KR101989035B1 - 이산화염소가스 연속 제조 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 이산화염소(ClO2)가스 연속 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발물질을 최초 1차 반응조에서 혼합 반응시키면서 1차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출한 후 2,3차 반응조에서 차례로 혼합 반응시키면서 2,3차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고, 여액 탱크에서 최종 혼합 반응시키면서 최종 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하되, 상기 제1,2,3 출발물질을 정량 공급 및 최적의 온도, 농도로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율을 극대화함은 물론 3개의 반응조를 사용하여 적어도 어느 하나의 반응조에서 이산화염소(ClO2)가스가 계속 생성되도록 운용하면서 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하게 되고, 이로 인해 아스콘 제조 공장, 퇴비화시설, 축사, 하수처리장 등에서 지속적으로 발생하는 악취를 더 효과적으로 처리할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.
Description
본 발명은, 이산화염소(ClO2)가스 연속 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발물질을 최초 1차 반응조에서 혼합 반응시키면서 1차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출한 후 2,3차 반응조에서 차례로 혼합 반응시키면서 2,3차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고, 여액 탱크에서 최종 혼합 반응시키면서 최종 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하되, 상기 제1,2,3 출발물질을 정량 공급 및 최적의 온도, 농도로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율을 극대화함은 물론 3기의 반응조를 사용하여 적어도 어느 하나의 반응조에서 이산화염소(ClO2)가스가 계속 생성되도록 운용하면서 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하도록 하는 이산화염소가스 연속 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
산업 발전, 특히 대기 유해 물질 및 악취가 많이 발생되는 산업의 발전과 함께 대기 환경 문제가 사회적으로 점차 심각한 문제로 대두되고 있다.
예를 들면, 아스콘 제조 설비, 음식물 쓰레기의 퇴비화 설비, 축사, 음식물처리시설, 하수 처리시설, 농ㆍ축ㆍ수산물 처리시설 등에서 발생되는 유해 물질 및 악취는 매우 심각한 환경 문제를 야기하고 있다.
이와 같이 산업 현장에서 발생되는 악취를 제거하기 위한 다양한 방안들이 개시된 바 있는데, 가장 일반적인 방법으로 악취 분해 및 탈취 기능이 우수한 이산화염소(ClO2)가스를 이용하는 방법이 알려져 있다.
이러한 이산화염소(ClO2)를 간단히 제조하기 위한 기술로 국내 공개특허 제10-1997-6163호에서는 "연속 정적 이산화염소수의 제조 방법 및 이를 이용한 장치", 국내 공개특허 제10-1997-893호에서는 "안전화 이산화염소 수용액의 제조방법", 국내 공개특허 제10-2010-0085828호에서는 "이산화염소가스의 연속 제조 방법과 장치", 국내 공개특허 제10-2005-16034호에서는 "이산화염소 제조장치" 등이 다수 개시된 바 있다.
그런데 상기한 종래 이산화염소(ClO2) 제조장치는 이산화염소를 액상으로 제조하기 때문에 이산화염소 가스로 사용하고자 할 때에는 이산화염소액에 산을 혼합시킨 후 공기 주입으로 반응시켜 혼합액에서 용존 이산화염소가스를 발생시켜 사용하게 되면서 매우 불편한 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 상기 이산화염소(ClO2)를 가스 상태로 직접 제조하는 장치가 개시된 바 있는데, 이는 아염소산염용액과 산이 혼합 및 반응하는 반응실을 구비하고, 반응실 내로 공급된 아염소산염용액과 산의 혼합액에 폭기장치를 이용하여 공기를 연속적으로 불어 넣음으로써, 이산화염소가스를 직접 제조하도록 하는 것이다.
