KR101619595B1 - 미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치 - Google Patents

미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101619595B1
KR101619595B1 KR1020140089289A KR20140089289A KR101619595B1 KR 101619595 B1 KR101619595 B1 KR 101619595B1 KR 1020140089289 A KR1020140089289 A KR 1020140089289A KR 20140089289 A KR20140089289 A KR 20140089289A KR 101619595 B1 KR101619595 B1 KR 101619595B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrochloric acid
salt solution
supply
raw water
supply pipe
Prior art date
Application number
KR1020140089289A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160008896A (ko
Inventor
박범진
Original Assignee
한국코스믹라운드(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국코스믹라운드(주) filed Critical 한국코스믹라운드(주)
Priority to KR1020140089289A priority Critical patent/KR101619595B1/ko
Publication of KR20160008896A publication Critical patent/KR20160008896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101619595B1 publication Critical patent/KR101619595B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

본 발명은 염산을 수용하는 염산조; 소금용액을 수용하는 소금용액조; 염산조와 소금용액조와 각각 염산 공급관과 소금용액 공급관을 통해 연결되는 전해질 혼합부; 염산 공급관에 설치되는 염산 공급 정량펌프; 염산 공급관에 설치되는 염산 공급 조절변; 소금용액 공급관에 설치되는 소금용액 공급 정량펌프; 소금용액 공급관에 설치되는 소금용액 공급 조절변; 전해질 혼합부와 연결되고, 한 쌍의 전극을 구비하는 무격막 전해조; 무격막 전해조와 연결되는 희석 반응부; 희석 반응부와 원수 공급관을 통해 연결되는 원수 공급원; 원수 공급관에 설치되는 원수 공급펌프; 원수 공급관에 설치되는 원수 공급 조절변; 원수 공급관에 설치되는 체크밸브; 원수 공급관에 설치되는 유량센서; 희석 반응부의 배출 스트림 쪽에 설치되는 염산농도 센서; 희석 반응부의 배출 스트림 쪽에 설치되는 pH 센서; 염산 공급 정량펌프, 소금용액 공급 정량펌프, 원수 공급펌프, 염산 공급 조절변, 소금용액 공급 조절변, 원수 공급 조절변, 유량센서, 염소농도 센서, pH 센서와 각각 연결되어 각 센서의 측정치를 기반으로 각 펌프 및 각 조절변 중 적어도 하나 이상을 제어하는 제어회로; 제어회로와 연결되는 조작반; 및 제어회로와 연결되는 디스플레이를 구비하는 미산성 차아염소산수 생성장치를 제공한다.

Description

미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치{Method and apparatus for producing slightly acidic hypochlorous acid water}
본 발명은 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 미산성 차아염소산수 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염산용액 또는 염산용액에 염화나트륨이나 염화칼륨 등의 일가 염화물을 첨가한 용액을 무격막 전해조에서 전해하여 고농도의 차아염소산을 함유하고 pH가 5.0 내지 6.5의 미산성 차아염소산수를 생성하는 미산성 차아염소산수 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.
차아염소산(HOCl, Hypochlorous acid)을 함유하는 차아염소산수(Hypochlorous acid water)는 소취 및 살균소독의 기능을 갖는 수용액으로서, 2007년 11월 식약청 고시 제2007-74호에 의거 식품용 살균소독제로 인가되었다. 차아염소산수에는 강산성 차아염소산수와 미산성 차아염소산수가 식품첨가물공전 상에 수재되어 있다. 제법 및 기준 규격으로서 강산성 차아염소산수는 음극실과 양극실이 이온투과 격막으로 분리된 유격막 전해조에 0.2% 이하의 소금용액을 투입하고 전해하여 양극실에서 생성되는 pH 2.7 이하, 유효염소농도 20 내지 60 ppm(mg/L)의 수용액이다. 미산성 차아염소산수는 2 내지 6%의 희염산을 전해질로 하여 무격막 전해조에서 전해에 의하여 생성되는 것으로, pH 5.0 내지 6.5, 유효 염소농도 10 내지 30 ppm의 수용액으로 규정되어 있다.
차아염소산수는 차아염소산나트륨(NaOCl)수에 비하여 인체에 대한 독성이 매우 낮으며, 살균력은 5 내지 10배가 강한 것으로 인정되고 있다. 즉, 30 ppm의 차아염소산수는 150 내지 300 ppm의 차아염소산나트륨수와 동일한 살균력을 나타내고 있다.
특히, 미산성 차아염소산수는 액성이 미산성이고, 유효 염소성분을 구성하고 있는 물질이 차아염소산 95 내지 100%, 차아염소산나트륨 0 내지 5%, 염소(Cl2) 0%로 되어 있기 때문에 염소취가 없고, 차아염소산은 비전리성이므로 보관안정성이 높으며, 분해 시 독성물질이 생기지 않고 장기간 사용하여도 내성균이 생기지 않는 등의 장점으로, 금후 살균소독제의 주종을 이룰 것으로 예상된다.
