KR100950415B1 - Electrolysis apparatus of seawater or fresh water - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electrolytic device of freshwater or seawater is provided to minimize attachment of a foreign material on an electrode in an electrolysis tank and improve electrolytic efficiency. CONSTITUTION: An electrolytic device comprises: an influx unit(12), an exhausting unit(14), an electrolysis tank through which electrolyzed water passes; and an electrode which is placed inside the electrolysis tank in a flow direction of the electrolyzed water and comprises plural anode plates(20) and cathode plates(30). The cathode plate corresponding to the anode plate is placed in plural.

Description

담수 또는 해수의 전기분해장치 {Electrolysis apparatus of seawater or fresh water} Electrolysis apparatus of freshwater or seawater {Electrolysis apparatus of seawater or fresh water}

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해시 전해설비의 전기분해조 전극에 이물질이 부착되는 것을 최소화하여 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 전해효율이 크게 향상되게 한 담수 또는 해수의 전기분해장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolysis device for freshwater or seawater which minimizes the attachment of foreign substances to the electrolysis tank electrodes of the electrolytic facility during electrolysis of fresh water or seawater, which enables stable electrolysis tank operation and greatly improves electrolytic efficiency. .

일반적으로 담수 또는 해수를 취수하여 사용하는 냉각수 처리 장치 또는 선박의 안전 운전과 관계되어 있는 밸러스트수(Ballast water) 처리 장치에 패류나 미생물이 서식하게 되면 열교환 효율이 저하되고 일정한 유량 공급 곤란 및 설비운영에 막대한 어려움이 발생되기 때문에 이를 해결하기 위하여 다양한 방법으로 이들 생물들을 처리하기 위한 기술들이 개발되고 있다.In general, when shellfish or microorganisms live in a cooling water treatment device or a ballast water treatment device related to the safe operation of a vessel, the heat exchange efficiency is reduced and the supply of constant flow is difficult Because of the enormous difficulty that arises, techniques have been developed to address these organisms in a variety of ways.

그리고 1992년 유엔환경개발회의의 요청에 따라 국제해사기구에서는 밸러스트수에 의한 비토착 생물의 확산 방지 및 밸러스트수에 의한 생태계 파괴와 오염을 방지하기 위한 방안으로 선박이 입항하기 전 일정한 해력에서 밸러스트수를 교환하는 방안과, 적재하고 있는 밸러스트수를 물리, 화학적으로 살균 또는 소독하는 두 가지 방안이 제시되었다.At the request of the United Nations Conference on Environment and Development in 1992, the International Maritime Organization, in order to prevent the spread of non-indigenous organisms by ballast water, and to prevent the destruction and pollution of ecosystems by ballast water, can provide And two methods of physically and chemically sterilizing or disinfecting ballast water are proposed.

상기한 바와 같은 목적으로 이용되는 여러 처리장치-필터링법, 자외선 소독법, 가열법, 화학처리법 및 전기적인 처리방법-을 비교하면 경제적 측면 및 안정성 측면 그리고 처리 효율 면에서 전기분해 처리장치가 가장 효과적이라 할 수 있다. Compared to the various treatment apparatuses used for the above-mentioned purposes-filtering method, ultraviolet disinfection method, heating method, chemical treatment method and electrical treatment method-the electrolytic treatment device is most effective in terms of economics, stability and treatment efficiency. can do.

이러한 전기분해설비는 담수에서는 일정량의 염화나트륨(NaCl)을 투여하고, 해수에서는 해수 중에 약 3% 정도 포함되어 있는 염화나트륨으로부터 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생성하여, 차아염소산나트륨의 강한 살균력에 의한 담수 및 해양생물의 부착 및 번식을 방지하는데 활용하고 있다. This electrolysis facility administers a certain amount of sodium chloride (NaCl) in fresh water, and produces sodium hypochlorite (NaOCl) from sodium chloride, which is contained in seawater in about 3% of seawater, to produce fresh water by strong bactericidal power of sodium hypochlorite. It is used to prevent the attachment and reproduction of marine life.

종래의 전기분해에 의한 담수 또는 해수 처리장치로는 국내특허출원 제10-2002-36086호(2002.06.26)호의 "하수처리장의 방류수 전해소독설비, 국내출원특허 제10-2005-0085605(2005.09.14)호의 "선박용 밸러스트수의 전해 소독장치", 국내출원특허 제10-2006-0113865(2006.10.14)호의 "복극식 전기분해시스템을 이용한 선박 밸러스트수 살균장치" 등이 있다. Conventional electrolysis desalination or seawater treatment apparatus is a Korean Patent Application No. 10-2002-36086 (2002.06.26), "Effluent disinfection facility of sewage treatment plant, Korean Patent Application No. 10-2005-0085605 (2005.09. 14) "Electrolytic disinfection apparatus for ballast water for ships" and "Valve ballast water sterilization apparatus using a bipolar electrolysis system" of Korean Patent Application No. 10-2006-0113865 (2006.10.14).

