KR101567459B1 - Gas-liquid reactor - Google Patents

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송동근
홍원석
신완호
김한석
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 기액반응기에 관한 것으로서, 원수와 처리수가 수용되는 반응기본체와; 상기 반응기본체의 상부와 하부를 상호 연결하며 내부의 원수를 순환시키는 원수순환관과; 상기 원수순환관의 단부에 결합되어 상기 원수로 기체가 공급되어 형성된 미세기포함유수를 상기 반응기본체 내부로 공급하는 기포생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a gas-liquid reactor, and more particularly, to a gas-liquid reactor having a reactor body containing raw water and process water; A raw water circulation pipe for interconnecting upper and lower portions of the reactor body and circulating the raw water therein; And a bubble generator coupled to an end of the raw water circulation pipe to supply water containing fine particles formed by supplying gas to the raw water into the reactor main body.

Description

기액반응기{GAS-LIQUID REACTOR}The gas-liquid reactor {GAS-LIQUID REACTOR}

본 발명은 기액반응기에 관한 것으로, 보다 자세히는 기체를 미세기포의 형태로 공급하여 기체와 액체의 반응도를 높일 수 있는 기액반응기를 제공하는 것이다. The present invention relates to a gas-liquid reactor, and more particularly, to provide a gas-liquid reactor capable of increasing the degree of reaction between a gas and a liquid by supplying gas in the form of minute bubbles.

기액반응기는 기체와 액체를 혼합하여 물질과 에너지를 전달하는 장치이다. 기체와 액체 간의 물질 전달 및 열 제거는 많은 화학공정에서 사용되고 있다. 특히, 최근에는 환경오염에 대한 관심이 증가하면서 환경오염원을 처리하기 위한 처리장치들에 기액반응기가 사용되고 있다. A gas-liquid reactor is a device that mixes a gas and a liquid to transfer a substance and energy. Mass transfer and heat removal between gas and liquid are used in many chemical processes. Particularly, in recent years, as interest in environmental pollution increases, gas-liquid reactors are used in processing apparatuses for treating environmental pollution sources.

이러한 기액반응기는 등록실용 제20-0346814호 "기액 접촉 반응장치"에 개시된 바 있다. 개시된 바와 같은 종래 기액반응기는 기체와 액체의 계면에서의 에너지 전달률을 높이기 위해 기체와 액체의 반응도가 증가되는 것이 바람직하다. Such gas-liquid reactors have been disclosed in Registration Practice No. 20-0346814 "Gas-liquid contact reaction apparatus ". In the conventional gas-liquid reactors as disclosed, it is preferable that the gas-liquid reactivity is increased in order to increase the energy transfer rate at the gas-liquid interface.

이러한 기체와 액체의 용해도를 증가시키기 위해 분사노즐을 이용해 기체를 고압으로 분사하거나, 반응기 내부에 난류를 형성하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 기체는 액체보다 밀도가 낮기 때문에 액체로부터 너무 빠르게 탈기되므로 기체와 액체가 접촉하는 시간이 적어 처리반응율, 즉 처리수율이 낮아지는 한계가 있다. In order to increase the solubility of the gas and the liquid, the gas is injected at a high pressure using an injection nozzle, or a turbulent flow is formed in the reactor. However, since the gas has a density lower than that of the liquid, it is degassed from the liquid too quickly, so there is a limit in that the treatment reaction rate, i.e., the treatment yield, is low.

또한, 용해되지 않은 잔존 기체가 반응기 외부로 배출되어 버리기 때문에 반응율에 비해서 기체의 소모량이 많은 문제가 있다.Further, since the undissolved residual gas is discharged to the outside of the reactor, there is a problem that the gas consumption is large compared to the reaction rate.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 기체를 원수와 혼합된 미세기포함유수의 형태로 분사하여 처리수와 기체의 접촉면적을 높여 기체와 처리수의 반응율을 높일 수 있는 기액반응기를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a gas-liquid reactor capable of increasing the reaction rate between a gas and treated water by injecting gas in the form of water containing mixed micro- .

본 발명의 다른 목적은 처리수율을 향상시키고 처리시간을 단축시킬 수 있는 기액반응기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a gas-liquid reactor capable of improving the treatment yield and shortening the treatment time.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

본 발명의 목적은 기액반응기에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 기액반응기는 원수와 처리수가 수용되는 반응기본체와; 상기 반응기본체의 상부와 하부를 상호 연결하며 내부의 원수를 순환시키는 원수순환관과; 상기 원수순환관의 단부에 결합되어 상기 원수로 기체가 공급되어 형성된 미세기포함유수를 상기 반응기본체 내부로 공급하는 기포생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The object of the present invention can be achieved by a gas-liquid reactor. A gas-liquid reactor of the present invention comprises a reactor main body containing raw water and process water; A raw water circulation pipe for interconnecting upper and lower portions of the reactor body and circulating the raw water therein; And a bubble generator coupled to an end of the raw water circulation pipe to supply water containing fine particles formed by supplying gas to the raw water into the reactor main body.

일 실시예에 따르면, 상기 반응기본체의 상부에 연결되어 상기 반응기본체로 원수를 공급하는 원수공급관과; 상기 반응기본체 내부의 기체를 외부로 배출시키는 가스배출관과; 상기 미세기포함유수와 상기 처리수가 반응하여 형성된 혼합처리수를 외부로 배출시키는 혼합처리수배출관을 더 포함한다. According to one embodiment, a raw water supply pipe connected to an upper portion of the reactor main body and supplying raw water to the reactor main body; A gas discharge pipe for discharging the gas inside the reactor body to the outside; And a mixed treatment water discharge pipe for discharging mixed treatment water formed by reacting the micro-scale water-containing water with the treatment water to the outside.

일 실시예에 따르면, 상기 반응기본체의 상부 내벽면에 가로방향으로 결합되어 상기 반응기본체 내부를 원수저장공간과 처리수저장공간으로 구획하는 상부격벽을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include an upper partition which is laterally coupled to an upper inner wall surface of the reactor body to partition the reactor body into a raw water storage space and a process water storage space.

일 실시예에 따르면, 상기 반응기본체의 하부 내벽면에 가로방향으로 결합되어 처리수저장공간과 처리수반응공간을 구획하는 하부격벽을 더 포함하며, 상기 하부격벽에는 처리수를 상기 처리수저장공간으로 유입시키는 처리수유동로가 일정 길이 형성되고, 상기 기포생성부는 상기 처리수유동로를 통해 상기 처리수가 상기 처리수저장공간으로 유입되는 경로 상에 배치된다. According to an embodiment of the present invention, the apparatus further includes a lower partition wall that is laterally coupled to a lower inner wall surface of the reactor body to partition the process water storage space and the process water reaction space, And the bubble generator is disposed on a path through which the treated water flows into the treated water storage space through the treated water flowing path.