그러나, 살균 저항성이 큰 고초균(Bacillus), 클로스트리디움(Clostridium) 등의 아포 형성균과 흑코우지 곰팡이 등에 대해서, 30 ppm의 미산성 차아염소산수는 실용적으로 유효한 살균효과를 얻기가 어려운 상태이다. 일본 식품분석센터의 시험에 의하면, 고초균의 경우 초기농도 2.8×107 CFU/ml의 아포 현탁액 1 ml을 9 ml의 미산성 차아염소산수(pH 5.5, 유효 염소농도 30 ppm, 수용액 온도 20℃)에 첨가하여 3분간 처리 후 생존 균수를 조사한 결과, 5.0×106 CFU/ml로서 잔존율이 19.8%이고, 10분간 처리 후에도 2.1×102 CFU/ml이 잔존하여 실용적 유효성이 부족하였다.
미산성 차아염소산수가 살균소독제로서 보다 실용적인 효과를 발휘하기 위해서는, 어떠한 식중독을 유발하는 위해균이라도 처리 3분 이내에 잔존율 제로상태로 되게 할 수 있는 물성을 갖추는 것이 요구된다.
일본 후생노동성의 차아염소산수의 성분 규격 개정에 관한 첨가물 부회의 보고서에 의하면, 이러한 살균효과를 가지려면 적어도 50 ppm 이상의 차아염소산을 함유하여야 한다고 하였으며, 2012년에 고시에 의거 미산성 차아염소산수의 유효염소함량을 80 ppm까지 상향 조정하였다.
우리나라의 기존 식품첨가물공전상의 미산성 차아염소산수 제법 및 기준 규격에 의하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 무격막 전해조(1)에 염산조(5)에 있는 2 내지 6%의 염산용액을 염산 공급펌프(6)로 염산 공급관(3)을 통하여 공급하여 전해하고, 생성된 고농도 염소(Cl2) 용액을 도출관(4)으로 도출하고, 희석부(13)에서 화학식 1에서 보는 바와 같이 물과 혼합 반응시키어 미산성 차아염소산수를 생성하게 되어 있다.
[화학식 1]
혼합반응 : Cl2 + H20 → HOCl + HCl
상기 화학식 1에서 보는 바와 같이, 고농도 염소용액을 물과 반응시키어 차아염소산을 생성할 시 차아염소산수와 동일한 몰(mol)수의 염산이 생성되는바, 생성되는 염산을, 즉 H 이온을 완충 내지 중화시킬 수 있는 수산이온이나 탄산염을 풍부히 함유한 원수를 반응 희석수로 사용하지 않는 한, pH를 5.0 내지 6.5로 유지하면서 30 ppm 이상의 미산성 차아염소산수를 생성하는 것은 가능하지 않게 된다.
본 발명자는 pH 7.0 및 경도성분 40 ppm의 물을 원수로 하고 염산만을 전해질로 하여 전극 인가 전하를 다양하게 변화시키면서 미산성 차아염소산수 생성시험을 하여 본 결과, 발명의 실시를 위한 구체적인 내용의 표 1에서 보는 바와 같은 시험결과를 얻었다.
표 1에서 보는 바와 같이, 30 ppm 이상의 염소농도로 차아염소산을 생성하게 되면, 이에 상응하는 전극 전하의 증가와 전해질 투입량이 증가하게 되며, 이에 따라 염산 또한 많이 생성됨으로 인하여 pH가 5.0 이하로 떨어지기 때문에, 기준 규격에 적합한 미산성 차아염소산수를 생성할 수 없게 된다.
이러한 문제점의 해결방안으로, 본 발명자는 특허 제10-0970708호에서 보는 바와 같이, 고농도 염소용액을 물로 희석 반응시킬 때, 탄산염의 경도성분을 물에 첨가하여 생성되는 H 이온을 탄산(H2CO3)으로 변환시킴으로써, 생성수의 pH가 과도하게 낮아지는 것을 방지하여, 액성이 미산성이면서 유효 염소농도가 50 ppm 이상의 미산성 차아염소산수를 생성하는 방법을 개발하여 산업적으로 유용하게 사용하고 있다.
이러한 기술적 배경 하에서 일본 후생노동성에서는 염산에 염화나트륨을 첨가한 것을 전해질로 하여 생성된 미산성 차아염소산수의 생체 안전성을 조사한 결과 이상이 없으며, 고농도 염소 함량의 살균소독수가 필요하다는 식품안전위원회의 건의를 받아들여, 2012년 4월 식안발(食安發) 0426 제1호에 의거 염산 또는 염산에 염화나트륨 수용액을 가하여 적절한 농도로 조정한 수용액을 전해질로 하는 미산성 차아염소산수의 제조방법을 인가하여, 유효염소농도의 범위를 10 내지 80 ppm으로 하였다.
