KR102369884B1 - Chlorine dioxide generating device and chlorine dioxide generating method - Google Patents

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마사히코 오스미
카네후사 하라
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Abstract

이산화염소 발생 장치는, 전기 분해부(11), 버블링 가스 공급부(12), 가스 회수부(14), 및 전기 분해부(11)와 가스 회수부(14) 사이에서, 전해액이 순환하는 순환 회로를 형성하도록, 전기 분해부(11)와 가스 회수부(14)를 접속시키는 제1 유로 및 제2 유로를 구비한다. 버블링 가스 공급부(12)는 상기 제1 유로 내의 위치로서, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링에 의해, 순환 회로 내의 전해액이 전기 분해부(11)로부터 상기 제1 유로를 개재하여 가스 회수부(14)로 흐르도록, 전해액의 흐름을 발생시키는 위치에 배치되어 있다.The chlorine dioxide generator includes an electrolysis unit 11 , a bubbling gas supply unit 12 , a gas recovery unit 14 , and a circulation in which an electrolyte solution circulates between the electrolysis unit 11 and the gas recovery unit 14 . A first flow path and a second flow path for connecting the electrolytic unit 11 and the gas recovery unit 14 are provided so as to form a circuit. The bubbling gas supply unit 12 is a position in the first flow path, and by bubbling by the bubbling gas supply device 40, the electrolyte in the circulation circuit is transferred from the electrolysis unit 11 through the first flow path. It is arrange|positioned at the position which generate|occur|produces the flow of electrolyte solution so that it may flow to the gas recovery part 14.

Description

이산화염소 발생 장치 및 이산화염소 발생 방법Chlorine dioxide generating device and chlorine dioxide generating method

본 발명은 이산화염소 발생 장치 및 이산화염소 발생 방법, 특히 아염소산염을 포함하는 용액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 장치 및 이산화염소 발생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating chlorine dioxide and a method for generating chlorine dioxide, in particular, to a chlorine dioxide generator for generating chlorine dioxide by electrolyzing a solution containing chlorite, and a method for generating chlorine dioxide.

종래부터, 아염소산염을 포함하는 전해액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 장치가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 이산화염소 발생 장치는, 전극을 구비한 전해조와, 전기 분해에 의해 발생하여 전해액에 용해된 이산화염소를 탈기하기 위해 전해조 내의 당해 전해액에 탈기용 가스(버블링 가스)를 공급하기 위한 탈기관(버블링 가스 공급 장치)을 구비하고, 전해액을 전기 분해함으로써 발생한 이산화염소를 전해조 내에서 탈기하여 이산화염소 가스를 얻는 이산화염소 발생 장치가 개시되어 있다.Conventionally, the chlorine dioxide generator which generates chlorine dioxide by electrolyzing the electrolyte solution containing chlorite is known. For example, the chlorine dioxide generator described in Patent Document 1 includes an electrolytic cell equipped with an electrode, and a degassing gas (bubbling gas) in the electrolytic solution in the electrolytic cell to degas the chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolytic solution. ) is provided, and chlorine dioxide generated by electrolyzing an electrolyte solution is degassed in an electrolytic cell to obtain chlorine dioxide gas.

일본 특허 제5469601호 공보Japanese Patent No. 5469601 Publication

그런데, 이산화염소는 수용성이 높아, 아염소산염을 포함하는 전해액을 전기 분해하여 이산화염소를 발생시키는 경우, 이산화염소는 전극 표면, 특히 양극 표면에서 발생한 후, 곧바로 전해액에 용해된다. 이 때문에, 탈기 효율이 열악하면 전해액 중의 이산화염소의 체류 시간이 길어지고, 부반응이 진행됨으로써 이산화염소의 회수 효율이 저하된다.However, chlorine dioxide has high water solubility, and when generating chlorine dioxide by electrolyzing an electrolyte containing chlorite, chlorine dioxide is immediately dissolved in the electrolyte after being generated on the surface of the electrode, particularly the surface of the anode. For this reason, when the degassing efficiency is poor, the residence time of chlorine dioxide in the electrolytic solution becomes long, and as a side reaction advances, the recovery efficiency of chlorine dioxide falls.