일 실시예에 따르면, 상기 상부격벽과 상기 하부격벽 사이에는 상기 기포생성부에서 생성된 미세기포가 이동되는 안내유로를 형성하는 기포안내판이 구비된다. According to one embodiment, a bubble guide plate is formed between the upper partition and the lower partition to form a guide passage through which the minute bubbles generated in the bubble generator are moved.

일 실시예에 따르면, 상기 안내유로는 상기 기포생성부를 중심으로 상기 반응기본체의 양측으로 분기되는 형태로 형성된다. According to one embodiment, the guide passage is formed to be branched to both sides of the reactor main body around the bubble generating portion.

일 실시예에 따르면, 상기 안내유로는 상기 기포생성부를 중심으로 상기 반응기본체의 일측에서 타측으로 연결되는 형태로 형성된다. According to one embodiment, the guide passage is formed to be connected from one side of the reactor main body to the other side of the bubble generator.

일 실시예에 따르면, 상기 하부격벽과 상기 반응기본체의 바닥면 사이에는 상기 기포생성부에서 생성된 미세기포가 상기 혼합처리수배출관으로 배출되는 것을 방지하는 차단판이 구비될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a blocking plate may be interposed between the lower partition and the bottom surface of the reactor body to prevent the minute bubbles generated in the bubble generating unit from being discharged to the mixed processing water discharge pipe.

일 실시예에 따르면, 상기 기포생성부는, 상기 원수순환관에 연결되어 원수를 공급받아 배출하는 전단노즐과 상기 전단노즐의 후단에 결합되며 상기 전단노즐에서 배출된 상기 원수를 유입받아 미세기포를 함유한 미세기포함유수로 배출하는 후단노즐을 포함한다. According to one embodiment, the bubble generator may include a front end nozzle connected to the raw water circulation pipe to supply and discharge raw water, and a controller connected to the rear end of the front end nozzle, for receiving the raw water discharged from the front end nozzle, And a rear end nozzle for discharging the water into the water containing one micro-scale.

일 실시예에 따르면, 상기 후단노즐에는 내부로 기체를 유입시키는 기체유입관이 결합될 수 있다. According to an embodiment, a gas inlet pipe for introducing gas into the rear end nozzle may be coupled to the rear end nozzle.

일 실시예에 따르면, 상기 전단노즐은 유출구 측으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성되고, 상기 후단노즐은 유입구로부터 유출구 측으로 갈수록 직경이 커지도록 형성된다. According to one embodiment, the front end nozzle is formed to have a smaller diameter toward the outlet port side, and the rear end nozzle is formed to have a larger diameter from the inlet port to the outlet port side.

일 실시예에 따르면, 상기 기체유입관은 상기 전단노즐의 유출구와 상기 후단노즐의 유입구의 경계영역으로 연결된다. According to one embodiment, the gas inlet pipe is connected to the boundary region between the outlet of the front end nozzle and the inlet of the rear end nozzle.

본 발명에 따른 기액반응기는 기체를 미세기포의 형태로 원수와 혼합한 미세기포함유수를 처리수로 공급하게 된다. 따라서, 미세크기의 기포와 처리수의 접촉면적을 증가시켜 기체와 처리수의 처리수율을 향상시킬 수 있다. The gas-liquid reactor according to the present invention supplies the water containing micro-particles, which is obtained by mixing the gas with raw water in the form of micro-bubbles, into the treated water. Therefore, it is possible to increase the contact area between the micro-sized bubbles and the treated water, thereby improving the treatment yield of the gas and treated water.

이에 동일한 기체 공급량에 대한 반응처리수의 처리수율이 종래 처리수에 기체를 그냥 공급하던 것과 비교할 때 현저하게 향상될 수 있다. 이와 더불어 처리시간도 단축될 수 있다. The treatment yield of the treated water with respect to the same gas supply amount can be remarkably improved as compared with the case where the gas is simply supplied to the conventional treatment water. In addition, the processing time can be shortened.

도 1은 본 발명에 따른 기액반응기의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
보 2는 본 발명에 따른 기액반응기의 기포생성부의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기액반응기의 기포생성부의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 기액반응기의 기포생성부의 단면구성을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 기액반응기의 다른 실시예에 따른 기포생성부의 구성을 도시한 내부 사시도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기액반응기의 구성을 도시한 개략도이고,
도 7a와 도 7b는 다른 실시예에 따른 기액반응기의 기포안내판의 배치형상을 도시한 예시도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기액반응기의 구성을 도시한 개략도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view schematically showing the overall configuration of a gas-liquid reactor according to the present invention;
2 is a perspective view showing the configuration of the bubble generating portion of the gas-liquid reactor according to the present invention,
FIG. 3 is an exploded perspective view of the bubble generator of the gas-liquid reactor according to the present invention,
4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a bubble generating portion of a gas-liquid reactor according to the present invention,
5 is an internal perspective view illustrating the configuration of a bubble generator according to another embodiment of the present invention,
6 is a schematic view showing a configuration of a gas-liquid reactor according to another embodiment of the present invention,
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an arrangement shape of a bubble guide plate of a gas-liquid reactor according to another embodiment,
8 is a schematic view showing a configuration of a gas-liquid reactor according to another embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명에 따른 기액반응기(1)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기액반응기(1)는 처리수(B)가 내부에 수용되는 반응기본체(100)와, 반응기본체(100)로 미세기포함유수(MB)를 공급하는 기포생성부(200)를 포함한다. 1 is a schematic view schematically showing a configuration of a gas-liquid reactor 1 according to the present invention. As shown in the figure, the gas-liquid reactor 1 according to the present invention includes a reactor body 100 in which treated water B is accommodated, a bubble generator 100 for supplying MB 200).

여기서, 원수(A)는 초기 반응기본체(100)로 공급되는 기체가 혼합되지 않은 액체를 말하고, 처리수(B)는 반응이 완료되지는 않았으나 기체가 일부 혼합된 액체를 말하고, 혼합처리수(MBL)는 미세기포의 용해에 의해 목표하는 반응이 완료된 액체를 말한다. Here, the raw water A refers to a liquid which is not mixed with the gas supplied to the initial reactor body 100, the treated water B refers to a liquid in which the gas is partially mixed although the reaction has not been completed, MBL) refers to a liquid in which the desired reaction is completed by dissolution of minute bubbles.

본 발명에 따른 기액반응기(1)는 처리수에 기체가 미세기포 형태로 함유된 미세기포함유수(MB)를 처리수(B)로 공급하여 처리수(B)와 기체의 접촉면적을 증가시켜 처리수율을 향상시키고 처리시간을 단축시킬 수 있다. The gas-liquid reactor 1 according to the present invention is characterized in that the gas-liquid reactor 1 according to the present invention is characterized in that the water (MB) containing micro-bubbles containing gas in the form of microbubbles in the treated water is supplied to the treated water B to increase the contact area between the treated water B and the gas The yield can be improved and the processing time can be shortened.

