KR101628936B1 - Chlorine Dioxide Generator with fixed quantity - Google Patents

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KR101628936B1
KR101628936B1 KR1020140120975A KR20140120975A KR101628936B1 KR 101628936 B1 KR101628936 B1 KR 101628936B1 KR 1020140120975 A KR1020140120975 A KR 1020140120975A KR 20140120975 A KR20140120975 A KR 20140120975A KR 101628936 B1 KR101628936 B1 KR 101628936B1
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    • C02F1/50Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment

Abstract

본 발명은 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치에 관한 것으로, 화학 반응으로 이산화염소를 생성하는 반응기; 상기 반응기 상부에 설치되어 아염소산염을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 아염소산염이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 아염소산염의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 아염소산염 주입기; 상기 반응기 상부에 설치되어 구연산(citric acid)을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 상기 구연산이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 구연산의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 구연산 주입기; 상기 아염소산염 및 구연산 주입기를 직선 구동시켜 상기 주입노즐을 개폐 구동하는 구동부; 및상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출하여 저장하는저장장치를 포함한다.
이와 같은 본 발명은, 첫째, 다루기 위험한 산을 쓰지 않아 매우 안전한 장치를 제공하고, 둘째, 아염소산염 및 구연산의 주입량에 따라 이산화염소 농도조절이 용이하고, 대량생산에 용이하여 양산성이 좋은 이산화염소 생성장치를 제공한다.
The present invention relates to a chlorine dioxide generating device capable of generating a quantitative reaction, comprising: a reactor for producing chlorine dioxide by a chemical reaction; An apparatus for injecting chlorite into the reactor, the apparatus comprising: a capsule containing a chlorite salt; and a dispenser comprising a dispenser in which the amount of chlorite injected is controlled by opening and closing an injection nozzle; A citric acid injector installed at an upper portion of the reactor for injecting citric acid into the reactor, the citric acid injector comprising a capsule storing citric acid and a dispenser in which the amount of citric acid injected is controlled by opening and closing an injection nozzle; A driving unit for linearly driving the chlorite and citric acid injector to open and close the injection nozzle; And a storage device for discharging chlorine dioxide gas generated in the reactor to the outside and storing the chlorine dioxide gas.
The present invention provides a highly safe apparatus that does not use dangerous acid to handle, secondly, it is easy to control the concentration of chlorine dioxide according to the injection amount of chlorite and citric acid, Generating device.

Description

정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치{Chlorine Dioxide Generator with fixed quantity}{Chlorine Dioxide Generator with Fixed Quantity}

본 발명은 이산화염소 생성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안정적으로 제어가 가능하고 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for generating chlorine dioxide and, more particularly, to a chlorine dioxide generating apparatus capable of stably controlling and generating quantities.

이산화염소는 여러 분야에서 광범위하게 응용되고 있어 매우 높은 상업적 및 산업적 중요성을 지니고 있다. 현재 이산화염소는 목재펄프, 종이, 유지(油脂), 석유, 수지(獸脂) 및 분말의 표백제로서 대량으로 소비되고 있다.Chlorine dioxide is widely applied in many fields and has a very high commercial and industrial importance. At present, chlorine dioxide is consumed in large quantities as a bleaching agent for wood pulp, paper, oils and fats, petroleum, resins and powders.

최근 잇따른 규제 해제로 인하여, 이산화염소는 식품 가공 산업에서 살균제 및 소독제로서 그 사용이 증가하여 왔다. 새 연방 지침은 육류, 유(乳)제품 제조업, 과일과 채소의 가공업, 및 가공 식품에 대해서 이산화염소의 사용을 허여한 바 있다. 대부분의 경우에 있어 이산화 염소는 식료품의 관능 손상(organoleptic impairment)을 야기하지 않는다.Due to the recent deregulation, chlorine dioxide has been used increasingly as a disinfectant and disinfectant in the food processing industry. The new federal guidelines have allowed the use of chlorine dioxide for meat, milk products manufacturing, fruit and vegetable processing, and processed foods. In most cases, chlorine dioxide does not cause organoleptic impairment of food.

이산화염소는 또한 폐수 처리 산업에서 오염 조절제 및 식수 처리제로서 광범위하게 사용되고 있다. 이산화염소는 뛰어난 황 제거제이며, 폐수에 사용되는 세척탑에 채택되고 있고, 지방(脂肪) 정제, 가스 및 오일 산업에서도 채택되고 있다.Chlorine dioxide is also widely used as a pollution control agent and a water treatment agent in the wastewater treatment industry. Chlorine dioxide is an excellent sulfur remover, used in washing towers used in wastewater, and also in the fat (refined), gas and oil industries.

이산화염소는 그 독특한 특성으로 인하여 환경 및 미생물 조절제로서 그 사용이 증가하고 있다. 이산화염소는 특정산업 오염물질, 예컨대 황, 아민, 멜캅탄 및 시안화물에 대해서는 높은 반응 특이성을 보이지만, 암모니아 또는 대부분의 유기 화합물에 대해서는 반응성을 보이지 않는다.Chlorine dioxide has been increasingly used as an environmental and microbial control agent due to its unique properties. Chlorine dioxide shows high reaction specificity for certain industrial pollutants such as sulfur, amines, mercaptans and cyanides, but does not show reactivity for ammonia or most organic compounds.

이산화염소의 높은 선택적 특성은 살균 작용에 있어서 중요하다. 원하지 않는 살균 부산물 예컨대, 트리할로메탄과 폴리클로로바이페닐은 생성되지 않고, 염소나 하이포아염소산염이 생성된다. 이산화염소는 넓은 pH 범위에 걸쳐 그 효과를 나타내며, 용액에서 해리되지 않고(이온을 형성하지 않고), 빠른 살균 작용을 지니며, 처리 용액에서 축적되지도 않는다.The highly selective nature of chlorine dioxide is important for its bactericidal action. Unwanted sterilization by-products such as trihalomethane and polychlorobiphenyl are not produced and chlorine or hypochlorite is produced. Chlorine dioxide shows its effect over a wide pH range, does not dissociate in solution (without forming ions), has a fast bactericidal action, and does not accumulate in the treatment solution.

이산화염소는 그 운반과 저장이 금지되어 있고 또 그 운반과 저장이 위험하기 때문에 대부분 현지에서 생산되어 소비된다. 이산화염소는 종래 몇몇 화학적 공정과 전기화학적 공정에 의해서 생산되어 왔다. 가장 일반적인 생산방법은 아염소산나트륨 수용액을 산성화시키는 방법이다. 황산이나 하이포아염소산과 같은 강산의 경우는 이산화염소의 높은 생성 수율을 갖지만, 시트르산이나 젖산과 같은 약산은 매우 낮은 생성 수율을 갖는다.Chlorine dioxide is prohibited to be transported and stored, and its transportation and storage are dangerous, so it is mostly produced and consumed locally. Chlorine dioxide has been produced by several conventional chemical and electrochemical processes. The most common production method is to acidify an aqueous solution of sodium chlorite. Strong acids such as sulfuric acid and hypochlorous acid have a high yield of chlorine dioxide, while weak acids such as citric acid and lactic acid have a very low yield.