그러나 대부분의 담수 또는 해수 전기분해 장치들에서 공통적으로 발생하는 문제들은 국내특허출원 제10-2005-0073408(2005.08.10)호의 "해수 전해설비의 전극 부착물을 감시하기 위한 장치" 및 국내출원 제10-2006-0126694호의 "정밀 스위칭 정류기를 이용한 해수, 담수 및 폐수의 전해처리방법 및 장치"에 언급하였듯이 전해설비에서 전극이나 전기분해조에 전기분해 부산물인 수산화마그네슘(Mg(OH)2)나 수산화칼륨(Ca(OH)2)가 다량 부착하게 되면 전해전압 상승, 전극 손상 및 전해효율 저하들의 많은 문제를 유발한다. However, problems common to most freshwater or seawater electrolysis devices are described in Korean Patent Application No. 10-2005-0073408 (2005.08.10), "Apparatus for Monitoring Electrode Attachments of Seawater Electrolytic Facilities" and Domestic Application No. 10. Magnesium hydroxide (Mg (OH) 2) or potassium hydroxide as electrolysis by-products in electrodes or electrolysis tanks in electrolytic installations, as mentioned in "2006-0126694," Method and Apparatus for Electrolyzing Seawater, Freshwater and Wastewater Using Precision Switching Rectifiers ". A large amount of (Ca (OH) 2) causes many problems such as an increase in electrolytic voltage, electrode damage, and a decrease in electrolytic efficiency.

그러므로 담수 또는 해수의 전기분해장치를 운전함에 있어 이물질의 부착물을 줄이고 전해 효율을 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a method of reducing the deposit of foreign substances and improving the electrolytic efficiency when operating the electrolysis device of fresh or sea water.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 담수 또는 해수 전기분해 장치의 전기분해조를 통과하는 전해수의 흐름 진행방향에 양전극판과 음전극판으로 이루어진 전극을 배치하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판은 적어도 복수이상으로 배치되어 어느 하나의 음전극판은 운전을 지속하고 또 다른 음전극판은 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 교대로 이루어지도록 한 수단으로 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 전해효율이 높은 담수 또는 해수의 전기분해장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve this problem, the electrode consisting of a positive electrode plate and a negative electrode plate in the flow direction of the flow of electrolytic water passing through the electrolysis tank of the fresh water or seawater electrolysis device, but the negative electrode corresponding to the positive electrode plate The plate is arranged in at least a plurality, so that one negative electrode plate continues to operate, and the other negative electrode plate alternately removes the attached foreign matter. It is to provide an electrolysis device of fresh or sea water.

또한, 상기 전기분해조를 통과하는 전해수의 흐름 진행방향에 양전극판이 일직선상으로 배치되고 양전극판과 대응하여 배치되는 복수이상의 음전극판은 길이방향 일단부가 상호 폭이 좁아지거나 넓어지는 간격이 되게 배치된 구성으로 전해수의 흐름 및 유속을 변경하여 전기분해조 전극에 이물질이 부착되는 것을 최소화할 수 있도록 한 담수 또는 해수의 전기분해장치를 제공함에 있다.In addition, the positive electrode plate is arranged in a straight line in the flow direction of the electrolyzed water passing through the electrolysis tank, the plurality of negative electrode plates arranged in correspondence with the positive electrode plate is arranged so that the lengthwise end portions are spaced narrow or wide with each other. It is to provide an electrolysis device of fresh water or seawater to change the flow and flow rate of the electrolyzed water to minimize the adhesion of foreign matter to the electrolysis tank electrode.