본 발명에 따른 기액반응기(1)는 내부로 유입되는 원수(A)와 공급되는 기체의 종류에 따라 다양한 목적으로 이용될 수 있다. 원수(A)는 물 뿐만 아니라 윤활유, 에탄올 등 다양하게 사용될 수 있고, 기체도 다양한 종류가 사용될 수 있다. The gas-liquid reactor 1 according to the present invention can be used for various purposes depending on the kind of the raw water A and the supplied gas. The raw water (A) can be used not only in water but also in various types such as lubricating oil and ethanol, and various kinds of gases can also be used.

본 발명의 기액반응기(1)는 산성기체의 흡수를 위한 기포탑, 염화를 위한 교반기포탑, 오존과 상수처리를 위한 단탑, 산호흡수를 위한 기체리포트 반응기, S02의 흡수를 위한 벤츄리 반응기 등에 적용될 수 있다. 이 외에도 본 발명의 기액반응기(1)는 다양한 형태에 적용될 수 있으며, 경우에 따라 촉매반응이 함께 요구되는 다상반응기에도 적용될 수 있다. The gas-liquid reactor (1) of the present invention is applied to a bubble column for absorption of an acidic gas, a stirrer turret for chlorination, a gravel column for ozone and water treatment, a gaseous report reactor for absorption of corals, a venturi reactor for absorption of SO 2 , . In addition, the gas-liquid reactor 1 of the present invention can be applied to various forms, and in some cases, it can be applied to a multiphase reactor in which a catalytic reaction is required together.

또한, 본 발명에 따른 기액반응기(1)는 도면에는 도시되지 않았으나 반응기본체(100)로 열을 인가하는 열인가부(미도시)와, 압력을 인가하는 압력인가부(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.
The gas-liquid reactor 1 according to the present invention may further include a heat application unit (not shown) for applying heat to the reactor body 100 and a pressure application unit (not shown) for applying pressure, .

반응기본체(100)는 도면에 도시된 바와 같이 내부에 원수(A)와 처리수(B)가 수용된다. 반응기본체(100)는 원수(A)와 처리수(B)가 수용될 수 있는 체적을 갖는 함체 형태로 형성된다. 반응기본체(100)는 기밀을 유지하도록 형성된다. The reactor main body 100 receives the raw water A and the treated water B therein as shown in the figure. The reactor main body 100 is formed in the shape of an enclosure having a volume capable of accommodating raw water (A) and treated water (B). The reactor body 100 is formed to maintain airtightness.

반응기본체(100)의 내부는 원수(A), 처리수(B) 및 혼합처리수(MBL)가 서로 혼합되는 것을 억제하기 위해 원수저장공간(113), 처리수저장공간(115) 및 처리수반응공간(117)으로 구획될 수 있다. 이를 위해 반응기본체(100)에는 상부격벽(110)과 하부격벽(120)이 각각 구비된다. The inside of the reactor main body 100 is filled with a raw water storage space 113, a treated water storage space 115, and a treated water storage tank 115 to suppress mixing of raw water A, treated water B, and mixed treated water MBL with each other. And the reaction space 117. To this end, the reactor main body 100 is provided with an upper partition 110 and a lower partition 120, respectively.

상부격벽(110)은 반응기본체(100)의 상부에 가로방향으로 일정 길이 형성되어 원수저장공간(113)과 처리수저장공간(115)을 서로 차단시킨다. 상부격벽(110)의 단부에는 수직벽(111)이 일정높이 형성된다. The upper partition wall 110 is formed at a predetermined length in the transverse direction at the upper portion of the reactor body 100 to block the raw water storage space 113 and the process water storage space 115 from each other. A vertical wall 111 is formed at an end of the upper partition 110 at a predetermined height.

원수유입관(130)으로부터 공급되는 원수(A)는 상부격벽(110)에 의해 차단된 원수저장공간(113)으로 유입된다. 원수(A)는 원수저장공간(113)에서 점차 수위가 상승되고 상부격벽(110)에 관통형성된 원수배출구(114)를 통해 처리수저장공간(115)으로 이동된다. 이 때, 원수배출구(114)를 통해 처리수저장공간(115)으로 이동되는 원수(A)의 유량은 혼합처리수배출관(160)을 통해 배출되는 혼합처리수(MBL)의 유량에 대응된다. The raw water A supplied from the raw milk inflow inlet 130 flows into the raw water storage space 113 blocked by the upper partition wall 110. The raw water A is moved upward to the treated water storage space 115 through the raw water discharge port 114 formed in the upper partition wall 110 with the water level gradually increasing in the raw water storage space 113. At this time, the flow rate of the raw water A, which is moved to the treated water storage space 115 through the raw water discharge port 114, corresponds to the flow rate of the mixed treated water MBL discharged through the mixed treated water discharge pipe 160.

하부격벽(120)은 반응기본체(100)의 하부에 가로방향으로 일정 길이 형성되어 처리수저장공간(115)과 처리수반응공간(117)을 구분한다. 하부격벽(120)은 처리수저장공간(115)의 처리수가 일정유량씩 처리수반응공간(117)으로 유동될 수 있도록 처리수유동로(121)를 형성한다. 처리수유동로(121)를 통해 처리수반응공간(117)으로 유입된 처리수(B)는 기포생성부(200)로부터 배출되는 미세기포함유수(MB)와 반응하여 혼합처리수(MBL)로 변환된다. 이렇게 변환된 혼합처리수(MBL)는 혼합처리수배출관(160)을 통해 외부로 배출된다. The lower partition wall 120 is formed at a lower portion of the reactor body 100 to have a predetermined length in the transverse direction to separate the process water storage space 115 from the process water reaction space 117. The lower partition wall 120 forms the treated water flow passage 121 so that the treated water in the treated water storage space 115 can flow into the treated water reaction space 117 at a constant flow rate. The treated water B flowing into the treated water reaction space 117 through the treated water flow passage 121 reacts with the fine particle containing effluent MB discharged from the bubble generator 200 and is converted into the mixed treated water MBL do. The mixed process water MBL thus converted is discharged to the outside through the mixed process water discharge pipe 160.

또한, 처리수저장공간(115)에 수용된 처리수(B)는 처리수유동로(121)를 통해 이동된 기체(G)와 혼합된 상태를 유지한다.The treated water B stored in the treated water storage space 115 remains mixed with the gas G moved through the treated water flowing path 121.

