catalyst, on a titanium (Ti) substrate.

전기전도체(122) 재질은 티타늄이나 양극(20)과 같이 티타늄(Ti) 기재(substrate)위에 백금도금 또는 산소발생 촉매인 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등의 산화물을 코팅하여 사용한다.The electrical conductor 122 is formed by coating an oxide such as iridium (Ir), ruthenium (Ru), which is a platinum plating or an oxygen generating catalyst, on a titanium (Ti) substrate such as titanium or the anode 20.

음극실의 입구(110)를 통하여 물이 공급되면 음극(10)에서 가성소다와 수소가 생성되고, 생성된 수소와 가성소다는 출구(118)를 통해 배출된다. 가한 전기에너지는 양극(20)으로부터, 이온교환막(90), 음극(10), 전기전도체(102)를 통과하여 음극실 외벽(230)으로 이동한다.When water is supplied through the inlet 110 of the cathode chamber, caustic soda and hydrogen are generated at the cathode 10, and the generated hydrogen and caustic soda are discharged through the outlet 118. The added electrical energy moves from the anode 20 to the cathode chamber outer wall 230 through the ion exchange membrane 90, the cathode 10, and the electrical conductor 102.

전기전도체(102)는 음극실 외벽(230)에 용접된 플레이트이며, 플레이트에는 일정크기 원형의 전해질 통로(112)가 있어 양극실의 경우와 동일하게 전해질의 혼합 기능을 가지며, 또한 동시에 전류 전도체 역할을 한다.The electrical conductor 102 is a plate welded to the outer wall 230 of the cathode chamber, and the plate has a constant size circular electrolyte passage 112, which has a function of mixing electrolytes as in the case of the anode chamber, and at the same time serves as a current conductor. Do it.

음극(10)은 스테인레스 스틸, 니켈, 마일드 스틸, 티타늄 기재외에 수소 발생촉매 백금 및 그의 산화물을 주로 사용한다.The negative electrode 10 mainly uses hydrogen generating catalyst platinum and oxides thereof in addition to stainless steel, nickel, mild steel, and titanium substrates.

전기전도체(102) 재질은 음극(10)의 구성 재료와 동일 한 것이 바람직하다.The material of the electrical conductor 102 is preferably the same as the material of the cathode 10.

본 발명에서 사용하는 이온교환막(90)은 시중에서 판매되고 있는 것으로서 전기분해시스템에 사용가능한 이온교환막은 미국의 듀폰사, 일본의 아사히케미칼사, 아사히 그라스사 등에서 시판하는 불소 및 탄화수소 계열의 이온교환막, 일본 도쿠야마소다사 등에서 생산하는 양이온 및 음이온교환막이 일체형 구조로 되어 있는 복극의 이온교환막등이다.The ion exchange membrane 90 used in the present invention is commercially available, and the ion exchange membrane that can be used for the electrolysis system is a fluorine and hydrocarbon-based ion exchange membrane commercially available from DuPont, USA, Asahi Chemical, Asahi Grass, etc. And a bipolar ion exchange membrane having an integral structure of cation and anion exchange membrane produced by Tokuyama Soda Co., Ltd., Japan.

본 발명의 단위셀들은 도 2-나와 같이 볼트 및 너트(192)를 이용하여 압차 결합된다.The unit cells of the present invention are pressure-coupled using the bolt and nut 192 as shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 양극실의 구조를 나타낸 것으로, 번호는 도 2-가와 같으며, 해당번호와 동일한 기능을 가진다. 194는 도 2-나의 볼트-너트를 체결하기 위한 구멍을 나타낸다.Figure 3 shows the structure of the anode chamber according to the present invention, the number is the same as Figure 2-a, and has the same function as the corresponding number. 194 shows a hole for fastening the bolt-nut of FIG.

양극실의 내부와 양극실의 플랜지면(27)과 이온교환막(90)에 밀착된 양극가스켓(37)은 양극실을 실(seal)하게 된다. 음극실의 내부와 음극실의 플랜지면과 이온교환막(90)에 밀착된 음극가스켓(39)은 양극반응실을 실(seal)하게 된다.The anode gasket 37 in close contact with the inside of the anode chamber and the flange surface 27 of the anode chamber and the ion exchange membrane 90 seals the anode chamber. The cathode gasket 39 in close contact with the inside of the cathode chamber and the flange surface of the cathode chamber and the ion exchange membrane 90 seals the anode reaction chamber.