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서, 일측에 유입부가 구비되고 타측에 배출부가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조와, 상기 전기분해조의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판과 음전극판으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판은 적어도 복수이상으로 배치되어 어느 하나의 음전극판은 운전을 지속하고 또 다른 나머지 음전극판은 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 교대로 이루어지도록 담수 또는 해수의 전기분해장치를 특징으로 한다.The present invention is an electrolysis device of fresh water or sea water, the inlet is provided on one side and the discharge part is provided on the other side to pass the electrolytic water made of fresh water or seawater, and the electrolytic water flow in the electrolysis tank in the direction of flow An electrode composed of a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates is arranged to supply current through the rectifier, respectively, but the positive electrode plate and the corresponding negative electrode plate are arranged in at least a plurality so that one negative electrode plate continues operation and another The remaining negative electrode plate is characterized by an electrolysis device of fresh or sea water so that the action of dropping off the attached foreign matter is alternately performed.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 담수 또는 해수를 전기분해하여 이용하는 설비에서 음전극판의 구조 및 특성을 조절함으로 보다 안정하게 전기분해 장치를 운전할 수 있으며, 장기 운전시 발생하는 음전극판의 이물질 부착에 의한 전압상승 및 운전 중단을 방지하고, 전해 효율 저하 등을 억제하는 효과를 제공한다.As described in detail above, the present invention can operate the electrolysis device more stably by adjusting the structure and characteristics of the negative electrode plate in the facility using the electrolysis of fresh water or sea water, foreign matter attached to the negative electrode plate generated during long-term operation It is possible to prevent the voltage rise and the operation interruption caused by this, and to suppress the decrease in electrolytic efficiency.

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl), 차아염소산(HOCl) 및 오존(O3) 등 산화성이 강한 물질을 생성함에 있어, 전기분해조 운전 전압이 낮으며, 전극 표면에 이물질 부착을 최소화하여, 음전극판 표면의 이물질 제거에 필요한 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 장기간 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 이에 따른 경제적 이익을 얻을 수 있도록 함에 있다.The present invention is to produce a highly oxidizing substances such as sodium hypochlorite (NaOCl), hypochlorous acid (HOCl) and ozone (O 3 ) by the electrolysis device of fresh or sea water, the operation voltage of the electrolysis tank is low, the electrode By minimizing foreign matter adhesion to the surface, it is possible to reduce the time and cost required to remove foreign matter from the surface of the negative electrode plate, and to enable stable electrolysis tank operation for a long time and thereby obtain economic benefits.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 담수 또는 해수 전기분해 장치의 전기분해조에 양전극판과 음전극판을 배치하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판은 적어도 복수이상으로 배치되어 어느 하나의 음전극판은 운전을 지속하고 또 다른 음전극판은 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 교대로 이루어지도록 한 구성으로 장기운전이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention arranges a positive electrode plate and a negative electrode plate in an electrolysis tank of a freshwater or seawater electrolysis device, but the negative electrode plate and the corresponding negative electrode plate are disposed in at least a plurality, and any one negative electrode plate is operated. Another negative electrode plate is characterized in that the long-term operation is possible in such a configuration that the action to eliminate the attached foreign matter alternately.

또한, 본 발명은 상기 전기분해조에 양전극판은 일직선상으로 배치되고 양전극판과 대응하여 배치되는 복수이상의 음전극판은 길이방향 일단부가 상호 좁아지거나 넓어지게 배치된 구성으로 전해수의 흐름 및 유속을 변경하여 전기분해조 전극에 이물질이 부착되는 것을 최소화할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, the positive electrode plate is arranged in a straight line in the electrolysis tank and the plurality of negative electrode plates arranged in correspondence with the positive electrode plate in the configuration in which one end in the longitudinal direction is arranged to be narrow or wide to change the flow and flow rate of the electrolytic water It is characterized in that to minimize the adhesion of foreign matter to the electrolytic bath electrode.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서, 일측에 유입부(12)가 구비되고 타측에 배출부(14)가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조(10)와, 상기 전기분해조(10)의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판(20)과 음전극판(30)으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기(미도시)를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 상기 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 적어도 복수이상으로 배치가 되어 상기 복수 이상의 음전극판 중에서 어느 하나의 음전극판(30)은 운전을 지속하고 또 다른 나머지 음전극판(30)은 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 교대로 이루어지도록 구성된 담수 또는 해수의 전기분해장치를 특징으로 한다.The present invention is an electrolysis device of fresh water or sea water, the inlet 12 is provided on one side and the discharge portion 14 is provided on the other side of the electrolysis tank 10 to pass the electrolytic water made of fresh or sea water and In order to supply current through a rectifier (not shown) by disposing an electrode including a plurality of positive electrode plates 20 and negative electrode plates 30 in the electrolytic water flow direction in the electrolysis tank 10, The positive electrode plate 20 and the corresponding negative electrode plate 30 are arranged in at least a plurality, so that any one of the negative electrode plates 30 continues to operate and the other negative electrode plate 30 is attached. It is characterized by an electrolysis device of fresh or sea water which is configured to alternately remove the debris.

