KR101793957B1 - 이산화염소가스 발생 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원하는 저농도의 이산화염소가스를 균일하게 그리고 지속적으로 발생시킬 수 있는 이산화염소가스 발생 장치에 관한 것으로, 아염소산나트륨과 염산을 공급하는 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크; 상기 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크로부터 아염소산나트륨과 염산을 공급받아 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성하는 1차 반응기; 교번하여 동작하는 적어도 둘 이상의 반응기로 이루어지며, 상기 1차 반응기로부터 공급되는 이산화염소수를 공급받아 각각 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하는 2차 반응기; 상기 2차 반응기로부터 2차 반응에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받아 3차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며, 상기 2차 반응기로부터 생성된 고농도의 이산화염소가스와 혼합해 배출하는 3차 반응기; 및 상기 2차 반응기와 3차 반응기에 이산화염소가스 발생을 위한 공기를 공급하는 공기 주입기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

이산화염소가스 발생 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING CHLORINE DIOXIDE GAS}

본 발명은 이산화염소가스 발생 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 원하는 저농도의 이산화염소가스를 균일하게 그리고 지속적으로 발생시킬 수 있는 이산화염소가스 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.

이산화염소는 대표적인 소독·산화제로의 일종으로서, 식품의 제조공정, 정수장, 하수처리장, 냉각탑순환수처리장치에 있어서 자연계의 피해를 최소화하면서 기존 소독·산화기법인 UV, 염소, 오존 등의 장·단점을 보완해 줄 수 있는 소독제로 대두대고 있으며, 선진국 뿐만 아니라 국내에서도 최근 이를 이용한 소독처리 시스템이 늘어가고 있다.

소독 시스템에서는 이산화염소 제조 방법 중 아염소산염(NaClO₂)을 산화하여 제조하는 방법이 주로 사용되고 있으며, 특히 아래의 화학식 1과 같이 산화제로서 염산(HCl)를 사용하는 방법이 이산화염소를 편리하게 발생시킬 수 있는 대표적 방식이다.

이러한 이산화염소 생성반응에서는 여러가지 부반응들이 함께 일어날 수 있으며, 또한 ClO₂ ^_, ClO₃ ^_ 등의 부산물이 발생하게 되는데, 이러한 것들이 이산화염소의 순도 및 수율에 큰 영향을 미치게 된다. 이 순도 및 수율은 수용액 상태로 수처리 공정에 사용할 때는 최대투입량을 맞추기 위해 중요한 요소이지만, 가스발생장치에서는 이 같은 순도 및 수율 보다 이산화염소수용액에 있는 이산화염소가스를 완벽하게 제거해 안전하게 사용하도록 하는 것이 보다 중요한 요소이다. 따라서, 최근에는 탈취 및 대기 중의 공기 소독을 위한 안전한 이산화염소가스의 발생방식이 많이 연구되고 있다.

종래의 이산화염소가스 발생 방식은, 원료 약품을 반응기에 투입하여 고농도의 이산화염소가스를 연속적으로 발생시켜 발생된 이산화염소가스를 사용하는 방식을 많이 사용하였다.

이러한 종래의 이산화염소 가스발생장치에서는 고농도의 이산화염소가스를 발생시켜 사용함으로 대기 중의 산화물질을 어느정도 반응시켜 제거할 수 있으나, 균일한 농도로 생성할 수 있는 기술이 부족하고, 10% 이상의 이산화염소 농도를 가진 이산화염소가스를 생성함으로 폭발의 위험성이 있으며 발생 잔액 중 고농도의 이산화염소가 존재하여 여액 처리가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 지속적으로 그리고 안전하게 저농도의 이산화염소가스를 일정하게 생성하기 위해서는 최적의 반응조건 및 반응시간을 유지할 수 있는 별도의 방법이 필요하다.

또한, 이산화염소가스 발생 시스템에서 종래의 이산화염소가스 발생 장치는 고농도의 이산화염소가스를 발생시켜 사용하기 때문에 주로 강한 악취 제거 시설 등에 사용되어 왔고 일반 건물 및 다중 이용시설 등에서 대기 중의 공기를 살균하는 용도로는 적용하기 어려웠다. 따라서, 저농도의 이산화염소가스를 연속적으로 안전하게 생성할 수 있는 발생 방식이 필요한 시점이다.

또한, 종래의 이산화염소가스 발생기에는 발생 잔액 중 고농도의 이산화염소가 존재하여 폐액 처리의 문제성이 제기되어 왔다. 따라서 이 같은 이산화염소가스 발생 폐액에서 이산화염소를 최대한 제거할 수 있는 별도의 발생 방식이 필요하다.