특허문헌 1에 기재된 바와 같은 이산화염소 발생 장치에서는, 전해조 내의 전해액에 버블링 가스를 공급함으로써, 전해액에 용해된 이산화염소를 탈기하여, 당해 전해액에서의 이산화염소 농도를 저하시키도록 하고 있다.In the chlorine dioxide generator as described in Patent Document 1, by supplying a bubbling gas to the electrolytic solution in the electrolytic cell, chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution is degassed to reduce the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution.

그러나, 전해조 내의 전해액에 버블링 가스를 공급하는 것과 같은 구성에서는, 전해조 내에서 전해액이 순환하기 어렵기 때문에, 버블링을 행하고 있는 부분에 대해서는, 전해액에서의 이산화염소 농도를 저하시킬 수 있지만, 상기 부분 이외의 부분에 대해서는 전해액에서의 이산화염소 농도를 저하시키기 어렵다.However, in a configuration such as supplying bubbling gas to the electrolytic solution in the electrolytic cell, it is difficult for the electrolytic solution to circulate in the electrolytic cell. About parts other than a part, it is difficult to reduce the chlorine dioxide concentration in electrolyte solution.

또한, 양극 표면에서 발생한 이산화염소를 신속하게 탈기하여, 전해액에서의 이산화염소 농도의 상승을 억제하기 위해, 버블링 가스 공급 장치를 양극의 근방에 배치하면, 전극 사이에 기포가 들어갔을 때 전해액의 겉보기 전기 저항이 상승하는 것 이외에도, 전극 표면에 기포가 부착된 경우 유효 전극 면적이 저하됨으로써 과전압이 상승하여 전해 전압의 상승을 일으키고, 경우에 따라서는 부반응이 진행될 우려가 있다.In addition, in order to quickly degas the chlorine dioxide generated on the surface of the anode and suppress the increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolyte, if a bubbling gas supply device is placed near the anode, when bubbles enter between the electrodes, In addition to an increase in the apparent electrical resistance, when bubbles are attached to the electrode surface, the effective electrode area decreases, thereby increasing the overvoltage, causing an increase in the electrolytic voltage, and in some cases, there is a possibility that a side reaction may proceed.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는 전해액에서의 이산화염소 농도를 신속하게 저하시켜, 이산화염소의 생성 효율을 향상시키는 것에 있다.The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to rapidly lower the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution and to improve the chlorine dioxide production efficiency.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아염소산염 수용액을 포함하는 전해액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 장치를 대상으로 하여, 상기 전해액을 전기 분해하기 위한 전극이 배치된 전기 분해부와, 버블링 가스 공급 장치에 의해 상기 전해액에 버블링 가스를 공급하여, 상기 전해액에 대해 버블링을 행하기 위한 버블링 가스 공급부와, 상기 전기 분해부 및 상기 버블링 가스 공급부보다 상측에 위치하며, 상기 버블링 가스 공급 장치에 의한 버블링에 의해 상기 전해액으로부터 탈기되는 이산화염소를 회수하기 위한 가스 회수부와, 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부 사이에서 상기 전해액이 순환하는 순환 회로가 형성되도록, 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부를 접속시키는 제1 유로 및 제2 유로를 구비하고, 상기 버블링 가스 공급부는 상기 제1 유로 내의 위치로서, 상기 버블링 가스 공급 장치에 의한 버블링에 의해, 상기 순환 회로 내의 전해액이 상기 전기 분해부로부터 상기 제1 유로를 개재하여 상기 가스 회수부로 흐르도록, 상기 전해액의 흐름을 발생시키는 위치에 배치되어 있는 구성으로 했다.In order to solve the above problems, the present invention aims at a chlorine dioxide generator for generating chlorine dioxide by electrolyzing an electrolyte solution containing an aqueous chlorite solution, and an electrolysis unit in which an electrode for electrolyzing the electrolyte solution is disposed; , A bubbling gas supply unit for supplying bubbling gas to the electrolyte solution by a bubbling gas supply device and bubbling the electrolyte solution, and the electrolysis unit and the bubbling gas supply unit are located above, A gas recovery unit for recovering chlorine dioxide degassed from the electrolyte by bubbling by the bubbling gas supply device, and a circulation circuit in which the electrolyte circulates between the electrolysis unit and the gas recovery unit are formed, and a first flow path and a second flow path for connecting the electrolysis unit and the gas recovery unit, wherein the bubbling gas supply unit is a position in the first flow path and is generated by bubbling by the bubbling gas supply device. It was set as the structure arrange|positioned at the position which generate|occur|produces the flow of the said electrolyte solution so that the electrolyte solution in a circulation circuit may flow from the said electrolysis part to the said gas recovery part via the said 1st flow path.