아염소산의 이산화염소로의 산성화는 하이포아염소산이나 염소 가스와 같은 염소 공여체가 존재하게 되면 그 수율이 크게 증가한다. 하이포아염소산, 강산 및 염소 가스를 현지에서 생산·저장해야 하기 때문에 부수적인 위험이 따르고, 최종 소비자에게 정규적인 검사의 부담을 준다.The acidification of chlorite to chlorine dioxide increases its yield when chlorine donors such as hypochlorous acid or chlorine gas are present. Hypochlorous acid, strong acid and chlorine gas must be produced and stored locally, so there is an additional risk, which puts the burden on the end user to regular inspection.

전기화학 생성장치는 이러한 문제를 해결하기 위하여 고안된 것이다. 이러한 전기화학 생성장치는 단일의 전구물질을 이용하는데, 그러한 전구물질은 통상적으로 아염소산을 사용한다. 생성물질인 이산화염소는 기체 투과성 막에 의해서 전해질 용액으로부터 분리된다. 그러나 이렇게 생성된 이산화염소는 높은 비용의 소요를 수반하고 폭발성을 가진 수소 기체의 발생 등의 단점 때문에 광범위하게 사용되어지지 않고 있다. 그리고 이와 같은 전기화학 생성장치는 많은 전력을 사용하고 구조의 복잡성으로 인해 제작비용이 매우 높다는 큰 단점이 있다.The electrochemical generation apparatus is designed to solve such a problem. Such an electrochemical generation apparatus utilizes a single precursor, which typically uses chlorous acid. The resulting chlorine dioxide is separated from the electrolyte solution by the gas permeable membrane. However, chlorine dioxide produced in this way is not widely used because of the disadvantages such as generation of explosive hydrogen gas accompanied with a high cost cost. Such an electrochemical generation apparatus has a great disadvantage that it uses a lot of electric power, and its manufacturing cost is very high due to the complexity of the structure.

보다 뛰어나고 대안적인 이산화 염소의 생성 방법이 광화학적 산화 방법에 의한 것이다. 이산화염소와 염소의 옥시안니온(oxyanion)의 광화학적 반응에 대해서는 이.제이.브라운(E.J. Brown)과 엠. 쳉(M. Cheung)(1932)에 의해서 보고되었으며, 미국 특허 제2,043,284호, 제2,457,285호 및 제2,683,651호에 개시되어 있다.A better and alternative method of producing chlorine dioxide is by photochemical oxidation. For photochemical reactions of oxyanion of chlorine dioxide and chlorine, see E. J. Brown and M. et al. Reported by M. Cheung (1932), and are disclosed in U.S. Patent Nos. 2,043,284, 2,457,285 and 2,683,651.

광화학적 방법에 대한 보다 최근의 기술은 발명자가 피셔(Fisher)인 미국 특허 제4,414,180호 및 제4,456,511호에 개시되어 있다. 이 기술은 외부에서 형광 램프를 쪼여 아염소산나트륨으로부터 이산화염소를 생성하는 장치에 관한 것이다. 아염소산나트륨이 광화학적으로 산화됨으로써 이산화염소가 생성되게 되는데, 이산화염소는 수용액으로부터 질소가스 또는 기류와 함께 제거된다.More recent techniques for photochemical methods are disclosed in U.S. Patent Nos. 4,414,180 and 4,456,511, the inventors of which are Fisher. This technology relates to an apparatus for generating chlorine dioxide from sodium chlorite by externally inserting a fluorescent lamp. The sodium chlorite is photochemically oxidized to produce chlorine dioxide, which is removed from the aqueous solution along with nitrogen gas or air.

또한 보다 더 상세한 기술은 발명자가 제이. 칼러라메(J. Callerame)인 미국 특허 제4,874,489호에 개시되어 있는데, 이 특허는 아염소산나트륨을 함유하는 관상 챔버(tubular chamber)를 개시하고 있다. 자외선 광원, 즉 저압 수은 증기 램프가 그 용기 내에 구비되고, 용기의 내벽은 연마된 알루미늄과 같은 자외선 반사기로 이루어져 있다. 이산화염소의 농도가 10 중량 %에 도달하고, 전체 반응 생성물이 용기에서 소모되면 반응이 종료하게 된다. 10 중량 %는 이산화염소의 폭발성 때문에 정해진 최고의 한계이다. 또한 이와 같은 광화학적 방법을 이용한 이산화염소 생성장치에는 광원으로 자외선 램프를 많이 사용되고 있으나, 자외선 램프의 크기가 커서 장치의 소형화 경량화가 어렵고 이에 따른 전력손실이 크다는 단점이 있다.A more detailed technique is also described by the inventor. U.S. Patent No. 4,874,489 to J. Callerame, which discloses a tubular chamber containing sodium chlorite. An ultraviolet light source, that is, a low-pressure mercury vapor lamp, is provided in the container, and the inner wall of the container is made of an ultraviolet reflector such as polished aluminum. When the concentration of chlorine dioxide reaches 10% by weight and the entire reaction product is consumed in the vessel, the reaction is terminated. 10% by weight is the highest limit defined by the explosive nature of chlorine dioxide. In addition, although a UV lamp is widely used as a light source in a chlorine dioxide generating apparatus using such a photochemical method, it is disadvantageous in that it is difficult to reduce the size and weight of the apparatus due to the size of the ultraviolet lamp.

그리고, 위 칼러라메의 특허와 유사하게, 미국 특허 제4,877,500호는 염소와 산소의 혼합물과 하이포아염소산나트륨의 수용액을 이용하여 광화학적 방법으로 이산화염소를 생성하는 기술을 개시하고 있다. 칼러라메의 특허에서처럼, 이산화염소의 최고 농도가 10 중량 %에 도달할 때까지 수용액이 관상 용기내에 머물게 된다. 후에, 이산화염소를 함유하는 전체 반응 내용물이 회수되어 사용지로 운반되게 된다. 이러한 산소와 염소의 광화학적 반응에서 두번의 폭발이 발생했다는 보고가 있었다.And, similar to U. Kallarame's patent, U.S. Patent No. 4,877,500 discloses a technique for producing chlorine dioxide by a photochemical method using a mixture of chlorine and oxygen and an aqueous solution of sodium hypochlorite. As in the Kalalame patent, the aqueous solution remains in the tubular vessel until the maximum concentration of chlorine dioxide reaches 10 wt.%. Afterwards, the entire reaction contents containing chlorine dioxide are recovered and transported to the site. There have been reports of two explosions in the photochemical reactions of oxygen and chlorine.

광화학적 방법에 있어 안전성을 개선한 기술이 발명자가 심슨(Simpson)인 미국 특허 제6,171,558호에 개시되어 있다. 이 특허는 수성 아염소산염을 함유한 용기 내에 자외선 램프를 구비시킨 기술을 개시하고 있다. 이 기술에서 수성 아염소산염은 공기 또는 기체 살포에 의해 회류관을 회류한다. 이러한 구성으로 인하여 이산화염소가 효과적으로 회수되게 됨으로써 이산화염소의 축적에 따른 폭발 위험성을 감소시키는 것이다.A technique for improving safety in a photochemical method is disclosed in U.S. Patent No. 6,171,558 by Simpson. This patent discloses a technique of providing an ultraviolet lamp in a container containing an aqueous chlorite salt. In this technique, aqueous chlorites salify the flow tube by air or gas spray. This configuration effectively recovers chlorine dioxide, thereby reducing the risk of explosion due to the accumulation of chlorine dioxide.