여기서, 처리수유동로(121)는 반응수율의 향상을 위해 도시된 바와 같이 반응기본체(100)의 중심영역에 일정 길이 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 경우에 따라 반응기본체(100)의 일측에 편심되게 형성될 수도 있다. 이 때, 처리수유동로(121)를 통해 처리수가 처리수반응공간(117)으로 유입되는 경로 상에 기포생성부(200)가 배치되는 것이 미세기포함유수(MB)와 처리수(B)의 접촉시간을 증가시킬 수 있어 처리수율 측면에서 바람직하다. Here, it is preferable that the treated water flow passage 121 is formed to have a predetermined length in the central region of the reactor main body 100 as shown in the figure for the purpose of improving the reaction yield. However, it may be eccentrically formed on one side of the reactor main body 100 as occasion demands. At this time, the bubble generator 200 is disposed on the path through which the treated water flows into the treated water reaction space 117 through the treated water flow passage 121, and the contact between the micro- The time can be increased, which is preferable in terms of treatment yield.

반응기본체(100)에는 원수유입관(130), 원수순환관(140), 혼합처리수배출관(160) 및 기체배출관(170)이 각각 결합된다. 원수유입관(130)은 원수저장공간(113)으로 원수(A)를 유입한다. 원수(A)는 앞서 설명한 바와 같이 물을 비롯한 다양한 종류의 액체로 구비될 수 있다. The raw water inlet pipe 130, the raw water circulation pipe 140, the mixed treatment water discharge pipe 160, and the gas discharge pipe 170 are respectively connected to the reactor main body 100. The raw milk infusion inlet 130 introduces the raw water A into the raw water storage space 113. The raw water A may be provided with various kinds of liquids including water as described above.

원수유입관(130)은 반응기본체(100)의 원수유입구(131)에 연결되어 기포생성부(200)로 원수(A)를 공급한다. 이 때, 원수유입구(131)는 원수저장공간(113)의 상부, 즉 수직격벽(111) 보다 높은 위치에 배치된다. The raw milk feed pipe 130 is connected to the raw water inlet 131 of the reactor body 100 to supply the raw water A to the bubble generator 200. At this time, the raw water inlet 131 is disposed at an upper portion of the raw water storage space 113, that is, at a position higher than the vertical partition wall 111.

원수순환관(140)은 기포생성부(200)로 원수를 공급하여 미세기포함유수(MB)가 반응기본체(100)의 처리수반응공간(117)으로 공급되도록 한다. 원수순환관(140)은 원수저장공간(113)에 배치된 원수배출구(141)와 기포생성부(200)를 상호 연결한다. 원수순환관(140)의 경로상에는 순환펌프(150)가 구비되어 원수(A)가 이동되도록 동력을 제공한다. The raw water circulation pipe 140 supplies raw water to the bubble generator 200 so that the microbes containing water MB is supplied to the treated water reaction space 117 of the reactor main body 100. The raw water circulation pipe 140 interconnects the raw water discharge port 141 disposed in the raw water storage space 113 and the bubble generator 200. A circulation pump 150 is provided on the path of the raw water circulation pipe 140 to provide power to move the raw water A.

통상 순환펌프(150)는 내부에 기체가 유입될 경우 오작동의 우려가 있다. 이에 따라 원수순환관(140)은 기체가 혼합되지 않은 순수한 액체인 원수(A)를 순환시킨다. 그러나, 경우에 따라 반응기본체(100)에 상부격벽(110)이 형성되지 않아 원수(A)와 처리수(B)가 함께 혼합되어 수용되는 경우 원수배출구(141)는 최대한 반응기본체(100)의 상부, 즉 기포생성부(200)와 이격되게 위치시키는 것이 바람직하다. Normally, circulation pump 150 may cause a malfunction when a gas is introduced into the circulation pump 150. Accordingly, the raw water circulation pipe 140 circulates the raw water A, which is a pure liquid in which the gas is not mixed. However, if the upper partition wall 110 is not formed in the reactor main body 100 and the raw water A and the treated water B are mixed and accommodated together as the case may be, That is, apart from the bubble generator 200.

혼합처리수배출관(160)은 처리수반응공간(117) 내부에서 처리수(B)와 미세기포함유수(MB)에 포함된 미세기포 형태의 기체(G)가 서로 반응하여 생성된 혼합처리수(MBL)를 외부로 배출시킨다. 혼합처리수배출관(160)은 반응기본체(100)의 외벽에 연결된다. The mixed treatment water discharge pipe 160 discharges the treated water B and the microbubble-like gas G contained in the microbes contained in the treated water B in the treated water reaction space 117 MBL to the outside. The mixed treatment water discharge pipe 160 is connected to the outer wall of the reactor main body 100.

기체배출관(170)은 처리수와 반응이 되지 않은 기체(G)를 외부로 배출시킨다. 기체배출관(170)은 반응기본체(100)의 상부에 구비된다.
The gas discharge pipe 170 discharges the gas G that has not reacted with the treated water to the outside. A gas exhaust pipe 170 is provided at an upper portion of the reactor main body 100.

기포생성부(200)는 원수순환관(140)을 통해 공급된 원수에 기체를 유입시켜 미세기포함유수(MB)를 생성하고, 이를 처리수반응공간(117)으로 공급한다. The bubble generator 200 generates gas MB containing microbes by flowing gas into the raw water supplied through the raw water circulation pipe 140 and supplies it to the treatment water reaction space 117.

도 2는 본 발명에 따른 기포생성부(200)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 기포생성부(200)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 4는 기포생성부(200)의 단면구성을 도시한 단면도이다. 3 is an exploded perspective view explaining the configuration of the bubble generator 200. FIG. 4 is a cross-sectional view of the bubble generator 200, Fig.

도면들에 도시된 바와 같이 기포생성부(200)은 원수순환관(140)에 연결되는 전단노즐(230), 미세기포함유수(MB)를 처리수반응공간(117)으로 분사하는 후단노즐(210)을 포함한다. 전단노즐(230)은 내부에 전단유로(235)가 형성되며, 전단유로(235)의 양단에 전단유입구(237) 및 전단배출구(236)가 형성된다. The bubble generator 200 includes a front end nozzle 230 connected to the raw water circulation pipe 140 and a rear end nozzle 210 for spraying the MB water containing micro-scale into the process water reaction space 117 ). The shear nozzle 230 has a shear flow path 235 formed therein and a shear inlet 237 and a shear outlet 236 are formed at both ends of the shear flow path 235.

전단노즐(230)의 전단유입구(237)는 원수순환관(140)에 연결되고, 전단유입구(237)를 통해 전단노즐(230)에 유입된 원수(A)는 전단배출구(236)를 통해 배출된다. 바람직한 실시예에서 전단유로(235)의 직경은 점차 작아지게 형성된다. 따라서 전단노즐(230) 내부로 유입된 원수(A)는 내부유로(235)에서 직경이 점차 작아지므로 전단배출구(236)쪽으로 흐를수록 유속이 빨라지게 된다. The front end inlet 237 of the shear nozzle 230 is connected to the raw water circulation pipe 140 and the raw water A introduced into the front end nozzle 230 through the front end inlet 237 is discharged through the front end discharge port 236 do. In the preferred embodiment, the diameter of the shear flow path 235 is gradually reduced. Therefore, the raw water A introduced into the shear nozzle 230 gradually decreases in diameter from the internal flow path 235, and thus the flow velocity increases as the flow direction toward the front end discharge port 236 becomes.