이 구성에 의하면, 상기 순환 회로에 있어서, 버블링 가스 공급 장치에 의해 공급되는 버블링 가스의 가스 리프트 효과에 의해 전해액의 순환이 일어난다. 구체적으로는, 순환 회로의 전해액은 제1 유로 내의 위치에 배치된 버블링 가스 공급부에서 버블링 가스가 공급되어 기포를 포함함으로써, 겉보기 비중이 가벼워지기 때문에, 제1 유로 내를 상승하도록 흐른다. 한편, 가스 회수부에서는, 버블링 가스가 전해액의 액면에서 파열되어 전해액 중으로부터 분리(기액 분리)되기 때문에, 버블링 가스가 분리된 후의 전해액은 상대적으로 비중이 커져, 제2 유로 내를 하강하도록 흐른다. 이로써, 순환 회로에 있어서 전해액의 순환을 발생시킬 수 있다.According to this configuration, in the circulation circuit, the circulation of the electrolyte occurs due to the gas lift effect of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device. Specifically, the electrolyte of the circulation circuit flows upward in the first flow passage because the bubbling gas is supplied from the bubbling gas supply unit disposed at a position in the first flow passage and contains bubbles, so that the apparent specific gravity becomes light. On the other hand, in the gas recovery unit, since the bubbling gas is ruptured at the liquid level of the electrolyte and separated from the electrolyte (gas-liquid separation), the electrolyte after the bubbling gas is separated has a relatively large specific gravity and descends in the second flow path. flows Thereby, in a circulation circuit, circulation of electrolyte solution can be generated.

전해액이 상술한 바와 같이 순환하기 때문에, 전기 분해부 내에서 전해액을 전기 분해함으로써 발생하여, 전해액에 용해된 이산화염소는 당해 전해액의 흐름에 의해 신속하게 버블링 가스 공급부로 이동한다. 버블링 가스 공급부로 이동한 전해액에는, 버블링 가스 공급부에서 버블링이 행해진다. 전해액에 용해된 이산화염소는 기액 평형의 관계에 따라, 이산화염소 가스로서 상기 전해액으로부터 탈기된다. 탈기된 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포는 상기 전해액의 흐름에 의해, 제1 유로 내를 가스 회수부를 향해 흐른다. 제1 유로 내에 있어서, 버블링 가스 공급부로부터 가스 회수부를 향해 전해액이 흐르는 동안은 이산화염소는 전해액으로부터 계속 탈기된다. 전해액이 버블링 가스의 기포와 함께 가스 회수부에 도달하면, 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포는 가스 회수부 내의 액면에서 파열되어, 가스 회수부의 상측으로 이동하는 한편, 상기 버블링 가스의 기포가 빠진 전해액은 제2 유로를 통해 전기 분해부를 향해 흘러 간다. 이로써, 이산화염소를 회수할 수 있는 한편, 전해액을 다시 전기 분해할 수 있다.Since the electrolytic solution circulates as described above, chlorine dioxide generated by electrolyzing the electrolytic solution in the electrolytic solution and dissolved in the electrolytic solution moves quickly to the bubbling gas supply section by the flow of the electrolytic solution. The electrolyte solution moved to the bubbling gas supply unit is bubbled by the bubbling gas supply unit. Chlorine dioxide dissolved in the electrolyte solution is degassed from the electrolyte solution as chlorine dioxide gas according to the gas-liquid equilibrium relationship. The bubbles of the bubbling gas containing the degassed chlorine dioxide flow toward the gas recovery unit in the first flow path by the flow of the electrolyte. In the first flow path, chlorine dioxide is continuously degassed from the electrolyte while the electrolyte flows from the bubbling gas supply unit toward the gas recovery unit. When the electrolyte reaches the gas recovery unit together with the bubbles of the bubbling gas, the bubbles of the bubbling gas containing chlorine dioxide rupture at the liquid level in the gas recovery unit and move to the upper side of the gas recovery unit, while the bubbling gas The bubble-free electrolyte flows toward the electrolysis unit through the second flow path. Thereby, while chlorine dioxide can be recovered, the electrolytic solution can be electrolyzed again.