한국특허등록 제10-1591407호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 원하는 저농도의 이산화염소가스를 균일하게 그리고 지속적으로 발생시킬 수 있는 이산화염소가스 발생 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 이렇게 생산된 저농도의 이산화염소가스를 일반 건물 및 다중 이용시설 등에서 대기 중 유해균 및 바이러스를 제거할 수 있도록 하는 소독제와 건물 주방에서 발생되는 악취를 제거하기 위한 악취 제거제로 활용하도록 하는데 그 부수적인 목적이 있다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 아염소산나트륨과 염산을 공급하는 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크; 상기 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크로부터 아염소산나트륨과 염산을 공급받아 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성하는 1차 반응기; 교번하여 동작하는 적어도 둘 이상의 반응기로 이루어지며, 상기 1차 반응기로부터 공급되는 이산화염소수를 공급받아 각각 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하는 2차 반응기; 상기 2차 반응기로부터 2차 반응에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받아 3차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며, 상기 2차 반응기로부터 생성된 고농도의 이산화염소가스와 혼합해 배출하는 3차 반응기; 및 상기 2차 반응기와 3차 반응기에 이산화염소가스 발생을 위한 공기를 공급하는 공기 주입기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 2차 반응기는 2-1 반응기 및 2-2 반응기로 구성되고, 상기 1차 반응기는 1차 생성물 공급 라인을 통해 이산화염소수를 배출하고, 1차 생성물 공급 라인이 1-1 공급 라인 및 1-2 공급 라인으로 분기되어 각각 후단의 2-1 반응기 및 2-2 반응기로 연결되며, 상기 1-1 공급 라인에는 1-1 투입 제어 밸브가 구비되고, 1-2 공급 라인에는 1-2 투입 제어 밸브가 구비되어, 상기 1-1 투입 제어 밸브 및 1-2 투입 제어 밸브의 제어에 따라 2-1 반응기 및 2-2 반응기에는 교번하여 1차 생성물인 이산화염소수의 공급이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 2차 반응기를 이루는 2-1 반응기와 2-2 반응기는 생성된 이산화염소가스를 각각 2-1 생성물 공급 라인과 2-2 생성물 공급 라인을 통해 교번하여 배출하며, 상기 2-1 생성물 공급 라인과 2-2 생성물 공급 라인은 2차 생성물 공급 라인으로 합기되어 3차 반응기로 이산화염소가스를 공급하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 내부 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성한 이산화염소수 여액을 각각 2-1 여액 배출 라인과 2-2 여액 배출 라인을 통해 배출하며, 상기 2-1 여액 배출 라인과 2-2 여액 배출 라인은 2차 여액 배출 라인으로 합기되어 3차 반응기에 연결되며, 상기 2-1 여액 배출 라인에는 2-1 배출 제어 밸브가 구비되고 2-2 여액 배출 라인에는 2-2 배출 제어 밸브가 구비되어, 상기 2-1 배출 제어 밸브 및 2-2 배출 제어 밸브의 제어에 따라 상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 교번하여 이산화염소수 여액을 3차 반응기에 공급하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 공기 주입기는 공기 공급 라인을 통해 공기를 배출하고, 상기 공기 공급 라인이 제 1 공기 공급 라인 및 제 2 공기 공급 라인으로 분기되어 각각 후단의 2-1 반응기 및 2-2 반응기로 연결되며, 상기 제 1 공기 공급 라인에는 제 1 공급 제어 밸브가 구비되고 제 2 공기 공급 라인에는 제 2 공급 제어 밸브가 구비되어, 제 1 공급 제어 밸브 및 제 2 공급 제어 밸브의 제어에 따라 상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 교번하여 이산화염소가스를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 내부에 이산화염소수를 수용할 수 있는 공간이 구비되어 1차 반응기와 연결된 공급 라인을 통해 이산화염소수를 내부에 수용하며, 상기 공기 주입기의 공기 공급 라인을 통해 공기를 주입받아 내부 산기 장치를 통해 이산화염소수에 공기를 주입하여 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며, 상기 산기 장치는 공기의 통과가 가능한 미세기공이 형성된 다기공성 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 3차 반응기는 반응룸과 저장조로 구획된 공간을 가지며, 상기 반응룸에는 2차 반응기 측의 2차 생성물 공급 라인과 연결되어 이산화염소가스를 공급받는 2차 생성물 주입구와, 2차 반응기 측의 2차 여액 배출 라인과 연결되어 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액을 공급받는 2차 여액 주입구가 구비되어, 2차 반응기 측에서 생성된 고농도의 이산화염소가스와 그 생성에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받게 되며, 상기 반응룸에는 3차 산기 장치가 내장되어 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액에서 저농도의 이산화염소가스를 생성하며, 반응룸에 공급되어 있던 2차 반응기의 2차 반응에 의해 생성된 고농도의 이산화염소가스와 해당 반응룸 내 3차 반응에 의해 생성된 저농도의 이산화염소가스가 혼합되어 3차 생성물 배출 라인을 통해 외부로 공급되며, 반응룸에 공급된 2차 반응을 끝낸 이산화염소수 여액은 3차 반응까지 완료되면 저장조로 이송되어 저장되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 3차 산기 장치는 반응룸의 공기 주입구를 통해 공기 주입기의 제 3 공기 공급 라인으로부터 공기를 공급받아 반응룸 내에 수용된 이산화염소수 여액에 공기를 주입해 3차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며, 상기 산기 장치는 공기의 통과가 가능한 미세기공이 형성된 다기공성 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 3차 반응기에서 배출되는 이산화염소가스의 농도는 반응룸에 공급된 2차 반응에 따른 고농도의 이산화염소가스와 반응룸 내 3차 반응에 따른 저농도의 이산화염소가스를 혼합하는 비율에 따라 조절되는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 제 1 원료 공급 탱크의 아염소산나트륨과 제 2 원료 공급 탱크의 염산을 1차 반응기로 공급하여 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성하는 단계; (b) 1차 반응기에서 생성된 이산화염소수를 2차 반응이 이루어지는 2-1 반응기와 2-2 반응기에 교번하여 공급하며, 2-1 반응기와 2-2 반응기에 이산화염소수가 채워지면 공기 주입기를 통해 반응기 내로 공기를 교번하여 주입시켜 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 교번하여 발생시키는 단계; (c) 2-1 반응기와 2-2 반응기에서 2차 반응이 완료되면 생성된 고농도의 이산화염소가스를 3차 반응기로 공급하고, 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액을 3차 반응기로 교번하여 배출시키는 단계; 및 (d) 3차 반응기가 이산화염소수 여액을 3차 반응시켜 저농도의 이산화염소가스를 생성하게 되며 2차 반응기에서 공급된 고농도의 이산화염소가스와 혼합시켜3차 생성물 배출 라인을 통해 배출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 원하는 저농도의 이산화염소가스를 균일하게 그리고 지속적으로 발생시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

특히 이산화염소가스가 제한된 공간에서 10% 이상 농축시 폭발 위험성을 가지고 있는데, 본 발명에서는 원하는 저농도의 이산화염소가스를 생산할 수 있어서 이 같은 폭발 위험성을 제거할 수 있게 되는 효과도 있다.