후단노즐(210)은 내부에 후단유로(217)를 갖는 원통형의 부재이며, 후단유입구(216) 및 후단배출구(215)를 가진다. 후단유입구(216)의 직경은 전단배출구(236)의 직경보다 크고 후단배출구(215)의 직경은 후단유입구(216)의 직경보다 크다. 따라서 후단노즐(210)은 후단유입구(216)에서 후단배출구(215)측으로 갈수록 직경이 점차 커지는 후단유로(217) 구조를 가진다. The rear end nozzle 210 is a cylindrical member having a rear end flow path 217 therein and has a rear end inlet port 216 and a rear end outlet port 215. The diameter of the rear end inlet port 216 is larger than the diameter of the front end outlet port 236 and the diameter of the rear end outlet port 215 is larger than the diameter of the rear end inlet port 216. Accordingly, the rear end nozzle 210 has a rear end flow path 217 whose diameter gradually increases from the rear end inlet 216 to the rear outlet 215.

한편, 전단노즐(230)과 후단노즐(210)은 서로 착탈가능하게 결합된다. 도 3에 도시된 바와 같이 후단노즐(210)의 후단유입구(216)의 주위 둘레에 단차가 있는 돌출부(218)가 형성되고, 이 돌출부(218)가 전단노즐(230)의 전단배출구(236)의 외측을 둘러쌈으로서 전단노즐(230)과 후단노즐(210)이 결합될 수 있다. Meanwhile, the front end nozzle 230 and the rear end nozzle 210 are detachably coupled to each other. 3, a protrusion 218 having a step is formed around the periphery of the rear end inlet 216 of the rear end nozzle 210. The protrusion 218 protrudes from the front end outlet 236 of the front end nozzle 230, The front end nozzle 230 and the rear end nozzle 210 may be coupled to each other.

이 때 바람직하게는 전단노즐(230)의 전단배출구(236)와 후단노즐(210)의 후단유입구(216)가 소정 거리 이격되어 배치되고 이 이격된 간극 사이로 외부에서 기체(G)가 들어갈 수 있도록 후단노즐(210)의 표면에 기체유입공(213)이 형성된다. 기체유입공(213)은 기체공급관(220)과 연결되어 외부로부터 기체(G)가 유입될 수 있다. The front end discharge port 236 of the front end nozzle 230 and the rear end inlet port 216 of the rear end nozzle 210 are spaced apart from each other by a predetermined distance so that the gas G can enter the space A gas inflow hole 213 is formed on the surface of the rear end nozzle 210. The gas inflow hole 213 is connected to the gas supply pipe 220 so that the gas G can be introduced from the outside.

이러한 구성에 의해, 전단배출구(236)를 통해 전단노즐(230)에서 배출된 원수(A)가 후단노즐(210)의 후단유입구(216)로 유입될 때 외부의 기체(G)도 기체공급관(220) 및 기체유입공(213)를 통해 후단유입구(216)에 같이 유입된다. When the raw water A discharged from the front end nozzle 230 flows into the rear end inlet 216 of the rear end nozzle 210 through the front end discharge port 236, 220 and the gas inflow hole 213 into the rear inlet 216. [

따라서 후단유입구(216)로 들어온 원수(A)와 기체(G)가 후단노즐(210) 내에서 혼합되고 후단유로(217)를 지나면서 기포 형태의 미세기포함유수(MB)가 되어 후단배출구(215)로 배출될 수 있다. The raw water A and the base G which have been introduced into the rear end inlet 216 are mixed in the rear end nozzle 210 and flowed through the rear end flow path 217 to become the bubble- ). ≪ / RTI >

후단배출구(215)로 배출된 미세기포함유수(MB)는 처리수반응공간(117)으로 유입되고, 처리수(B)와 반응하여 혼합처리수(MBL)를 생성한다. 기포생성부(200)에서 생성되는 미세기포는 마이크로 사이즈 또는 나노 사이즈의 형태로 형성된다. 따라서, 처리수(B)와 접촉되는 각 미세기포의 면적이 커지므로 상대적으로 용해도가 증가하게 된다. 이에 의해 동일한 기체 공급량에 따른 처리수와의 혼합량이 증가되어 처리수율 향상을 유도할 수 있다. 또한, 이에 의해 처리시간도 단축시킬 수 있다.
The microbes containing effluent MB discharged into the tail end outlet 215 flows into the treatment water reaction space 117 and reacts with the treatment water B to produce mixed treatment water MBL. The micro-bubbles generated in the bubble generator 200 are formed in a micro-sized or nano-sized form. Therefore, the area of each fine bubble contacting with the treated water B becomes larger, so that the solubility increases relatively. As a result, the mixing amount with the treated water according to the same gas supply amount is increased, and the treatment yield can be improved. In addition, the processing time can be shortened thereby.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기포발생부(200a)의 구성을 도시한 단면사시도이다. 5 is a cross-sectional perspective view illustrating the configuration of the bubble generator 200a according to another embodiment of the present invention.

앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기포생성부(200)는 기체공급관(220)이 후단노즐(210)의 기체유입공(213)과 연결되어 외부 기체(G)가 후단유입구(216)로 공급되는 구조를 갖는다. The bubble generator 200 according to the preferred embodiment of the present invention may be configured such that the gas supply pipe 220 is connected to the gas inlet hole 213 of the rear end nozzle 210 so that the external gas G flows into the rear inlet port 216 .

반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기포발생부(200a)는 후단유입구(216)의 내벽면을 따라 일정간격으로 기체유입공(216a)이 관통형성된다. 그리고, 기체유입관(220a)이 전단노즐(230)과 후단노즐(210)의 결합영역을 감싸는 형태로 배치된다. 전단노즐(230)과 후단노즐(210)의 결합영역에는 외주면에 대해 일정깊이 함몰형성된 기체유동로(216b)가 외주연을 따라 형성된다. In the meantime, the bubble generator 200a according to another embodiment of the present invention is formed with gas inflow holes 216a passing through the inner wall surface of the rear end inflow hole 216 at regular intervals. The gas inlet pipe 220a is disposed in such a manner as to surround the joint region of the front end nozzle 230 and the rear end nozzle 210. [ A gas flow path 216b is formed along the outer periphery of the front end nozzle 230 and the rear end nozzle 210,