그러나 상기한 장치는 하나의 반응실에 아염소산염용액과 산을 공급하여 혼합 반응함과 함께 반응 완료한 폐액을 배출하면서 이산화염소가스를 연속 생성하기 때문에 폐액은 물론 새로이 공급되는 또는 반응이 완료되지 않은 투입 물질이 폐액과 함께 배출될 수 있고, 이를 방지하기 위해서는 폐액을 완전히 배출한 후 투입 물질을 재공급하여야 하는바 이산화염소(ClO2)가스를 연속적으로 제조하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 등록특허 제10-1015542호에서는 2개의 반응기를 운영하되, 1차 반응기에 아염소산염용액과 차아염소산염용액 및 산용액을 공급한 후 에어 주입과 함께 반응시켜 이산화염소가스를 생성 배출하고, 상기 1차 반응기의 혼합 물질을 2차 반응기로 배출하는 동시에 1,2차 반응기에서 이산화염소가스를 생성 배출한 후, 상기 차 반응기의 혼합 물질이 2차 반응기로 완전 배출된 후에는 2차 반응기에서 이산화염소가스를 생성 배출하도록 하므로 이산화염소(ClO2)가스를 연속 제조하도록 하였으나, 이는 2개의 반응기로 이산화염소가스를 연속 제조할 수는 있으나 1차 반응기의 혼합 물질을 2차 반응기로 배출하는 과정과 2차 반응기에서 혼합 반응 가동률이 떨어져 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율이 크게 떨어지는 문제점, 즉 상기 1차 반응기의 혼합 물질을 2차 반응기로 배출하는 과정 중에는 실질적으로 충분한 이산화염소가스를 생성 배출할 수 없어 이산화염소 가스의 공급이 연속적으로 이루어진다고 볼 수 없는 한계를 갖고 있었다.
또한, 상기한 종래 장치는 아염소산염용액과 차아염소산염용액 및 산용액을 단순히 반응기에 공급하여 혼합 반응시키기 때문에 반응 조건에 알맞는 정량 공급 및 온도, 농도, 습도 조건을 제공하지 못하면서 혼합 반응의 효율이 떨어지고, 결국 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율이 크게 저하될 수밖에 없는 문제점이 있었다.
또한, 상기한 종래 장치는 반응조 내부를 청소 관리하지 않을 경우 염소 성분이 발생되어 이산화염소(ClO2)가스 제조에 문제가 발생할 수 있음에도 불구하고 반응조를 간단히 세척 관리할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발물질을 최초 1차 반응조에서 혼합 반응시키면서 1차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출한 후 2,3차 반응조에서 차례로 혼합 반응시키면서 2,3차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고, 여액 탱크에서 최종 혼합 반응시키면서 최종 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하되, 상기 제1,2,3 출발물질을 정량 공급 및 최적의 온도, 농도로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율을 극대화함은 물론 3기의 반응조를 사용하여 적어도 어느 하나의 반응조에서 이산화염소(ClO2)가스가 계속 생성되도록 운용하면서 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 제1,2,3차 반응조의 혼합 물질에 에어를 주입하되, 상기 에어는 수분을 제거하고 최적의 온도로 가열 공급하면서 혼합물질과 최적으로 혼합 반응하면서 이산화염소(ClO2)가스를 효과적으로 생성함과 동시에 분리 배출하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 제1,2,3 반응조는 혼합 물질의 농도 조절을 위해 물을 공급하는 워터 펌프에 의해 사용 후 간단히 세척 관리할 수 있어 청소 관리의 편리성이 우수한 효과를 갖는 것이다.
아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발 물질을 각각 정량으로 1차 반응조에 공급하는 1차 반응조 공급과정과; 상기 1차 반응조에서 출발 물질을 1차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출하는 1차 가스 배출과정과 상기 1차 반응조의 혼합 물질을 1차 혼합 반응시킨 후 2차 반응조로 배출하는 2차 반응조 공급과정과; 상기 2차 반응조에서 혼합 물질을 2차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출하는 2차 가스 배출과정과; 상기 2차 반응조의 혼합 물질을 2차 혼합 반응시킨 후 3 반응조로 배출하는 3차 반응조 공급과정과; 상기 3차 반응조에서 혼합 물질을 3차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출하는 3차 가스 배출과정과; 상기 3차 반응조의 혼합 물질을 3차 혼합 반응시킨 후 여액탱크로 배출하는 여액탱크 배출과정 및, 상기 여액탱크에서 혼합 물질을 최종적으로 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 최종 가스 배출과정을 수행하되, 상기 1,2,3 반응조는 적어도 어느 한 곳 이상에서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 1,2,3차 가스 배출과정을 계속적으로 수행하면서 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하도록 하는 이산화염소가스 연속 제조 방법과;
제1,2,3 출발 물질을 각각 저장하는 제1,2,3 약품 저장탱크와; 상기 제1,2,3 약품 저장탱크의 제1,2,3 출발물질을 정량 공급하는 정량펌프와; 상기 정량펌프에 의해 공급되는 제1,2,3 출발 물질을 가열하는 가열 히터와; 상기 제1,2,3 출발 물질을 1차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출하는 1차 반응조와; 상기 1차 반응조에서 1차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 2차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출하는 2차 반응조와; 상기 2차 반응조에서 2차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 3차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출하는 3차 반응조와; 상기 3차 반응조에서 3차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 최종적으로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고 폐액 처리하는 여액탱크 및; 상기 1,2,3 반응조 및 여액탱크에 에어를 주입하는 폭기 수단으로 구성한 이산화염소가스 연속 제조 장치를 제공함에 그 특징이 있다.