또한 기존 이산화염소가스 발생기에서는 고농도의 이산화염소를 함유한 여액이 발생되어 2차 오염의 문제가 발생되고 있는데, 본 발명에서는 이 같은 여액을 통해 이산화염소가스를 재생산하기 때문에 여액 처리의 문제점을 해소할 수 있게 되는 효과도 있다.

이 기술을 이용해서 기존 소독·산화기법인 UV, 염소, 오존, AOP, 광촉매반응 방식을 대체할 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치에서 2차 반응기를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치에서 3차 반응기를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치의 적용예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치의 다른 적용예를 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치는 이산화염소수 생성을 위한 원료를 공급하는 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크(10, 20), 상기 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크(10, 20)로부터 원료를 공급받아 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성하는 1차 반응기(30), 교번하여 동작하는 2 조의 반응기로 이루어지며 상기 1차 반응기(30)로부터 공급되는 이산화염소수에서 2차 반응을 통해 고농도의 이산화염소가스를 생성하는 2차 반응기(40), 상기 2차 반응기(40)로부터 2차 반응에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받아 3차 반응을 통해 저농도의 이산화염소가스를 생성하며 상기 2차 반응기(40)로부터 생성된 고농도의 이산화염소가스와 혼합해 배출하는 3차 반응기(50) 및 상기 2차 반응기(40)와 3차 반응기(50)에 이산화염소가스 발생을 위한 공기를 공급하는 공기 주입기(60)를 포함하여 이루어지게 된다.

상기 제 1 원료 공급 탱크(10)는 이산화염소수 생성을 위한 연료 중 하나인 아염소산나트륨(NaClO₂)을 저장하며, 제 1 원료 공급 라인(11)을 통해 상기 1차 반응기(30)와 연결되어 제 1 원료 공급 라인(11)에 구비된 제 1 정량 펌프(12)의 제어에 따라 1차 반응기(30)로 아염소산나트륨을 공급하게 된다.

상기 제 2 원료 공급 탱크(20)는 이산화염소수 생성을 위한 연료 중 하나인 염산(HCl)을 저장하며, 제 2 원료 공급 라인(21)을 통해 상기 1차 반응기(30)와 연결되어 제 2 원료 공급 라인(21)에 구비된 제 2 정량 펌프(22)의 제어에 따라 1차 반응기(30)로 염산을 공급하게 된다.

상기 1차 반응기(30)는 상기 제 1 원료 공급 탱크(10)로부터 제 1 원료 공급 라인(11)을 통해 아염소산나트륨을 공급받는 한편 상기 제 2 원료 공급 탱크(20)로부터 제 2 원료 공급 라인(21)을 통해 염산을 공급받으며, 이 아염소산나트륨과 염산을 반응시켜(1차 반응) 이산화염소수를 생성하게 된다.

상기 1차 반응 공정은 이산화염소수를 일정한 농도로 생성하기 위한 원료 반응 공정으로 1차 반응기(30) 안에 원료 약품인 아염산나트륨과 염산을 투입해서 사용하고자 하는 일정 농도의 이산화염소수를 발생시키는 공정이다. 이때 일정한 농도의 이산화염소수를 생성하기 위하여 1차 반응기(30) 내에는 3mm 미만의 미세 세라믹을 충진시킬 수 있으며 이를 통해 고순도/고수율을 가진 균일한 농도의 이산화염소수를 발생시킬 수 있다.

이 같은 1차 반응기(30)는 1차 생성물 공급 라인(31)을 통해 이산화염소수를 배출하게 되며, 1차 생성물 공급 라인(31)은 1-1 공급 라인(31a) 및 1-2 공급 라인(31b)로 분기되어 각각 후단의 2-1 반응기(41) 및 2-2 반응기(45)로 연결된다. 여기에서 1-1 공급 라인(31a)에는 1-1 투입 제어 밸브(31c)가 구비되고 1-2 공급 라인(31b)에는 1-2 투입 제어 밸브(31d)가 구비되어 1차 생성물인 이산화염소수의 공급을 제어하게 된다.

상기 2차 반응기(40)는 상기 1-1 공급 라인(31a)과 연결되어 이산화염소수를 공급받는 2-1 반응기(41)와 상기 1-2 공급 라인(31b)과 연결되어 이산화염소수를 공급받는 2-2 반응기(45)로 구성되며, 상기 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)는 공급된 이산화염소수를 반응시켜(2차 반응) 이산화염소가스를 생성하게 된다. 이하의 설명과 도면에서는 2차 반응기(40)가 2 조의 반응기(41, 45)로 이루어지는 것으로 설명되고 도시되지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아닌 바, 2차 반응기(40)가 셋 이상의 반응기로 구성될 수도 있다.