따라서, 기체공급관(220)을 통해 유입된 기체(G)가 기체유동로(216b)를 따라 이동되고, 복수개의 기체유입공(216a)를 통해 후단유로(217a)로 유입되게 된다. 그리고, 전단노즐(230)로부터 배출된 원수(A)와 기체(G)가 혼합되어 기포 형태의 미세기포함유수(MB)가 되어 후단배출구(215)로 배출된다. The gas G flowing through the gas supply pipe 220 is moved along the gas flow path 216b and flows into the rear end flow path 217a through the plurality of gas inflow holes 216a. The raw water A discharged from the front end nozzle 230 and the gas G are mixed to produce bubble-like micro-scale-containing water MB and discharged to the rear end discharge port 215.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 기액반응기(1)의 동작과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. The operation of the gas-liquid reactor 1 according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

원수유입관(130)을 통해 반응기본체(100)의 원수저장공간(113)으로 원수(A)가 유입된다. 원수(A)가 계속하여 유입됨에 따라 원수저장공간(113)에서의 수위가 높아지고, 원수(A)는 수직격벽(111)에 오버플로우되어 처리수저장공간(115)으로 이동된다. The raw water A is introduced into the raw water storage space 113 of the reactor main body 100 through the raw milk inflow pipe 130. The water level in the raw water storage space 113 increases and the raw water A overflows to the vertical partition wall 111 and moves to the treated water storage space 115 as the raw water A continues to flow.

한편, 원수저장공간(113)과 연결된 원수순환관(140)은 원수(A)를 기포생성부(200)로 공급한다. 순환펌프(150)가 구동됨에 따라 원수(A)가 기포생성부(200)로 공급된다. 원수순환관(140)은 전단노즐(230)과 연결되고, 원수(A)는 전단노즐(230)로 유입된다. The raw water circulation pipe 140 connected to the raw water storage space 113 supplies the raw water A to the bubble generator 200. The raw water A is supplied to the bubble generator 200 as the circulation pump 150 is driven. The raw water circulation pipe 140 is connected to the front end nozzle 230, and the raw water A flows into the front end nozzle 230.

전단노즐(230)의 전단배출구(236)를 통해 유입된 원수(A)는 후단노즐(210)로 이동된다. 후단노즐(210)로 이동된 원수(A)는 도 4에 도시된 바와 같이 공기공급관(220)과 공기유입공(213)을 통해 유입된 기체(G)와 후단유입구(216)로 함께 유입되고, 후단유로(217)에서 혼합되며 미세기포함유수(MB)로 변환된다. 미세기포는 마이크로 사이즈 또는 나노 사이즈의 형태로 형성된다. The raw water A introduced through the front end discharge port 236 of the front end nozzle 230 is moved to the rear end nozzle 210. The raw water A moved to the rear end nozzle 210 flows together with the gas G introduced through the air supply pipe 220 and the air inflow hole 213 and the rear end inflow hole 216 as shown in FIG. And the rear-end flow path 217, and is converted into a micro-organ containing water (MB). The fine bubbles are formed in a micro-sized or nano-sized form.

미세기포함유수(MB)는 처리수반응공간(117)으로 유입되고, 처리수유동로(121)를 통해 처리수반응공간(117)으로 이동된 처리수(B)는 미세기포함유수(MB)에 포함된 미세기포와 접촉되며 반응된다. 이렇게 반응이 완료된 혼합처리수(MBL)는 혼합처리수배출관(160)을 통해 외부로 배출된다.
The microbes containing water MB enter the treated water reaction space 117 and the treated water B transferred to the treated water reaction space 117 through the treated water passage 121 is included in the MB containing microorganism And contacted with the micropore. The mixed treated water (MBL) thus completed is discharged to the outside through the mixed treated water discharge pipe 160.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기액반응기는 기체를 미세기포의 형태로 원수와 혼합한 미세기포함유수를 처리수로 공급하게 된다. 따라서, 미세크기의 기포와 처리수의 접촉면적을 증가시켜 기체와 처리수의 처리수율을 향상시킬 수 있다. As described above, the gas-liquid reactor according to the present invention supplies the micro-bubble reactor water mixed with the raw water in the form of micro-bubbles to the treated water. Therefore, it is possible to increase the contact area between the micro-sized bubbles and the treated water, thereby improving the treatment yield of the gas and treated water.

이에 동일한 기체 공급량에 대한 반응처리수의 처리수율이 종래 처리수에 기체를 그냥 공급하던 것과 비교할 때 현저하게 향상될 수 있다. 이와 더불어 처리시간도 단축될 수 있다.
The treatment yield of the treated water with respect to the same gas supply amount can be remarkably improved as compared with the case where the gas is simply supplied to the conventional treatment water. In addition, the processing time can be shortened.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기액반응기(1a)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 6 is a schematic view schematically showing the configuration of a gas-liquid reactor 1a according to another embodiment of the present invention.

앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기액반응기(1)는 하부격벽(120)의 처리수유동로(121)을 통해 미세기포(MB)가 처리수저장공간(115)으로 유동된 후 기체배출구(170)로 배출되게 된다. 이에 따라 미세기포(MB)가 처리수저장공간(115)에 체류하는 시간이 짧아 처리수(B)와 미세기포(MB)가 접촉하는 시간이 짧게 된다. The gas-liquid reactor 1 according to the preferred embodiment of the present invention as described above moves the minute bubbles MB into the treated water storage space 115 through the treated water flow passage 121 of the lower partition wall 120, 170). Accordingly, the time required for the minute bubbles MB to stay in the treated water storage space 115 is short, so that the contact time between the treated water B and the minute bubbles MB is shortened.

본 발명의 다른 실시예에 따른 기액반응기(1a)는 이러한 점을 보완하기 위해 상부격벽(110)과 하부격벽(120) 사이에 미세기포(MB)가 이동되는 이동경로를 형성하는 기포안내판(180)이 형성된다. The gas-liquid contactor 1a according to another embodiment of the present invention includes a bubble guide plate 180 for forming a movement path for moving the minute bubbles MB between the upper partition wall 110 and the lower partition wall 120, Is formed.

기포안내판(180)은 반응기본체(100) 내부에 결합되며, 안내유로(181)이 관통형성된다. 안내유로(181)는 처리수유동로(121)를 중심으로 양측으로 형성되어 미세기포(MB)가 반응기본체(100)의 중앙영역에서 외곽영역으로 확산되게 된다. 따라서, 미세기포(MB)가 처리수저장공간(115) 전체를 확산되어 이동하게 되므로 처리수(B)와 미세기포(MB)의 접촉시간이 증가하여 반응수율이 향상될 수 있다. The bubble guide plate 180 is coupled to the inside of the reactor main body 100, and the guide passage 181 is formed through the bubble guide plate 180. The guide passage 181 is formed on both sides of the treated water flow passage 121 so that the minute bubbles MB are diffused from the central region to the outer region of the reactor main body 100. Therefore, since the minute bubbles MB are diffused and moved throughout the treated water storage space 115, the contact time between the treated water B and the minute bubbles MB can be increased and the reaction yield can be improved.