따라서, 버블링에 의해, 순환 회로 내의 전해액이 전기 분해부로부터 제1 유로를 개재하여 가스 회수부로 흐르는 흐름을 발생시킴으로써, 전해액 전체를 순환 회로 내에서 순환시켜, 이산화염소가 용해된 전해액을 신속하게 버블링 가스 공급부로 이동시킬 수 있기 때문에, 전기 분해부 내의 전해액의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전해액에 용해된 이산화염소를 버블링 가스 공급부로부터 가스 회수부에 이르기까지 탈기하고, 가스 회수부에서 이산화염소 가스로서 회수함으로써, 이산화염소 농도가 높은 전해액이 다시 전기 분해부로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 전해액에서의 이산화염소 농도를 신속하게 저하시켜, 이산화염소의 생성 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, by bubbling, the electrolytic solution in the circulation circuit generates a flow from the electrolysis unit to the gas recovery unit through the first flow path, thereby circulating the entire electrolytic solution in the circulation circuit and rapidly dissolving the electrolytic solution in chlorine dioxide. Since it can move to a bubbling gas supply part, it can suppress that the chlorine dioxide concentration of the electrolyte solution in an electrolysis part becomes high. In addition, by degassing the chlorine dioxide dissolved in the electrolyte from the bubbling gas supply unit to the gas recovery unit and recovering it as chlorine dioxide gas in the gas recovery unit, the electrolyte solution with a high chlorine dioxide concentration is prevented from flowing back into the electrolysis unit. can As a result, the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution can be quickly reduced, and the chlorine dioxide production efficiency can be improved.

또한, 버블링 가스 공급부는 제1 유로 내의 위치에 배치되어 있기 때문에, 전극 사이에 기포가 들어가는 것에 의한, 전해액의 겉보기 전기 저항의 상승이나, 전해 전압의 상승에 의한 부반응의 발생을 방지할 수 있다.In addition, since the bubbling gas supply unit is disposed at a position in the first flow path, it is possible to prevent an increase in the apparent electrical resistance of the electrolyte due to air bubbles entering between the electrodes and the occurrence of a side reaction due to an increase in the electrolysis voltage. .

상기 이산화염소 발생 장치의 일 실시형태에서는, 상기 순환 회로는 상하 방향으로 연장되는 한 쌍의 상하 배관의 상단부끼리 및 하단부끼리를, 가로 방향으로 연장되는 가로 배관을 개재하여 각각 접속시켜 형성된 회로이며, 상기 제1 유로는, 상기 한 쌍의 상하 배관 중 한쪽의 상하 배관 및 상기 한 쌍의 상하 배관의 상단부끼리를 접속시키는 상측 가로 배관을 적어도 포함하고, 상기 제2 유로는 상기 한 쌍의 상하 배관 중 다른 한쪽의 상하 배관을 적어도 포함하고 있으며, 상기 가스 회수부는 상기 다른 한쪽의 상하 배관과 상기 상측 가로 배관의 접속 부분에 배치되어 있고, 상기 버블링 가스 공급부는 상기 제1 유로의 상하 방향 중앙부 또는 당해 중앙부보다 하측 부분에 배치되어 있다.In one embodiment of the chlorine dioxide generator, the circulation circuit is a circuit formed by connecting upper and lower ends of a pair of upper and lower pipes extending in the vertical direction, respectively, via a horizontal pipe extending in the horizontal direction, The first flow path includes at least one of the upper and lower pipes of the pair of upper and lower pipes and an upper horizontal pipe connecting upper ends of the pair of upper and lower pipes, and the second flow path includes at least one of the pair of upper and lower pipes. at least the other upper and lower pipe, wherein the gas recovery part is disposed at a connection part between the other upper and lower pipe and the upper horizontal pipe, and the bubbling gas supply part is located in the vertical center of the first flow path or the It is arranged in the lower part than the central part.