종래의 이산화염소 생성장치들은 안전성면에서 다소 개선되었지만, 여전히 다음의 문제점들이 남아 있다.Conventional chlorine dioxide generating devices have been somewhat improved in terms of safety, but the following problems still remain.

(1) 종래 기술에서는 새로운 아염소산나트륨의 연속적인 공급이 불가능하고, 또한 염화나트륨과 같은 아염소산염에 의한 소모된 반응 생성물의 제거가 불가능하다.(1) In the prior art, it is impossible to continuously supply fresh sodium chlorite, and it is impossible to remove spent reaction products by chlorites such as sodium chloride.

(2) 종래의 화학적 생성장치의 반응에는 염산과 같은 강산을 사용하기 때문에 반응으로 제어하기 매우 어렵고 일반사용자가 다루기 위험하다는 문제점이 있다.(2) The reaction of the conventional chemical production apparatus uses a strong acid such as hydrochloric acid, so that it is very difficult to control by the reaction and there is a problem that general users are dangerous to handle.

(3) 종래의 전기화학 생성장치는 농도의 제어가 어려울 뿐만 아니라, 수소뿐만 아니라 많은 전력을 사용하고 구조의 복잡성으로 인해 제작비용이 매우 높다는 큰 단점이 있다.(3) Conventional electrochemical generation apparatus has a disadvantage in that it is difficult to control the concentration, and it uses a lot of electric power as well as hydrogen, and the production cost is very high due to the complexity of the structure.

(4) 종래 광화학적 생성기술에서는 아염소산염 전구물질을 추가함에 의해 이산화염소의 생성을 직접 제어하기 어렵고, 이산화염소의 생성은 램프의 광도와 가스배출 비율에 의해 제어되어야만 하는 문제점이 있다.(4) In the conventional photochemical generation technology, it is difficult to directly control the generation of chlorine dioxide by adding a chlorite precursor, and the production of chlorine dioxide must be controlled by the luminous intensity of the lamp and the gas discharge ratio.

(5) 종래의 전기화학적 및 광화학적 생성장치는 장치 구성이 복잡하고, 스케일 업이 어렵고, 직접적으로 아염소산염의 주입량을 제어하기 어려울 뿐만 아니라, 이 주입에 따른 이산화염소의 안정적인 생성이 어렵다.
(5) Conventional electrochemical and photochemical production apparatuses are complicated in device configuration, difficult to scale up, difficult to directly control the injection amount of chlorite, and difficult to stably produce chlorine dioxide due to this injection.

이처럼, 이산화염소는 광범위하게 산업적으로 또 상업적으로 응용되고 있어 그 사용이 증가할 가능성이 높다. 특히, 살균의 불안정성 및 유통과정의 문제로 과실부분에 있어 막대한 폐기손실 비용을 양산하고 있고, 제품포장 때문에 검사에 소요되는 시간의 낭비가 막대할 뿐만 아니라, 안전한 먹거리에 대한 우려가 증대되고, 식중독 등 병원성 균 차단에 대한 필요성 증대와 함께 부패방지 및 보존성 증대에 대한 기술 개발이 필요성 때문에, 이산화염소의 안정적이고 효율적인 생성장치의 개발이 절실히 필요하다.
As such, chlorine dioxide is widely used industrially and commercially, and its use is likely to increase. Especially, due to the instability of sterilization and the distribution process, massive waste loss cost is produced in the fruit part, and the time required for the inspection due to the packaging of the product is wasted, the concern about safe food is increased, It is necessary to develop a stable and efficient apparatus for producing chlorine dioxide because it is necessary to develop a technology for prevention of corruption and enhancement of preservation.

대한민국 공개번호 제10-2005-0015949호(공개일자: 2005년02월21일)Korean Pub. No. 10-2005-0015949 (Public Date: February 21, 2005)

상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 반응기 내부에 아염소산염 및 구연산 일정량을 안정적이고 선택적으로 용이하게 주입할 수 있는 아염소산염 및 구연산 주입기를 사용하여 안정성을 높이고 효율적인 이산화염소를 생성할 수 있는 장치를 제공하고자 함이다.It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a method for producing chlorine dioxide which can increase stability and efficiently produce chlorine dioxide by using a chlorate and a citric acid injector capable of stably and selectively injecting a certain amount of chlorate and citric acid into a reactor Device.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 화학 반응으로 이산화염소를 생성하는 반응기; 상기 반응기 상부에 설치되어 아염소산염을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 아염소산염이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 아염소산염의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 아염소산염 주입기;상기 반응기 상부에 설치되어 구연산(citric acid)을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 상기 구연산이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 구연산의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 구연산 주입기;상기 아염소산염 및 구연산 주입기를 직선 구동시켜 상기 주입노즐을 개폐 구동하는 구동부; 및상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출하여 저장하는저장장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a process for producing chlorine dioxide by a chemical reaction; An apparatus for injecting chlorite into the reactor, the apparatus comprising: a capsule containing a chlorite salt and a dispenser for controlling the injection amount of the chlorite by opening and closing the injection nozzle; An apparatus for injecting citric acid into a reactor, the apparatus comprising: a citric acid injector including a capsule storing citric acid and a dispenser in which the amount of citric acid injected is controlled by opening and closing the injection nozzle; A driving unit for opening and closing the injection nozzle; And a storage device for discharging chlorine dioxide gas generated in the reactor to the outside and storing the chlorine dioxide gas.

여기서, 상기 저장장치는, 상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출하는 배출관; 및상기 배출관과 연결되어 배출되는 이산화염소를 저장하는 저장조를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 구동부는, 상기 아염소산염 주입기 및 구연산 주입기의 캡슐을 수직 하방으로 가압하여 이동시키는 누름기; 및상기 각 누름기와 연결되어 상기 누름기를 구동하는 서보모터를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the storage device may include: a discharge pipe for discharging the chlorine dioxide gas generated in the reactor to the outside; And a reservoir for storing chlorine dioxide discharged in connection with the discharge pipe, wherein the driving unit comprises: a pusher for pressing and moving the capsules of the chlorite injector and the citrate injector downward vertically; And a servo motor connected to each of the pushers to drive the pusher.

또한, 바람직하게는 상기 디스펜서는,상기 반응기 상부의 주입구에 장착된 원통형 고정대에 수직이동으로 탈장착되는 원통형 디스펜서 하우징과, 상기 디스펜서 하우징 내부 중심에 고정되어 설치되고 측면에 다수의 통공이 형성된 원통형 주입노즐과, 상기 하우징 내측면에 고정되어 상기 주입노즐 측면 외측을 둘러싸는 링형 단턱과, 상기 링형 단턱과 상기 주입노즐 하단 사이에 설치된 스프링으로 구성된 것일 수 있다.Preferably, the dispenser further comprises: a cylindrical dispenser housing which is vertically moved and attached to a cylindrical fixing table mounted on an inlet of the reactor; a cylindrical injection nozzle fixedly installed at the center of the inside of the dispenser housing and having a plurality of through- A ring-shaped step fixed to a side surface of the housing and surrounding the side surface of the injection nozzle, and a spring provided between the ring-shaped step and the lower end of the injection nozzle.

