KR102258854B1 - 순수한 이산화염소 수용액의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

순수한 이산화염소 수용액의 제조방법 및 그 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내?외 위생상태가 불량한 장소 및 환경에 소독이나 위생처리, 정수처리를 위해 사용되거나, 식품 및 정수 과정 중 소독, 살균, 제균제로 사용되는 아염소산 수용액 상에 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 아염소산(Chlorite, ClO2 -)을 제공하기 위한 기술이다.
본원 기술사상은 아염소산염을 물에 희석시키기 위한 아염소산염 희석단계와; 수중에 희석된 아염소산염의 양이온을 수중펌프 내지는 무동력 내지는 스프레이 건(Spray gun) 내지는 수동 배출펌프의 장치를 동원하여 양이온 교환수지와 접촉하도록 구성되는 이온교환 접촉방법에 의해 양이온을 제거하기 위한 양이온 제거단계와; 상기 공정을 통해 양이온이 제거된 아염소산(HClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계를 포함하여 이루어지는 단순한 작업에 의해 순수한 아염소산 용액을 얻어서 사람이나 동물체가 살아가는 불량한 장소나 환경에서 소독이나 위생처리에 의한 살균, 정수처리, 식품 및 위생을 요하는 각종 처리과정 중 소독, 살균, 제균 공정이 필요한 분야에 저비용구조로 공급되어 효율이 높게 사용될 수 있는 제조방법 및 아염소산 용액의 제조장치로 적용할 수 있는 기술이다.

Description

순수한 이산화염소 수용액의 제조방법 및 그 제조장치{Method and apparatus for producing of pure chlorite solution}
본 발명은 실내 또는 실외 위생상태가 불량한 장소로 변질된 환경으로 인해 소독이나 위생, 정화처리가 필요할 때 사용되거나, 식품보관이나 정수과정 중 소독, 살균, 제균기능이 필요할 때 사용되는 이산화염소 수용액 상에 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 이산화염소(Chlorite, ClO2)를 제공하기 위한 기술분야의 발명이다.
더욱 상세하게는 상기 과제를 수행하기 위해 이산화염소 염을 물에 희석시키는 이산화염소 염 희석단계와; 수중에 희석된 이산화염소염 중의 양이온을 수중펌프, 무동력펌프, 스프레이 건(Spray gun), 수동 배출펌프의 이동수단을 동원하여 양이온 교환수지와 접촉하도록 구성되어 이온교환수단에 의해 양이온을 제거하기 위한 양이온 제거단계와; 양이온이 제거된 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 희석단계를 포함하여 이루어지는 순수한 이산화염소 용액의 제조방법 및 이에 이용되는 이산화염소 용액 제조장치에 관련 기술이다.
멸균(sterilization) 또는 소독(disinfection) 공정이라 함은 보호대상 물체의 표면 또는 그 내부에 분포하는 세균을 완전히 죽이거나 소멸시키는 것으로 멸균은 무균(無菌)의 상태로 만드는 조작임에 대해 소독은 대상으로 하는 물체의 표면 또는 그 내부에 있는 병원균을 죽여 전파력 또는 감염력을 없애는 것으로서 안전한 상태로 하는 조작을 말하며, 멸균은 소독의 가장 안전한 형태라고 할 수 있다.
소독이란 병원미생물을 죽이거나, 또는 반드시 죽이지는 못하더라도 활동하지 못하도록 감염력을 억제하는 조작으로 미생물의 오염을 방지하기 위해 사용된다. 살균은 모든 미생물을 대상으로 세균을 완전히 죽여서 무균상태로 하는 조작을 말하는바 일반적으로 병원성 미생물은 외계에서는 저항력이 약하므로 비병원성의 미생물을 죽이는 조건 보다 쉽게 죽일 수 있다.
미생물은 그 종류에 따라 살균작용에 대한 저항력이 다르며, 특히 포자 형성균의 경우에는 보통의 살균조건에서는 휴면상태로 있다가 조건이 좋아지면 다시 증식을 하게 되고 또한 같은 종류의 세균이라 해도 식품, 혈액, 가래, 분변 등의 단백질과 공존할 경우에는 생리식염수에 현탁되어 있을 때보다 훨씬 저항력이 강해진다.
그런데 일반적으로 병원균이 전염될 때는 단백질과 공존해 있을 경우가 보통이므로 살균조건은 그 대상, 또는 목적에 따라 여러 가지 살균, 또는 소독방법이 이용돠어야 한다
소독(消毒)은 병의 감염이나 전염을 막기 위하여 병원균을 죽이는 것으로, 특히 저항력이 없는 박테리아 포자와 같은 모든 미생물을 죽이지는 않으며, 모든 종류의 생물을 죽일 수 있는 극한 물리적/화학적 과정을 거치는 살균보다는 그 영향이 덜하며, 햇빛, 열, 약품 등으로 소독을 진행하고 있다.
소독을 위한 가장 보편적인 방법으로 화학적 소독법을 이용하고 있으며, 화학적 소독법인 경우 소독력을 갖고 있는 약제를 써서 세균을 죽이는 방법이며, 여기에는 액체를 사용하는 경우와 기체를 사용하는 경우가 있으며 물리적 소독법은 완전하다고 할 수 있지만 대상물에 따라서는 실시할 수 없는 경우도 있다.
소독약의 구비할 조건은 살균력이 강하고 무해(無害)해야 하며, 취급하는 방법이 간단해야 하고, 소독대상물을 손상시키지 않으며 생산이 용이하고 값이 저렴해야 하며, 냄새가 없는 것이 바람직하다.
지금까지 사용되고 있는 소독약은 석탄산(C6H5OH), 크레졸 비누액(크레졸, CH3C6H4OH), 포름알데히드(HCHO), 승홍수(염화제2수은, HgCl2), 알콜제, 역성비누액, 염소제(염소, 표백분, 차이산화염소 나트륨, 염소무기 화합물), 요드제, 생석회, 과산화수소, 약용비누, 머어규로크롬액 등이 용도에 따라 선택적으로 대상물 또는 전염병의 종류에 따라 사용되고 있다.