이러한 본 발명은 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발물질을 최초 1차 반응조에서 혼합 반응시키면서 1차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출한 후 2,3차 반응조에서 차례로 혼합 반응시키면서 2,3차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고, 여액 탱크에서 최종 혼합 반응시키면서 최종 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하되, 상기 제1,2,3 출발물질을 정량 공급 및 최적의 온도, 농도로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율을 극대화함은 물론 3기의 반응조를 사용하여 적어도 어느 하나의 반응조에서 이산화염소(ClO2)가스가 계속 생성되도록 운용하면서 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하게 되는 잇점을 제공하는 것이다.
즉, 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하게 되면서 아스콘 제조 공장, 퇴비화시설, 축사, 하수처리장 등에서 지속적으로 발생하는 악취를 더 효과적으로 처리할 수 있게 되는 것이다.
특히, 상기 제1,2,3 출발 물질을 본 출원인이 자체 개발하여 혼합 반응성이 매우 높고, 뿐만 아니라 제1,2,3 출발 물질을 정량 공급함과 함께 최적의 온도, 농도로 혼합 반응시키면서 혼합 물질에 주입되는 에어도 수분 제거 후 가열 상태로 고르게 분산 공급하면서 혼합 반응 효율을 극대화하여 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 효과적으로 생성하여 배출시키고, 이로 인해 폐액의 배출을 저감 시키는 효과를 갖는 것이다.
또한, 상기 제1,2,3 반응조는 혼합 물질의 농도 조절을 위해 물을 공급하는 워터 펌프에 의해 사용 후 간단히 세척 관리할 수 있어 청소 관리의 편리성이 우수하게 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 공정도.
도 2는 본 발명 장치의 구성도.
도 3은 도 2의 1차 반응조를 보여주는 확대도.
도 2는 본 발명 장치의 구성도.
도 3은 도 2의 1차 반응조를 보여주는 확대도.
먼저, 본 발명 이산화염소가스 연속 제조 방법에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 1차 반응조 공급과정과, 1차 가스 배출과정과, 2차 반응조 공급과정과, 2차 가스 배출과정과, 3차 반응조 공급과정과, 3차 가스 배출과정과, 여액탱크 배출과정 및, 최종 가스 배출과정을 수행하면서 이산화염소(ClO2)가스를 제조하도록 하는 것이다.
즉, 본 발명은 본 출원인이 자체 개발한 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발 물질을 이용하여 이산화염소(ClO2)가스를 제조하도록 하는 것이다.
이러한 본 발명은 제1,2,3 출발 물질을 각각 정량으로 1차 반응조에 공급하는 1차 반응조 공급과정과; 상기 1차 반응조에서 출발 물질을 1차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출하는 1차 가스 배출과정과; 상기 1차 반응조의 혼합 물질을 1차 혼합 반응시킨 후 2차 반응조로 배출하는 2차 반응조 공급과정과; 상기 2차 반응조에서 혼합 물질을 2차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출하는 2차 가스 배출과정과; 상기 2차 반응조의 혼합 물질을 2차 혼합 반응시킨 후 3 반응조로 배출하는 3차 반응조 공급과정과; 상기 3차 반응조에서 혼합 물질을 3차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출하는 3차 가스 배출과정과; 상기 3차 반응조의 혼합 물질을 3차 혼합 반응시킨 후 여액탱크로 배출하는 여액탱크 배출과정 및, 상기 여액탱크에서 혼합 물질을 최종적으로 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 최종 가스 배출과정을 수행하면서 이산화염소(ClO2)가스를 제조하도록 하는 것이다.
특히, 상기 1,2,3차 반응조를 3개 운용하므로 적어도 어느 한 곳 이상에서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 1,2,3차 가스 배출과정을 계속적으로 수행하면서 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하도록 하는 것이다.