우리나라에서도 2013년 8월 식품첨가물의 기준 및 규격 일부 개정고시 행정예고(식품안전처 공고 제2013-153호)에 의거 일본의 안과 동일하게 개정하여 2014년 8월부터 시행할 예정이다.
상기 개정안에 의거하여 H 이온을 발생시키지 않으면서 염소 이온을 공급할 수 있는 염화나트륨을 염산에 첨가하여 사용할 수 있게 됨으로써, pH 5.0 내지 6.5, 유효 염소농도 50 ppm 이상의 미산성 차아염소산수를 합법적으로 제조할 수 있게 되었으나, 전해조에서 도출되는 고농도 염소용액의 희석 반응수(원수)의 성상에 따라 전해질을 염산용액만으로 하여도 되는 경우가 있고, 염화나트륨의 첨가가 필요한 경우도 있으며, 그때의 경제성과 효율성을 고려한 적정한 염화나트륨의 첨가량은 얼마가 적정한지, 전극 인가 전하량, 전해조의 전극배열은 어떠한 것이 적정한지 등이 해결하여야 할 문제점으로 남아있다.
본 발명의 목적은 염산에 염화나트륨을 첨가한 수용액을 전해질로 하여 미산성 차아염소산수를 제조하는 경우, 경제적이고 효율적인 고농도 염소를 함유한 미산성 차아염소산수를 생성하기 위해서는, 생성장치 수요자의 희석 원수의 수질에 따라 염화나트륨의 첨가량을 다양하게 조정한 혼합물을 공급하여야 하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수질에 따라서 염산 단독 사용 또는 염산에 염화나트륨을 첨가할지를 결정하고 그때의 첨가량을 생성되는 산출물의 유효 염소농도와 pH에 의거 자동으로 용이하게 조정하게 함으로써, 산업적으로 매우 유용한 고농도 염소 함유의 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있는 제조방법과 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 염산을 수용하는 염산조; 소금용액을 수용하는 소금용액조; 염산조와 소금용액조와 각각 염산 공급관과 소금용액 공급관을 통해 연결되는 전해질 혼합부; 염산 공급관에 설치되는 염산 공급 정량펌프; 염산 공급관에 설치되는 염산 공급 조절변; 소금용액 공급관에 설치되는 소금용액 공급 정량펌프; 소금용액 공급관에 설치되는 소금용액 공급 조절변; 전해질 혼합부와 연결되고, 한 쌍의 전극을 구비하는 무격막 전해조; 무격막 전해조와 연결되는 희석 반응부; 희석 반응부와 원수 공급관을 통해 연결되는 원수 공급원; 원수 공급관에 설치되는 원수 공급펌프; 원수 공급관에 설치되는 원수 공급 조절변; 원수 공급관에 설치되는 체크밸브; 원수 공급관에 설치되는 유량센서; 희석 반응부의 배출 스트림 쪽에 설치되는 염산농도 센서; 희석 반응부의 배출 스트림 쪽에 설치되는 pH 센서; 염산 공급 정량펌프, 소금용액 공급 정량펌프, 원수 공급펌프, 염산 공급 조절변, 소금용액 공급 조절변, 원수 공급 조절변, 유량센서, 염소농도 센서, pH 센서와 각각 연결되어 각 센서의 측정치를 기반으로 각 펌프 및 각 조절변 중 적어도 하나 이상을 제어하는 제어회로; 제어회로와 연결되는 조작반; 및 제어회로와 연결되는 디스플레이를 구비하는 미산성 차아염소산수 생성장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 미산성 차아염소산수 생성장치를 이용하여 미산성 차아염소산수를 제조하고, 무격막 전해조에 염산을 단독으로 공급하거나 염산과 소금용액의 혼합물을 공급하며, 유량 센서, 염소농도 센서, pH 센서의 측정치를 기반으로, 염산 공급 정량펌프, 소금용액 공급 정량펌프, 원수 공급펌프, 염산 공급 조절변, 소금용액 공급 조절변, 원수 공급 조절변 중 적어도 하나 이상을 제어함으로써, 유량, 염소농도, pH 중 적어도 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전해질을 무격막 전해조에서 전해하여 차아염소산수를 생성함에 있어서, 염산용액과 염화나트륨 용액을 원수의 수질에 따라 단독 혹은 적정 혼합용액을 무격막 전해조에 투입하여 pH 5.0 내지 6.5, 피소독물의 성상에 따라 30 ppm 이상, 바람직하게는 50 ppm 이상의 고농도 염소를 갖는 미산성 차아염소산수 제조방법 및 제조장치가 제공되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 제조장치는 염산조로부터 염산을 무격막 전해조에 염산 공급펌프로 염산 공급관을 통하여 공급하고, 이를 전해하여 생성된 고농도 염소용액을 고농도 염소용액 도출관으로 도출시키어 희석 반응부에서 원수로 희석하여 소기의 미산성 차아염소산수를 생성하는 미산성 차아염소산수 생성장치에 있어서, 상기 염산 공급관 전단에 전해질 혼합부; 또 다른 전해질로서 염화나트륨 용액을 저장하는 염화나트륨 용액조; 희석 반응부에서 생성되는 차아염소산수의 pH를 측정하기 위한 pH 센서; 염소농도를 측정하기 위한 염소농도 센서 등을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도로서, 종래 장치는 무격막 전해조(1), 전극(2), 염산 공급관(3), 도출관(4), 염산조(5), 염산 공급 정량펌프(6), 염산 공급 조절변(7), 원수 공급원(8), 원수 공급펌프(9), 체크밸브(10), 원수 공급 조절변(11), 유량 센서(12), 희석 반응부(13), pH 센서(14), 제어회로(15) 등을 구비한다.
