KR101428729B1 - 수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거시스템 - Google Patents

수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거시스템 Download PDF

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Abstract

전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 분리하는 수소가스 분리장치와, 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스와 혼합될 원수를 공급하는 원수 공급부와, 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스를 원수 공급부에 의해 공급되는 원수에 혼합시켜 배출되도록 하는 수소가스 혼합장치를 포함하는 수처리장치의 수소가스 제거시스템 및 이를 이용항 수소가스 제거방법이 개시된다.

Description

수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거시스템{A HYDROGEN GAS SEPARATION METHOD AND SEPARATION SYSTEM}
본 발명은 해수 및 염수의 전기분해를 통해 차아염소산나트륨을 생산할 때 발생되는 수소가스를 분리하여 제거하기 위한 수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 차아염소산나트륨 발생장치는 염수나 해수를 전기분해하여 차아염소산나트륨(Sodium Hypochlorite ; NaOCl)을 발생시키는 장치로서, 이때 발생되는 차아염소산나트륨은 정수장이나 하수처리장 또는 수영장의 살균처리, 해수전해 및 발라스트수처리에 사용될 수 있다.
즉, 해수나 희석염수(적정농도의 소금물(NaOCl))를 격막(이온교환막)이 없는 일련의 전극을 통과시키는 과정에서 전극 양단에 부가된 직류전류(DC)를 이용해서 소금을 전기분해하고, 이를 물과 반응시켜 소량의 수소가스와 차아염소산나트륨(NaOCl)을 만들어 낼 수 있으며, 상기와 같은 방법에 의해 만들어진 차아염소산나트륨은 염소의 안전한 형태로서 소독이 필요한 현장의 염소소독을 위하여 최종 사용된다.
이러한 비격막식 차아염소산나트륨 발생방법에 의해 차아염소산나트륨을 발생시킬 때, 전기분해조에서의 전기분해공식은, "NaCl + H2O → NaOCl + H2 + 소량의 열"과 같은 공식으로 이루어진다.
즉, 전기분해법에 의한 해수 및 염수의 처리시 음극 반응의 부산물로서 수소 가스가 발생하게 되는데, 이러한 수소 가스는 통상 폭발 한계가 공기에 대해서는 4% ∼75% 이고, 산소(O2)에 대해서는 3.4% ∼ 95%가 된다.
따라서, 전기분해시 발생되는 수소가스를 폭발한계의 미만으로 희석하거나, 또는 폭발한계를 초과하도록 처리하여 배출함으로써 폭발위험으로부터 안전하게 처리할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 전기분해조 내에서 발생된 수소가스를 안전하게 분리하여 제거할 수 있도록 개선된 수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리장치의 수소가스 제거시스템은, 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 분리하는 수소가스 분리장치와; 상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스와 혼합될 원수를 공급하는 원수 공급부와; 상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스를 상기 원수 공급부에 의해 공급되는 원수에 혼합시켜 배출되도록 하는 수소가스 혼합장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 수소가스 분리장치는, 상기 전기분해조의 전해수 배출경로에 설치되며, 유입되는 전해수를 원심분리하여 수소가스와 차아염소산나트륨용액을 분리하는 사이클론 분리기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수소가스 분리장치는, 상기 전기분해조의 전해수 배출경로에 설치되며, 이동하는 전해수에 포함된 수소가스를 흡착하여 차아염소산나트륨용액과 분리하고, 흡착된 수소를 탈착하여 분리하는 수소가스 흡착 및 탈착부를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 수소가스 분리장치는, 상기 전기분해조의 전단과 사이클론 분리기의 후단에서 각각 분지라인을 구성하여 사이클론 분리기의 후단에서 분리된 전해수가 전기분해조의 전단으로 순환유로를 형성하는 것이 좋다.