도 4는 단위셀(A)을 수개 연결한 것으로, 이들 단위셀(A)은 외부에서 프레싱(Pressing)하여 한 개의 전해스택(100)을 이룬다. 이와 같은 도 4는 대용량의 살균제를 처리하기 위해서 단위셀(A)을 복수개로 설치한 전기분해 스택의 한 예이다. 다수의 셀(A)의 양끝에는 다수의 셀(A)을 밀착시키기 위한 플레이트(5)가 배치된다. 여기서 플레이트(5)는 가이드 로드 또는, 압착 스프링(97)등에 의해 지지된다.4 shows a plurality of unit cells A connected, and these unit cells A are pressed from the outside to form one electrolytic stack 100. 4 is an example of an electrolysis stack in which a plurality of unit cells A are installed in order to process a large amount of disinfectant. At both ends of the plurality of cells A, plates 5 for closely contacting the plurality of cells A are disposed. Here, the plate 5 is supported by the guide rod or the compression spring 97 or the like.

통로(200)는 각각의 전해셀(A)의 양극실로 공급하는 소금물 통로이며 통로(300)는 각각의 전해셀(A)의 음극실로 공급하는 물의 통로이다. 통로(200,300)를 통해서 각각의 단위 셀로 소금물과 물이 각기 공급된다. 전해스택(100)의 각 단위셀(A)의 양극실과 음극실에서 발생한 수소와 가성소다는 혼합관(400)에서 혼합되어 반응이 일어나며, 이때 1%이상의 고농도의 유효염소 살균제가 생성된다. 전해스택(100)의 운전 조건에 따라 최대 10%의 유효염소 농도까지 얻을 수 있다.The passage 200 is a salt water passage supplied to the anode chamber of each electrolytic cell A, and the passage 300 is a passage of water supplied to the cathode chamber of each electrolytic cell A. Brine and water are respectively supplied to each unit cell through the passages 200 and 300. Hydrogen and caustic soda generated in the anode chamber and cathode chamber of each unit cell (A) of the electrolytic stack 100 are mixed in the mixing tube 400 to generate a reaction, wherein a high concentration of effective chlorine disinfectant of 1% or more is generated. Depending on the operating conditions of the electrolytic stack 100, up to 10% effective chlorine concentration can be obtained.

도 5는 고농도 유효염소 발생을 나타낸 도면이다.먼저, 소금 저장조(1400)에서 소금(221)을 녹여 소금물 4%로 만든 후 펌프(1920)를 이용하여 전해스택(1100)의 양극실(1110)에 공급하면 부피농도 96%이상의 염소(31)가 얻어지며, 이 염소(31)는 압력차에 의해 반응부(1200)로 이동한다.5 is a view showing the generation of high concentration effective chlorine. First, after dissolving the salt 221 in the salt reservoir 1400 to 4% brine, using the pump 1920, the anode chamber 1110 of the electrolytic stack 1100 When supplied to, chlorine 31 having a volume concentration of 96% or more is obtained, and the chlorine 31 moves to the reaction unit 1200 due to the pressure difference.