이러한 본 발명에서 3기의 반응조를 운영하는 경우와 종래 2개의 반응조에 의해 이산화염소(ClO2)가스를 생성하는 경우의 가동률을 본 출원인이 비교 실험한 결과는 아래와 같다.
[실시 예1]
약품 주입시간 120초, 1차 반응조 반응 시간 160초, 2차 반응조 반응 시간 270초, 3차 반응조 반응 시간 470초, 1사이클 전체 진행 시간이 총 950초 운용되었다.
[실시 예2]
약품 주입시간 180초, 1차 반응조 반응 시간 240초, 2차 반응조 반응 시간 400초, 1사이클 전체 진행 시간이 총 820초 운용되었다.
위와 같이 본 발명의 반응조 3기로 운영하는 실시예 1의 경우에 반응조 2기로 운영하는 실시 예2의 경우에 비해 1사이클 동안 이산화염소(ClO2)가스를 생성하는 시간이 길어짐은 물론 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 전체적으로 가동률 변동을 최소화하면서 다량 생성하여 배출하기 때문에서 가동률 및 효율성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명은 제1,2,3 출발 물질을 본 출원인이 자체 개발한 아염소산염용액, 차아염소산염용액과 농도를 낮춘 저농도염산용액을 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 효율을 더욱 높이도록 하는 것이다.
뿐만 아니라 상기 1,2,3 출발 물질을 정량 공급함은 물론 최적의 온도 및 농도 조건을 맞추어 줌과 함께 에어 주입시 건조 가열된 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 효율을 더욱 높이도록 하는 것이다.
즉, 상기 아염소산염용액은 끓는점이 180 ~ 200℃로서 38℃ 이하일 경우 3수화염 성분을 띠며 38℃ 이상일 경우 무수염의 성질을 갖기 때문에 30℃로 투입함이 바람직하고, 차아염소산염용액은 아염소산용액과 저농도 염산이 만나 반응을 일으키면서 발생하는 이산화염소(ClO2)가스를 극대화하기 위해 투입하는 물질로서 아염소산용액의 온도를 저하 시키지 않는 범위 내에서 확인을 해본 결과 20℃로 투입함이 바람직하며, 상기 저농도염산용액은 끓는점 108.54℃로서 아염소산나트륨보다 끓는점이 낮다는 사실을 토대로 실험한 결과 25℃에서 가장 많은 효율을 내기 때문에 25℃로 투입함이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2,3 출발 물질의 농도는 1,2,3차 반응조 공급과정에서 1,2,3차 반응조에 물을 공급하면서 혼합 물질의 농도를 최적 상태로 조절하는 것이다.
또한, 상기 제1,2,3 차 가스 배출과정 및 최종 가스 배출과정에서 혼합 물질의 혼합 반응 및 이산화염소(ClO2)가스의 생성 및 배출을 위해 에어를 주입하되, 상기 제1,2,3차 가스 배출과정에서 제1,2,3 반응조에 주입된 에어는 세라믹 다공판을 통해 넓게 분산 공급함은 물론 상기 주입 에어는 수분 제거 후 10~15℃ 가열 상태로 주입하면서 혼합 물질의 농도 변화 방지는 물론 이산화염소(ClO2)가스의 생성 및 배출 효율을 더욱 높이도록 하는 것이다.
이러한 본 발명은 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발물질을 최초 1차 반응조에서 혼합 반응시키면서 1차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출한 후 2,3차 반응조에서 차례로 혼합 반응시키면서 2,3차 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고, 여액 탱크에서 최종 혼합 반응시키면서 최종 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하되, 상기 제1,2,3 출발물질을 정량 공급 및 최적의 온도, 농도로 에에 주입과 함께 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스의 생성 효율을 극대화함은 물론 3기의 반응조를 사용하여 적어도 어느 하나의 반응조에서 이산화염소(ClO2)가스가 계속 생성되도록 운용하면서 다량의 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하므로 아스콘 제조 공장, 퇴비화시설, 축사, 하수처리장 등에서 지속적으로 발생하는 악취를 더 효과적으로 처리할 수 있게 되는 것이다.