또한, 상기 수소가스 혼합장치는, 상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스가 상기 원수공급부로 이동되도록 안내하는 수소가스 이송경로와; 상기 수소가스 이송경로상에 설치되어 상기 원수공급부로 공급되는 수소가스를 이용하여 마이크로버블을 발생시키는 마이크로버블 발생부;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 마이크로버블 발생부는, 상기 원수공급부의 원수 공급경로상에 설치되어 원수의 이송속도를 증대시키는 벤추리부와; 상기 벤추리부로 상기 수소가스 이송경로를 상기 벤추리부에 교차하는 방향으로 연결하여 수소가스를 상기 벤추리부로 공급되도록 하는 하나 이상의 노즐부;를 포함하는 것이 좋다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 수처리장치의 수소가스 제거시스템은, 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 발생되는 수소가스를 전해수로부터 분리하여 혼합시키기 위한 원수를 공급하는 원수 공급부와; 상기 전기분해조의 전해수에 포함된 수소가스를 상기 전해수로부터 분리함과 동시에 상기 원수공급부에서 공급되는 원수와 혼합되도록 하는 수소가스 분리 및 혼합장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 수소가스 분리 및 혼합장치는, 내부가 제1챔버 및 제2챔버로 구분되는 수소가스 분리챔버와; 상기 제1챔버의 양측에 각각 형성되어 상기 전기분해조에서 공급되는 전해수가 통과하는 전해수 입구 및 전해수 출구와; 상기 제2챔버의 양측에 각각 형성되어 상기 원수 공급부로부터 공급되는 원수가 통과하는 원수 입구 및 원수 출구와; 상기 제1 및 제2챔버를 구분하도록 상기 수소가스 분리챔버 내부에 설치되어, 상기 제1챔버 내의 전해수에 포함된 수소가스만을 통과시켜 상기 제2챔버로 분리되어 이동하도록 하는 분리막;을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 수소가스를 분리함과 동시에 원수에 혼합시켜 제거할 수 있다.
또한, 수소가스 분리챔버 내에서 상기 전해수 및 원수 각각의 이송방향이 서로 반대가 되도록 상기 전해수 입구와 출구, 상기 원수 입구 및 출구 각각으로 서로 반대에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전기분해조의 전해수를 상기 제1챔버로 통과하도록 펌핑하는 제1펌프와; 상기 원수 공급부의 원수를 상기 제2챔버를 통과하도록 펌핑하는 제2펌프; 및 상기 수소가스 분리챔버 내에서 상기 원수의 유속이 상기 전해수의 유속을 달리할 수 있도록 상기 제1 및 제2펌프의 구동을 각각 선택적으로 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 제1챔버와 제2챔버의 단면적을 달리하여 각 챔버의 압력차를 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리장치의 수소가스 제거방법은, 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 액체와 분리하는 단계와; 상기 액체와 분리된 수소가스를 원수공급부에서 공급되는 원수에 혼합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 분리 단계에서는, 상기 전해수를 사이클론장치를 이용하여 원심분리 원리에 의해 액체와 수소가스를 분리하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분리 단계는, 상기 전기분해조에서 배출되는 전해수와 수소가스를 물리적 또는 화학적 흡착 및 탈착방법에 의해 분리하는 것이 좋다.
또한, 기체분리용 분리막에 의해 제1챔버와 제2챔버로 구분된 수소가스 분리챔버의 상기 제2챔버로 원수가 경유하도록 통과시키는 단계와; 상기 제1챔버내로 상기 전해액을 통과시키는 단계;를 포함하며, 상기 제1챔버내의 전해액에 포함된 수소가스는 상기 기체분리용 분리막을 통과하여 상기 제2챔버 내의 원수로 이동되는 것이 좋다.
또한, 상기 분리챔버 내에서의 상기 원수의 유속과 상기 전해액의 유속을 달리하여 흐르도록 하는 것이 좋다.
또한, 제1챔버와 제2챔버의 단면적을 달리하여 각 챔버의 압력차를 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼합시키는 단계에서는, 상기 수소가스를 마이크로버블 발생부를 이용하여 상기 원수 공급부에서 공급되는 원수 내부에 미세 기포화시키는 것이 좋다.
본 발명의 수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거시스템에 따르면, 전기분해된 전해수에서 분리된 수소가스를 마이크로버블 발생부를 포함하는 수소가스 혼합장치를 이용하여 원수에 혼합시킴으로써, 폭발한계 범위를 벗어난 안전한 상태가 되도록 하여 제거할 수 있게 된다. 특히, 마이크로버블 발생부를 이용하여 수소가스를 미세 기포화함으로써, 수소가스가 원수(수용액)에 보다 효과적으로 수용될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 분리막에 의해 제1 및 제2챔버로 구분되는 수소가스 분리챔버 내로 전해수와 원수를 동시에 반대방향으로 이동하도록 함으로써, 전해수와 원수의 유속차에 의한 압력차를 이용하여 전해수에 포함된 수소가스가 분리되어 분리막을 통해 원수에 수용되도록 할 수 있다. 즉, 수소가스를 전해수로부터 분리함과 동시에 압력차의 발생으로 인하여 원수에 수용되도록 하여 폭발한계를 벗어나는 농도 상태로 수소가스를 처리하여 안전하게 제거할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 수소가스 제거시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 수소가스 혼합장치의 일예를 나타내 보인 개략적인 도면.