도 2는 본 발명의 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도로서, 본 발명의 장치는 도 1의 종래 장치에 추가로 소금용액조(16), 소금용액 공급 정량펌프(17), 소금용액 공급 조절변(18), 전해질 혼합부(19), 염소농도 센서(20), 조작반(21), 디스플레이(22), 염산 공급관(a), 소금용액 공급관(b), 원수 공급관(c) 등을 구비한다.
본 발명에 따른 미산성 차아염소산수의 제조장치는, 도 2에 도시한 바와 같이 음극(2)과 양극(2)이 대향하여 설치되어 있는 무격막 전해조(1)에 염산공급 정량펌프(6)로 염산 공급관(3)을 통하여 염산조(5)의 염산을 공급하여 전해하고, 생성된 고농도 염소용액을 도출관(4)을 통하여 도출하고, 희석반응부(13)에서 원수와 반응시키어 살균소독수를 제조하는 미산성 차아염소산수 제조장치에 있어서, 상기 염산 공급관(3) 전단에 설치되는 전해질 혼합부(19); 전해질 혼합부(19)와 연결되는 염산 공급부(I) 및 염화나트륨 용액(이하 "소금용액"이라 한다) 공급부(II); 희석 반응부(13)에서 생성되는 차아염소산의 pH를 측정하기 위한 pH 센서(14); 염소 농도를 측정하기 위한 염소농도 센서(20) 등을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 염산 공급부(I)는 염산조(5), 염산 공급 정량펌프(6), 염산 공급 조절변(7), 염산 공급관(a)으로 구성되며, 소금용액 공급부(II)는 또 다른 전해질로서 소금용액을 저장하는 소금용액조(16), 소금용액 공급 정량펌프(17), 소금용액 공급 조절변(18), 소금용액 공급관(b)으로 구성된다. 원수 공급부는 원수 공급원(8), 원수 공급펌프(9), 체크밸브(10), 원수 공급 조절변(11), 유량센서(12), 원수 공급관(c)으로 구성된다.
제어회로(15)는 염산 공급 정량펌프(6), 염산 공급 조절변(7), 소금용액 공급 정량펌프(17), 소금용액 공급 조절변(18), 원수 공급펌프(9), 원수 공급 조절변(11), 유량센서(12), pH 센서(14), 염소농도 센서(20)와 각각 연결되며, 유량센서(12), pH 센서(14), 염소농도 센서(20)의 측정치를 기반으로 하여, 염산 공급 정량펌프(6), 염산 공급 조절변(7), 소금용액 공급 정량펌프(17), 소금용액 공급 조절변(18), 원수 공급펌프(9), 원수 공급 조절변(11) 중 적어도 하나 이상을 제어함으로써, 유량, pH, 염소농도 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다.
본 발명의 미산성 차아염소산수 생성장치의 운전과 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.
조작반(21)의 전원을 켜고 운전버튼(도시하지 않음)을 누르면, 원수 공급펌프(9)와 원수 공급 조절변(11)이 작동하여 원수 공급원(8)으로부터 원수가 원수 공급관(c)을 통하여 희석 반응부(13)에 도달하게 된다. 이와 동시에, 염산공급 정량펌프(6)와 소금용액 공급 정량펌프(17)가 작동되어 염산과 소금용액이 전해질 혼합부(19)로 공급되고 전해질 혼합부(19)에서 혼합되어 무격막 전해조(1)에 투입되고, 전극(2)에 전하가 인가되어 전기분해가 일어난다. 전기분해에 의하여 고농도 염소용액이 생성되어 도출관(4)을 통하여 희석 반응부(13)에 이르러 원수와 반응 희석되어 차아염소산수를 배출하게 된다.
염산 공급 정량펌프(6)와 소금용액 공급 정량펌프(7)가 작동될 때, 염산 공급 조절변(7)과 소금용액 공급 조절변(18)의 개폐도는 1/2 정도 열어두는 것이 바람직하다.