다음, 상기와 같은 방법을 구현하기 위한 이산화염소가스 연속 제조 장치는 도 2 및 도 3에서와 같이 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발 물질을 각각 저장하는 제1,2,3 약품 저장탱크(11)(12)(13)와; 상기 제1,2,3 약품 저장탱크의 제1,2,3 출발물질을 정량 공급하는 정량펌프(21)(22)(23)와; 상기 정량펌프에 의해 공급되는 제1,2,3 출발 물질을 가열하는 가열 히터(31)(32)(33)와; 상기 제1,2,3 출발 물질을 1차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출하는 1차 반응조(41)와; 상기 1차 반응조에서 1차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 2차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출하는 2차 반응조(42)와; 상기 2차 반응조에서 2차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 3차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출하는 3차 반응조(43)와; 상기 3차 반응조에서 3차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 최종적으로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고 폐액 처리하는 여액탱크(45) 및; 상기 1,2,3 반응조 및 여액탱크에 에어를 주입하는 폭기 수단(50)으로 구성하는 것이다.
이때, 상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43)에는 혼합 물질의 농도 조절 및 반응조 청소를 위해 물탱크의 물을 공급하는 워터 펌프(P1)(P2)(P3)를 더 연결 구성한다.
또한, 상기 폭기 수단(50)은 제1,2,3 반응조(41)(42)(43)에 수분제거기(51) 및 히터(52a)(52b)(52c)를 더 연결 설치하여 에어를 수분 제거 및 가열 상태로 주입하되, 상기 제1,2,3 반응조 내부에 세라믹 다공판(55)을 설치하여 에어를 넓게 분산 공급하면서 혼합 물질과의 혼합 반응은 물론 이산화염소(ClO2)가스의 생성 및 배출 효율을 높이도록 구성한다.
그 밖에 상기 제1,2,3 반응조(41)(42)(43) 및 여액 탱크(45)를 연결하는 연결 배관(71)(72)(73)에는 개폐 작동에 의해 혼합 물질을 배출하기 위한 밸브(81)(82)(83)가 설치 구성된다.
그리고 상기 출발 물질 및 혼합 물질이 지나는 배관은 내 화학성이 우수한 테프론(Teflon) 호스나 PVC 배관 등을 적절하여 연결 구성함이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 정량 펌프, 가열 히터, 1,2,3 반응조의 혼합 물질을 배출하기 위한 밸브, 폭기 수단의 수분 제거기와 가열 히터 등을 휴대폰 등을 이용하여 원격으로 제어 작동할 수 있도록 구성할 수 있음은 물론이다.
미설명 부호로서, 54는 에어 콤프레샤, 91,92,93,94는 이산화염소 가스가 배출되는 가스 배출관을 나타내는 것이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용을 설명하면, 제1,2,3 약품 저장탱크(11)(12)(13)에서 본 출원인이 자체 개발한 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발 물질을 정량 펌프(21)(22)(23)에 의해 제1 반응조(41)에 정량 공급한다.
이때, 상기 아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액은 가열히터(31)(32)(33)에 의해 최적 온도(아염소산염용액 30℃, 차아염소산염용액 20℃, 저농도염산용액 25℃)로 가열(예열)하여 공급하는 것이다.
상기 제1 반응조(41)에서 물탱크의 물을 워터 펌프(P1)에 의해 공급하면서 제1,2,3 출발 물질의 혼합 농도를 최적으로 조절하는 것이다.
이와 같이 상기 제1 반응조(41)에 제1,2,3 출발 물질을 정량 공급함은 물론 온도 및 농도를 최적으로 맞춘 상태에서 혼합 반응시키게 되는 것이다.
이와 함께 폭기 수단(50)에 의해 제1 반응조(41)에 에어를 주입하는데, 상기 에어는 수분 제거기(51) 및 히터(52)에 의해 수분 제거 및 10~15 ℃ 가열 상태로 세라믹 다공판(55)에 의해 넓게 분산 공급되면서 혼합 물질의 농도 변화를 유발하지 않고 혼합 반응을 원활히 일으켜 이산화염소(ClO2)가스의 생성 및 배출을 효과적으로 유도하게 되는 것이다.
[화학식]
2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O
위와 같이 1차 반응조에서 제1,2,3 출발 물질의 혼합 반응으로 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출한 후 포집 사용하게 되는 것이다.
상기와 같이 1차 반응조(41)에서 1차 혼합 반응시킨 후, 밸브(81) 개방에 의해 1차 반응조에 남아 있는 혼합 물질을 2차 반응조(42)로 배출하는 것이다.