더하여, 상기 주입량의 제어는, 상기 주입노즐의 측면에 형성된 상기 통공의 개수, 크기 및 모양 중 적어도 어느 하나로 제어되는 것이 바람직하고, 상기 아염소산염은,25% 내지 30% 농도를 갖는 아염소산나트륨(NaClO2) 인것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the injection amount is controlled by at least one of the number, the size, and the shape of the through holes formed in the side surface of the injection nozzle, and the chlorosalt is preferably a sodium chlorosilicate having a concentration of 25% to 30% NaClO 2 ).

그리고, 상기 구연산은, 47% 내지 52% 농도를 갖는 구연산인 것이 바람직하고, 상기 아염소산염 및 구연산이 상기 반응기에 투입되는 부피비가 1:1인 것이 바람직하며, 상기 저장조는, 상기 배출관과 연결되어 배출된 이산화염소 가스를 저장하는 수조탱크인 것이 바람직하다.Preferably, the citric acid is citric acid having a concentration of 47 to 52%, and the volume ratio of the chlorite and citric acid to the reactor is 1: 1. The storage tank is connected to the discharge pipe It is preferable that the water tank is a water tank storing the discharged chlorine dioxide gas.

또한, 상기 반응기에 반응 속도를 높이기 위한 교반기가 장착된 것이 바람직하고, 상기 주입노즐의 하단 끝단부에 형성된 헤드는 하방으로 단면적이 좁아지는 테이퍼 형상인 것이 바람지하며, 상기 주입노즐의 헤드 외측면에 나선형 또는 길이 방향의 다수의 직선홈이 형성되고, 상기 홈에 하방으로 연장되는 노즐 핀이 탈장착 가능한 것이 바람직하다.Preferably, the reactor is equipped with a stirrer for increasing the reaction speed, and the head formed at the lower end of the injection nozzle has a tapered shape with a downward cross-sectional area, It is preferable that a plurality of linear grooves are formed in a spiral or longitudinal direction and a nozzle pin extending downward in the groove is removable.

이와 같은 본 발명은, 첫째, 다루기 위험한 산을 쓰지 않아 매우 안전한 장치를 제공하고, 둘째, 아염소산염 및 구연산의 주입량에 따라 이산화염소 농도조절이 용이하고, 대량생산에 용이하며, 양산성이 좋은 이산화염소 생성장치를 제공한다.The present invention provides a highly safe apparatus that does not use dangerous acid to handle, and secondly, it can easily control the concentration of chlorine dioxide according to the amount of chlorite and citric acid injected, is easy to mass-produce, A chlorine generating device is provided.

또한, 아염소산염 및 구연산의 주입량 제어가 용이하고, 안정적으로 아염소산염 및 구연산의 주입량 또는 이산화염소의 생성량을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하고 생산단가를 낮출 수 있는 개선된 이산화염소 생성장치를 제공한다.In addition, it is possible to easily control the injection amount of chlorite and citric acid, to stably control the injection amount of chlorite and citric acid or the amount of chlorine dioxide to be produced, as well as to provide an improved chlorine dioxide producing device Lt; / RTI >

또한, 구연산과 같은 약산을 이용하여 반응을 제어하기 용이하고, 위험요소가 줄어들어 공정 안전성을 확보하기 쉬울 뿐만 아니라, 카트리지 식으로 탈장착 가능하여 사용상 편의성을 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, it is easy to control the reaction by using a weak acid such as citric acid, and it is easy to secure process safety by reducing risk factors, and it is also advantageous in that it can be mounted and dismounted by a cartridge type so that convenience in use can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소 생성장치에 사용되는 아염소산염 주입기의 구성을 나타낸 개략도이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 주입노즐의 구조를 달리하는 구연산 주입기의 구조를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치를 이용하여, 디스펜서의 한번 구동에 의한 서로 다른 정량 28% NaClO2 과 50% Citric acid 0.3ml, 0.6ml 및 0.9ml 각각의 정량을 1:1 비율로 투입하는 경우, 시간에 따른 이산화염소 가스의 생성 농도를 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a chlorine dioxide generating apparatus capable of generating a quantitative quantity according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic view showing a configuration of a chlorate injector used in an apparatus for producing chlorine dioxide according to an embodiment of the present invention,
3 and 4 are views showing the structure of a citrate injector having a different structure of an injection nozzle according to another embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the concentration of 28% NaClO 2 and 50% of citric acid in 0.3 ml, 0.6 ml, and 0.9 ml of each of the different amounts of chlorine dioxide produced by a single operation of the dispenser using a chlorine dioxide generating apparatus capable of generating quantities according to an embodiment of the present invention Is a graph showing the concentration of chlorine dioxide gas produced over time in the case where a fixed amount is introduced at a ratio of 1: 1.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Also, the same reference numerals denote the same components throughout the specification.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
The expression "and / or" is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations and elements referred to in the specification as " comprises "or" comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치는, 화학 반응으로 이산화염소를 생성하는 반응기;상기 반응기 상부에 설치되어 아염소산염을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 아염소산염이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 아염소산염의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 아염소산염 주입기;상기 반응기 상부에 설치되어 구연산(citric acid)을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 상기 구연산이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 구연산의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 구연산 주입기;상기 아염소산염 및 구연산 주입기를 직선 구동시켜 상기 주입노즐을 개폐 구동하는 구동부; 및 상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출하여 저장하는 저장장치를 포함하여 구성된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a chlorine dioxide generating apparatus capable of generating a metered amount according to an embodiment of the present invention; FIG. As shown in FIG. 1, the chlorine dioxide generating apparatus capable of generating a quantitative amount according to an embodiment of the present invention includes a reactor for generating chlorine dioxide by a chemical reaction, a device installed in the upper portion of the reactor for injecting chlorite into the reactor A chlorosilicate injector and a dispenser in which an amount of chlorosulfonate injected is controlled by opening and closing an injection nozzle and a capsule in which chlorite is stored and an injector for injecting citric acid into the reactor, A citric acid injector composed of the stored capsule and a dispenser in which the amount of citric acid injected is controlled by opening and closing the injection nozzle, a driving unit for driving the injection nozzle by linearly driving the chlorate and citric acid injector, And a storage device for discharging chlorine dioxide gas generated in the reactor to the outside and storing the chlorine dioxide gas.

이처럼 본 발명은 아염소산염과 구연산의 정량주입을 통한 화학 반응에 의한 이산화염소를 생성하는 장치에 관한 것으로, 반응기(100) 내부에 아염소산염 및 구연산을 동일한 비율로 일정량을 안정적으로 용이하게 주입할 수 있는 아염소산염 주입기(200) 및 구연산 주입기(300)를 사용하여 안정성을 높이고 효율적인 이산화염소를 생성할 수 있는 장치를 제안한다.As described above, the present invention relates to an apparatus for producing chlorine dioxide by a chemical reaction through the injection of chlorite and citric acid in a fixed amount, and is capable of stably and easily injecting a certain amount of chlorite and citric acid into the reactor 100 at the same ratio The chlorine dioxide injector 200 and the citrate injector 300 are used to increase the stability and to produce chlorine dioxide efficiently.