상기 석탄산인 경우 사용농도는 3% 수용액이며, 살균작용은 세균단백 응고작용, 세포 용해작용, 효소계의 작용 등에 따르며 결점은 피부점막에 자극성과 마비성, 금속에 부식성, 바이러스, 아포에 대해서 효력이 적으며 장점은 살균력이 안전성이 있고 오래 두어도 화학변화가 되지 않는 특징을 가지고, 의류, 용기, 오물, 대변, 토사물 소독에 적합하다고 알려져 있다.
상기 크레졸 비누액인 경우 물에 잘 녹지 않으므로 같은 양의 크레졸 비누액 3에 물 97 의 비율로 크레졸비누액을 만들어 사용하며, 소독력이 강해서 석탄산의 2배의 소독작용이 있으며, 크레졸은 바이러스에는 소독효과가 적으나 세균소독에는 효과가 크다고 알려져 있다.
상기 포름알데히드는 메틸알콜(메탄올)을 산화시켜 만든 가스체로서 자극성이 강한 냄새가 있고 물에 잘 용해되며 강한 환원력이 있고 낮은 농도에서도 살균작용이 있으며 메틸알콜을 사용한 간단한 발생기가 있으며, 밀폐된 실내나 특별하게 만든 상자 속에서 발생시켜 그 내부에 있는 물건을 소독하는데 쓰인다.
포르말린은 포름알데히드가 37 %이상 포함된 수용액으로 높은 희석농도에서도 단백질에 작용하고, 회복할 수 없을 정도의 강한 살균력을 가지며, 아포에 대해서도 강한 살균 효과가 있고, 포르말린은 일반 소독용으로 사용시 1-1.5 % 수용액을 사용하며, 용도는 의류, 도자기, 목 제품, 셀룰로이드, 고무제품 등의 소독에 적합하다고 알려져 있다.
상기 승홍수는 물에 잘 녹지 않는 무색, 무취의 독성이 강하며 금속을 부식시키므로 용기는 플라스틱을 사용하며, 약액은 푸크신 등으로 염색해서 구별해야 하고 살균력은 강하나 약 액도가 높을수록 더 강하며, 피부소독에는 0.1-0.5 % 수용액을 사용하며, 대장균, 포도상 구균을 5-10분에 사멸시키고, 점막에 자극성이 강하나 고무제품, 금속제품 등의 소독에는 사용할 수 없다.
상기 메틸알콜은 70-75% 수용액에서 살균력이 강하며, 주로 수지, 피부, 기구 등의 소독에 사용되며, 사용법이 간편하나 알콜은 증발이 빠르고 무포자균에 효과적이나 아포형성균 에는 효과가 없다고 알려져 있다.
상기 역성비누액은 침투력과 살균력이 강한 계면 활성제로서 일반적으로 0.1-0.5 %의 수용액을 만들어 사용한다. 무색, 무취, 무자극이므로 수지, 기구, 용기소독에 적당하며, 미용에서도 널리 사용하고 있고, 세정력은 거의 없으며, 결핵균에도 효력이 없다고 알려져 있다.
상기 염소제의 소독제인 경우 할로겐(halogen)원소에는 불소 염소, 옥소 등이 속하며 주로 생활세포 내에서 단백질과 할로겐 복합물을 형성해서 세포대사를 중단시켜 결국 균체를 죽게 하는 염소는 기체 상태로서는 살균력이 크지만 자극성과 부식성이 강해서 상수도, 하수도 도독과 같은 대규모 소독 이외는 별로 쓰이지 않으며 표백분(클로르석회 CaOCl2)은 물속에서 발생기 염소를 내어 살균작용을 하며, 음료수나 수영장 소독에 쓰이며 음료수 소독 때는 0.2~0.4 ppm 농도의 수준으로 사용하고 차이산화염소 나트륨(NaOCl)은 용액 중에서 발생하는 염소 원소에 의해 살균작용을 갖는다.
상기 요드제는 염소제와 같이 살균력이 강하나 짙은 농도에서도 피부 점막에 대한 부작용은 약하나 수지(手指), 기구 등의 소독에는 약 100 배 용액(유효 요오드량 100~200 ppm)을 사용하고, 금속을 부식시키고 과민성인 피부가 거칠어진다는 단점을 가지고 있다.
상기 생석회인 경우 생석회 양의 반 정도의 물을 가해서 진흙과 같은 상태로 만들거나 석회유(石灰乳)로 된 5배(20%)수용액을 만들어 사용하고, 물이나 습기 찬 장소를 소독할 때는 가루를 직접 그 곳에 뿌리는 것이 좋다고 알려져 있으며 생석회는 분뇨, 토사물, 분뇨통, 쓰레기통, 하수도, 수조 등의 소독에 사용되며. 결점은 결핵균, 아포 등에 대해서 효과가 없으며, 장점으로는 값이 싸기 때문에 광범위소독에 적합하다고 알려져 있다.
상기 과산화수소인 경우 산화제 소독약은 설퍼하이드릴(Sulphurhydryl,-SH)기를 산화시킴으로써 세포대사를 중단시키는 약제들로서, 과산화수소(H2O2)는 2.5~3.5 % 수용액(옥시풀)으로 소독에 사용되며, 색이 없고 투명하고, 냄새가 없으나 때로는 오존과 같은 냄새가 나는 액체로 병원체를 산화시켜 살균한다고 알려져 있다.
상기 약용비누인 경우 비누기제(基劑)에 여러 가지 살균제를 가한 것으로 비누의 세정작용과 살균제에 의한 화학적 소독작용을 동시에 작용시키기 위한 것이며, 손 피부소독 등에 사용된다.
상기 머어큐로크롬액은 흔히 빨간약이라고 하는 것이며, 머어큐로크롬 2 %수용액으로서, 상처 소독시 그대로 사용되며 머어큐로크롬은 화학적으로 무기 수은화합물에 속하는 자극이 없는 순한 살균제이나 때로 과민성인 사람은 주의해야 하고, 세균 발육의 억제작용은 비교적 오래 지속된다.