여기서, 안내유로(181)는 도 7a에 도시된 바와 같이 안내판(180) 상에 트렌치형태로 일정 폭으로 형성될 수 있다. 이 경우, 기포생성부(200)에서 생성된 미세기포(MB)가 외곽영역으로 이동되며 안내유로(181)로 이동되게 된다. Here, as shown in FIG. 7A, the guide passage 181 may be formed on the guide plate 180 with a predetermined width in the form of a trench. In this case, the minute bubbles MB generated in the bubble generator 200 are moved to the outer region and moved to the guide passage 181. [

한편, 안내유로(181a)는 도 7b에 도시된 바와 같이 안내판(180a)의 외주면에 일정 직경을 갖는 원형의 형태로 형성될 수도 있다. On the other hand, the guide passage 181a may be formed in a circular shape having a predetermined diameter on the outer circumferential surface of the guide plate 180a as shown in FIG. 7B.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기액반응기(1a)는 하부격벽(120)과 반응기본체(100)의 바닥면 사이에 복수개의 차단판(190,195)이 구비된다. 차단판(190)은 기포생성부(200)에서 생성된 미세기포(MB)가 처리수저장공간(115)로 이동되지 않고 바로 혼합처리수배출관(160)을 통해 배출되는 것을 차단한다. In the meantime, the gas-liquid reactor 1a according to another embodiment of the present invention includes a plurality of blocking plates 190 and 195 between the lower partition 120 and the bottom surface of the reactor body 100. The blocking plate 190 blocks the minute bubbles MB generated in the bubble generator 200 from being discharged through the mixed processing water discharge pipe 160 without being moved to the processing water storage space 115.

차단판(190,195)은 기포생성부(200)의 하부에 결합되어 미세기포(MB)의 이동경로를 차단한다. 여기서, 제1차단판(190)과 제2차단판(195)의 판면에는 혼합처리수(MBL)을 혼합처리수배출관(160)으로 안내하는 혼합처리수 유동로(191,196)가 관통형성된다. The blocking plates 190 and 195 are coupled to the lower portion of the bubble generator 200 to block the movement path of the minute bubbles MB. Mixed process water flow paths 191 and 196 for guiding the mixed treatment water MBL to the mixed treatment water discharge pipe 160 are formed through the plate surfaces of the first blocking plate 190 and the second blocking plate 195.

이 때, 제1혼합처리수 유동로(191)는 기포생성부(200)를 중심으로 양측에 배치되고, 제2혼합처리수 유동로(196)는 기포생성부(200)와 동축에 형성된다. 이에 의해 미세기포(MB)가 직선경로를 따라 혼합처리수배출관(160)으로 직접 배출되는 것은 차단하고, 혼합처리수(MBL)은 혼합처리수배출관(160)으로 이동되도록 한다. At this time, the first mixed-treatment-water flow path 191 is disposed on both sides of the bubble generator 200, and the second mixed-treatment-water flow path 196 is formed coaxially with the bubble generator 200 . Thus, the fine bubbles MB are prevented from being discharged directly to the mixed treatment water discharge pipe 160 along the straight path, and the mixed treatment water MBL is moved to the mixed treatment water discharge pipe 160.

한편, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기액반응기(1b)의 구성을 도시한 개략도이다. On the other hand, FIG. 8 is a schematic view showing a configuration of a gas-liquid reactor 1b according to another embodiment of the present invention.

앞서 설명한 본 발명의 다른 실시예에 다른 기액반응기(1a)는 미세기포(MB)의 안내유로가 기포생성부(200)를 중심으로 중앙에서 외곽영역으로 분기되는 형태로 형성되었다. 반면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기액반응기(1b)는 안내유로가 기포생성부(200)를 중심으로 반응기본체(100)의 일측에서 타측으로 지그재그 형태로 형성된다. 이를 위해 복수개의 안내판(180a, 183,185)가 서로 대향되는 방향으로 반응기본체(100) 내부에 결합된다. The gas-liquid reactor 1a according to another embodiment of the present invention described above is formed in such a manner that the guide passage of the minute bubbles MB is branched from the center to the outer peripheral region around the bubble generator 200. On the other hand, in the gas-liquid reactor 1b according to another embodiment of the present invention, the guide passage is formed in a zigzag shape from one side of the reactor main body 100 to the other side with the bubble generator 200 as a center. To this end, a plurality of guide plates 180a, 183, and 185 are coupled to the interior of the reactor body 100 in directions opposite to each other.

이에 따라 안내유로의 길이가 앞서 설명한 기액반응기(1a) 보다 길어지게 되므로 미세기포(MB)가 처리수저장공간(115)에 체류하는 시간이 길어지게 되므로 처리수(B)와의 반응수율도 증가될 수 있다. Thus, since the length of the guide channel becomes longer than the gas-liquid reactor 1a described above, the time required for the minute bubbles MB to stay in the treated water storage space 115 becomes longer, so that the reaction yield with the treated water B also increases .

이 경우에, 차단판(190a)도 동일한 형태로 반응기본체(100)의 일측에 편향되게 배치될 수 있다.
In this case, the blocking plate 190a may also be arranged to be biased to one side of the reactor main body 100 in the same manner.

이상에서 설명된 본 발명의 기액반응기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the gas-liquid reactor of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. There will be. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 기액반응기 100 : 반응기본체
110 : 상부격벽 111 : 수직격벽
113 : 원수저장공간 115 : 처리수저장공간
117 : 처리수반응공간 120 : 하부격벽
121 : 처리수유동로 130 : 원수유입관
131 : 원수유입구 140 : 원수순환관
141 : 원수배출구 143 : 원수공급구
150 : 순환펌프 160 : 혼합처리수배출관
161 : 혼합처리수배출구 170 : 기체배출관
180 : 기포안내판 181 : 안내유로
190 : 차단판 191 : 혼합처리수 유동로
200 : 기포생성부 210 : 후단노즐
211 : 후단노즐본체 213 : 기체유입공
215 : 후단배출구 216 : 후단유입구
217 : 후단유로 218 : 돌출부
220 : 기체공급관 230 : 전단노즐
231 : 전단노즐본체 233 : 삽입관
235 : 전단유로 236 : 전단배출공
237 : 전단유입공
1: gas-liquid reactor 100: reactor body
110: upper partition 111: vertical partition
113: raw water storage space 115: treated water storage space
117: treated water reaction space 120: lower partition wall
121: Processed milk stream 130: Feeding milk
131: raw water inlet 140: raw water circulation tube
141: raw water outlet 143: raw water supply port
150: circulation pump 160: mixed treated water discharge pipe
161: mixed treated water outlet port 170: gas outlet pipe
180: bubble guide plate 181: guide channel
190: blocking plate 191: mixed treated water flow path
200: bubble generator 210: rear nozzle
211: rear end nozzle body 213: gas inflow hole
215: rear end outlet 216: rear end inlet
217: rear end flow path 218:
220: gas supply pipe 230: shear nozzle
231: shear nozzle body 233: insertion tube
235: shear flow path 236: shear discharge hole
237: Shear inflow hole