염산조(5)의 염산농도는 위험물 취급 안전상 9% 이하가 관리상 편리하며, 소금용액조(16)의 소금용액 농도는 염산과 동일한 농도로 하는 것이 바람직하다.
배출되는 차아염소산수의 염소 농도와 pH는 각기 염소농도 센서(20)와 pH 센서(14)를 통해 계측되어 그 실측치가 디스플레이(22)에 나타나게 된다.
예를 들어, 생성되는 차아염소산수의 pH가 5.0 미만이고 염소 농도가 50 ppm 미만이면, 소금용액 공급 조절변(18)을 더 열어 소금용액 투입량을 증가시킴으로써, pH와 염소 농도가 상승하게 되어 적정의 pH 범위를 갖는 고농도 유효 염소를 함유하는 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있게 된다. 반면에 pH가 6.5를 초과하고 염소 농도가 낮을 경우 염산 공급 조절변(7)을 더 열어 염산 투입량을 증가시킴으로써, pH는 낮아져 6.5 이하로 되고 염소 농도는 상승하여 적정의 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있게 된다.
염산과 소금용액의 혼합비율은 부비비율로서 10:1 내지 5:5일 수 있으며, 바람직하게는 9:1 내지 6:4일 수 있다. 염산과 소금용액의 혼합비율은 pH 센서(14)와 염소농도 센서(20)의 측정치를 기반으로 하여, 염산 공급 조절변(7) 또는 소금용액 공급 조절변(18)을 이용하여 제어하거나, 염산 공급 정량펌프(6) 또는 소금용액 공급 정량펌프(17)를 이용하여 제어하거나, 또는 조절변(7, 18) 및 펌프(6, 17) 모두를 이용하여 제어할 수 있다. 또한, 필요에 따라 소금용액을 공급하지 않고, 염산만을 무격막 전해조(1)에 공급할 수 있다.
이하, 도 1에 도시된 종래의 미산성 차아염소산수 생성장치와 도 2에서 도시된 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치를 비교예와 실시예로 하여 하기의 시험 조건 하에서 차아염소산수 생성실험을 수행하였다.
[비교예]
1) 무격막 전해조 및 전해조건
-전해조의 형태: 박스형 연속 유수식 전해조
-전극의 크기 및 매수: 80×80㎜×1.0t×5매, (+)극 3매, (-)극 2매
-전극간 간격: 3 ㎜
-전극의 접속법: 복극식
-전극 인가 전압: 8 내지 11 V, 전류: 2.0 내지 4.0 A
-차아염소산수 생성량: 3.0 ℓ/분
2) 전해질: 6% 염산 단독 사용
-6% 염산용액의 조제
35% 염산용액 170 ㎖를 취하여 원수 800 ㎖에 서서히 첨가하고 원수를 더 넣어 1000 ㎖로 함
3) 원수의 물성
-pH: 7.0
-경도성분: 40 ppm
4) 물성의 측정
-pH: 동아전파사(주) 포터블 pH 미터
-경도: HANA H1 3812 HARDNESS TEST KIT
-유효염소농도: 치오황산나트륨 적정법
상기 3)의 원수를 희석 반응수로 하고 1) 및 2)의 조건으로 전해하여 차아염소산수를 제조한 결과는 다음 표 1과 같다.
전극 전하 생성수 물성 염산 투입량
(6%, ㎖/min)
전압(V) 전류(A) pH 유효염소농도(ppm)
8 2.0 6.0 25 2.0
2.5 5.0 35 2.33
3.0 4.0 50 3.0
9 2.0 6.2 24 1.83
2.5 5.3 27 1.67
3.0 4.5 38 2.42
10 2.0 6.5 18 1.42
2.5 5.7 25 1.83
3.0 4.9 34 2.0
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 30 ppm 이상, 바람직하게는 50 ppm 이상의 염소 농도를 함유하여 pH 범위가 5.0 내지 6.5의 미산성 차아염소산수를 생성하는데 있어서는 종전의 염산만을 전해질로 한 생성장치로는 불가능하다는 것을 알 수 있다.
[실시예 1]
1) 무격막 전해조 및 전해조건: 비교예와 동일
2) 전해질: 염산과 소금용액의 혼합용액으로서 염산 농도와 소금용액 농도를 각각 6%로 하고 염산과 소금용액의 혼합비율을 부피비율로 9:1이 되도록, 염산 공급 조절변(7)과 소금용액 공급 조절변(18)을 조정함으로써, 전해질 혼합부(19)에서 균질 혼합되어 무격막 전해조(1)에 투입되도록 하였다.
전해질의 공급량 조절은 조절변의 개폐도를 달리하여 할 수도 있지만, 정량 공급펌프의 펄스(맥동)를 조절하여도 무방하다.