전염병 종류에 따른 소독 대상물을 살펴보면 다음과 같다.
첫째 장티푸스. 파라티푸스. 콜레라. 이질인 경우 경구전염으로 소화기계 전염병이기 때문에 환자의 분뇨, 토사물, 잔여 음식물, 식기, 변소 등이 문제가 되며, 환자의 의류, 침구, 오물, 쓰레기통, 하수구 등을 소독해야 한다.
둘째 천연두, 성홍열인 경우 환자의 콧물, 객담, 농즙(膿汁), 오염기구, 의류, 침구, 운반기구, 환자의 음식기구, 침실의 방바닥, 간호인. 접촉자의 신체 및 의류 등에 소독을 실시한다.
셋째 대프테리아인 경우 유행성 뇌척수막염-환자의 콧물, 객담과 이들의 오염된 기구 및 환자가 사용한 식기, 서적, 완구, 침구, 병실 내의 방바닥 기타 물건 및 간호인의 의류, 신체 등에 소독을 실시한다. 넷째 폴리오인 경우 이질의 소독에 준하나 발병 초에는 디프테리아의 소독에 준한다.
이와 같이 발병되는 균에 의한 피해를 줄이기 위하여 다양한 방법을 동원한 취약지역의 지속적인 방역소독을 실시하여 파리, 모기 등의 위생해충 구제와 전염병이 발생하기 쉬운 감염병을 사전에 예방하고자 많은 노력을 기울이고 있다.
식품에 의해서 야기되는 건강장해는 콜레라, 이질, 장티푸스 등과 같은 경구전염병, 결핵, 탄저병, 브루셀라증(살모넬라증), 조류독감(AI) 등 인축 공통전염병, 회충, 요충, 조충, 페디스토마, 간디스토마 등에 의한 기생충병, 식중독(세균성, 자연독, 화학물질, 기타요인)이 있으며, 식인성 병해를 그 생성 원인에 따라 분류하면 식품 원재료의 본래성분이 유해, 유독성분이 있어서 병해가 발생하는 내인성, 식품의 생산, 생육, 제조, 가공, 저장, 유통 및 소비 등의 과정에서 외부로부터 유해, 유독물질이 혼입되거나 오염되어 병해를 일으키는 외인성 식품이 제조, 가공, 저장 및 유통되는 과정에서 물리적, 화학적, 생물학적 요인들에 의해서 식품중 유독물질을 생성하여 병해를 일으키는 유인성으로 분류하고 있다.
또한 전염병이 발생하기 위해서는 감염원, 감염경로, 숙주의 감수성이 필요하며, 질병발생이 이루어지려면 감염원으로서 질적, 양적으로 충분한 병원체가 존재하여야 하며, 감염원에 충분한 접촉기회가 있어야 하고, 병원체에 감수성이 많은 사람들이 존재해야만 한다.
대부분의 전염병은 감염원, 감염경로, 감수성의 3가지 조건이 갖추어졌을 때에 발생하고 유행하게 되는데 전염병은 일단 발생하면 식중독처럼 일과성으로 끝나지 않고 격리나 접촉자의 검변 소독 등 엄중한 대응이 있어야 하는 면에서 식중독과 다르다.
따라서 영업자로서 가장 중요한 것은 철저한 예방이 중요하며 정기적으로 종사자의 검변을 실시해서 보균자가 없음을 확인해 두어야 하며 손가락 소독 등의 습관화가 중요하다.
이산화염소(ClO2)는 1814년 Humphrey Davy에 의해 처음 발견 되었으며, 1900년 Berge에 의해 수처리용 살균제로 사용이 제안된 이후 미국, 유럽 등지 에서는 음용수 살균, 냄새 제거, 표백 등의 용도로 널리 사용되고 있으며, 특히 1972년 이후 이산화염소는 염소와 달리 물속의 유기성 오염물질과 반응하여 발암물질인 트리할로메탄을 생성하지 않는다는 것이 밝혀졌다.
그러나 국내에서는 국내법상(수용액의 경우) 염소와 병행(후처리)처리하여 철(Fe), 망간(Mn)등의 중금속 제거용도로 그 사용을 제한하고 있으나 미국 식품의약국에서는 리스테리아균과 대장균 O157:H7(E. coli O157:H7), 살모넬라균(Salmonella sp.)을 최소 10만 분의 1 수준까지 감소시킬 수 있는 효능을 살균제의 기준으로 제시하고 있는바, 이산화염소의 효능은 식품의약국의 이 같은 규제 기준을 만족하고 있으며, 이 방법은 현재 사용 가능한 다른 어떤 살균 방법보다 과실과 야채를 오염시킨 리스테리아균을 박멸하는데 좋은 효과를 보이는 것으로 확인되고 있으며 리스테리아균을 대상으로 삼은 이유는 다른 종류의 병원성 세균에 비해 이 세균을 제거하는 것이 특히 더 힘들기 때문인데 리스테리아균은 냉장고나 냉동고에서도 생존할 수 있을 만큼 강한 생명력을 갖고 있으며 그 활성을 제거하는 것이 어렵다고 알려져 있다.
이산화염소를 이용한 살균 방법의 장점 가운데 하나는 사과를 수확하기 전이나 후, 이를 이용한 가공 과정 등 어느 시기에든 적용할 수 있으며, 오염균을 제거하기 위해 가열 멸균 장치를 갖고 있지 못한 소규모 식품 가공 회사에서 이용하기가 용이하며, 더구나 가열에 따라 과실의 맛이 변하는 문제점을 피하는 장점도 갖는다.
상기와 같은 특성이외에도 이산화염소는 대부분의 환경분야 적용에서 위해도가 높지 않으면서 균이나 바이러스를 사멸시킬 수 있다는 장점을 가지고 있음에 따라 지금까지는 이산화염소가 포함된 용액을 사람들이 식재료로 사용되는 식품의 신선도 유지나 위생상태가 불량한 상태의 장소나 대상물의 소독이나 위생처리, 정수처리를 위하여 식재료 표면이나 위생상태가 불량한 곳에 접촉시켜 살균, 소독의 효과를 얻도록 적용할 수 있다.