상기 전기분해장치에서 양전극판(20)은 티타늄에 백금족 화합물을 코팅한 형태를 사용하고, 음전극판(30)은 티타늄, 니켈, 서스 및 카본스틸을 사용한다.In the electrolytic apparatus, the positive electrode plate 20 uses a form in which a platinum group compound is coated on titanium, and the negative electrode plate 30 uses titanium, nickel, sus and carbon steel.

상기 양전극판(20)은 일반적으로 사용되고 있는 폐수처리용 백금족화합물이 코팅된 불용성(DSA)전극을 사용하고, 음전극판(30)은 전기공급이 가능한 금속성분이 바람직하며, 상기 음전극판(30)의 금속성분은 티타늄, 니켈, 서스(SUS304), SUS316, SUS316L 및 카본스틸로 이루어진다. The positive electrode plate 20 uses an insoluble (DSA) electrode coated with a platinum group compound for wastewater treatment which is generally used, and the negative electrode plate 30 is preferably a metal component capable of supplying electricity, and the negative electrode plate 30 The metal component of titanium, nickel, sus (SUS304), SUS316, SUS316L and carbon steel.

상기 양전극판(20)은 판형전극판(A)을 사용하거나 다공성 메쉬로 이루어진 망형전극판(B)으로 구비되고, 복수이상의 음전극판(30)은 망형전극판(B)으로 구비되어 교대로 전기분해작용을 할 수 있도록 함이 바람직하며, 음전극판(30)의 가장 바람직한 성분은 티타늄과 니켈의 망형전극판이 바람직하다.The positive electrode plate 20 is provided with a plate-shaped electrode plate (A) or a mesh electrode plate (B) made of a porous mesh, the plurality of negative electrode plates (30) are provided with a mesh electrode plate (B) alternately electric It is preferable to be capable of decomposing, and the most preferable component of the negative electrode plate 30 is preferably a mesh electrode plate of titanium and nickel.

상기 전기분해장치의 음전극판(30)은 양전극판(20)의 활성면적과 비교하여 활성면적이 1.5배 내지 4배가 바람직하며, 음전극판(30)의 활성면적을 높이기 위하여 설치된 음전극판(30)의 개수를 양전극판(20) 개수의 2배 내지 4배로 배치되게 구비된 전기분해조(10)에 바람직한 것으로, 음전극판(30)의 개수가 무한정 늘어나는 경우에 전해효율에 영향을 미치게 되는 것을 감안한 것이다.The negative electrode plate 30 of the electrolysis device is preferably 1.5 to 4 times the active area compared to the active area of the positive electrode plate 20, the negative electrode plate 30 is installed to increase the active area of the negative electrode plate 30 It is preferable to the electrolysis tank 10 provided to be arranged to be two to four times the number of the positive electrode plate 20, taking into account that affects the electrolytic efficiency when the number of the negative electrode plate 30 increases indefinitely will be.

그리고 상기 전기분해조(10)의 내부를 통과하는 전해수의 흐름 진행방향에 배치되는 양전극판(20)과 복수이상의 음전극판(30)은 도 1과 같이 평면상에서 상호 일직선상으로 배치되어 양측간의 폭이 등간격(30a)으로 구비되는 평행을 이루는 형태로 배치된다.In addition, the positive electrode plate 20 and the plurality of negative electrode plates 30 disposed in the flow progressing direction of the electrolytic water passing through the electrolysis tank 10 are arranged in a straight line with each other in a plane as shown in FIG. It is arrange | positioned in the form of the parallel provided with this equal space | interval 30a.

또 도 4 및 도 5는 음전극판이 또 다른 배치형태를 나타낸 것으로서, 상기 전기분해조(10)의 내부를 통과하는 전해수의 흐름 진행방향에 양전극판(20)은 평면상에서 일직선상으로 배치되고 상기 양전극판(20)과 대응하여 배치되는 복수이상의 음전극판(30)은 길이방향 일단부가 상호 폭이 좁아지거나 넓어지는 가변간격(30b)으로 구비되어 전해수의 흐름 및 유속을 변경할 수 있도록 한 구성으로 전기분해조(10) 음전극판(30)에 이물질이 부착되는 것을 최소화할 수 있도록 함이 바람직하다.4 and 5 show another arrangement of the negative electrode plate, in which the positive electrode plate 20 is disposed in a straight line in a plane in the flow direction of the electrolyzed water passing through the electrolysis tank 10. The plurality of negative electrode plates 30 corresponding to the plates 20 are provided with variable intervals 30b in which one end in the longitudinal direction thereof becomes narrower or wider, so that the flow and flow rate of the electrolyzed water can be changed. It is preferable to minimize the adhesion of foreign matter to the negative electrode plate 30.