-6% 소금용액의 조제
99% 소금 60.6 g을 취하여 원수 800 ㎖에 용해하고 여기에 원수를 더 넣어 1000 ㎖ 용액으로 함
3) 원수의 물성: 비교예와 동일
4) 물성의 측정: 비교예와 동일
상기 3)의 원수를 희석 반응수로 하고 1) 및 2)의 조건으로 염산과 소금용액을 부피비율 9:1로 혼합한 전해질을 전해하여 생성한 차아염소산수의 물성은 표 2와 같다.
전극 전하 생성수 물성 전해질 투입량
(㎖/min)
전압(V) 전류(A) pH 유효염소농도(ppm)
8 2.0 6.5 37 2.50
2.5 6.1 53 2.83
3.0 5.2 56 4.00
3.3 3.8 59 5.00
9 2.5 6.5 39 2.42
3.0 5.8 49 2.92
3.3 5.6 53 3.33
3.5 4.8 60 3.83
10 3.0 6.3 45 4.00
3.3 6.0 51 4.67
3.5 5.8 55 5.00
3.7 5.3 59 5.25
4.0 4.6 60 5.33
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 미산성 차아염소산수 생성장치에 의하여 전해 전압 8 V 이상에서 염산과 소금용액을 부피비 9:1로 균질 혼합하여 전해함으로써, 적정 pH 범위를 갖고 50 ppm 이상의 고농도 염소량을 함유한 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있음을 알 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일하되, 염산과 소금용액의 혼합비율을 부피비율 8:2로 하였다.
상기 3)의 원수를 희석 반응수로 하고 1) 및 2)의 조건으로 염산과 소금용액을 부피비율 8:2로 혼합한 전해질을 전해하여 생성한 차아염소산수의 물성은 표 3과 같다.
전극 전하 생성수 물성 전해질 투입량
(㎖/min)
전압(V) 전류(A) pH 유효염소농도(ppm)
9 2.5 5.9 47 3.83
3.0 5.3 55 4.67
3.3 4.1 63 5.67
10 2.5 6.5 41 3.08
3.0 5.6 61 3.33
3.3 5.2 62 4.00
3.5 5.0 65 5.25
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 미산성 차아염소산수 생성장치에 의하여 염산과 소금용액을 부피비 8:2로 균질 혼합하여 전해함으로써, 전해 전압 9 V 이상에서 적정 pH 범위를 갖고 60 ppm 이상의 고농도 염소량을 함유한 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있음을 알 수 있다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일하되, 염산과 소금용액의 혼합비율을 부피비율 7:3로 하였다.
상기 3)의 원수를 희석 반응수로 하고 1) 및 2)의 조건으로 염산과 소금용액을 부피비율 7:3로 혼합한 전해질을 전해하여 생성한 차아염소산수의 물성은 표 4와 같다.
전극 전하 생성수 물성 전해질 투입량
(㎖/min)
전압(V) 전류(A) pH 유효염소농도(ppm)
9 3.0 4.5 60 5.67
3.3 3.8 64 6.83
10 2.5 5.6 56 5.83
3.0 5.2 59 6.00
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 미산성 차아염소산수 생성장치에 의하여 염산과 소금용액을 부피비 7:3로 균질 혼합하여 전해함으로써, 전해 전압 10 V에서 적정 pH 범위를 갖고 55 ppm 이상의 고농도 염소량을 함유한 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있음을 알 수 있다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일하되, 염산과 소금용액의 혼합비율을 부피비율 6:4로 하였다.
상기 3)의 원수를 희석 반응수로 하고 1) 및 2)의 조건으로 염산과 소금용액을 부피비율 6:4로 혼합한 전해질을 전해하여 생성한 차아염소산수의 물성은 표 5와 같다.
전극 전하 생성수 물성 전해질 투입량
(㎖/min)
전압(V) 전류(A) pH 유효염소농도(ppm)
10 3.0 4.7 58 6.00
3.3 4.2 66 7.33
11 3.0 6.0 58 6.00
3.5 5.8 61 6.17
4.0 5.4 65 6.33
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 미산성 차아염소산수 생성장치에 의하여 염산과 소금용액을 부피비 6:4로 균질 혼합하여 전해함으로써, 전해 전압 11 V에서 적정 pH 범위를 갖고 50 ppm 이상 및 65 ppm 이하의 고농도 염소량을 함유한 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명은 비교예와 실시예 1 내지 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 미산성 차아염소산수 생성장치에 의한 적정 pH 범위(5.0 내지 6.5) 내에서 고농도 염소량을 함유하는 미산성 차아염소산수를 염산고 소금용액 각각 적절한 비율로 공급하여 전해질 혼합부(19)에서 균질 혼합하여 전해함으로써 용이하게 생성할 수 있는 특징과 장점이 있다.