따라서 인체나 동물의 유익한 건강을 위하여 식재료로 사용되는 모든 식품의 신선도를 유지함은 물론 바이러스나 세균이 존재하지 않거나 최소화될 수 있는 건강한 생활환경을 제공하기 위하여 액상의 이산화염소 소스(Source)가 신선도를 유지하기 위한 식재료 표면이나 멸균이나 소독이 필요한 위생처리할 곳에 직접적으로 접촉이 되지 않은 상태로 필요로 하는 모든 공간에서 증기상태의 이산화염소 소스가 존재하도록 제공하는 것이 필요하다.
더욱이 과채류인 경우는 취급, 수송, 저장, 판매 과정 중에 계속해서 호흡 및 증산작용이 이루어져 선도가 저하되고 장기간 수송이 소요되는 수출 국가의 경우는 부패, 시듦, 노화촉진, 변질에 따른 클레임이 발생해 수확 후 수명 연장기술의 선진화는 지금도 매우 시급한 당면 과제가 되고 있으며 특히 후진국과 개도국의 유통 및 저장 중 부패로 인한 경제적 손실률이 최하 10%에서 무려 50%까지 이른 점을 감안하면 신선도 유지를 위한 수명연장 기술이 반드시 필요하고 경제성을 충족시키면서 간편한 식품의 저장기술 개발이 필요한 실정이다.
현재까지 이산화염소을 이용한 식품의 신선도 유지 및 소독이나 위생처리, 정수처리를 제공하기 위한 선행기술을 살펴보면 다음과 같다.
한국공개특허 공개번호 10-2017-0103219 A에서는 반응조의 상부에서 하부 방향으로 소정의 길이로 형성된 관 형상으로서 상기 반응조의 내측에 위치되되, 이산화염소나트륨 및 황산이 상단으로 유입되어 내측으로 유동되면서 혼합되는 반응관에 의해 이산화염소수가 발생되는 장치를 제안하고 있는 바, 상기 인용발명은 이산화염소나트륨과 황산과 반응하여 이산화염소이 발생하면서 황산나트륨의 부산물이 발생함에 따라 이산화염소 소스를 음용수의 소독제로 적용될 때 건강상의 문제가 발생할 수 있으며, 물체 표면에 소독제로 살포할 경우 최종 백화현상에 의한 미관상 문제를 발생시킬 수 있는 문제점을 갖는다.
한국공개특허 등록번호 10-1807966 B1에서는 이산화염소나트륨과 구연산 등의 산을 설정된 시간간격으로 정량 공급 가능함에 따라 정량의 이산화염소 발생이 가능한 이산화염소 생성장치를 제안하고 있는 바, 상기 인용발명은 설정된 시간에 이산화염소이 정량적으로 공급이 가능하다는 장점을 가지고 있으나, 부산물로 구연산나트륨이 발생됨에 따라 상기 한국공개특허 공개번호 10-2017-0103219 A에서 설명한 바와 같이 유사한 문제점을 갖는다.
한국공개특허 공개번호 10-2017-0127271 A에서는 이산화염소나트륨 수용액과 황산 수용액이 반응관을 통과하면서 생산수율이 높고 순도가 우수한 이산화염소를 발생시키고 반응조의 높은 농도에 따른 연결부품의 잦은 부식 문제가 개선된 구조를 제공하기 위하여 개선된 구조를 갖는 이산화염소 발생장치를 제안하고 있는 바, 상기 인용발명의 구성에 의할 경우 부산물로 황산나트륨이 발생함에 따라 상기 한국공개특허 등록번호 10-1807966 B1에서 설명한 동일한 단점이 나타낸다.
한국공개특허 등록번호 10-1793957 B1에서는 이산화염소나트륨과 염산을 공급하는 기술구성에 의하여 원하는 저농도의 이산화염소가스를 균일하고, 지속적으로 발생시킬 수 있는 이산화염소가스 발생 장치를 제안하고 있으나 부산물로 염화나트륨이 발생됨에 따라 상기 한국공개특허 공개번호 10-2017-0103219 A에서 제시한 단점이 해소되지 않는다.
상기와 같은 종래기술에 비하여 본원 기술의 적용에서는 양이온 교환수지를 이용한 이온교환 방법에 의해 부산물이 전혀 발생하지 않고, 수중에 순수한 이산화염소이 생성되는 기술구성으로 이루어져 있음에 따라 종래발명과의 기술구성이 전혀 다르다 할 수 있다.
또한 본 발명자는 국내.외 검색엔진을 통해 조사한 결과 이산화염소을 제공하기 위한 방법으로는 대부분 이산화염소나트륨이 포함된 수용액에 유?무기 산(Acid) 공급에 의한 기술구성에 의해서 제시하고 있음에 따라 본원의 양이온 교환수지를 이용한 이온교환 방법에 의해 부산물이 전혀 발생하지 않고, 수중에 순수한 이산화염소이 생성되는 기술구성으로 이루어지는 이산화염소 용액의 제조방법 및 제조장치의 기술구성은 전무함을 확인하였다.
본원은 식품의 신선도 유지, 소독, 위생처리, 정수처리를 위한 순수한 이산화염소가 함유된 수용액을 제조할 수 있는 반면, 지금까지 연구, 개발된 순수한 이산화염소 용액 제공하기 위한 종래의 방법들은 부산물이 반드시 발생되어 인체의 건강상 악영향을 끼칠 수 있으며, 백화현상에 의한 시각적 미장효과에 나쁜 결과를 줄 수 있는 문제점을 본원 기술로 해소할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
본원은 상기 배경기술에서 밝히고 있듯이 지금까지 수중에 이산화염소가 구성되도록 개발된 방법들은 모두 부산물이 발생되고 생성된 부산물이 식품분야에 적용될 때 인체나 보관 대상물에 악영향을 끼칠 수 있고, 물체 표면에 소독을 위하여 분무될 때 백화현상에 의한 시각적 불결함의 노출결과로 인하여 상용성에 큰 한계를 갖는 문제점을 해소하기 위한 방안을 찾기 위한 과제를 갖고 시작된 발명이다.