여기에서 상기 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)는 동시에 이산화염소가스를 생성하지 않고 외부 제어에 따라 교번하여 동작해 서로 다른 시간에 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하게 된다. 상기 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)는 생성된 이산화염소가스를 각각 2-1 생성물 공급 라인(48a)와 2-2 생성물 공급 라인(48b)을 통해 배출하게 되며, 이 2-1 생성물 공급 라인(48a)와 2-2 생성물 공급 라인(48b)은 2차 생성물 공급 라인(48)으로 합기되어 3차 반응기(50)로 이산화염소가스를 공급하게 된다.

또한 상기 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)는 내부 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성한 이산화염소수 여액을 각각 2-1 여액 배출 라인(49a)과 2-2 여액 배출 라인(49b)를 통해 배출하게 된다. 상기 2-1 여액 배출 라인(49a)과 2-2 여액 배출 라인(49b)은 2차 여액 배출 라인(49)으로 합기되어 3차 반응기(50)로 이산화염소수 여액을 공급하게 된다.

상기 2차 반응 공정은 일정 농도로 생성되어 공급되는 이산화염소수에서 이산화염소가스를 발생시키기 위한 공정이다. 특히 2차 반응 공정에서는 이산화염소가스의 발생을 위해 2개의 반응기를 두어 이 2개의 반응기에서 이산화염소수 주입, 공기 주입, 이산화염소가스 생산, 이산화염소가스 배출, 여액 드레인의 공정을 반복하며 일정 시간 동안 교차운전해 고농도의 이산화염소 가스를 생성하게 된다.

도 2에는 이 같은 2차 반응기(40)의 구조도가 도시되어 있다.

도 2를 함께 참조하면, 2차 반응기(40)를 구성하는 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)는 내부에 이산화염소수를 수용할 수 있는 공간이 구비되며, 1차 반응기(30)와 연결된 공급 라인(31a, 31b)를 통해 이산화염소수를 내부에 수용하게 된다. 그리고 상기 공기 주입기(60)의 공기 공급 라인(62, 63)을 통해 공기를 주입받아 내부 산기 장치(42, 46)을 통해 이산화염소수에 공기를 주입하게 된다.

상기 산기 장치(42, 46)는 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에 구비되어 내부에 채워지는 이산화염소수 중에 공기를 주입해 주는 바, 이 이산화염소수 중에 용존된 상태의 이산화염소가스를 이산화염소수에서 효과적으로 분리 배출하게 된다. 상기 산기 장치(42, 46)는 공기의 통과가 가능한 미세기공이 형성된 다기공성 세라믹으로 형성될 수 있으며, 이 산기 장치(42, 46)의 내부로 주입된 공기는 산기 장치의 미세한 기공을 통해 이산화염소수 내로 폭기된다.

2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서 생성된 이산화염소가스는 생성물 공급 라인(48a, 48b)을 통해 배출되며, 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액은 여액 배출 라인(49a, 49b)을 통해 배출된다. 여기에서 2-1 여액 배출 라인(49a)과 2-2 여액 배출 라인(49b)에는 각각 2-1 배출 제어 밸브(49c)과 2-2 배출 제어 밸브(49d)가 설치되어 반응에 사용된 이산화염소수 여액의 배출을 제어하게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 결과적으로 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서 2차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스와 이 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액은 모두 3차 반응기(50)로 공급되게 된다.

여기에서 미설명 부호 43a와 47a는 반응기를 사용하지 않을 때 이 반응기 내에 있는 용액을 모두 배출시키기 위해 구비되는 드레인 라인이다. 이 드레인 라인에는 각각 2-1 드레인 밸브(43b)와 2-2 드레인 밸브(47b)가 설치되어 용액 배출을 제어할 수 있게 된다.

한편 상기 3차 반응기(50)는 상기 2-1 생성물 공급 라인(48a) 및 2-1 생성물 공급 라인(48a)과 연결되어 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서 생성된 고농도의 이산화염소가스를 공급받게 되고, 상기 2-1 여액 배출 라인(49a) 및 2-1 여액 배출 라인(49a)과 연결되어 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액을 공급받게 되며, 공급된 이산화염소수 여액을 반응시켜(3차 반응) 저농도의 이산화염소가스를 생성한 후 상기 고농도의 이산화염소가스와 혼합시켜 원하는 농도의 이산화염소가스를 만든 후 3차 생성물 배출 라인(58)을 통해 배출하게 된다.

도 3에는 이 같은 3차 반응기(50)의 구조도가 도시되어 있다.

도 3을 함께 참조하면, 3차 반응기(50)는 반응룸(51)과 저장조(55)의 2 개의 구획된 공간을 가진다. 상기 반응룸(51)에는 2차 반응기 측의 2차 생성물 공급 라인(48)과 연결되어 이산화염소가스를 공급받는 2차 생성물 주입구(51a)와, 2차 반응기 측의 2차 여액 배출 라인(49)과 연결되어 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액을 공급받는 2차 여액 주입구(51b)가 구비되어 2차 반응기 측에서 생성된 고농도의 이산화염소가스와 그 생성에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받아 반응룸(51) 내부에 수용시키게 된다. 또한 이 반응룸(51)에는 3차 산기 장치(52)가 내장되어 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액에서 저농도의 이산화염소가스를 생성하게 된다.