피소독 대상물의 특성과 살균대상의 병원균에 따라 염소 함량을 30, 40, 50, 60 ppm 등으로 함유하는 미산성 차아염소산수를 염산 공급 정량펌프와 소금용액 공급 정량펌프의 펄스(맥동)나 조절변의 개폐도 조작으로 생성할 수 있다.
일례로, pH 7.0, 경도성분 40 ppm의 원수를 이용할 경우, 25 ppm 이상 및 40 ppm 미만의 유효 염소농도가 필요한 미산성 차아염소산수는 전해질을 염소만을 사용하여 전압 8 내지 10 V 및 전류 2.0 내지 3.0 A의 조건에서 생성할 수 있다. 40 ppm 이상 및 60 ppm 이하의 유효 염소량을 갖는 미산성 차아염소산수는 염산과 소금용액의 혼합비를 9:1 내지 6:4로 하여 전압 8 내지 11 V 및 전류 2.5 내지 4.0 A의 조건에서 생성할 수 있다. 60 ppm 초과 및 80 ppm 이하의 유효 염소량을 갖는 미산성 차아염소산수는 염산과 소금용액의 혼합비를 9:1 내지 6:4로 하여 전압 9 내지 11 V 및 전류 3.0 내지 4.0 A의 조건에서 생성할 수 있다.
1: 무격막 전해조
2: 전극
3: 염산 공급관
4: 도출관
5: 염산조
6: 염산 공급 정량펌프
7: 염산 공급 조절변
8: 원수 공급원
9: 원수 공급펌프
10: 체크밸브
11: 원수 공급 조절변
12: 유량 센서
13: 희석 반응부
14: pH 센서
15: 제어회로
16: 소금용액조
17: 소금용액 공급 정량펌프
18: 소금용액 공급 조절변
19: 전해질 혼합부
20: 염소농도 센서
21: 조작반
22: 디스플레이

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 염산을 수용하는 염산조; 소금용액을 수용하는 소금용액조; 염산조와 소금용액조와 각각 염산 공급관과 소금용액 공급관을 통해 연결되는 전해질 혼합부; 염산 공급관에 설치되는 염산 공급 정량펌프; 염산 공급관에 설치되는 염산 공급 조절변; 소금용액 공급관에 설치되는 소금용액 공급 정량펌프; 소금용액 공급관에 설치되는 소금용액 공급 조절변; 전해질 혼합부와 연결되고, 한 쌍의 전극을 구비하는 무격막 전해조; 무격막 전해조와 연결되는 희석 반응부; 희석 반응부와 원수 공급관을 통해 연결되는 원수 공급원; 원수 공급관에 설치되는 원수 공급펌프; 원수 공급관에 설치되는 원수 공급 조절변; 원수 공급관에 설치되는 체크밸브; 원수 공급관에 설치되는 유량센서; 희석 반응부의 배출 스트림 쪽에 설치되는 염산농도 센서; 희석 반응부의 배출 스트림 쪽에 설치되는 pH 센서; 염산 공급 정량펌프, 소금용액 공급 정량펌프, 원수 공급펌프, 염산 공급 조절변, 소금용액 공급 조절변, 원수 공급 조절변, 유량센서, 염소농도 센서, pH 센서와 각각 연결되어 각 센서의 측정치를 기반으로 각 펌프 및 각 조절변 중 적어도 하나 이상을 제어하는 제어회로; 제어회로와 연결되는 조작반; 및 제어회로와 연결되는 디스플레이를 구비하는 미산성 차아염소산수 생성장치를 이용하여 미산성 차아염소산수를 제조하며,
    무격막 전해조에 염산과 소금용액의 혼합물을 9:1의 부피비율로 공급할 경우, 전압 8 V에서 전류 2.5 내지 3 A로 조절하고, 전압 9 V에서 전류 3.2 내지 3.4 A로 조절하며, 전압 10 V에서 전류 3.3 내지 3.7 A로 조절하고,
    무격막 전해조에 염산과 소금용액의 혼합물을 8:2의 부피비율로 공급할 경우, 전압 9 V에서 전류 2.9 내지 3.1 A로 조절하며, 전압 10 V에서 전류 3 내지 3.5 A로 조절하고,
    무격막 전해조에 염산과 소금용액의 혼합물을 7:3의 부피비율로 공급할 경우, 전압 10 V에서 전류 2.5 내지 3 A로 조절하며,
    무격막 전해조에 염산과 소금용액의 혼합물을 6:4의 부피비율로 공급할 경우, 전압 11 V에서 전류 3 내지 4 A로 조절함으로써,
    pH 5 내지 6.5 및 유효 염소농도 51 내지 65 ppm의 미산성 차아염소산수를 얻는 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 제조방법.