본원은 실내.외 위생상태가 불량한 환경이나 장소에 소독이나 위생처리를 위해 사용되거나, 식품의 보관 및 관리, 정수과정 중 소독, 살균, 제균제로 사용되는 이산화염소 용액 중 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 상태의 순수한 이산화염소(Chlorite, ClO2)를 제공하기 위한 수단으로 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계와; 수중에 희석된 이산화염소염 중의 양이온을 양이온교환수지와 접촉시켜 이온교환방법에 의해 양이온을 제거하기 위한 양이온접촉 양이온 제거단계와; 양이온이 제거된 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계를 통하여 순수한 이산화염소 용액을 얻고자 하는 목적을 갖는다.
본 발명은 실내.외 위생상태가 불량한 장소 및 환경에 소독이나 위생처리를 위해 사용되거나, 식품 및 정수 과정 중 소독, 살균, 제균제로 사용되는 이산화염소 용액 상에 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 이산화염소(Chlorite, ClO2)를 제공하기 위한 기술이다.
본원 기술사상은 소독, 살균, 제균 효과를 제공하기 위해 이산화염소 용액 중 금속이온(Metal ions)이나 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수 이산화염소(ClO2)의 제조방법에서, 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계와 수중에 희석된 이산화염소염 중의 양이온을 제거시키기 위해 이송수단에 의해 양이온교환수지와 접촉시키는 이온교환접촉단계와 상기 이온교환접촉단계를 통하여 양이온이 제거된 순수 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계를 포함하여 이루어지는 공정을 통하여 순수 이산화염소 수용액을 얻을 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
상기의 이산화염소염의 희석단계는 이산화염소나트륨(NaClO2)이나 이산화염소칼륨(KClO2) 중에서 선택되는 이산화염소 염이 0.01 ppm 내지는 35중량%의 농도로 희석되도록 적용될 수 있으며, 상기 양이온교환수지는 이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시할 때 R-SO3H 또는 R-COOH로 표시되는 양이온교환수지가 사용되어 이산화염소염 중의 양이온만 흡착, 제거시키는 공정으로 적용될 수 있고, 상기 이산화염소(ClO2)의 농도조절단계는 양이온교환수지를 이용한 이온교환 방법에 의해 만들어진 순수 이산화염소가 0.01 ppm 내지는 5중량%의 농도로 조절되어 사용될 수 있다.
본원 기술사상은 소독, 살균, 제균 효과를 제공하기 위해 이산화염소 용액 중 금속이온(Metal ions)이나 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수 이산화염소(ClO2)을 제공하기 위한 제조장치로서, 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석조와 상기 희석조에서 희석된 이산화염소염을 수중펌프, 무동력펌프, 스프레이 건(Spray gun), 배출펌프 중에서 선택되는 이송수단에 의해 양이온교환수지와 접촉시켜 이온교환방법에 의해 양이온을 제거하기 위해 이온교환반응조와 상기 이온교환반응조를 거쳐 양이온이 제거된 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절조를 포함하여 이루어지는 단순 구성을 통하여 순수한 이산화염소 수용액을 얻을 수 있는 제조장치가 개시된다.
본원 관련 기술은 배경기술에서 밝히고 있듯이 지금까지 소독이나, 살균, 제균제로 사용하기 위한 이산화염소 제조수단은 대부분 유.무기 산(Acid)이 공급됨에 따라 최종 수중에 포함된 성분들은 소독, 살균 및 제균 역할을 제공할 수 있는 이산화염소 중에 인체에 유해할 수 있는 알칼리 염(salts)의 부산물이 만들어져 공존됨에 따라 부산물에 의한 식품이나 정수 분야의 사용에 한계가 있을 뿐만 아니라 수중에 포함된 부산물이 물체 표면에 분무된 후 물이 증발, 건조된 다음 물체 표면에 백화현상이 발생하여 불량한 시각적 효과를 제공해왔던 문제점을 해소하는 효과를 제공한다.
또한 본원은 수중의 이산화염소 중의 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 이산화염소(Chlorite, ClO2)를 제공하여 백화현상이 발생하지 않으면서 인체의 건강에 악영향을 끼치지 않는 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 제공하여 식품분야 및 사람의 주거환경을 개선하는 다양한 분야에 널리 이용될 수 있는 효과를 제공한다.
도 1: 본원에서 제공되는 순수한 아염소산 용액이 제공되도록 동력 수중펌프를 이용한 아염소산 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도.
도 2: 본원에서 제공되는 순수한 아염소산 용액이 제공되도록 무동력에 의한 아염소산 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도.
도 3: 본원에서 제공되는 순수한 아염소산 용액이 제공되도록 스프레이 건 타입을 이용한 아염소산 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도.
도 4: 본원에서 제공되는 순수한 아염소산 용액이 제공되도록 수동 배출펌프 타입을 이용한 아염소산 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도.
본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 도면을 제시하여 기재하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
본원에서 제시되는 도면은 본 발명자가 원하는 발명의 효과를 얻을 수 있을 것인지 확인하기 위해 실시예 형태로 적용한 간략한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본원에서 제공되는 순수한 이산화염소 용액이 제공되도록 동력 수중펌프를 이용한 이산화염소 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과, 접촉할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도이고, 도 2는 본원에서 제공되는 순수한 이산화염소 용액이 제공되도록 무동력에 의한 이산화염소 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과, 접촉할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도이며, 도 3은 본원에서 제공되는 순수한 이산화염소 용액이 제공되도록 스프레이 건 타입을 이용한 이산화염소 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과, 접촉할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도이고, 도 4는 본원에서 제공되는 순수한 이산화염소 용액이 제공되도록 수동 배출펌프 타입을 이용한 이산화염소 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과, 접촉할 수 있도록 적용되는 실시 양태의 예시도이다.