상기 전기분해조(10)에 있어서, 복수이상으로 설치되는 음전극판(30)의 상호 간격은 전기분해조(10)의 처리수 유입부(12)에서 좁게는 0mm에 넓게는 7mm까지이고 전해수 배출부(14) 쪽에서는 넓게는 7mm에서 좁게는 0mm까지 차이를 두어 유속의 변화를 달리할 수 있도록 하되 상기에서 간격이 0mm라 함은 음전극판(30)의 일단부가 상호 맞닿은 상태를 나타내며, 상기 전기분해조(10)에서 가장 바람직하게는 유입부(12)가 전해수 배출부(14)보다 음전극판(30)의 설치 간격이 좁아야한다. 상기 전기분해조(10)는 양전극판(20)과 음전극판(30)의 전극 간격이 좁게는 3mm에서 넓게는 15mm로 구비하는 것이 전해효율면에서 가장 바람직하다.In the electrolysis tank 10, the mutual spacing of the negative electrode plate 30, which is provided in plurality or more, is 0 mm to 7 mm wide in the treated water inlet 12 of the electrolysis tank 10 and discharges electrolytic water. On the side 14, the difference in the flow rate can be varied by varying the width from 7mm to 0mm narrowly, but the interval of 0mm indicates that one end of the negative electrode plate 30 is in contact with each other. Most preferably, the inlet 12 of the decomposition tank 10 has a smaller spacing between the negative electrode plates 30 than the electrolytic water outlet 14. The electrolytic bath 10 is most preferably in terms of the electrolytic efficiency of the electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 is provided with a narrow electrode distance from 3mm to 15mm wide.

이와 같이 된 본 발명의 담수 또는 해수의 전기분해장치에 따른 동작과정 등을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation process according to the electrolysis device of fresh water or seawater of the present invention as described above are as follows.

본 발명은 전기분해 처리수의 강산화기의 농도가 0.3ppm 이상이면 담수 또는 해수 내 생물체 및 병원체들이 제거되거나 성장이 억제된다는 사실에 근거하여, 해수를 이용한 차아염소산나트륨, 차아염소산, 오존 등을 생성시키기 위한 전기분해장치이다.The present invention generates sodium hypochlorite, hypochlorous acid, ozone and the like using seawater based on the fact that when the concentration of the strong oxidizer in the electrolyzed water is 0.3 ppm or more, organisms and pathogens in fresh or seawater are removed or growth is inhibited. It is an electrolysis device for making.

본 발명의 전기분해장치는 전기분해조(10)의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 적어도 복수이상으로 배치된 상태에서 양전극판(20)과 음전극판(30)에 전원을 인가하는 한편 순환펌프(미도시)의 구동에 의해 전기분해조(10)의 유입부(12)에서 배출부(14)로 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 수단으로 전기분해조(10) 내부에서 전기분해가 이루어지도록 한 다.In the electrolytic apparatus of the present invention, the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to the positive electrode plate 20 in the electrolytic water flow direction in the electrolysis tank 10 are disposed in at least a plurality of positive electrode plates 20 and the negative electrode. Means for applying power to the plate 30 while passing the electrolytic water of fresh water or seawater from the inlet 12 of the electrolysis tank 10 to the outlet 14 by driving a circulation pump (not shown). The electrolysis is to be made in the electrolysis tank 10.

상기와 같이 전기분해조(10)의 내부의 양전극판(20)과 음전극판(30)에 의해서 전해수가 전기분해되는 과정에서 차아염소산나트륨(NaOCl), 차아염소산(HOCl) 및 오존(O3) 등 산화성이 강한 물질을 생성시켜 전해수를 살균시키는 소독이 이루어지도록 한다.Sodium hypochlorite (NaOCl), hypochlorous acid (HOCl) and ozone (O 3 ) in the process of electrolytic water electrolysis by the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 in the interior of the electrolysis tank 10 as described above To produce a strong oxidizing material, such as to sterilize the electrolytic water.

이러한 전기분해과정에서 전해수에 포함된 무기이온, 경금속이온이나 부유물질과 같은 각종 이물질이 전하와 반대되는 전위의 전극에 해당되는 음전극판(30)에 부착되어 전해전압 상승, 전극 손상 및 전해효율 저하 등과 같은 문제점을 발생하게 된다.In this electrolysis process, various foreign substances such as inorganic ions, light metal ions, and suspended solids contained in the electrolyzed water are attached to the negative electrode plate 30 corresponding to the electrode having a potential opposite to the charge, thereby increasing the electrolytic voltage, damaging the electrode, and reducing the electrolytic efficiency. Problems such as this occur.