KR1020140089289A 2014-07-15 2014-07-15 미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치 KR101619595B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140089289A KR101619595B1 (ko) 2014-07-15 2014-07-15 미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140089289A KR101619595B1 (ko) 2014-07-15 2014-07-15 미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160008896A KR20160008896A (ko) 2016-01-25
KR101619595B1 true KR101619595B1 (ko) 2016-05-11

Family

ID=55306848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140089289A KR101619595B1 (ko) 2014-07-15 2014-07-15 미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101619595B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220050295A (ko) 2020-10-15 2022-04-25 지니스(주) 탄산가스를 이용한 차아염소산수 제조장치
KR102573259B1 (ko) 2022-07-14 2023-08-30 박범진 가정용 싱크대 빌트인 타입의 차아염소산수 생성기
KR20230135788A (ko) 2022-03-17 2023-09-26 강원대학교산학협력단 원수경도에 따른 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 그의 보관방법
KR20240018159A (ko) 2022-08-02 2024-02-13 강원대학교산학협력단 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 제조장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101956575B1 (ko) * 2017-08-28 2019-03-11 케이테크전해 주식회사 살균제 또는 세정제를 생성할 수 있는 전기분해 장치 및 그것을 위한 전기분해 방법
KR20210041644A (ko) * 2019-10-07 2021-04-16 주식회사 심스바이오닉스 미산성 차아염소산수의 원격관리 시스템
KR20210088776A (ko) * 2020-01-06 2021-07-15 주식회사 심스바이오닉스 미산성 전해수 공급장치
CN111893504B (zh) * 2020-08-14 2021-10-15 林国尊 沉水式产制次氯酸水装置
KR102529873B1 (ko) * 2021-12-24 2023-05-09 대영지에스 주식회사 배출 농도 조절수단을 갖는 온실용 차아염소산수 제조장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100970708B1 (ko) * 2009-09-01 2010-07-16 한국코스믹라운드(주) 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 미산성 차아염소수산수의 제조장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100970708B1 (ko) * 2009-09-01 2010-07-16 한국코스믹라운드(주) 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 미산성 차아염소수산수의 제조장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220050295A (ko) 2020-10-15 2022-04-25 지니스(주) 탄산가스를 이용한 차아염소산수 제조장치
KR20230135788A (ko) 2022-03-17 2023-09-26 강원대학교산학협력단 원수경도에 따른 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 그의 보관방법
KR102573259B1 (ko) 2022-07-14 2023-08-30 박범진 가정용 싱크대 빌트인 타입의 차아염소산수 생성기
KR20240018159A (ko) 2022-08-02 2024-02-13 강원대학교산학협력단 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160008896A (ko) 2016-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101619595B1 (ko) 미산성 차아염소산수 제조방법 및 미산성 차아염소산수 생성장치
CN101426734B (zh) 通过电化学活化水来制备消毒剂的方法,以此方法制备的消毒剂及其应用
AU2008303538B2 (en) Electrochemical device for biocide treatment in agricultural applications
KR100970708B1 (ko) 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 미산성 차아염소수산수의 제조장치
KR100842423B1 (ko) 전기분해를 이용한 살균 소독수의 제조방법 및 장치
US9540742B2 (en) Bactericidal water generating system and method of bactericidal washing
CN104250827B (zh) 用于减少水系统中沉积物的方法和稳定组合物
EP2361227B1 (en) Disinfection system
JPH1081610A (ja) 殺菌消毒液の製造方法及び殺菌消毒剤
WO2018008859A1 (ko) 살균 소독액 포트
US8679304B2 (en) Apparatus for creating bioactive solution
CN113652702B (zh) 微酸性电解水消毒液及其制备方法
KR20150036485A (ko) 염소화 우레아 유도체의 전기화학적 제조
JP2014148526A (ja) 殺菌消毒液の製造方法
KR102513010B1 (ko) 전극 구조물을 사용한 살균수 제조 방법
KR20110117401A (ko) 복합 생성 모듈을 이용한 살균수 생성 장치 및 그 방법
US20200056293A1 (en) Electrolysis apparatus capable of producing disinfectant or cleaning agent, and electrolysis method therefor
TWI831853B (zh) 用於控制電解池中氯酸鹽生成之系統及方法
EP3469117B1 (en) Electrolytic production of organic chloramine solutions
KR102504255B1 (ko) 초전해 살균수 전기분해장치
US20230183107A1 (en) Water sanitisation device, system and method
KR100945914B1 (ko) 배출되는 차아염소산 살균수의 ｐＨ를 4.3 ~ 5.9로 조절하는 방법
KR102480596B1 (ko) 격막식 및 무격막식 전기분해공간이 일체화된 하이브리드 차아염소산수 겸 차아염소산나트륨 제조장치 및 이를 이용하여 다양한 pH의 차아염소산수 및 차아염소산나트륨을 제조하는 방법
US20230150846A1 (en) Water sanitisation device, system and method
KR20130103875A (ko) 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 이의 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 4