도 3은 도 2에 도시된 수소가스 혼합장치의 다른 예를 나타내 보인 개략적인 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리장치의 수소가스 제거시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 수소가스 제거방법 및 제거시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 수소가스 제거시스템(100)은, 전기분해조(120)에서 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 액체와 분리하는 수소가스 분리장치(130)와, 원수 공급부(140)와, 수소가스 혼합장치(150)를 구비한다.
상기 전기분해조(120)는 해수 또는 염수 공급탱크(110)로부터 공급되는 해수 또는 염수(이하 염수라 함)를 전기분해하여 차아염소산나트륨을 생성한다.
여기서, 상기 염수 공급탱크(110)에는 전기분해하기에 적합한 온도 또는 농도로 염수가 저장되어 있으며, 염수 공급탱크(110)와 전기분해조(120)를 연결하는 염수 공급라인(111)에 설치된 염수 공급펌프(115)에 의해 필요한 양의 염수가 전기분해조(120)로 공급된다. 상기 염수 공급라인(111)에는 밸브(113)가 설치될 수 있다.
상기 전기분해조(120)에서는 양극 및 음극전극을 각각 구비하여, 유입된 염수를 전기분해함으로써 차아염소산나트륨을 발생시킨다. 전기분해에 의해 염수를 차아염소산나트륨으로 생성할 때, 수소가스가 함께 발생된다.
상기와 같이 전기분해조(120)에서 전기분해되어 수소가스를 포함하는 전해수는 전해수 공급라인(121)을 통해 상기 수소가스 분리장치(130)로 공급된다.
상기 수소가스 분리장치(130)에서는 공급된 전해수에 포함된 수소가스를 기액분리 방법에 의해 분리하고, 분리된 전해수는 전해수 저장조(160)로 공급하고, 수소가스는 상기 수소가스 혼합장치(150)로 공급한다. 이를 위해 수소가스 분리장치(130)와 전해수 저장조(160)는 분리된 전해수가 이송되는 분리수 공급라인(161)에 의해 연결된다.
상기 수소가스 분리장치(130)는 분리된 수소가스만을 수소가스 혼합장치(150)로 공급하기 위한 수소가스 공급라인(163)을 통해 수소가스 혼합장치(150)와 연결된다.
상기와 같은 수소가스 분리장치(130)의 일예로서는 원심력 즉, 사이클론 방식에 의해 액체와 가스를 분리하는 사이클론 분리기를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 사이클론 분리기는 산업현장에서 널리 사용되는 분리기로서, 습식 사이클론 분리기 또는 기액 분리용 사이클론 분리기가 적용될 수 있다. 이와 같이 수소가스 분리장치(130)의 일 예로서 사이클론 분리기를 적용할 경우, 펌프(123)의 구동시 발생되는 고압에 의해 전기분해된 전해수를 사이클론 분리기로 공급할 경우, 원심력에 의해 액체 즉, 전해수만 하방으로 떨어져서 하부에 연결된 분리수 공급라인(161)을 통해 분리수 저장조(160)로 분리되어 이송된다. 그리고 액체에 비해 비중이 상대적으로 작은 기체 즉, 수소가스는 원심분리에 의해 전해수와 분리된 뒤, 상부에 연결된 수소가스 공급라인(163)을 통해서 수소가스 혼합장치(150)로 공급된다.
이때, 전기분해되는 전해수의 유량이 사이클론 분리기의 적정한 원심력을 확보할 수 없는 낮은 유량일 경우 사일클론 분리기의 적정한 원심력을 확보하기 위해 전기분해조(120)에 유입되는 염수의 유량을 과량으로 주입하고, 사이클론 분리기의 후단과 전해수 저장조(160) 사이의 분리수 공급라인(161)을 분지하여 전기분해조(120)의 용량 이상의 과량 주입된 염수를 순환 유로(165)를 이용하여 전기분해조 전단으로 순환시켜 운전하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 사이클론 분리기의 구조는 다양한 예가 가능하며, 일반적으로 널리 사용되는 사이클론 집진기의 집진구조로부터 쉽게 이해될 수 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 수소가스 분리장치(130)의 다른 예로서는, 전기분해조(120)에서 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 흡착하고, 흡착되어 고농도의 수소가스를 탈착시킴으로써 전해수의 액체와 분리하는 흡착 및 탈착부를 구비할 수 있다.