이때 본 발명에서는 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 적어도 복수이상으로 배치된 구성이므로 전기분해조(10)의 내부의 양전극판(20)과 음전극판(30)에 의해서 전해수가 전기분해되는 과정에서 양전극판(20)과 대응하여 전기분해가 이루어지는 음전극판(30)에 이물질이 부착되어 전해전압이 상승하는 경우에 이러한 이물질이 부착된 음전극판(30)의 운전은 중지됨과 동시에 이물질이 부착되지 않은 또 다른 음전극판(30)에 의해 교대로 전기분해가 이루어지게 되는 한편 상기 운전이 중지된 상태의 음전극판(30)은 전기분해작용이 이루어지지 않게 되면서 부착된 이물질이 자중에 의해 쉽게 탈락이 이루어지게 된다.In this case, since the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to each other are arranged in at least a plurality, the electrolytic water may be discharged by the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 inside the electrolysis tank 10. When foreign matter is attached to the negative electrode plate 30 which is electrolyzed in correspondence with the positive electrode plate 20 in the process of electrolysis, the operation of the negative electrode plate 30 to which such foreign matter is attached is stopped and at the same time Electrolysis is alternately performed by another negative electrode plate 30 to which foreign matters are not attached, while the negative electrode plate 30 in the stopped state does not undergo electrolysis, and thus, foreign matters attached to the negative electrode plate 30 do not carry out electrolysis. It is easily eliminated by this.

상기와 같이 본 발명에서는 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 적어도 복수이상으로 배치되어 어느 하나의 음전극판(30)은 운전을 지속하고 또 다른 음전극판(30)은 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 교대로 이루어지도록 한 구성으로 장기간 지속운전이 가능하고 전해효율성도 향상시키게 된다.As described above, in the present invention, the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to each other are arranged in at least a plurality, so that any negative electrode plate 30 continues to operate and another negative electrode plate 30 is attached to the foreign matter. It is possible to continue operation for a long time and improve the electrolytic efficiency.

한편, 상기와 같이 전기분해조(10)에 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 적어도 복수이상으로 배치되되 도 4 내지 도 5에서와 같이 양전극판(20)은 평면상에서 일직선상으로 배치되고 상기 양전극판(20)과 대응하여 배치되는 복수이상의 음전극판(30)은 길이방향 일단부가 상호 폭이 좁아지거나 넓어지는 가변간격(30b)으로 구비되어 있는 것을 사용하는 경우에는 전기분해조(10) 내부를 통과하는 음전극판(30)의 가변간격(30b)에 의해 전해수의 흐름 및 유속이 변경되면서 음전극판(30)에 이물질이 부착되는 것을 최소화하게 된다.On the other hand, as described above, the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to the electrolytic bath 10 are arranged in at least a plurality, but as shown in FIGS. 4 to 5, the positive electrode plate 20 is in a straight line on a plane. In the case of using a plurality of negative electrode plate 30 which is arranged to correspond to the positive electrode plate 20 is provided with a variable interval (30b) in which one end in the longitudinal direction is narrow or wide each other in the electrolysis tank (10) As the flow and flow rate of the electrolyzed water are changed by the variable interval 30b of the negative electrode plate 30 passing through the inside, foreign matter is minimized to be attached to the negative electrode plate 30.

상기와 같은 전기분해작용이 이루어지도록 한 본 발명의 전기분해장치에서 여러 비교 실시 예에 의해 확인되는 전해전압은 다음과 같다.In the electrolysis device of the present invention to achieve the above-described electrolysis action, the electrolytic voltage confirmed by various comparative examples is as follows.

[실시예 1]Example 1

전기분해조는 내부공간이 가로 6cm, 세로 6cm, 높이 6cm를 사용하였으며, 1 조가 양전극판과 음전극판 2장으로 이루어진 전극을 3조 사용하여 염화나트륨 농도 3%, 마그네슘 농도 0.13%인 표준 용액을 만들어 유량이 8 L/min의 조건에서 전류를 4.32A 공급하면서 전기분해반응을 실시하였으며, 전해전압의 변화를 측정하여, 음전극판의 이물질 부착 여부를 확인하였다.The electrolysis tank used 6 cm wide, 6 cm high and 6 cm high internal spaces. Using a pair of electrodes consisting of two positive electrode plates and two negative electrode plates, a standard solution with sodium chloride concentration of 3% and magnesium concentration of 0.13% was made. The electrolysis reaction was carried out while supplying 4.32 A of current under the condition of 8 L / min, and the change of the electrolytic voltage was measured to confirm whether the negative electrode plate adhered.