이와 같은 본 발명의 실시예는 종래의 강한 산성용액을 사용하여 화학반응에 의한 이산화염소의 생성에 따른 위험성이 훨씬 줄어들고, 전기분해법에 의한 이산화염소의 농도제어의 어려움이 없으며, 장치 구성이 간단하고 필요에 따라 이산화염소 및 구연산의 정량을 선택적으로 용이하게 주입할 수 있기 때문에 양산성 좋고 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.In this embodiment of the present invention, the use of the conventional strong acidic solution reduces the risk of chlorine dioxide generation by chemical reaction, and it is not difficult to control the concentration of chlorine dioxide by the electrolysis method. The amount of chlorine dioxide and citric acid can be selectively and easily injected according to need, so that mass production is good and the production cost can be lowered.

구체적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치는, 반응기(100), 아염소산염 주입기(200), 구연산 주입기(300), 구동부(400) 및 저장장치(500)를 포함하여 구성된다.1, the apparatus for generating chlorine dioxide capable of generating quantities according to an embodiment of the present invention includes a reactor 100, a chlorite injector 200, a citric acid injector 300, a driving unit 400, And a storage device 500.

이와 같은 본 발명의 실시예는 종래의 강한 산성용액을 쓰는 대신에, 약산인 구연산을 아염소산염과 함께 투입하여 반응기에서 이산화염소를 생성하는 장치를 제안함으로써, 종래의 강산성 용액의 사용에 따른 위험성을 줄여 일반인들이 안전하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 취급하기가 쉽고 간단한 반응이어서 장치구성이 매우 간단하다는 장점이 있다.In this embodiment of the present invention, instead of using a conventional strong acidic solution, citric acid, which is a weak acid, is added together with chlorite to produce chlorine dioxide in the reactor. Thus, the risk of using a strong acidic solution It is easy to handle and simple reaction, so that the device configuration is very simple.

그리고 본 발명의 실시예에서는 아염소산염과 시트르산이 주입량 1:1 비율로 사용하기 때문에 정량 주입이 매우 용이하고, 캡슐 또는 카트리지 식으로 용이하게 교체 가능하여 사용상 편리하고, 캡슐의 크기에 따라 사용자의 선택 자유도가 높은 장점이 있다.In the embodiment of the present invention, since chlorite and citric acid are used at an injection ratio of 1: 1, quantitative injection is very easy, and it is convenient to use capsule or cartridge type easily, There is a high degree of freedom.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소 생성장치는 서보모터가 장착된 구동부와 디스펜서를 이용하여 정량 주입이 용이하고, 주입량 제어가 용이하여 반응량 및 생성량 조절이 용이하다. 더하여, 반응기에 교반기를 이용하여 반응속도를 높이기 쉽다는 장점이 있다.Also, the apparatus for producing chlorine dioxide according to an embodiment of the present invention can easily inject a fixed amount by using a driving unit and a dispenser equipped with a servo motor, and easily control the injection amount, thereby facilitating the control of the reaction amount and the production amount. In addition, there is an advantage that the reaction rate can be easily increased by using a stirrer in the reactor.

여기서, 아염소산염 및 구연산 용액에 사용되는 수용성 용매는 물, 수돗물, 재처리수, 재활용수, 바람직한 첨가물을 포함하는 물, 재활용되는 소모된 활성 용액을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 아염소산염은 아염소산나트륨(NaClO2)을 포함한다. 아염소산나트륨 약 1 중량 % 내지 10 중량 %로 포함되는 것이 바람직하다. 그리고 농도는 25% 내지 30% 를 갖는 것이 바람직하다. 더하여, 구연산(Citric acid)의 농도는 47% 내지 52% 농도를 갖는 산성용액을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the water-soluble solvent used in the chlorite and citric acid solution may include water, tap water, reprocessed water, recycled water, water containing the desired additives, and spent active solution to be recycled. Preferably, the chlorites include sodium chlorite (NaClO 2 ). And about 1 to 10% by weight of sodium chlorite. And the concentration is preferably 25% to 30%. In addition, it is preferable to use an acidic solution having a concentration of citric acid ranging from 47% to 52%.

그리고, 반응기(100)에 사용되는 재질로서는 유리, 석영 및 합성수지 등을 포함할 수 있고,또한 PP 계열의 플라스틱이나 유리재질을 사용하는 것이 바람직하고, 파이렉스(Pyrex) 유리(내열충격성과 화학적 내구성이 우수한 특수 유리)를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 반응완료시점의 반응기 내부의 물질을 눈으로 용이하게 판단할 수 있다.The material used in the reactor 100 may include glass, quartz, synthetic resin, and the like, and it is preferable to use a PP-based plastic or glass material. Pyrex glass (heat shock resistance and chemical durability) Excellent special glass) is preferably used because it is easy to judge the material inside the reactor at the completion of the reaction.

그리고, 상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 수거하기 위해서는 반응기 내부에서 생성된 이산화염소 가스를 효과적으로 배출하기 위한 장치가 필요한데, 본 발명의 실시예에서는 반응을 활성화하고, 이산화염소가스를 배출을 유도하기 위해 반응기(100) 내부에 공기를 주입함으로써, 이산화염소 가스를 배출장치로 빠르게 이동시켜 배출효율을 높일 수 있다. 공기 주입장치로서, 본 발명의 실시예에서는 에어펌프를 사용하는 것이 가능하다. 에어펌프를 통해 필요에 따라 선택적으로 일정량의 공기를 반응기(100) 내부로 주입시키는 것이 가능하고 용이하게 제어가 가능하게 된다.(도시하지 않음)In order to collect the chlorine dioxide gas produced in the reactor, an apparatus for efficiently discharging the chlorine dioxide gas generated in the reactor is needed. In the embodiment of the present invention, the reaction is activated and the chlorine dioxide gas is discharged By injecting air into the reactor 100, the chlorine dioxide gas can be quickly transferred to the discharge device to increase the discharge efficiency. As an air injection device, it is possible to use an air pump in the embodiment of the present invention. It is possible to inject a certain amount of air selectively into the reactor 100 through the air pump as required and to easily control it (not shown).

반응기(100) 내부에서 이산화염소 가스를 생성하고, 생성된 이산화염소 가스는 반응기(100) 내부에서 외부의 저장장치로 이동시켜 저장하게 되는데, 본 발명의 실시예에 사용되는 저장장치(500)는 반응기 내외부를 연결하여 이산화염소 가스를 이동시키는 배출관(530)과 상기 배출관(530)에서 이동된 이산화염소 가스를 저장하는 저장조(550)를 포함하여 구성된다. 여기서 저장조(550)는 이산화염소 가스를 안정적이고 효과적으로 저장하기 위해 수조탱크를 사용하는 것이 바람직하다.
The chlorine dioxide gas is generated in the reactor 100 and the generated chlorine dioxide gas is transferred from the inside of the reactor 100 to an external storage device for storage. The storage device 500 used in the embodiment of the present invention A discharge pipe 530 for connecting the chlorine dioxide gas to the inside and the outside of the reactor, and a storage tank 550 for storing the chlorine dioxide gas transferred from the discharge pipe 530. It is preferred that the reservoir 550 use a water tank to store the chlorine dioxide gas stably and effectively.