도 1에서는 동력에 의해 다량의 순수한 이산화염소 용액을 제공하는데 목적을 두고 있으며, 도 1의 기술구성은 희석된 이산화염소 용액을 수중 용해된 이산화염소 나트륨 용액 저장부(600)에 저장하도록 하고, 동력펌프(900)의 구동에 의해 이산화염소 나트륨(NaClO2) 용액이 양이온교환수지 저장부(500)로 이동하면서 반응식 1과 같이 양이온교환수지 저장부(500)에 저장된 양이온교환수지에 의해 이온교환을 하면서 이산화염소나트륨 중 나트륨이 양이온교환수지와 결합하고, 양이온교환수지에서 배출되는 수소이온(H+)은 수중에 수소이온(H+) 상태로 존재하면서 이산화염소 배출구(200)를 통해 금속이온과 염(Salts)가 존재하지 않는 순수한 이산화염소(ClO2)가 만들어지도록 구성되는 형태로 적용되어 질 수 있음을 나타낸 것이다.
양이온교환수지-SO3H + NaClO2 → 양이온교환수지-SO3Na + ClO2 + H+--<반응식 1>
도 2에서는 위치의 높고, 낮음을 이용하여 무동력에 의해 다량의 순수한 이산화염소 용액을 얻도록 적용될 수 있는 실시양태를 나타낸 것으로, 도 2의 기술구성은 희석된 이산화염소나트륨 용액을 수중 용해된 이산화염소 나트륨 용액 저장부(600)에 저장하도록 하고, 이산화염소 나트륨 용액 저장부(600)보다 낮은 위치에 양이온교환수지 저장부(500)가 위치되도록 하면, 무동력에 의해 이산화염소 나트륨 용액 저장부(600)에 저장된 이산화염소 나트륨 용액이 양이온교환수지 저장부(500)를 통과하면서 이산화염소 배출부(200)로 이동하여 상기 반응식 1에 의해 순수한 이산화염소(ClO2)가 만들어지도록 구성되는 형태로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 3에서는 가정집과 같은 소규모로 적용될 때 스프레인 건(Spray gun, 100)과 같은 작동방법에 의해 소량의 순수한 이산화염소 용액을 제공할 수 있음을 나타낸 것으로, 도 3의 기술구성은 희석된 이산화염소나트륨(이산화염소 염) 용액을 수중 용해된 이산화염소 나트륨 용액 저장부(600)에 저장하도록 하고, 손으로 건 작동부(300)를 전, 후로 작동시키면 펌프 몸체부(400)가 구동되면서 양이온교환수지 저장부(500)와 수중 용해된 이산화염소나트륨 저장부(600)의 연결 라인이 진공이 걸리게 되어 수중 용해된 이산화염소염 저장부(600)에 저장된 이산화염소나트륨 용액이 양이온교환수지 저장부(500)를 지나쳐 이산화염소 배출부(200)로 이동하면서 상기 반응식 1에 의해 순수한 이산화염소(ClO2)을 얻어 이용하도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 4에서는 흔하게 샴푸 배출수단과 같이 손가락으로 압력을 가하는 수동의 배출펌프(700)과 같은 수동방법에 의해 소량의 순수한 이산화염소 용액을 얻을 수 있음을 나타낸 것으로, 도 4의 기술구성은 희석된 이산화염소나트륨 용액을 수중 용해된 이산화염소 나트륨 용액 저장부(600)에 저장하도록 하고, 손으로 누름버튼(800)를 상, 하로 작동하게 하면 펌프 몸체부(400)가 구동되면서 양이온교환수지 저장부(500)와 수중 용해된 이산화염소나트륨 저장부(600)의 연결 라인이 진공이 걸리게 되어 용기 내부의 수중 용해된 이산화염소나트륨 저장부(600)에 저장된 이산화염소나트륨 용액이 양이온교환수지 저장부(500)를 지나쳐 이산화염소 배출부(200)로 이동하면서 상기 반응식 1에 의해 순수한 이산화염소(ClO2)이 만들어지도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
따라서 본원은 실내.외 위생상태가 불량한 장소 및 환경에 소독이나 위생처리, 정수처리를 위해 사용되거나, 식품 및 정수 과정 중 소독, 살균, 제균제로 사용되는 이산화염소 용액 상에 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 이산화염소(Chlorite, ClO2)을 제공하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계는 예를 들어 이산화염소나트륨 내지는 이산화염소칼륨 중 1종의 이산화염소염이 선택된 후, 용도에 맞게 낮은 농도에서 높은 농도까지 자유롭고, 광범위하게 희석되어 사용될 수 있으며, 이의 희석 농도는 0.01 ppm 내지는 35중량%의 넓은 범위의 농도로 희석된 후 다음 단계인 양이온 제거단계를 거쳐 0.01 ppm 내지는 35중량% 농도의 수중에 용해된 순수한 이산화염소(ClO2) 용액을 제조할 수 있는 바, 다른 방법으로 이산화염소염의 희석단계에서 고농도의 이산화염소염으로 희석한 후 양이온 제거단계에 의해 나트륨(Na) 내지는 칼륨(K)이 제거된 고농도의 이산화염소을 제조한 다음 후기 단계인 이산화염소(ClO2)의 농도를 적절히 유지하도록 희석단계에서 0.01 ppm 내지는 35중량% 농도의 수중 용해된 순수한 이산화염소 용액을 제조할 수 있다.