이 구성에 의해, 버블링 가스 공급부가, 제1 유로의 상하 방향 중앙부 또는 당해 중앙부보다 하측 부분에 배치되어 있기 때문에, 순환 회로의 가능한 한 낮은 높이 위치에서 버블링 가스를 공급하게 되어, 버블링 가스의 가스 리프트 효과에 의한 전해액의 흐름을 발생시키기 쉬워진다. 또한, 가스 회수부가 다른 한쪽의 상하 배관과 상측 가로 배관의 접속 부분에 배치되어 있기 때문에, 가스 회수부에서 기액 분리된 전해액은 기액 분리된 후 곧바로 제2 유로를 형성하는 상하 배관을 지나게 되어, 전해액이 제2 유로를 개재하여 전기 분해부를 향해 흐르기 쉬워진다. 이 결과, 이산화염소의 생성 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.With this configuration, since the bubbling gas supply unit is disposed at the upper and lower central portion of the first flow path or at a portion lower than the central portion, the bubbling gas is supplied at a position as low as possible in the circulation circuit, so that the bubbling gas is supplied. It becomes easy to generate the flow of electrolyte due to the gas lift effect of In addition, since the gas recovery unit is disposed at the connecting portion of the other upper and lower pipe and the upper horizontal pipe, the electrolyte separated from the gas and liquid in the gas recovery unit passes through the upper and lower pipes forming the second flow path immediately after the gas-liquid separation, and the electrolyte solution It becomes easy to flow toward the electrolysis part through this 2nd flow path. As a result, the production efficiency of chlorine dioxide can be further improved.

상기 이산화염소 발생 장치의 다른 실시형태에서는, 상기 순환 회로는 상기 제1 유로를 내관으로 하고, 상기 제2 유로를 외관으로 하는 이중관 형상의 배관에 의해 형성되어 있으며, 상기 이중관 형상의 배관은 상하 방향으로 연장되도록 배치되어 있고, 상기 전기 분해부는 상기 이중관 형상의 배관의 하측 단부에 배치되어 있으며, 상기 가스 회수부는 상기 이중관 형상의 배관의 상측 단부에 배치되어 있고, 상기 버블링 가스 공급부는 상기 제1 유로의 길이 방향에 있어서 상기 전기 분해부에 가까운 쪽의 부분에 배치되어 있다.In another embodiment of the chlorine dioxide generator, the circulation circuit is formed by a double pipe-shaped pipe having the first flow path as an inner pipe and the second flow path as an outer pipe, and the double pipe-shaped pipe is in the vertical direction , the electrolysis unit is disposed at the lower end of the double pipe-shaped pipe, the gas recovery unit is disposed at the upper end of the double pipe-shaped pipe, and the bubbling gas supply unit is the first It is arrange|positioned in the part near the said electrolysis part in the longitudinal direction of a flow path.

이 구성에 의해, 장치 전체의 구성을 수평 방향에 있어서 컴팩트하게 할 수 있다. 또한, 버블링 가스 공급부가 상기 제1 유로의 길이 방향에 있어서 전기 분해부에 가까운 쪽의 위치에 배치되어 있기 때문에, 순환 회로의 가능한 한 낮은 높이 위치에서 버블링 가스를 공급하게 되어, 가스 리프트 효과에 의한 전해액의 흐름을 발생시키기 쉬워진다.According to this structure, the structure of the whole apparatus can be made compact in a horizontal direction. Further, since the bubbling gas supply unit is disposed at a position closer to the electrolysis unit in the longitudinal direction of the first flow path, the bubbling gas is supplied at a position as low as possible in the circulation circuit, resulting in a gas lift effect. It becomes easy to generate|occur|produce the flow of electrolyte solution by

상기 다른 실시형태에서는, 상기 버블링 가스 공급 장치는, 상기 전해액을 상기 순환 회로 내에서 순환시킬 때, 1.5L/min 이상의 유량으로 상기 버블링 가스를 공급하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.In the other embodiment, the bubbling gas supply device is preferably configured to supply the bubbling gas at a flow rate of 1.5 L/min or more when the electrolyte is circulated in the circulation circuit.