상기 흡착 및 탈착부는 전해수에 포함된 수소가스를 물리적 흡착방법에 의해서 흡착 및 탈착시킬 수도 있으며, 또는 화학적 흡착 및 탈착방법에 의해 분리할 수 있다. 이러한 수소가스의 흡착 및 탈착 방법은 일반적으로 널이 알려진 수소 흡착 및 탈착수단(방법)으로부터 쉽게 이해될 수 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 수소가스 분리장치(130)가 물리적 또는 화학적 흡착방식으로 수소가스와 분리수를 분리할 경우에도, 도 1과 같이 분리수 공급라인(161)을 통해 전해수 저장조(160)로 분리수를 공급하고, 분리수 공급라인(161)에서 분지된 순환유로(165)를 통해서는 전기분해조(120)의 용량 이상의 과량 주립된 염수를 전기분해조(120)의 전단으로 순환시키는 구성 및 동작이 앞서 설명한 사이클론분리기를 적용하였을 경우와 동일하게 이루어진다.
상기 원수 공급부(140)는 상기 수소가스 분리장치(130)에서 분리된 수소가스를 상기 수소가스 혼합장치(150)를 이용하여 폭발한계를 벗어난 안전한 상태로 제거하도록 수용시키기 위한 원수 즉, 수용액(H2O)을 공급하기 위한 것이다. 이러한 원수 공급부(140)는 원수 공급원(141)과, 원수 공급원(141)의 물을 상기 수소가스 혼합장치(150)를 경유하도록 이송시키는 원수 공급라인(143) 및 원수 공급라인(143)에 설치되는 밸브(145)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 원수 공급라인(143)에는 원수를 고압으로 이송시키기 위한 펌프(147)가 더 설치될 수도 있다.
상기 수소가스 혼합장치(150)는 수소가스 분리장치(130)에서 분리된 수소가스를 상기 원수 공급부(140)를 통해 공급되는 원수에 수용되어 혼합되도록 하기 위한 것이다.
상기 수소가스 혼합장치(150)는 상기 수소가스 분리장치(130)에서 분리되어 수소가스 공급라인(163)을 따라 이동된 수소가스를 상기 원수 공급부(140)의 원수 공급라인(143)에서 마이크로버블을 발생시켜 혼합시키는 마이크로버블 발생부(151)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 마이크로버블 발생부(151)의 일예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 원수 공급라인(143)에 형성된 벤츄리부(151a)와, 상기 벤츄리부(151a)로 수소가스를 공급하기 위한 노즐부(151b)를 구비할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 벤츄리부(151a)에서 원수의 유속이 증가하게 되고, 이에 따라서 노즐부(151b)에서의 수소가스와의 압력차가 발생 된다. 이러한 압력차에 의해 노즐부(151b)를 통해 수소가스가 벤츄리부(151a)를 통과하는 원수로 유입되어 함께 이동되면서 원수에 혼합된다. 즉, 벤츄리부(151a)에서의 압력차에 의해 수소가스가 원수에 자연스럽게 혼합되고, 또한 벤츄리부(151a)를 통과한 뒤에는 유속이 감소하면서 와류가 발생되는데, 이러한 와류에 의해서 마이크로버블이 발생되어 수소가스가 원수에 효과적으로 혼합될 수 있게 된다. 그리고 이와 같이 수소가스가 혼합된 원수는 외부로 배출되거나, 필요한 사용처로 공급되어 재사용될 수 있게 됨으로써, 수소가스를 안전하게 제거할 수 있게 된다.
또한, 도 3을 참조하면 다른 실시예에 따른 수소가스 혼합장치(150')는 원수 공급라인(143)에 연결되어 원수 공급라인(143) 내부로 수소가스를 이용하여 마이크로버블을 발생시키는 마이크로버블 발생기(153)를 구비할 수 있다. 상기 마이크로버블 발생기(153)는 통상적으로 널리 사용되는 마이크로버블 샤워기 등에 적용되는 구성을 가질 수 있으며, 이러한 마이크로버블 발생기(153)는 수소가스 공급라인(163)을 통해 공급되는 수소가스를 이용하여 원수 공급라인(143) 내부의 원수에서 마이크로버블을 발생시켜서, 원수에 수소가스가 쉽게 혼합될 수 있도록 한다.
또한 도 4를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리장치의 수소가스 제거시스템은, 원수 공급부(240)와, 수소가스 분리 및 혼합장치(250)를 구비한다.