이하에서는, 본 발명의 핵심적 특징으로서, 아염소산염 주입장치 및 구연산 주입장치에 관하여 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소 생성장치에 사용되는 구연산 주입기(300)의 구성을 나타낸 개략도이다. 아염소산염 주입기 및 구연산 주입기의 주입장치의 구조가 동일하므로 이하에서 구연산 주입기의 구조를 예시하여 설명하기로 하며, 각각 캡슐(220)(320)과 디스펜서(230)(330)는 동일구조이며 구연산 주입기의 구조의 설명을 통해 아염소산염 주입기의 구조에 대한 설명을 생략한다.Hereinafter, a chlorate injection device and a citrate injection device will be described in detail with reference to FIG. 2 as a key feature of the present invention. 2 is a schematic view showing a configuration of a citric acid injector 300 used in an apparatus for producing chlorine dioxide according to an embodiment of the present invention. The capsules 220 and 320 and the dispensers 230 and 330 have the same structure and the structure of the injector of the citric acid injector is the same as that of the injector of the citrate injector. A description of the structure of the chlorite injector will be omitted.

도1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소 생성장치에 사용되는 구연산 주입기(300)는, 상기 구연산을 저장시키는 캡슐(320)과, 상기 캡슐(320)에 저장된 상기 구연산 일정량을 가압력으로 상기 반응기(100)에 주입시키는 디스펜서(330)와, 상기 디스펜서(330)를 일정한 속도로 직선 구동시키는 누름장치(410) 및 서보모터(450)로 구성된다.1 and 2, a citric acid injector 300 used in an apparatus for producing chlorine dioxide according to an embodiment of the present invention includes a capsule 320 for storing the citric acid, A dispenser 330 for injecting a predetermined amount of citric acid into the reactor 100 by a pressing force and a pushing device 410 and a servo motor 450 for linearly driving the dispenser 330 at a constant speed.

여기서, 상기 디스펜서(330)는, 상기 반응기(100) 상부의 주입구에 장착되 개방된 원통형 고정대(331)와, 상기 고정대(331)와 수직이동으로 탈장착되는 원통형 디스펜서(330) 하우징(333)과, 상기 디스펜서(330) 하우징(333) 내부 중심에 고정되어 설치되고 측면에 다수의 통공이 형성된 원통형 주입노즐(335)과, 상기 하우징(333) 내측면에 고정되어 상기 주입노즐(335) 측면 외측을 둘러싸는 링형 단턱과, 상기 링형 단턱와 상기 주입노즐(335) 하단 사이에 설치된 스프링(339)으로 구성된 것이 바람직하다.The dispenser 330 includes a cylindrical fixing table 331 mounted on the injection port on the upper part of the reactor 100 and a housing 333 having a cylindrical dispenser 330 removably attached to the fixing table 331 by vertical movement, A cylindrical injection nozzle 335 fixed to the center of the inside of the housing 333 of the dispenser 330 and having a plurality of through holes formed on the side thereof and a cylindrical injection nozzle 335 fixed to the inner surface of the housing 333, And a spring 339 provided between the ring-shaped step and the lower end of the injection nozzle 335.

보다 구체적으로, 반응기(100) 상단부에 형성된 주입구에 개방된 원통형 고정대(331)를 설치하고, 상기 고정대(331)에 상기 구연산 주입기(300)가 도킹 또는 탈장착 되면서 구연산을 선택적으로 주입시키는 장치로서, 누름장치(410) 및 서보모터(450)에 의해 캡슐(320) 및 디스펜서(330)를 이동시켜 구연산의 주입량을 결정하는 구조이다.More specifically, an apparatus for selectively injecting citric acid while a cylindrical fixing table 331 opened to an injection port formed at an upper end of a reactor 100 and dipping or attaching the citric acid injector 300 to the fixing table 331, The pushing device 410 and the servomotor 450 move the capsule 320 and the dispenser 330 to determine the amount of citric acid to be injected.

본 발명의 실시예에서 사용되는 디스펜서(330)는 개방된 원통형 하우징(333)이 구연산이 저장된 캡슐(320)에 하방에서 연장되고, 상기 하우징(333) 내부 중심에는 측면에 다수의 통공(315)이 형성된 원통형 주입노즐(335)이 고정되어 있는 구조이다. 그리고, 상기 하우징(333) 내측면에 고정되어 상기 주입노즐(335) 측면 외측을 둘러싸는 링형 단턱과 상기 주입노즐(335) 하단 사이에 스프링(339)이 설치되어, 서보모터(450)의 구동으로 상기 하우징(333)이 상기 고정대(331)에 접촉하게 되면, 상기 스프링(339)으로 지지되는 주입노즐(335)의 하단부가 상부 방향으로 이동과 함께 상기 링형 단턱이 주입노즐(335) 하단으로 이동하게 되면서, 주입노즐(335)의 측면에 형성된 통공(315)이 개방되어 캡슐(320)에 저장된 구연산이 상기 주입노즐의 통공(315)을 통해 반응기(100) 내부로 주입되는 구조를 나타낸다.The dispenser 330 used in the embodiment of the present invention is characterized in that the opened cylindrical housing 333 extends downward from the capsule 320 in which the citric acid is stored and a plurality of through holes 315 are formed in the center of the inside of the housing 333, The cylindrical injection nozzle 335 is fixed. A spring 339 is provided between the ring-shaped step that is fixed to the inner side surface of the housing 333 and surrounds the side surface of the injection nozzle 335 and the lower end of the injection nozzle 335, The lower end of the injection nozzle 335 supported by the spring 339 moves upward and the ring-shaped step is moved to the lower end of the injection nozzle 335 The through hole 315 formed in the side surface of the injection nozzle 335 is opened and citric acid stored in the capsule 320 is injected into the reactor 100 through the through hole 315 of the injection nozzle.

도 2에 나타낸 바와 같이, 디스펜서(330)와 고정대(331)가 탈착되어 이격되어 있는 경우(도면 왼쪽), 스프링(339)의 탄성력으로 주입노즐(335) 전체가 링형 단턱에 의해 밀폐되어 있기 때문에, 캡슐(320)에 저장되어 있는 구연산이 주입노즐(335)을 통해 반응기(100) 내부로 주입할 수 없고, 디스펜서(330)가 고정대(331)에 장착 또는 도킹되는 경우, 링형 단턱이 주입노즐(335) 하부로 이동하게 되어 통공(315)이 개방됨으로써, 상기 통공을 통해 구연산을 반응기(100) 내부로 주입할 수 있게 된다.As shown in Fig. 2, when the dispenser 330 and the fixing table 331 are detached and separated (left side in the drawing), the entire injection nozzle 335 is sealed by the ring-shaped step due to the elastic force of the spring 339 The citric acid stored in the capsule 320 can not be injected into the reactor 100 through the injection nozzle 335 and when the dispenser 330 is mounted or docked on the fixing table 331, And the through hole 315 is opened to allow the citric acid to be injected into the reactor 100 through the through hole.