Claims (12)

원수와 처리수가 수용되는 반응기본체;
원수를 공급하는 원수공급관; 원수순환관; 혼합처리수배출관; 미세기포함유수를 생성하는 기포생성부; 상기 반응기본체의 내벽면에 가로방향으로 결합되어 상기 반응기본체 내부를 원수저장공간과 처리수저장공간으로 구획하는 상부격벽; 상기 반응기본체의 내벽면에 가로방향으로 결합되어 상기 처리수저장공간과 처리수반응공간을 구획하는 하부격벽;을 포함하며,
상기 하부격벽이 상기 상부격벽보다 아래에 위치되어 있고, 상기 원수공급관으로부터 공급되는 원수는 상기 원수저장공간으로 유입되고, 상기 원수저장공간에 유입된 원수는 상기 상부격벽에 관통형성된 원수 배출구를 통해서 상기 처리수저장공간으로 이동되고, 상기 원수순환관은 상기 원수저장공간과 상기 기포생성부를 연결하며,
상기 하부격벽은 상기 처리수저장공간에 있는 처리수가 일정유량씩 상기 처리수반응공간으로 유동될 수 있도록 처리수유동로를 형성하며, 상기 기포생성부는 상기 원수순환관을 통해서 공급받는 원수에 기포를 유입시켜 미세기포함유수를 생성하며, 상기 기포생성부에 의해 생성된 미세기포함유수는 상기 처리수유동로를 통해서 상기 처리수반응공간으로 유입된 처리수와 반응하며,
상기 원수 배출구를 통해서 상기 처리수저장공간으로 이동되는 원수의 유량은 상기 혼합처리수배출관으로 배출되는 혼합처리수의 유량에 대응되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
A reactor body in which raw water and process water are accommodated;
A raw water supply pipe for supplying raw water; Raw water circulation pipe; Mixed treated water discharge pipe; A bubble generator for generating water containing microfibrils; An upper partition wall which is laterally coupled to an inner wall surface of the reactor body to divide the reactor body into a raw water storage space and a process water storage space; And a lower partition wall horizontally coupled to the inner wall surface of the reactor body to partition the process water storage space and the process water reaction space,
The raw water supplied from the raw water supply pipe flows into the raw water storage space and the raw water introduced into the raw water storage space flows through the raw water discharge port formed in the upper partition wall, And the raw water circulation pipe connects the raw water storage space and the bubble generator,
Wherein the lower partition defines a treatment water flow path so that the treatment water in the treatment water storage space can flow into the treatment water reaction space at a constant flow rate and the bubble generation unit inflows air bubbles into the raw water supplied through the raw water circulation pipe And the micro-scale-containing effluent generated by the bubble generator reacts with the treated water flowing into the treated water reaction space through the treated water passage,
Wherein the flow rate of the raw water flowing into the treated water storage space through the raw water discharge port corresponds to the flow rate of the mixed treatment water discharged to the mixed treatment water discharge pipe.
제1항에 있어서,
상기 반응기본체 내부의 기체를 외부로 배출시키는 가스배출관; 을 더 포함하며,
상기 혼합처리수배출관은, 상기 미세기포함유수와 상기 처리수반응공간으로 유입된 처리수가 반응하여 형성된 혼합처리수를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
The method according to claim 1,
A gas discharge pipe for discharging the gas inside the reactor body to the outside; Further comprising:
Wherein the mixed treatment water discharge pipe discharges the mixed treatment water formed by reacting the water containing micro-scale and the treatment water introduced into the treatment water reaction space to the outside.
제2항에 있어서,
상기 기포생성부는,
상기 원수순환관에 연결되어 원수를 공급받아 배출하는 전단노즐과;
상기 전단노즐의 후단에 착탈 가능하게 결합되며 상기 전단노즐에서 배출된 상기 원수를 유입받아 미세기포를 함유한 미세기포함유수로 배출하는 후단노즐을 포함하며,
상기 전단노즐과 상기 후단노즐을 감싸는 형태로 배치되며, 내부로 기체를 유입시키는 기체유입관이 결합되어 있고,
상기 전단노즐은 유출구 측으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성되어 있고, 상기 후단노즐은 유입구로부터 유출구 측으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 있고, 상기 기체유입관은 상기 전단노즐의 유출구와 상기 후단노즐의 유입구의 경계영역으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
3. The method of claim 2,
Wherein the bubble-
A front end nozzle connected to the raw water circulation pipe to supply and discharge raw water;
And a rear end nozzle detachably connected to a rear end of the front end nozzle and discharging the raw water discharged from the front end nozzle into an effluent containing fine bubbles,
And a gas inflow pipe arranged to surround the front end nozzle and the rear end nozzle, the gas inflow pipe being connected to the gas inflow pipe,
Wherein the front end nozzle is formed so as to have a smaller diameter toward the outlet port side, the rear end nozzle is formed so as to have a larger diameter toward the outlet port side from the inlet port, and the gas inlet pipe has a boundary between the outlet port of the front end nozzle and the inlet Wherein the gas-liquid separator is connected to the gas-liquid separator.
제3항에 있어서,
상기 기포생성부는 상기 처리수유동로를 통해 상기 처리수가 상기 처리수저장공간으로 유입되는 경로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
The method of claim 3,
Wherein the bubble generator is disposed on a path through which the treated water flows into the treated water storage space through the treated water flowing path.
제4항에 있어서,
상기 상부격벽과 상기 하부격벽 사이에는 상기 기포생성부에서 생성된 미세기포가 이동되는 안내유로를 형성하는 기포안내판이 구비되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
5. The method of claim 4,
And a bubble guide plate formed between the upper partition and the lower partition to form a guide passage through which the minute bubbles generated in the bubble generator are moved.
제5항에 있어서,
상기 안내유로는 상기 기포생성부를 중심으로 상기 반응기본체의 양측으로 분기되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
6. The method of claim 5,
Wherein the guide passage is formed to be branched to both sides of the reactor main body around the bubble generating portion.
제5항에 있어서,
상기 안내유로는 상기 기포생성부를 중심으로 상기 반응기본체의 일측에서 타측으로 연결되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
6. The method of claim 5,
Wherein the guide passage is formed to be connected from one side of the reactor body to the other side of the bubble generator.
제5항에 있어서,
상기 하부격벽과 상기 반응기본체의 바닥면 사이에는 상기 기포생성부에서 생성된 미세기포가 상기 혼합처리수배출관으로 배출되는 것을 방지하는 차단판이 구비되는 것을 특징으로 하는 기액반응기.
6. The method of claim 5,
And a blocking plate is interposed between the lower partition and the bottom surface of the reactor body to prevent the minute bubbles generated in the bubble generating unit from being discharged to the mixed processing water discharge pipe.
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