[실시예 2][Example 2]

상기의 실시예 1의 조건에서 음전극판을 2조로 설치하고 유량을 6 L/min으로 조절하여 전기분해 반응을 실시하였다.Under the condition of Example 1, two negative electrode plates were installed and the flow rate was adjusted to 6 L / min to perform an electrolysis reaction.

[실시예 3]Example 3

상기의 실시예 2에서 사용한 전극을 이용하여 마그네슘 농도를 2배로 증가시킨 0.26%로 전해반응을 실시하여, 마그네슘을 강제로 음전극판에 부착시키도록 실험을 실시하였다.Using the electrode used in Example 2, the electrolytic reaction was carried out at 0.26%, which doubled the magnesium concentration, and the experiment was carried out to forcibly attach magnesium to the negative electrode plate.

[실시예 4 ~ 5][Examples 4 to 5]

상기의 실시예 2와 동일한 전기분해조를 이용하되 실시예 1의 표준용액을 사용하면서 도 4와 같이 음전극판을 배치한 구성으로 된 것을 실시예 4로 하고, 도 5와 같이 음전극판을 배치한 구성으로 된 것을 실시예 5로 한 다음 전기분해조를 이용하여 유량이 6 L/min 조건에서 전기분해 반응을 실시하였다.Using the same electrolytic bath as in Example 2 above, but using the standard solution of Example 1, the negative electrode plate was arranged as shown in FIG. 4, and the negative electrode plate was arranged as shown in FIG. Example 5 was used as the constitution, and the electrolysis reaction was carried out using an electrolysis tank at a flow rate of 6 L / min.

[실시예 6 ~ 8 ][Examples 6 to 8]

상기의 실시예 5의 조건을 이용하여, 유량이 8 L/min로 된 조건을 실시예 6으로 하고, 유량이 10 L/min로 된 조건을 실시예 7로 하고, 유량이 12 L/min로 된 조건을 실시예 8로 한 다음 전기분해 실험을 실시하여 전해전압의 변화를 측정하였다.Using the conditions of Example 5 above, the flow rate was 8 L / min as Example 6, the flow rate was 10 L / min as Example 7, and the flow rate was 12 L / min. Using the above conditions as Example 8, an electrolysis experiment was performed to measure changes in electrolytic voltage.

상기 실시예 1 내지 실시예 8에 따른 실험결과를 표 1에 정리하여 나타내었다. 표 1에서 보는 바와 같이 양전극판과 대응되는 음전극판을 복수이상으로 구비하는 한편 음전극판을 전해수의 전해수의 흐름 및 유속을 변경할 수 있도록 배치한 상태에서 전기분해장치를 운전하였더니 이물질의 부착에 의한 전압상승을 최소화 하여 이물질 제거에 필요한 시간과 비용을 줄이는 경제적인 장점이 있음을 알 수 있었다.The experimental results according to Examples 1 to 8 are summarized in Table 1. As shown in Table 1, the electrolytic apparatus was operated with a plurality of negative electrode plates corresponding to the positive electrode plate and arranged to change the flow and flow rate of the electrolyzed water of the electrolyzed water. It was found that there is an economic advantage to minimize the voltage rise to reduce the time and cost required to remove foreign substances.

[표 1] 실시예Table 1 Example

실시예Example 전해전압(V)Electrolytic Voltage (V) 1One 4.04 ~ 4.104.04 ~ 4.10 22 3.71 ~ 3.823.71 ~ 3.82 33 3.84 ~ 3.913.84 to 3.91 44 3.71 ~ 3.813.71-3.81 55 3.71 ~ 3.843.71 ~ 3.84 66 3.80 ~ 3.863.80 ~ 3.86 77 3.75 ~ 3.803.75 ~ 3.80 88 3.72 ~ 3.803.72-3.80

이상에서 본 발명은 상기 실시 예를 참고하여 설명하였으나 본 발명의 기술 사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiment, but various modifications are possible within the technical scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 전기분해장치에 따른 전극의 배치형태를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the arrangement of the electrode according to the electrolysis device of the present invention.

도 2는 본 발명의 구성에 따른 전기분해장치의 평면도.2 is a plan view of an electrolysis apparatus according to the constitution of the present invention.

도 3은 상기 도 2에 따른 전기분해장치의 전극 배치형태를 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the electrode arrangement of the electrolytic apparatus according to FIG.

도 4 및 도 5는 본 발명의 전기분해장치에 의한 전극의 또 다른 배치형태를 나타낸 개략도.4 and 5 is a schematic view showing another arrangement of the electrode by the electrolysis device of the present invention.