이와 같은 구조는, 단순히 서보모터(450) 및 누름장치(410) 직선이동 구동으로 안정적으로 용이하게 반응기(100) 내부로 구연산을 주입하는 노즐의 개폐를 유도하기 때문에, 제어가 용이할 뿐만 아니라 과다한 구연산의 주입으로 발생할 수 있는 폭발 위험성을 제거하고, 안정적으로 구연산의 주입량 또는 이산화염소의 생성량을 제어할 수 있는 간단하면서 생산단가를 낮출 수 있는 개선된 이산화염소 생성장치를 제공할 수 있게 된다.This structure induces the opening and closing of the nozzle for injecting citric acid into the reactor 100 in a stable and easy manner merely by the linear movement drive of the servomotor 450 and the pushing device 410, It is possible to provide an improved chlorine dioxide generating apparatus which can easily reduce the production cost by eliminating the risk of explosion which may be caused by the injection of citric acid and stably controlling the injection amount of citric acid or the amount of produced chlorine dioxide.

도 3 및 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 주입노즐의 구조를 달리하는 구연산 주입기의 구조를 나타낸 도면이다.FIGS. 3 and 4 are views showing a structure of a citrate injector according to another embodiment of the present invention, which differs in the structure of injection nozzles.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용되는 디스펜서(330)는, 원통형의 하우징(333)과, 내부 중심에 위치하여 고정된 주입노즐(335), 상기 하우징 내측 상단에 고정된 링형단턱(332), 상기 링형단턱(332) 및 하우징 내측하단에 고정되는 스프링(339)을 포함하여 구성하되, 상기 주입노즐(335)의 헤드는 하단으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형상이고, 상기 헤드 외측에는 나선형 또는 하방으로 일정간격으로 형성된 다수의 직선 홈(337)이 형성된 것이 바람직하다.3, the dispenser 330 applied to the embodiment of the present invention includes a cylindrical housing 333, an injection nozzle 335 fixed and positioned at the center of the inner wall, a ring- And a spring 339 fixed to the inner lower end of the housing. The head of the injection nozzle 335 is tapered so as to become narrower toward the lower end, It is preferable that a plurality of linear grooves 337 formed in a spiral or downward at regular intervals are formed.

이와 같이, 테이퍼 형상의 주입노즐(335) 헤드와 헤드 외측면에 나선형 또는 직선형 홈(337)을 형성하는 것은 디스펜서(330)가 고정대(331)에 도킹시 주입노즐(335) 흔들려 구연산 용액이 부정확하게 반응기 내부로 투입되는 것을 방지하도록 하여, 새어 나오거나 비균일한 구연산 용액의 흐름을 유도할 수 있는 가이드 역할을 수행하고, 필요에 따라 반응기 내부에 이르는 긴 막대형 노즐핀(338)을 상기 홈에 삽입장착하여 반응기 내부로 상기 구연산 용액을 투입할 수 있는 보조장치를 구현할 수 있다.The formation of the tapered injection nozzle 335 head and the spiral or linear groove 337 on the outer surface of the head causes the dispenser 330 to shake the injection nozzle 335 when docked on the fixing table 331, Thereby preventing leakage of the citric acid solution into the reactor and guiding the flow of the citric acid solution that is leaking or nonuniform. When necessary, the long rod-shaped nozzle pin 338, which reaches the inside of the reactor, And an auxiliary device capable of injecting the citric acid solution into the reactor can be implemented.

그리고, 본 발명의 실시예에 적용되는 디스펜서(330)의 하우징(333)은 플라스틱 재질을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 보다 연성재질을 사용함으로써, 구연산 용액이 저장된 캡슐(320)이 용이하고 안정적으로 탈장착 가능하도록 하여, 캡슐(320)의 교체를 용이하게 할 수 있기 때문이다.The housing 333 of the dispenser 330 applied to the embodiment of the present invention is preferably made of a plastic material because the capsule 320 in which the citric acid solution is stored can be easily and stably And the capsules 320 can be easily replaced.

또한, 상기 캡슐(320)이 링형단턱(332)과 접촉되어 결합되는 구조이기 때문에, 상기 디스펜서(330)가 고정대에 도킹되어 상부방향으로 주입노즐(335)이 이동되는 경우, 측면에 형성된 통공(315)을 통해 구연산 용액을 주입할 때, 상기 하우징(333) 상부가구연산 용액에 완전히 노출되기 때문에, 산성용액과 반응하여 부식되는 금속재질을 사용하기 어렵기 때문이다.When the dispenser 330 is docked on the fixing table to move the injection nozzle 335 in the upward direction because the capsule 320 is in contact with the ring-shaped step 332, 315, the upper portion of the housing 333 is completely exposed to the citric acid solution, so it is difficult to use the metal material which reacts with the acidic solution to corrode.

더하여, 주입노즐(335)이 고정되는 하단부분은 안정적인 고정을 위해 금속 지지대(336)를 사용하는 것이 바람직하고, 이에 따라 고정대(331)의 경우도 상기 디스펜서(330)가 하방으로 이동하여 상기 고정대(331)에 접촉하는 경우 외력을 공급하지 않아도 자동으로 접착력을 갖도록 마그네틱 재질의 자석을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to use the metal support 336 for stable fixing at the lower end portion where the injection nozzle 335 is fixed. Accordingly, in the case of the fixing stand 331, the dispenser 330 moves downward, It is preferable to use a magnet made of a magnetic material so as to have an adhesive force automatically even when an external force is not supplied.

그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예는 주입노즐의 헤드에 형성된 홈(337)에 하방으로 긴 막대형 노즐 핀(338)을 장착하여, 상기 주입노즐의 내측면을 따라 흘러내리는 구연산 용액을 반응기 외부로 새어나가는 것을 방지하고, 상기 노즐 핀(338)을 따라 구연산 용액을 반응기 내부로 정확하게 흘러내리도록 유도하는 구조를 제안한다. 여기서 노즐 핀(338)은 주입노즐의 헤드에 형성된 홈에 용이하게 탈장착 가능하고, 핀 홀 싸이즈를 달리하여 선택적으로 구연산 용액의 주입속도 또는 주입량을 간접적으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
4, another embodiment of the present invention is characterized by mounting a long rod-shaped nozzle pin 338 downward in a groove 337 formed in the head of the injection nozzle, Thereby preventing leakage of the citric acid solution flowing out of the reactor and inducing the citric acid solution to flow down into the reactor precisely along the nozzle pin 338. Here, the nozzle pin 338 can be easily detached and attached to the groove formed in the head of the injection nozzle, and it becomes possible to indirectly control the injection rate or injection amount of the citric acid solution selectively by changing the pin hole size.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치를 이용하여, 디스펜서의 한번 구동에 의한 서로 다른 정량 28% NaClO2과 50% Citric acid 0.3ml, 0.6ml 및 0.9ml 각각의 정량을 1:1 비율로 투입하는 경우, 시간에 따른 이산화염소 가스의 생성 농도를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the relationship between the concentration of 28% NaClO 2 and 50% of citric acid in 0.3 ml, 0.6 ml, and 0.9 ml of each of the different amounts of chlorine dioxide produced by a single operation of the dispenser using a chlorine dioxide generating apparatus capable of generating quantities according to an embodiment of the present invention Is a graph showing the concentration of chlorine dioxide gas produced over time in the case where a fixed amount is introduced at a ratio of 1: 1.