물 저장조(1500)에 물(211)을 공급받아 펌프(1910)를 이용하여 전해스택(1100)의 음극실(1120)에 공급하면 20%이상의 가성소다(41)가 생성되어 반응부(1200)로 이동한다.반응부(1200)로 이동한 염소(31)와 가성소다(41)가 반응함으로써 고농도의 유효염소를 가지는 살균제(251)가 얻어진다. 이 살균제(251)는 그대로 사용할 수도 있으나 미반응의 염소가 포함되어 있을 수도 있다. 만약 미반응의 염소성분이 살균제(251)에 포함된 경우에는 다음과 같이 시스템을 구성하여 처리할 수 있다. 반응부(1200)에서 제조된 미반응 염소를 포함한 살균제(251)는 액체-가스분리탑(1300)의 하부로 유입되어 기체(미반응 염소가스)는 액체-가스분리탑(1300)의 상부로 이동하여 액체-가스분리탑(1300)의 패킹층(1310)에 도달하며 액체인 살균제는 중력차에 의해 아래로 분리되어 미반응의 염소가 없는 살균제(271)가 되어 살균제저장조(1600)에 저장된다.When water 211 is supplied to the water storage tank 1500 and supplied to the cathode chamber 1120 of the electrolytic stack 1100 by using a pump 1910, more than 20% of caustic soda 41 is generated to generate a reaction unit 1200. When the chlorine 31 and the caustic soda 41 which have moved to the reaction section 1200 react, a fungicide 251 having a high concentration of effective chlorine is obtained. The fungicide 251 may be used as it is, but may also contain unreacted chlorine. If the unreacted chlorine component is included in the disinfectant 251, the system may be configured and treated as follows. The sterilant 251 including the unreacted chlorine prepared in the reaction unit 1200 is introduced into the lower portion of the liquid-gas separation tower 1300 so that the gas (unreacted chlorine gas) is transferred to the upper portion of the liquid-gas separation tower 1300. It moves to reach the packing layer 1310 of the liquid-gas separation tower 1300, and the liquid sterilizer is separated down by the gravity difference to become an unreacted chlorine-free sterilizer 271 and stored in the sterilant storage tank 1600. do.

저장된 살균제(271)는 펌프(1700)에 의해 살균이 필요한 공정에 일부 공급하고, 나머지 살균제(281)는 액체-가스분리탑(1300)의 패킹층(1310) 상부로 공급하여 액체-가스분리탑(1300)의 하단부에서 상승하는 미반응 염소가스와 패킹층(1310)에서 중화처리하여 미반응 염소가 없는 살균제(271)로 다시 만들어 살균제저장조(600)로 공급한다.상기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 하는 것으로서 이들 실시예가 본 발명의 기술적 범위를 한정하지는 않는다.The stored sterilizer 271 is partially supplied to the process requiring sterilization by the pump 1700, and the remaining sterilizer 281 is supplied to the packing layer 1310 of the liquid-gas separation tower 1300 to supply the liquid-gas separation tower. The unreacted chlorine gas rising from the lower end of the 1300 and the neutralization treatment in the packing layer (1310) to make the unreacted chlorine-free sterilizer (271) is supplied to the sterilant storage tank (600). As described in more detail, these examples do not limit the technical scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 고농도의 살균제를 발생할 수가 있어 살균제가 대량으로 필요한 정수장, 하수장, 대중목욕탕등에 저렴한 설비비용과 운전비용으로 사용할 수 있다.As described above, the present invention can generate a high concentration of disinfectant, so that the disinfectant can be used at low cost and operating cost for water purification plants, sewage plants, public baths, etc.

도 1은 본 발명의 원리를 나타낸 도면,1 is a view showing the principle of the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 단위셀을 나타낸 도면,2 is a view showing a unit cell according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 양극실을 나타낸 도면,3 is a view showing an anode chamber according to the present invention;

도 4는 전해스택을 나타낸 도면,4 is a view showing an electrolytic stack;

도 5는 고농도 유효염소 발생을 나타낸 도면.5 is a view showing the generation of high concentration effective chlorine.

Claims (2)

전기화학적으로 살균제를 발생하는 장치로서,An apparatus for generating an electrochemical disinfectant, 소금물을 공급받아 염소를 발생시키는 양극실과, 물을 공급받아 가성소다를 발생시키는 음극실과, 및 상기 양극실과 상기 음극실을 분리하는 양이온교환막을 구비한 전해셀과,An electrolytic cell having a cathode chamber supplied with salt water to generate chlorine, a cathode chamber supplied with water to generate caustic soda, and a cation exchange membrane separating the anode chamber from the cathode chamber; 상기 양극실로부터 제공되는 염소와 상기 음극실로부터 제공되는 가성소다를 반응시켜 하이포아염소산염을 발생시키는 반응부Reaction unit for generating hypochlorite by reacting the chlorine provided from the anode chamber and the caustic soda provided from the cathode chamber 를 포함하는 전기화학적 살균제 발생기.Electrochemical fungicide generator comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소금물은 4%-25%의 소금물이고, 상기 물은 순수인 것을 특징으로 하는 전기화학적 살균제 발생기.Wherein said brine is 4% -25% brine, and said water is pure water.
KR10-2002-0083783A 2002-12-24 2002-12-24 Electrolytic disinfectants generator KR100523982B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0083783A KR100523982B1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Electrolytic disinfectants generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0083783A KR100523982B1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Electrolytic disinfectants generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040057009A KR20040057009A (en) 2004-07-01
KR100523982B1 true KR100523982B1 (en) 2005-10-26