상기 3차 산기 장치(52)는 공기 주입구(52a)를 통해 공기 주입기(60)의 제 3 공기 공급 라인(64)으로부터 공기를 공급받아 반응룸(51) 내에 수용된 이산화염소수 여액에 공기를 주입해 주는 바, 이 이산화염소수 여액 중에 남아 있는 용존된 상태의 이산화염소가스를 이산화염소수 여액에서 효과적으로 분리 배출하게 된다. 상기 3차 산기 장치(52)는 공기의 통과가 가능한 미세기공이 형성된 다기공성 세라믹으로 형성될 수 있으며, 이 3차 산기 장치(52)의 내부로 주입된 공기는 산기 장치의 미세한 기공을 통해 이산화염소수 여액 내로 폭기된다. 이때 3차 산기 장치(52)의 3차 반응에 의해 생성되는 이산화염소가스는 2차 반응기(40)의 2차 반응에 의해 생성된 이산화염소가스에 비해 저농도이다.

따라서 반응룸(51)에 공급되어 있던 2차 반응기(40)의 2차 반응에 의해 생성된 고농도의 이산화염소가스와 해당 반응룸(51) 내 3차 반응에 의해 생성된 저농도의 이산화염소가스는 혼합되게 되며, 이렇게 혼합된 이산화염소가스는 저장조(55)의 상부에 마련된 3차 생성물 배출구(58a)를 통해 배출되어 3차 생성물 배출 라인(58)을 통해 외부로 공급되게 된다.

또한 반응룸(51)에 공급된 2차 반응을 끝낸 이산화염소수 여액은 3차 반응까지 완료되면 원류 장치(53)를 통해 저장조(55)로 이송되어 저장되게 된다.

여기에서 상기 3차 반응기(50)에서 최종적으로 배출되는 이산화염소가스의 농도는 반응룸(51)에 공급된 2차 반응에 따른 고농도의 이산화염소가스와 반응룸(51) 내 3차 반응에 따른 저농도의 이산화염소가스를 혼합하는 비율에 따라 조절될 수 있을 것이다. 일 예로, 3차 반응에서 3차 산기 장치(52)에 공급되는 공기의 양이나 주입 시간을 줄여 3차 반응에 따른 저농도의 이산화염소가스의 비율을 줄임으로써 결과적으로 3차 반응기(50)에서 최종 배출되는 이산화염소가스의 농도를 높일 수 있을 것이다. 다른 예로, 3차 반응에서 3차 산기 장치(52)에 공급되는 공기의 양이나 주입 시간을 늘여 3차 반응에 따른 저농도의 이산화염소가스의 비율을 늘임으로써 결과적으로 3차 반응기(50)에서 최종 배출되는 이산화염소가스의 농도를 낮출 수 있을 것이다. 또 다른 예로, 2차 반응에서 산기 장치(42, 46)에 공급되는 공기의 양이나 주입 시간을 줄여 2차 반응에 따른 고농도의 이산화염소가스의 비율을 줄임으로써 결과적으로 3차 반응기(50)에서 최종 배출되는 이산화염소가스의 농도를 낮출 수 있을 것이다. 또 다른 예로, 2차 반응에서 산기 장치(42, 46)에 공급되는 공기의 양이나 주입 시간을 늘여 2차 반응에 따른 고농도의 이산화염소가스의 비율을 늘림으로써 결과적으로 3차 반응기(50)에서 최종 배출되는 이산화염소가스의 농도를 높일 수 있을 것이다.

또한 상기 저장조(55)에는 수위계(57)가 설치될 수 있으며, 이 수위계(57)를 통한 2차 및 3차 반응까지 끝낸 이산화염소수 폐액의 수위를 체크해 해당 폐액을 3차 폐액 배출 라인(56)을 통해 배출해 처리할 수 있게 된다. 3차 폐액 배출 라인(56)에는 폐액 배출 정량 펌프(56a)가 구비되며 이 폐액 배출 정량 펌프(56a)의 제어에 따라 외부로 이산화염소수 폐액을 배출하게 된다.

여기에서 미설명 부호 59는 3차 반응에 사용된 반응룸(51) 내 이산화염소수 여액을 강제로 드레인시키기 위한 3차 드레인 라인이다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 공기 주입기(60)는 2차 반응 및 3차 반응에 필요한 공기를 공급하는 구성으로, 공기 공급 라인(61)을 통해 공기를 배출시킨다. 상기 공기 공급 라인(61)은 제 1 공기 공급 라인(62), 제 2 공기 공급 라인(63) 및 제 3 공기 공급 라인(64)으로 분기되어 각각 후단의 2-1 반응기(41), 2-2 반응기(45) 및 3차 반응기(50)로 연결된다. 여기에서 제 1 공기 공급 라인(62), 제 2 공기 공급 라인(63) 및 제 3 공기 공급 라인(64)에는 각각 공급 제어 밸브(62a, 63a, 64a)와 유량계(62b, 63b, 64b)가 설치되어 주입되는 공기의 양과 주입 시간을 조절할 수 있게 되며, 이렇게 공기 주입량과 시간을 조절함으로써 3차 반응기(50)에서 최종 배출되는 이산화염소가스의 농도를 조절할 수 있게 된다.

이렇게 제조된 이산화염소가스는 공기살균 및 탈취를 목적으로 사용될 수 있다. 특히 본 발명에 따른 이산화염소가스 발생 장치에서 생산된 저농도의 이산화염소가스는 일반 건물 및 다중 이용시설 등에서 대기 중 유해균 및 바이러스를 제거할 수 있도록 하는 소독제와 건물 주방에서 발생되는 악취를 제거하기 위한 악취 제거제로 활용할 수 있게 된다.

이제 상술한 이산화염소가스 제조 장치를 통해 이루어지는 이산화염소가스 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저 1차 반응 단계로서, 제 1 원료 공급 탱크(10)와 제 2 원료 공급 탱크(20)의 원료를 1차 반응기(30)에 공급하는 단계이다. 이를 위해 제 1 정량 펌프(12)와 제 2 정량 펌프(22)를 제어해 제 1 원료 공급 탱크(10)의 아염소산나트륨과 제 2 원료 공급 탱크(20)의 염산이 1차 반응기(30)로 공급되도록 하여 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성한다.