상기 양이온 제거단계는 나트륨(Na) 내지는 칼륨(K)과 결합된 이산화염소염을 알칼리 금속인 나트륨 내지는 칼륨을 제거하여 수중에 존재하는 알칼리 금속 내지는 알칼리 금속과 결합된 염(Salts)이 존재하지 않는 순수한 이산화염소 용액을 제공하기 위하여 이산화염소과 결합된 유일한 양이온만을 제거하고자 하는 것으로, 상기 양이온 제거단계는 양이온교환수지를 이용한 이온교환방법에 의해 제조되어 사용될 수 있는바, 양이온과 음이온이 서로 결합된 이산화염소염을 이온교환 방법을 통해 알칼리 금속인 양이온을 제거할 수 있고, 이온교환은 어느 물질을 염류의 수용액과 접촉시켜 두었을 때 그 물질 속의 이온은 용액 속으로 나오고, 용액 속의 이온이 그 물질 속으로 들어가는 현상 즉, 용액 중의 다양한 이온들과 불용성 수지(이온교환 수지) 사이에서 같은 하전(positive or negative)을 가진 이온들의 가역적 교환 반응의 이온교환체로서 이온교환 현상을 나타내는 물질을 사용하게 되는데, 본 발명에 사용하는 양이온 교환수지는 망상구조의 기초 고분자 모체에 교환기로서 술폰산기(-SO3H)와 카르복실기(-COOH)등을 결합시킨 것을 양이온 교환수지라고 하며, Na+, H+ 등과 같은 양이온을 교환시키게 되는데 이 수지를 물에 침투시키면 교환기인 부분은 무기산과 같이 전리한다.
이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시하면 양이온 교환수지로 R-SO3H(설폰산기) 또는 R-COOH(카르복실기)로 표시할 수 있으며, 수중에서 다음과 같이 전리한다.
R-SO3H R-SO3 - + H+ + NaClO2 -> R-SO3Na + ClO2 + H+
R-COOH R-COO- + H+ + KClO2 -> R-SO3K + ClO2 + H+
이에 따라 본 발명에서는 수중에 용해된 이산화염소염(Chlorite salts) 중 나트륨 내지는 칼륨의 양이온을 양이온교환수지에 의해 이온교환되고, 넓은 농도범위의 순수한 수용성 이산화염소을 제조할 수 있게 된다.
이와 같이 양이온 교환수지를 이용한 이온교환 방법에 의해 수중의 순수한 이산화염소는 용도나 양에 따라 제조방법을 달리할 수 있는 바, 넓은 농도 범위의 수중 이산화염소 용액이 대량 필요로 할 경우 도 1과 같은 동력 수중펌프를 이용하거나 도 2와 같은 위치를 달리한 무동력 방법에 의해 이산화염소 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과할 수 있도록 적용하여 다량의 순수한 수중 이산화염소 용액을 제조할 수 있으며, 개인적으로 소량의 순순한 수중 이산화염소 용액이 필요할 경우 도 3과 같은 스프레이 건 타입이거나 도 4와 같은 수동 배출펌프 타입을 이용한 이산화염소 나트륨 용액을 양이온 교환수지로 통과할 수 있도록 적용되어 소량의 순수한 수중 이산화염소 용액을 제조할 수 있다.
상기 이산화염소의 농도조절단계는 특별한 제한이 없으며, 사용 용도에 맞게 이산화염소의 농도가 일정하게 유지할 수 있는 농도로 희석, 사용하면 모두 가능하다 할 수 있다.
이에 따라 본 발명에서는 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계와; 수중에 희석된 이산화염소염의 양이온을 수중펌프 내지는 무동력 내지는 스프레이 건(Spray gun) 내지는 수동 배출펌프의 장치를 동원하여 양이온 교환수지와 접촉하도록 구성되는 이온교환 방법에 의해 양이온을 제거하기 위한 양이온 제거단계와; 양이온이 제거된 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계를 포함하여 용도나 양에 따라 수중의 순수한 이산화염소을 제조할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 기술사상이 적용되는 실시예를 기재하나 본 발명의 기술사상이 실시 예에 의하여 한정되는 것은 아님은 당연하다.
실시 예 1
양이온과 염(Salts)이 존재하지 않는 순수한 이산화염소 용액의 제조 가능성을 확인하기 위하여 (주)삼전순약에서 구입한 이산화염소나트륨 분말 350 g을 비이커에 측량한 후 약 600 ml의 증류수를 가하고, 교반하여 이산화염소나트륨을 완전 용해한 후 1L의 볼륨메트릭 플라스크(Volumetric flask)에 옮긴 다음 눈금선까지 증류수로 채우고, 교반하여 35 중량%의 이산화염소나트륨 용액을 제조하였다.
제조된 35 중량%의 이산화염소나트륨 용액 200 ml를 250 ml의 비이커에 분취하고, 이곳에 삼양사 양이온교환수지(SK1BH)을 충분히 공급한 다음 5분간 교반하여 이산화염소 용액을 제조한 다음 상층액 원액을 분취하여 Na 분석을 수행하였다.
실시 예 2
이산화염소 칼륨(Potassium chlorite)을 대상으로 실험한 것으로 제외하고, 실시 예 1과 동일하게 수행하였다.
실시 예 3
10 % 농도의 이산화염소나트륨 용액을 제조한 것을 제외하고, 실시 1과 동일하게 수행하였다.
실시 예 4
1 % 농도의 이산화염소나트륨 용액을 제조한 것을 제외하고, 실시 1과 동일하게 수행하였다.
실시 예 5
스프레이 건을 준비한 후 유입라인 중간에 삼양사 양이온교환수지(SK1BH)가 충진된 트랩을 설치하고, (주)대명케미칼에서 구입한 25 %의 이산화염소나트륨 용액을 0.1 % 농도로 희석한 다음 스프레이 건 용기에 충진하고, 뚜껑을 닫은 후 손 동작을 가하여 스프레이 건 배출부에서 만들어진 이산화염소 용액을 모아 Na 분석을 위한 샘플로 하였다.
실시 예 5
스프레이 건을 준비한 후 유입라인 중간에 삼양사 양이온교환수지(SK1BH)가 충진된 트랩을 설치하고, (주)대명케미칼에서 구입한 25 %의 이산화염소나트륨 용액을 0.1 % 농도로 희석한 다음 스프레이 건 용기에 충진하고, 뚜껑을 닫은 후 손 동작을 가하여 스프레이 건 배출부에서 만들어진 이산화염소 용액을 모아 Na 분석을 위한 샘플로 하였다.