상기 원수 공급부(240)는 전기분해조(120)에서 해수 및 염수를 전기분해하여 생성된 전해수에 포함되어 있던 수소가스를 분리한 뒤 제거할 목적으로 수용시키기 위한 원수 즉, 염수 또는 해수 등의 유입 원수를 공급하기 위한 것으로서, 원수 공급원(241)과, 원수 공급원(241)의 원수를 공급하기 위한 원수 공급라인(243)을 구비한다.
상기 수소가스 분리 및 혼합장치(250)는 전기분해조(120)의 전해수에 포함된 수소가스를 전해수로부터 분리함과 동시에 상기 원수공급부(240)에서 공급되는 원수에 수용시켜 혼합시키기 위한 것이다. 이러한 수소가스 분리 및 혼합장치(250)는 수소가스 분리챔버(251)와, 전해수 입구(252) 및 전해수 출구(253)와, 원수 입구(254) 및 원수 출구(255)와, 분리막(256)과, 제1 및 제2펌프(115, 258) 및 제어부(259)를 구비한다.
상기 수소가스 분리챔버(251)는 그 내부가 제1챔버(251a) 및 제2챔버(251b)로 구분된다. 제1 및 제2챔버(251a,251b) 각각은 분리막(256)을 사이에 두고 서로 대칭되는 형상으로 형성된다.
상기 제1챔버(251a)의 양측에 상기 전해수 입구(252) 및 전해수 출구(253)가 각각 형성되어 전기분해조(120)의 전해수가 제1챔버(251a)로 유입되도록 하고, 제1챔버(251a) 내에서 수소가스가 분리된 전해수만 전해수 출구(253)를 통해 배출되어 전해수 저장조(160)로 공급되도록 한다.
상기 제2챔버(251b)의 양측에는 원수의 이동을 위한 원수 입구(254) 및 원수 출구(255)가 각각 형성된다. 이때, 상기 수소가스 분리챔버(251) 내에서의 전해수 및 원수의 이동방향이 반대가 될 수 있도록 전해수 입구(252)와 원수 입구(254)는 서로 반대 측에 형성되고, 전해수 출구(253) 및 원수 출구(255)도 서로 반대측에 각각 형성된다.
상기 분리막(256)은 수소가스 분리챔버(251) 내부에서 제1 및 제2챔버(251a,251b)를 구분하여 분리하도록 설치되는 것으로서, 기체분리막이나 탈기막을 포함할 수 있다. 즉, 분리막(256)은 기체분자는 통과시키고, 물분자는 통과시키지 않도록 미세한 구조를 가지는 고분자 분리막(멤브레인)을 포함할 수 있다. 따라서 제1챔버(251a)로 공급되는 전해수에 포함된 수소가스만인 제2챔버(251b)와의 압력차에 의해 분리막(256)을 통과하여 제2챔버(251b)로 이동되어 분리될 수 있게 된다.
상기 제1펌프(115)는 염수 공급라인(111)에 설치되어, 전해조(120)로 공급되는 염수의 공급량을 조절함으로써, 결국 전해조(120)에서 전기분해되어 배출되는 전해수의 배출양과 배출속도를 제어하게 된다.
상기 제2펌프(258)는 상기 원수 공급라인(243)에 설치되어 원수 공급원(241)의 원수를 상기 제2챔버(251b)를 통과하도록 펌핑 한다.
이때 제2펌프(258)는 상기 제2챔버(251b)의 후단에 설치하여 제2챔버(251b)의 감압을 통해 제1챔버(251a)와의 압력차를 더욱 크게 하도록 설치되어도 무방하다.
상기 제어부(259)는 제1 및 제2펌프(115,258) 각각의 구동을 독립적으로 제어하기 위한 것으로서, 구체적으로는 원수 즉, 제2챔버(251b) 내에서의 원수의 유속과 제1챔버(251a) 내에서의 전해수의 유속을 조절하도록 제1 및 제2펌프(115,258)의 구동을 제어한다.