다음으로 2차 반응 단계로서, 1차 반응기(30)에서 생성된 이산화염소수를 2차 반응이 이루어지는 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에 교번하여 공급하게 된다. 이 같은 과정은 1-1 투입 제어 밸브(31c)와 1-2 투입 제어 밸브(31d)를 교번으로 개폐시킴으로써 이루어질 것이다. 여기에서 각 2차 반응기에 대하여 2차 반응을 위한 이산화염소수 공급은 약 50~70초 동안 이루어질 수 있다.

그리고 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서는 이산화염소수가 채워지면 상기 공기 주입기(60)를 통해 반응기 내로 공기를 주입시켜 이산화염소가스를 교번하여 발생시키는 2차 반응이 이루어지게 한다. 이 같은 과정은 공기 주입기(60)의 제 1 공급 제어 밸브(62a)와 제 2 공급 제어 밸브(63a)를 교번하여 개폐시킴으로써 이루어질 것이다. 여기에서 각 2차 반응기에서의 공기 주입은 약 110~130초 동안 이루어질 수 있다.

그리고 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서는 2차 반응의 완료에 따라 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액을 3차 반응기(50)로 배출시키게 된다. 이 같은 과정은 2-1 배출 제어 밸브(49c)와 2-2 배출 제어 밸브(49d)를 교번하여 개폐시킴으로써 이루어질 것이다. 여기에서 각 2차 반응기에서의 이산화염소수 여액 배출은 약 8~12초 동안 이루어질 수 있다.

즉, 상기 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)는 교차 운전되어 각각 이산화염소가스를 발생시키게 되며, 이 같은 교차 운전을 반복함으로써 연속적인 이산화염소수 생산이 가능하게 되는 것이다.

보다 상세하게는, 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서는 각각 별개로 이산화염소수 투입-공기 주입(2차 반응)-여액 배출의 3 개 과정이 이루어지게 되며, 동일한 과정이 2-1 반응기(41)와 2-2 반응기(45)에서 수행되지 않도록 하여 교차 운전이 이루어지게 되는 것이다.

일 예로, 시간 상으로,

1) 2-1 반응기의 이산화염소수 투입 - 2-2 반응기의 공기 주입(2차 반응)

2) 2-1 반응기의 공기 주입(2차 반응) - 2-2 반응기의 여액 배출

3) 2-1 반응기의 여액 배출 - 2-2 반응기의 이산화염소수 투입

과 같이 교차 운전이 이루어질 수 있으며, 이 같은 교차 운전은 반복될 것이다.

다음으로 3차 반응 단계로서, 교번하여 공급되는 2차 반응기의 이산화염소가스와 이산화염소수 여액을 3차 반응기(50)에 공급하는 단계이다. 3차 반응기(50)에서는 공급된 이산화염소수 여액을 반응시켜(3차 반응) 저농도의 이산화염소가스를 생성하게 되며 2차 반응기에서 공급된 고농도의 이산화염소가스와 혼합시켜 원하는 농도의 이산화염소가스를 만든 후 3차 생성물 배출 라인(58)을 통해 배출하게 된다.

여기에서 3차 반응기(50)에서 3차 반응까지 끝낸 이산화염소수 폐액은 저장조(55)로 유입된 후 3차 폐액 배출 라인(56)을 통해 외부 저장소로 배출되게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치의 적용예를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 이산화염소가스 발생 장치(A)는 체육관, 강당 등의 일반 건물 및 다중 이용시설에서 냉방 및 난방을 하기 위한 냉온풍기(B)에 연결되어 이산화염소가스를 대기 중에 공급해 대기 중의 공기를 효과적으로 살균하도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이산화염소가스 발생 장치의 다른 적용예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 이산화염소가스 발생 장치(a)는 하수처리장에 적용되어 악취를 제거할 수 있다. 하수처리장에서 배출되는 악취를 포함한 공기가 배출되는 배기팬(c)에 연결 장치(b)를 통해 본 발명에 따른 이산화염소가스 발생 장치(a)를 연결함으로써 탈취탑(d)에서 악취 성분과 이산화염소가스를 혼합해 악취 유발물질을 제거하게 된다.

이하 본 발명을 다음의 실시예에 의해 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일예를 설명하기 위한 것으로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

20ℓ PE 탱크들에 각각 아염산소다(NaClO₂)를 0.2%로 희석하여 저장하고 또한 염산(HCl)을 0.4%로 희석하여 저장한다. 저장된 원료를 정량펌프(Metering pump)를 이용해 290ml/min의 유속으로 1분에 걸쳐 이산화염소반응기에 투입한다. 비교를 위해 본 발명에 따른 1차 반응기에서의 이산화염소수 농도를 측정하고, 원료를 가스발생반응기에 직접 넣어 이산화염소 수용액을 발생시키는 방식에서 이산화염소수 농도를 측정하였다. 아래 표 1은 본 발명에 따른 1차 반응기의 사양이다.

아래 표 2는 본 발명에 따른 1차 반응기에서 발생된 이산화염소수의 농도 측정 결과물이며 3차에 걸쳐 실시되었다.

또한 아래 표 3은 원료를 가스발생반응기에 직접 넣어 이산화염소 수용액을 발생시키는 방식에서의 이산화염소수의 농도 측정 결과물이며 이 역시 3차에 걸쳐 실시되었다.