도 6 및 도 7은 상기 도 4 및 도 5에 의한 전기분해장치의 평면도.6 and 7 are plan views of the electrolysis apparatus according to FIGS. 4 and 5.

도 8 및 도 9는 상기 도 6 및 도 7에 따른 전기분해장치의 전극 배치형태를 나타낸 사시도.8 and 9 are perspective views showing the electrode arrangement of the electrolytic apparatus according to FIGS. 6 and 7.

도 10은 상기 도 2와 다른 실시예를 나타낸 전기분해장치의 평면도.10 is a plan view of an electrolysis device showing another embodiment of the present invention.

도 11은 상기 도 3의 구성에서 양전극판을 망형전극판으로 배치한 상태의 사 시도.FIG. 11 is a trial of a state in which a positive electrode plate is arranged as a mesh electrode plate in the configuration of FIG. 3; FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 전기분해조 12 : 유입부10: electrolysis tank 12: inlet

14 : 배출부 20 : 양전극판14 discharge portion 20 positive electrode plate

30 : 음전극판 30a : 등간격30: negative electrode plate 30a: equal interval

30b : 가변간격 A : 판형전극판30b: variable interval A: plate-shaped electrode plate

B : 망형전극판B: mesh electrode plate

Claims (7)

담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서,In the electrolysis device of fresh water or sea water, 일측에 유입부(12)가 구비되고 타측에 배출부(14)가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조(10)와, An electrolysis tank 10 provided with an inlet 12 at one side and an outlet 14 at the other side to allow electrolyzed water of fresh water or sea water to pass therethrough; 상기 전기분해조(10)의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판(20)과 음전극판(30)으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 An electrode composed of a plurality of positive electrode plates 20 and negative electrode plates 30 is disposed in the electrolytic water flow direction in the electrolysis tank 10 to supply current through the rectifier, respectively. 상기 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 적어도 복수이상으로 배치가 되어 상기 복수 이상의 음전극판 중에서 어느 하나의 음전극판(30)은 운전을 지속하고 또 다른 나머지 음전극판(30)은 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 교대로 이루어지도록 하며,The positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to each other are arranged in at least a plurality of one of the plurality of negative electrode plates 30 of the negative electrode plate 30 continues the operation and the other negative electrode plate 30 To take off the attached foreign matters alternately, 상기 전기분해조(10)의 내부에 양전극판(20)은 일직선상으로 배치되고 상기 양전극판(20)과 대응하여 배치되는 복수이상의 음전극판(30)은 평면상에서 길이방향 일단부가 상호 폭이 좁아지거나 넓어지는 가변간격(30b)으로 구비되어 전해수의 흐름 및 유속을 변경할 수 있도록 한 구성으로 됨을 특징으로 하는 담수 또는 해수의 전기분해장치.The positive electrode plate 20 is disposed in a straight line in the electrolysis tank 10, and the plurality of negative electrode plates 30 corresponding to the positive electrode plate 20 are narrow in width in one longitudinal direction. Freshwater or seawater electrolysis device, characterized in that it is provided with a variable interval (30b) to extend or widen to change the flow and flow rate of the electrolytic water. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음전극판(30)은 다공성 메쉬로 이루어진 망형전극판(B)으로 구비됨을 특징으로 하는 담수 또는 해수의 전기분해장치.The negative electrode plate 30 is a freshwater or seawater electrolysis device, characterized in that provided with a mesh electrode plate (B) made of a porous mesh. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음전극판(30)의 상호 간격은 전기분해조(10)의 처리수 유입부(12)에서 좁게는 0mm에서 넓게는 7mm까지이고 전해수 배출부(14) 쪽에서는 넓게는 7mm에서 좁게는 0mm까지 차이를 두고 배치됨을 특징으로 하는 담수 또는 해수의 전기분해장치.The mutual spacing of the negative electrode plate 30 is from 0mm to 7mm wide in the treated water inlet 12 of the electrolysis tank 10 and from 7mm wide to 0mm narrow in the electrolytic water outlet 14 side Freshwater or seawater electrolysis device, characterized in that arranged with a difference. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기분해조(10)는 양전극판(20)과 음전극판(30)의 전극 간격이 좁게는 3mm에서 넓게는 15mm로 구비됨을 특징으로 하는 담수 또는 해수의 전기분해장치.The electrolysis tank 10 is an electrolysis device of fresh or sea water, characterized in that the electrode gap between the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 is provided in a narrow 3mm to 15mm wide.
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