그리고 상기 2차 반응조(42)의 혼합 물질에도 워터 펌프(P2)에 의해 물을 공급하면서 혼합 물질의 농도를 조절함과 함께 폭기 수단에 의해 에어를 주입하되, 상기 에어는 전술한 바와 같이 수분 제거 및 10~15℃의 가열 상태로 세라믹 다공판(55)에 의해 넓게 분산 공급하면서 혼합 물질의 농도 변화를 유발하지 않고 혼합 반응을 원활히 일으켜 이산화염소(ClO2)가스의 생성 및 배출을 효과적으로 유도하게 되는 것이다.
이와 같이 상기 2차 반응조에서 혼합 물질의 혼합 반응으로 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출한 후 포집하게 되는 것이다.
상기와 같이 2차 반응조(42)에서 2차 혼합 반응시킨 후, 일정 시간 경과 되면 밸브(82) 개방에 의해 2차 반응조에 남아 있는 혼합 물질을 3차 반응조(43)로 배출하는 것이다.
그리고 상기 3차 반응조(43)의 혼합 물질에도 워터 펌프(P3)에 의해 물을 공급하면서 혼합 물질의 농도를 조절함과 함께 폭기 수단에 의해 에어를 주입하되, 상기 에어는 전술한 바와 같이 수분 제거 및 10~15℃의 가열 상태로 세라믹 다공판(55)에 의해 넓게 분산 공급하면서 혼합 물질의 농도 변화를 유발하지 않고 혼합 반응을 원활히 일으켜 이산화염소(ClO2)가스의 생성 및 배출을 효과적으로 유도하게 되는 것이다.
이와 같이 상기 3차 반응조에서 혼합 물질의 혼합 반응으로 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출한 후 포집하게 되는 것이다.
상기와 같이 3차 반응조(43)에서 3차 혼합 반응시킨 후, 일정 시간 경과 되면 밸브(83) 개방에 의해 3차 반응조에 남아 있는 혼합 물질을 여액 탱크(45)로 배출하는 것이다.
그리고 상기 여액 탱크(45)의 혼합 물질도 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하게 되는 것이다.
이와 같이 상기 제1,2,3 반응조(41)(42)(43) 및 여액 탱크(45)에서 생성하여 배출되는 이산화염소(ClO2)가스는 함께 포집하여 악취 제거 현장에서 악취 제거를 제거하도록 사용하게 되는 것이다.
특히, 상기 1,2,3 반응조(41)(42)(43) 및 여액 탱크(45)는 혼합 물질을 순차적으로 혼합 반응시키기 때문에 제1,2,3 반응조 및 여액 탱크 중에 적어도 어느 한 곳 이상에서 이산화염소(ClO2)가스를 계속적으로 생성하여 배출하게 되는 것이다.
즉, 상기 1차 반응조(41)에서 2차 반응조(42)로 혼합 물질을 배출할 3차 반응조 및 여액 탱크에서 이산화염소(ClO2)를 배출하고, 상기 2차 반응조(42)에서 3차 반응조(43)로 혼합 물질을 배출할 1차 반응조 및 여액 탱크에서 이산화염소(ClO2)를 배출하며, 상기 3차 반응조(43)에서 여액 탱크(45)로 혼합 물질을 배출할 1,2차 반응조 에서 이산화염소(ClO2)를 배출하도록 하므로 이산화염소(ClO2)가스를 계속적으로 생성하여 배출하게 되기 때문에 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하여 공급하면서 악취 제거 현장에서 악취 제거를 더 효과적으로 행하게 되는 것이다.
이와 같이 이산화염소(ClO2)가스를 배출 사용한 후에는 제1,2,3 차 반응조(41)(42)(43) 및 여액 탱크(45)를 물로 간편하게 세척하게 되는데, 이는 물탱크의 물을 워터 펌프(P1)(P2)(P2)에 의해 1,2,3차 반응조(41)(42)(43)로 공급하여 1,2,3차 반응조를 세척한 후 밸브 개방에 의해 여액 탱크(45)로 순차 배출하면서 내부 세척을 간편하게 수행하게 되는 것이다.