측정 결과에서 알 수 있듯이 원료인 0.2%의 아염산소다(NaClO2)와 0.4%의 염산(HCl)을 pH 0.7 조건에서 1차 반응기로 반응시켰을 때 발생된 이산화염소수의 농도가 원료를 가스발생반응기에 직접 넣어 이산화염소 수용액을 발생시키는 방식에서와 비교해 21% 이상 더 높게 생성되었고, 발생되는 농도 값의 헌팅도 적게 발생되었다.

<실시예 2>

실시예 2는 이산화염소가스를 발생시키는 2차 반응기에 관한 것이다. 아래 표 4는 본 발명에 따른 2차 반응기의 사양이다.

이때 1차 반응기에서 생성된 이산화염소수 580ml를 산기 장치가 있는 2차 반응기와 산기 장치가 없는 2차 반응기에 각각 저장한 후 10 분간 공기량을 3LPM(표 5), 5LPM(표 6), 10LPM(표 7)으로 변화하면서 이산화염소수에 잔류된 이산화염소량을 확인하였다.

공기주입량에 따라 산기장치가 있는 2차 반응기와 산기장치가 없는 2차 반응기를 비교한 결과, 산기 장치를 부착할 경우 공기 주입량에 따라 3LPM시 25%, 5LPM시 30%, 10LPM시 21% 이상 이산화염소수 중 이산화염소 농도가 줄어들었고 산기장치가 장착된 2차 반응기에서 5LPM의 공기 속도로 주입시 효율이 가장 높음을 확인할 수 있었다.

<실시예 3>

실시예 3에서는 이산화염소수에 대한 공기 주입 시간의 변화와 그에 따른 잔류 이산화염소 농도를 측정하였다. 발생된 이산화염소수 중 이산화염소 농도를 최대한 탈기시켜 사용하기 위해 <실시예 2>의 결과에 따라 가장 효율이 높은 산기장치가 있는 5LPM의 조건을 사용하였다. 이때 일정한 공기 속도로 10분(표 8), 20분(표 9), 30분(표 10) 간격으로 공기주입 시간의 변화를 주었을 때 반응기 내부에 있는 이산화염소수 여액 중 잔류 이산화염소 농도를 측정하였다.

5LPM의 일정한 공기주입량 조건에서 시간 변화에 따른 이산화염소수 여액에서의 잔류 이산화염소 농도를 측정한 결과, 산기장치가 설치되고 약 30분간 공기를 주입시 이산화염소가스로 완전히 탈기되고 잔류 이산화염소가 없는 안전한 여액을 배출할 수 있음을 알 수 있었다.

<실시예 4>

위의 실시예 1~3의 조건에서 도출된 데이터를 토대로 제작된 이산화염소가스 발생 장치의 현장 적용을 위해 현장 실험을 하였다. 이산화염소수 발생 농도 조건별(5,000mg/L-10,000mg/L)로 공기순환장치와 연결해 현장의 냉온풍장치에 부착하였고, 이산화염소가스 발생 장치를 여액의 잔류 이산화염소 농도가 없는 30분 정도 반응시키면서 관능 검사에 의해 건물 내부(50mW×30mD×6mH)에서의 변화를 측정하였다. 조건은 건물 내부에 이산화염소 농도가 0.1mg/L로 투입되도록 설계하였으며, 이산화염소가스의 고농도 사용시 발생되는 백무로 인한 비릿한 염소취와 눈따가움 증상에 대한 사용 농도 조건을 파악하기 위한 관능 검사 인원으로 5명을 대상으로 실험을 실시했다.

아래 표 11은 이산화염소가스 발생 장치의 사양이며, 표 12는 냉온풍장치의 사양이다.

그리고 아래 표 13은 이산화염소가스의 농도에 따른 관능 검사의 결과이며, 아래 표 14는 5LPM으로 30분간 이산화염소가스를 발생시킨 후 이산화염소수 여액의 잔류 이산화염소 농도를 나타낸 것이다.

위의 실험 결과에 따르면, 관능 검사 결과 이산화염소수를 10,000mg/L로 생성해서 사용하는 것보다 5,000mg/L로 생성하여 사용하는 것이 보다 안전함을 알 수 있으며, 저농도로 발생된 이산화염소수를 건물 내에서 0.1mg/L의 이산화염소가스로 30분간 반응시켜 건물 내 공기 소독시 보다 안전하게 사용 할 수 있음을 알 수 있었다.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예정 가격 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 제 1 원료 공급 탱크 20 : 제 2 원료 공급 탱크
30 : 1차 반응기 40 : 2차 반응기
41 : 2-1 반응기 45 : 2-2 반응기
50 : 3차 반응기 60 : 공기 주입기

Claims (10)