Family

ID=37349626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0083783A KR100523982B1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Electrolytic disinfectants generator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100523982B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145804A3 (en) * 2010-05-17 2012-02-02 주식회사 이온팜스 Apparatus for producing ion water
WO2011145805A3 (en) * 2010-05-17 2012-02-02 주식회사 이온팜스 Ion water device
WO2015152611A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 (주)미라클인 Apparatus for preparing hypochlorous acid directly connected to water pipe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219582B1 (en) * 2009-10-30 2013-01-08 문상봉 Electrochemically sterilizing device and electrochemical cell comprising the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145804A3 (en) * 2010-05-17 2012-02-02 주식회사 이온팜스 Apparatus for producing ion water
WO2011145805A3 (en) * 2010-05-17 2012-02-02 주식회사 이온팜스 Ion water device
CN102803151A (en) * 2010-05-17 2012-11-28 离子贩社有限公司 Apparatus for producing ion water
CN102803150A (en) * 2010-05-17 2012-11-28 离子贩社有限公司 Ion water device
CN102803150B (en) * 2010-05-17 2014-05-14 离子贩社有限公司 Ion water device
CN102803151B (en) * 2010-05-17 2014-05-14 离子贩社有限公司 Apparatus for producing ion water
WO2015152611A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 (주)미라클인 Apparatus for preparing hypochlorous acid directly connected to water pipe

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040057009A (en) 2004-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3913923B2 (en) Water treatment method and water treatment apparatus
US6387241B1 (en) Method of sterilization using ozone
CA1197489A (en) Electrolytic swimming pool chlorination
US6767447B2 (en) Electrolytic cell for hydrogen peroxide production and process for producing hydrogen peroxide
CA2174545C (en) Electrolytic cell for producing a mixed oxidant gas
US5460705A (en) Method and apparatus for electrochemical production of ozone
EP3202955B1 (en) Electrolysis device for producing electrolyzed ozonated water
US20060249374A1 (en) Method for electrolytic water disinfection without cathodic hydrogen evolution
KR20140074927A (en) Electrolysis system and electrolysis method for the same
KR101361651B1 (en) A device using electrolyzer with a bipolar membrane and the method of producing hypochlorite solution and hydrogen gas thereby
KR100883894B1 (en) Apparatus for manufacturing of weak-acidic hypochlorous acid water and manufacturing method of weak-acidic hypochlorous acid water
JP2013108104A (en) Electrolytic synthesis device, electrolytic treating device, electrolytic synthesis method, and electrolytic treatment method
WO2004080901A1 (en) Process for producing mixed electrolytic water
KR101427563B1 (en) Seawater electrolytic apparatus
KR100634889B1 (en) An electrolytic apparatus for producing sodium hypochloride
KR102231413B1 (en) Sodium Hypochlorite generation device of undivided type including the cooling pipe of titanium material equipped in electrolyzer
US6761815B2 (en) Process for the production of hydrogen peroxide solution
Yu et al. Unraveling the Role of F in Electrochemical Ozone Generation on the F-Doped PbO2 Electrode
KR100523982B1 (en) Electrolytic disinfectants generator
JP3561130B2 (en) Electrolyzer for hydrogen peroxide production
CN216006029U (en) Electrolytic tank for manufacturing subacidity hypochlorous acid
JP2003293178A (en) Method for preparing chemical for water treatment
KR100825393B1 (en) Device for generating sodium hypochloride
KR100956872B1 (en) High Efficient method for manufacturing of aqueous chlorine dioxide using un-divided electrochemical cell
KR100663256B1 (en) An onside type generating device for hydrogen peroxide and providing device for hydrogen peroxide

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J206 Request for trial to confirm the scope of a patent right
J801 Dismissal of trial

Free format text: REJECTION OF TRIAL FOR CONFIRMATION OF THE SCOPE OF RIGHT_DEFENSIVE REQUESTED 20070326

Effective date: 20070921

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121019

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131021

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141019

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151019

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171019

Year of fee payment: 13