실시 예 6
배출 펌프 타입의 용기를 준비한 후 배출 펌프 유입라인 중간에 삼양사 양이온교환수지(SK1BH)가 충진된 트랩을 설치하고, (주)대명케미칼에서 구입한 25 %의 이산화염소나트륨 용액을 0.01 ppm 농도로 희석한 다음 스프레이 건 용기에 충진하고, 뚜껑을 닫은 후 손으로 누름 버튼을 가하여 배출 펌프 배출부에서 만들어진 이산화염소 용액을 모아 Na 분석을 위한 샘플로 하였다.
실시 예 7
준비된 유리 컬럼 안에 삼양사 양이온교환수지(SK1BH)를 충진시키고, (주)대명케미칼에서 구입한 25 %의 이산화염소나트륨 용액을 5 % 농도로 희석한 용액을 컬럼 안에 통과시켜 이산화염소 용액을 제조하고, 이의 용액을 Na 분석을 위한 샘플로 하였다.
비교 예 1~7
종래의 방법과 같이 실시 예 1~7에서 준비된 이산화염소염 용액을 1/5로 희석된 황산을 이용하여 pH를 5.5의 약산으로 제공하여 이산화염소 용액을 제조하고, 이에 대한 Na분석을 위한 샘플로 하였다.
비교 예 1~7 및 실시 예 1~7의 Na 분석은 Thermo Scientific iCAP 6500 duo Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer(ICP-AES)에 의해 측정하였으며, 이에 대한 분석결과를 표 1에 나타내었다.
구분 분석항목
Na K
실시 예 1 N.D. -
실시 예 2 - N.D.
실시 예 3 N.D. -
실시 예 4 N.D. -
실시 예 5 N.D. -
실시 예 6 N.D. -
실시 예 7 N.D. -
비교 예 1 8.7 % -
비교 예 2 - 8.8
비교 예 3 2.5 % -
비교 예 4 0.23 % -
비교 예 5 240 ppm -
비교 예 6 N.D(예상치: 0.0025 ppm) -
비교 예 7 1.2 % -
주: N.D.는 non-detectable을 의미하며, 상기 Na 및 K의 검출한계는 0.01 ppm임.
표 1에서 나타낸 바와 같이 종래의 방법인 비교 예 1~7을 살펴보면 비교 예 6에서는 ICP의 검출한계 이하의 농도로 함유되어 있어 검출할 수 없었으며, 그 밖의 비교 예 1~5와 비교 예 7과 같이 종래의 방법을 동원한 이산화염소 용액을 제조할 경우 많은 량의 나트륨의 부산물이 형성됨을 확인할 수 있었으며, 비교 예 1~5와 비교 예 7에서는 이산화염소나트륨의 분자량 대비 나트륨의 분자량으로 환산하여 나트륨의 이론치 값과 실제 값을 비교한 결과 나트륨의 농도는 이론치 값과 유사한 농도로 검출됨을 확인하였다. 반면 본 발명의 실시 예 1~7에서는 Na이 전혀 검출되지 않음에 따라 본원의 방법에 의하면 이산화염소 용액 상에 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 이산화염소(Chlorite, ClO2)을 제조할 수 있음을 확인하였다.
따라서 본 발명을 통해 종래 방법에 의해 만들어지는 이산화염소의 문제를 충분히 해결할 수 있어 백화현상이 발생하지 않으면서 인체의 건강에 악영향을 끼치지 않는 식품 분야 및 위생분야 등 다양한 분야에 널리 이용될 수 있다는 큰 장점을 확인하였다.
100: 스프레이 건 200: 이산화염소 배출부
300: 작동부 400: 펌프 몸체부
500: 양이온교환수지 저장부 600: 수중용해된 이산화염소염 저장부
700: 수동배출 펌프 800: 누름 버튼
900: 동력 수중펌프

Claims (5)

  1. 식품의 보관이나 관리, 정수과정 중 소독, 살균, 제균 효과를 제공하기 위해 이산화염소 용액 중 금속이온(Metal ions)이나 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻기 위한 순수 이산화염소 수용액의 제조방법에 있어서,
    이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계로 이산화염소나트륨(NaClO2)이나 이산화염소칼륨(KClO2) 중에서 선택되는 이산화염소 염이 0.01 ppm 내지는 35중량%의 농도로 희석시키는 공정이 포함되고,
    수중에 희석된 이산화염소염 중에 포함된 양이온을 제거시키기 위해 이송수단에 의해 양이온교환수지와 접촉시키는 이온교환접촉단계에서 이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시할 때 R-SO3H 또는 R-COOH로 표시되는 양이온교환수지가 사용되어 이산화염소염 중의 양이온만 흡착, 제거시키는 공정이 포함되며,
    상기 이온교환접촉단계를 통하여 양이온이 제거된 순수 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계는 양이온교환수지를 이용한 이온교환 방법에 의해 만들어진 순수 이산화염소(ClO2)가 0.01 ppm 내지는 5중량%의 농도로 조절되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 수용액의 제조방법.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 식품의 보관이나 관리, 정수과정 중 소독, 살균, 제균 효과를 제공하기 위해 이산화염소 용액 중 금속이온(Metal ions)이나 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻기 위한 제조장치에 있어서,
    이산화염소염을 물에 희석시키기 위해 이산화염소나트륨(NaClO2)이나 이산화염소칼륨(KClO2) 중에서 선택되는 이산화염소 염이 0.01 ppm 내지는 35중량%의 농도로 희석되는 이산화염소염 희석조와
    상기 희석조에서 희석된 이산화염소염을 수중펌프, 무동력펌프, 스프레이 건(Spray gun), 배출펌프 중에서 선택되는 이송수단에 의해 양이온교환수지와 접촉시켜 이온교환방법에 의해 양이온을 제거하기 위해 이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시할 때 R-SO3H 또는 R-COOH로 표시되는 양이온교환수지가 사용되어 이산화염소염 중의 양이온만 흡착, 제거하도록 기능하는 이온교환반응조와
    상기 이온교환반응조를 거쳐 양이온이 제거된 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절은 순수 이산화염소(ClO2)가 0.01 ppm 내지는 5중량%의 농도로 조절되는 농도조절조를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 수용액 제조장치.
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