1. 아염소산나트륨과 염산을 공급하는 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크;
   상기 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크로부터 아염소산나트륨과 염산을 공급받아 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성하는 1차 반응기;
   교번하여 동작하는 적어도 둘 이상의 반응기로 이루어지며, 상기 1차 반응기로부터 공급되는 이산화염소수를 공급받아 각각 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하는 2차 반응기;
   상기 2차 반응기로부터 2차 반응에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받아 3차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며, 상기 2차 반응기로부터 생성된 고농도의 이산화염소가스와 혼합해 배출하는 3차 반응기; 및
   상기 2차 반응기와 3차 반응기에 이산화염소가스 발생을 위한 공기를 공급하는 공기 주입기;를 포함하여 이루어지며,
   상기 2차 반응기는 2-1 반응기 및 2-2 반응기로 구성되고,
   상기 1차 반응기는 1차 생성물 공급 라인을 통해 이산화염소수를 배출하고, 1차 생성물 공급 라인이 1-1 공급 라인 및 1-2 공급 라인으로 분기되어 각각 후단의 2-1 반응기 및 2-2 반응기로 연결되며,
   상기 1-1 공급 라인에는 1-1 투입 제어 밸브가 구비되고, 1-2 공급 라인에는 1-2 투입 제어 밸브가 구비되어,
   상기 1-1 투입 제어 밸브 및 1-2 투입 제어 밸브의 제어에 따라 2-1 반응기 및 2-2 반응기에는 교번하여 1차 생성물인 이산화염소수의 공급이 이루어지며,
   상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 내부에 이산화염소수를 수용할 수 있는 공간이 구비되어 1차 반응기와 연결된 공급 라인을 통해 이산화염소수를 내부에 수용하며, 상기 공기 주입기의 공기 공급 라인을 통해 공기를 주입받아 내부 산기 장치를 통해 이산화염소수에 공기를 주입하여 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며,
   상기 산기 장치는 공기의 통과가 가능한 미세기공이 형성된 다기공성 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 2차 반응기를 이루는 2-1 반응기와 2-2 반응기는 생성된 이산화염소가스를 각각 2-1 생성물 공급 라인과 2-2 생성물 공급 라인을 통해 교번하여 배출하며,
   상기 2-1 생성물 공급 라인과 2-2 생성물 공급 라인은 2차 생성물 공급 라인으로 합기되어 3차 반응기로 이산화염소가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 내부 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성한 이산화염소수 여액을 각각 2-1 여액 배출 라인과 2-2 여액 배출 라인을 통해 배출하며, 상기 2-1 여액 배출 라인과 2-2 여액 배출 라인은 2차 여액 배출 라인으로 합기되어 3차 반응기에 연결되며,
   상기 2-1 여액 배출 라인에는 2-1 배출 제어 밸브가 구비되고 2-2 여액 배출 라인에는 2-2 배출 제어 밸브가 구비되어,
   상기 2-1 배출 제어 밸브 및 2-2 배출 제어 밸브의 제어에 따라 상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 교번하여 이산화염소수 여액을 3차 반응기에 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 공기 주입기는 공기 공급 라인을 통해 공기를 배출하고, 상기 공기 공급 라인이 제 1 공기 공급 라인 및 제 2 공기 공급 라인으로 분기되어 각각 후단의 2-1 반응기 및 2-2 반응기로 연결되며,
   상기 제 1 공기 공급 라인에는 제 1 공급 제어 밸브가 구비되고 제 2 공기 공급 라인에는 제 2 공급 제어 밸브가 구비되어,
   제 1 공급 제어 밸브 및 제 2 공급 제어 밸브의 제어에 따라 상기 2-1 반응기와 2-2 반응기는 교번하여 이산화염소가스를 생성하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
6. 삭제
7. 아염소산나트륨과 염산을 공급하는 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크;
   상기 제 1 및 제 2 원료 공급 탱크로부터 아염소산나트륨과 염산을 공급받아 1차 반응을 통해 이산화염소수를 생성하는 1차 반응기;
   교번하여 동작하는 적어도 둘 이상의 반응기로 이루어지며, 상기 1차 반응기로부터 공급되는 이산화염소수를 공급받아 각각 2차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하는 2차 반응기;
   상기 2차 반응기로부터 2차 반응에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받아 3차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며, 상기 2차 반응기로부터 생성된 고농도의 이산화염소가스와 혼합해 배출하는 3차 반응기; 및
   상기 2차 반응기와 3차 반응기에 이산화염소가스 발생을 위한 공기를 공급하는 공기 주입기;를 포함하여 이루어지며,
   상기 3차 반응기는 반응룸과 저장조로 구획된 공간을 가지며,
   상기 반응룸에는 2차 반응기 측의 2차 생성물 공급 라인과 연결되어 이산화염소가스를 공급받는 2차 생성물 주입구와, 2차 반응기 측의 2차 여액 배출 라인과 연결되어 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액을 공급받는 2차 여액 주입구가 구비되어, 2차 반응기 측에서 생성된 고농도의 이산화염소가스와 그 생성에 사용된 이산화염소수 여액을 공급받게 되며,
   상기 반응룸에는 3차 산기 장치가 내장되어 2차 반응에 사용되고 남은 이산화염소수 여액에서 저농도의 이산화염소가스를 생성하며,
   반응룸에 공급되어 있던 2차 반응기의 2차 반응에 의해 생성된 고농도의 이산화염소가스와 해당 반응룸 내 3차 반응에 의해 생성된 저농도의 이산화염소가스가 혼합되어 3차 생성물 배출 라인을 통해 외부로 공급되며,
   반응룸에 공급된 2차 반응을 끝낸 이산화염소수 여액은 3차 반응까지 완료되면 저장조로 이송되어 저장되는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 3차 산기 장치는 반응룸의 공기 주입구를 통해 공기 주입기의 제 3 공기 공급 라인으로부터 공기를 공급받아 반응룸 내에 수용된 이산화염소수 여액에 공기를 주입해 3차 반응을 통해 이산화염소가스를 생성하며,
   상기 산기 장치는 공기의 통과가 가능한 미세기공이 형성된 다기공성 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 3차 반응기에서 배출되는 이산화염소가스의 농도는 반응룸에 공급된 2차 반응에 따른 고농도의 이산화염소가스와 반응룸 내 3차 반응에 따른 저농도의 이산화염소가스를 혼합하는 비율에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 발생 장치.
   
10. 삭제

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