11,12,13: 제1,2,3 약품 저장탱크
21,22,23: 정량펌프
31,32,33: 가열 히터
41,42,43: 1,2,3차 반응조
45: 여액 탱크
50: 폭기 수단
51: 수분 제거기
52: 히터
21,22,23: 정량펌프
31,32,33: 가열 히터
41,42,43: 1,2,3차 반응조
45: 여액 탱크
50: 폭기 수단
51: 수분 제거기
52: 히터
Claims (7)
- 제1,2,3 출발 물질을 각각 저장하는 제1,2,3 약품 저장탱크(11)(12)(13);
상기 제1,2,3 약품 저장탱크(11)(12)(13)의 제1,2,3 출발물질을 정량 공급하는 정량펌프(21)(22)(23);
상기 정량펌프(21)(22)(23)에 의해 공급되는 제1,2,3 출발 물질을 가열하는 가열 히터(31)(32)(33);
상기 제1,2,3 출발 물질을 1차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출하는 1차 반응조(41);
상기 1차 반응조(41)에서 1차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 2차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출하는 2차 반응조(42);
상기 2차 반응조(42)에서 2차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 3차 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출하는 3차 반응조(43);
상기 3차 반응조(43)에서 3차 혼합 반응시킨 후 배출되는 혼합 약품을 최종적으로 혼합 반응시키면서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하고 폐액 처리하는 여액탱크(45); 및
상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43) 및 여액탱크(45)에 에어를 주입하는 폭기 수단(50);을 포함하되,
상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43)에는 혼합 물질의 농도 조절 및 반응조 청소를 위해 물탱크의 물을 공급하는 워터 펌프(P1)(P2)(P3)가 더 연결되고,
상기 폭기 수단(50)은 상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43)에 수분제거기(51) 및 히터(52a)(52b)(52c)가 더 연결 설치되어 에어가 수분 제거 및 가열 상태로 주입되되, 상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43) 내부에 세라믹 다공판(55)이 설치되어 넓게 분산 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 연속 제조 장치.
- 제1항의 이산화염소가스 연속 제조 장치를 이용한 이산화염소가스 연속 제조 방법으로서,
아염소산염용액, 차아염소산염용액, 저농도염산용액의 제1,2,3 출발 물질을 각각 정량으로 상기 1차 반응조(41)에 공급하는 1차 반응조 공급과정;
상기 1차 반응조(41)에서 출발 물질을 1차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 1차 생성하여 배출하는 1차 가스 배출과정;
상기 1차 반응조(41)의 혼합 물질을 1차 혼합 반응시킨 후 상기 2차 반응조(42)로 배출하는 2차 반응조 공급과정;
상기 2차 반응조(42)에서 혼합 물질을 2차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 2차 생성하여 배출하는 2차 가스 배출과정;
상기 2차 반응조(42)의 혼합 물질을 2차 혼합 반응시킨 후 상기 3차 반응조(43)로 배출하는 3차 반응조 공급과정;
상기 3차 반응조(43)에서 혼합 물질을 3차 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 3차 생성하여 배출하는 3차 가스 배출과정;
상기 3차 반응조(43)의 혼합 물질을 3차 혼합 반응시킨 후 상기 여액탱크(45)로 배출하는 여액탱크 배출과정; 및
상기 여액탱크(45)에서 혼합 물질을 최종적으로 혼합 반응시키면서 에어 주입으로 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 최종 가스 배출과정;을 포함하되,
상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43)는 적어도 어느 한 곳 이상에서 이산화염소(ClO2)가스를 생성하여 배출하는 1,2,3차 가스 배출과정을 계속적으로 수행하면서 이산화염소(ClO2)가스를 끊김 없이 연속 제조하도록 하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 연속 제조 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 1차 반응조 공급과정에서 아염소산염용액은 30℃, 차아염소산염용액은 20℃, 저농도염산용액은 25℃로 가열 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 연속 제조 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 1,2,3차 반응조 공급과정에서 상기 1,2,3차 반응조(41)(42)(43)에 물을 공급하면서 혼합 물질의 농도를 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 연속 제조 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 제1,2,3차 가스 배출과정에서 상기 제1,2,3차 반응조(41)(42)(43)에 주입된 에어는 세라믹 다공판(55)을 통해 넓게 분산 공급되되, 상기 에어는 수분 제거 후 10~15℃ 가열 상태로 주입되도록 하는 것을 특징으로 하는 이산화염소가스 연속 제조 방법.
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