또한, 제1챔버와 제2챔버의 단면적을 달리하여 각 챔버의 압력차를 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제1 및 제2펌프(115,258)의 펌핑력을 서로 다르게 하고 각 챔버의 단면적을 달리함으로, 원수와 전해수의 유속에 차이를 발생시킬 수 있게 되며, 원수의 유속과 전해수의 유속을 달리 함으로써 발생되는 압력차에 의해서 제1챔버(251a) 내의 수소가스가 분리막(256)을 통과하여 제2챔버(251b)로 이동되어 분리될 수 있으며, 분리됨과 동시에 제2챔버(251b) 내의 원수에 수용되어 혼합될 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
110..염수 공급탱크 120..전기 분해조
130..수소가스 분리장치 140,240..원수 공급부
150..수소가스 혼합장치 160..전해수 저장조
250..수소가스 분리 및 혼합장치 251..수소가스 분리챔버
256..분리막 115,258..펌프
259..제어부

Claims (8)

  1. 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 분리하는 수소가스 분리장치와;
    상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스와 혼합될 원수를 공급하는 원수 공급부와;
    상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스를 상기 원수 공급부에 의해 공급되는 원수에 혼합시켜 배출되도록 하는 수소가스 혼합장치;를 포함하고,
    상기 수소가스 분리장치는,
    상기 전기분해조의 전해수 배출경로에 설치되며, 유입되는 전해수를 원심분리하여 수소가스와 차아염소산나트륨용액을 분리하는 사이클론 분리기를 포함하며
    상기 수소가스 분리장치는,
    상기 전기분해조의 전단과 사이클론 분리기의 후단에서 각각 분지라인을 구성하여 사이클론 분리기의 후단에서 분리된 전해수가 전기분해조의 전단으로 순환유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거시스템.
  2. 삭제
  3. 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 분리하는 수소가스 분리장치와;
    상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스와 혼합될 원수를 공급하는 원수 공급부와;
    상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스를 상기 원수 공급부에 의해 공급되는 원수에 혼합시켜 배출되도록 하는 수소가스 혼합장치;를 포함하고,
    상기 수소가스 분리장치는,
    상기 전기분해조의 전해수 배출경로에 설치되며, 이동하는 전해수에 포함된 수소가스를 흡착하여 차아염소산나트륨용액과 분리하며,
    상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스를 전해수 저장조로 공급하는 분리수 공급라인에서 분지되어 상기 전기분해조의 용량 이상의 과량주입된 염수를 상기 전기분해조 전단으로 순환시키도록 설치되는 순환유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거시스템.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 수소가스 혼합장치는,
    상기 수소가스 분리장치에서 분리된 수소가스가 상기 원수공급부로 이동되도록 안내하는 수소가스 이송경로와;
    상기 수소가스 이송경로상에 설치되어 상기 원수공급부로 공급되는 수소가스를 이용하여 마이크로버블을 발생시키는 마이크로버블 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로버블 발생부는,
    상기 원수공급부의 원수 공급경로상에 설치되어 원수의 이송속도를 증대시키는 벤추리부와;
    상기 벤추리부로 상기 수소가스 이송경로를 상기 벤추리부에 교차하는 방향으로 연결하여 수소가스를 상기 벤추리부로 공급되도록 하는 하나 이상의 노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거시스템.
  6. 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 액체와 분리하는 단계와;
    상기 액체와 분리된 수소가스를 원수공급부에서 공급되는 원수에 혼합시키는 단계;를 포함하고,
    상기 분리 단계에서는,
    상기 전해수를 사이클론장치를 이용하여 원심분리 원리에 의해 액체와 수소가스를 분리하고,
    상기 사이클론장치에서 원심분리된 분리수는 분리수 공급라인을 통해 전해수 저장조로 공급하고, 상기 분리수 공급라인에서 분지된 순환유로를 통해 상기 전기분해조의 용량이상의 과량주립된 염수를 상기 전기분해조의 전단으로 순환시키는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거방법.
  7. 전기분해조에서 해수 및 염수를 전기분해한 뒤 공급되는 전해수에 포함된 수소가스를 액체와 분리하는 단계와;
    상기 액체와 분리된 수소가스를 원수공급부에서 공급되는 원수에 혼합시키는 단계;를 포함하고,
    상기 분리단계는,
    상기 전기분해조에서 배출되는 전해수와 수소가스를 물리적 또는 화학적 흡착방식으로 분리하고,
    상기 분리단계에서 물리적 또는 화학적 흡착방식으로 수소가스와 분리된 분리수는 분리수 공급라인을 통해 전해수 저장조로 공급하고, 상기 분리수 공급라인에서 분지된 순환유로를 통해 상기 전기분해조의 용량 이상의 과량주입된 염수를 상기 전기분해조의 전단으로 순환시키는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 혼합시키는 단계에서는,
    상기 수소가스를 마이크로버블 발생부를 이용하여 상기 원수 공급부에서 공급되는 원수 내부에 미세기포화 시키는 것을 특징으로 하는 수처리장치의 수소가스 제거방법.
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