도 5에 나타낸 바와 같이, 농도를 0.3ml, 0.6ml, 0.9ml로 증가 시킬수록 생성되는 이산화염소가스의 농도 및 시간에 따른 이산화염소 가스의 생성속도가 비교적 안정적으로 증가됨을 알 수 있다. 이는 디스펜서(330)를 통해 아염소산염 용액 및 구연산 용액의 정량 투입이 용이하고, 정량을 필요에 따라 선택적으로 반응기(100)에 주입하여 공정 속도를 용이하게 제어할 수 있다는 점에서 큰 장점이 있다.
As shown in FIG. 5, it can be seen that as the concentration is increased to 0.3 ml, 0.6 ml and 0.9 ml, the concentration of chlorine dioxide gas produced and the rate of generation of chlorine dioxide gas with time increase relatively stably. This is advantageous in that it is easy to quantitatively inject the chlorite solution and the citric acid solution through the dispenser 330, and the process speed can be easily controlled by selectively injecting a fixed amount into the reactor 100 as needed.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.

100: 반응기, 200: 아염소산염 주입기, 300: 구연산 주입기,
500: 저장장치, 530: 배출관, 550: 저장조
100: reactor, 200: chlorite injector, 300: citric acid injector,
500: storage device, 530: discharge pipe, 550: storage tank

Claims (12)

화학 반응으로 이산화염소를 생성하는 반응기;
상기 반응기 상부에 설치되어 아염소산염을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 아염소산염이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 아염소산염의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 아염소산염 주입기;
상기 반응기 상부에 설치되어 구연산(citric acid)을 상기 반응기에 주입하는 장치로서, 상기 구연산이 저장된 캡슐과 주입노즐의 개폐에 의해 상기 구연산의 주입량이 제어되는 디스펜서로 구성된 구연산 주입기;
상기 아염소산염 및 구연산 주입기를 직선 구동시켜 상기 주입노즐을 개폐 구동하는 구동부; 및
상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출하여 저장하는 저장장치를 포함하고,
상기 구동부는, 상기 아염소산염 주입기 및 구연산 주입기의 캡슐을 수직 하방으로 가압하여 이동시키는 누름기 및 상기 각 누름기와 연결되어 상기 누름기를 구동하는 서보모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
A reactor for producing chlorine dioxide by a chemical reaction;
An apparatus for injecting chlorite into the reactor, the apparatus comprising: a capsule containing a chlorite salt; and a dispenser comprising a dispenser in which the amount of chlorite injected is controlled by opening and closing an injection nozzle;
A citric acid injector installed at an upper portion of the reactor for injecting citric acid into the reactor, the citric acid injector comprising a capsule storing citric acid and a dispenser in which the amount of citric acid injected is controlled by opening and closing an injection nozzle;
A driving unit for linearly driving the chlorite and citric acid injector to open and close the injection nozzle; And
And a storage device for discharging and storing chlorine dioxide gas generated in the reactor,
Wherein the driving unit includes a pusher for pushing and moving the capsule of the chlorite injector and the citrate injector vertically downward and a servo motor connected to the pusher to drive the pusher. Generating device.
제1항에 있어서,
상기 저장장치는,
상기 반응기에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출하는 배출관; 및
상기 배출관과 연결되어 배출되는 이산화염소를 저장하는 저장조를 포함하는 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
The method according to claim 1,
The storage device comprising:
A discharge pipe for discharging the chlorine dioxide gas produced in the reactor to the outside; And
And a storage tank for storing chlorine dioxide discharged in connection with the discharge pipe.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 디스펜서는,
상기 반응기 상부의 주입구에 장착된 원통형 고정대에 수직이동으로 탈장착되는 원통형 디스펜서 하우징과, 상기 디스펜서 하우징 내부 중심에 고정되어 설치되고 측면에 다수의 통공이 형성된 원통형 주입노즐과, 상기 하우징 내측면에 고정되어 상기 주입노즐 측면 외측을 둘러싸는 링형 단턱과, 상기 링형 단턱과 상기 주입노즐 하단 사이에 설치된 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
The method according to claim 1,
Wherein the dispenser comprises:
A cylinder type dispenser housing fixed to the center of the inside of the dispenser housing and having a plurality of through holes formed on the side thereof, and a cylindrical injection nozzle fixed to the inner side of the housing, And a spring disposed between the ring-shaped step and the lower end of the injection nozzle. The apparatus for generating chlorine dioxide according to claim 1,
제4항에 있어서,
상기 주입량의 제어는,
상기 주입노즐의 측면에 형성된 상기 통공의 개수, 크기 및 모양 중 적어도 어느 하나로 제어되는 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
5. The method of claim 4,
The control of the injection amount is carried out,
And the shape of the through hole formed on the side surface of the injection nozzle is controlled to be at least one of the number, the size, and the shape of the through hole formed on the side surface of the injection nozzle.
제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아염소산염은,
25% 내지 30% 농도를 갖는 아염소산나트륨(NaClO2)인 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
The method according to any one of claims 1, 2, 4, and 5,
The chlorites,
Wherein the chlorine dioxide is sodium chlorite (NaClO 2 ) having a concentration of 25% to 30%.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구연산은,
47% 내지 52% 농도를 갖는 구연산인 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
The method according to any one of claims 1, 2, and 4,
The citric acid may be,
Wherein the chlorine dioxide is citric acid having a concentration of 47% to 52%.
제1항에 있어서,
상기 아염소산염 및 구연산이 상기 반응기에 투입되는 부피비가 1:1인 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
The method according to claim 1,
Wherein the chlorine dioxide and the citric acid are introduced into the reactor in a volume ratio of 1: 1.
제2항에 있어서,
상기 저장조는,
상기 배출관과 연결되어 배출된 이산화염소 가스를 저장하는 수조탱크인 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
3. The method of claim 2,
The storage tank,
And a tank for storing chlorine dioxide gas discharged in connection with the discharge pipe.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응기에 반응 속도를 높이기 위한 교반기가 장착된 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
The method according to any one of claims 1, 2, and 4,
And an agitator for increasing the reaction rate is installed in the reactor.
제4항에 있어서,
상기 주입노즐의 하단 끝단부에 형성된 헤드는 하방으로 단면적이 좁아지는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the head formed at the lower end of the injection nozzle has a tapered shape having a downward cross sectional area.
제10항에 있어서,
상기 주입노즐의 헤드 외측면에 나선형 또는 길이 방향의 다수의 직선홈이 형성되고, 상기 홈에 하방으로 연장되는 노즐 핀이 탈장착 가능한 것을 특징으로 하는 정량 발생이 가능한 이산화염소 생성장치.
11. The method of claim 10,
Wherein a plurality of linear grooves formed in a spiral or longitudinal direction are formed on an outer surface of the head of the injection nozzle and a nozzle pin extending downward in the groove is removable.
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