특히, 상기 일 실시형태 및 상기 다른 실시형태에서는, 상기 버블링 가스 공급 장치는, 상기 전해액을 상기 순환 회로 내에서 순환시킬 때, 4.0L/min 이상의 유량으로 상기 버블링 가스를 공급하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.In particular, in the one embodiment and the other embodiments, the bubbling gas supply device is configured to supply the bubbling gas at a flow rate of 4.0 L/min or more when the electrolyte is circulated in the circulation circuit. it is preferable

이 구성에 의해, 전해액에 용해된 이산화염소를 탈기하기 위해 필요한 버블링 가스를 전해액에 공급하면서, 버블링 가스의 가스 리프트 효과에 의해, 전해액이 순환 회로 내를 순환할 수 있을 만큼의, 당해 전해액의 흐름을 발생시킬 수 있으며, 이 결과, 이산화염소의 생성 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.With this configuration, while supplying the bubbling gas necessary for degassing the chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution to the electrolytic solution, the electrolytic solution is sufficient to circulate in the circulation circuit due to the gas lift effect of the bubbling gas. It is possible to generate a flow of, as a result, it is possible to further improve the production efficiency of chlorine dioxide.

상기 이산화염소 발생 장치에 있어서, 상기 순환 회로에 접속되어, 상기 순환 회로를 순환하는 상기 전해액의 일부를 폐액으로서 회수하는 폐액 회수 장치를 추가로 포함하고, 상기 폐액 회수 장치는 활성탄 필터를 갖고, 회수한 상기 전해액을 당해 활성탄 필터를 통과시킨 후, 외부로 배출하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.In the chlorine dioxide generator, it is connected to the circulation circuit, and further comprises a waste liquid recovery device for recovering a part of the electrolyte circulating in the circulation circuit as a waste solution, wherein the waste solution recovery device has an activated carbon filter, It is preferable that the electrolyte solution is configured to be discharged to the outside after passing through the activated carbon filter.

즉, 전기 분해를 계속하면, 전해액에서의 이산화염소의 원료가 되는 아염소산 이온의 농도가 저하되기 때문에, 아염소산 이온을 소정의 농도로 포함하는 전해액을 새로 추가할 필요가 있다. 이로써, 상기 순환 회로 내의 전해액이 증가하게 되기 때문에, 전해액이 증가한 분만큼, 상기 순환 회로 내의 전해액을 당해 순환 회로 밖으로 배출할 필요가 있다. 순환 회로 밖으로 배출된 전해액은 그 후 하수 방류되기 때문에, 아염소산 이온을 처리하여, 생물 화학적 산소 요구량(BOD)을 하수 방류기준 이하로 낮추는 것이 바람직하다. 이에, 활성탄 필터를 갖는 폐액 회수 장치를 이용하여, 상기 활성탄 필터에 의해 아염소산 이온을 환원 처리함으로써, 순환 회로 밖으로 배출된 전해액을 하수 방류할 수 있다.That is, if the electrolysis is continued, the concentration of chlorite ions serving as raw materials for chlorine dioxide in the electrolyte will decrease, so it is necessary to newly add an electrolyte containing chlorite ions at a predetermined concentration. Thereby, since the electrolyte solution in the said circulation circuit increases, the electrolyte solution in the said circulation circuit needs to be discharged|emitted out of the said circulation circuit by the amount by which the electrolyte solution increased. Since the electrolyte discharged out of the circulation circuit is discharged to sewage thereafter, it is desirable to lower the biochemical oxygen demand (BOD) below the sewage discharge standard by treating chlorite ions. Accordingly, by using a waste liquid recovery device having an activated carbon filter and reducing chlorite ions by the activated carbon filter, the electrolyte solution discharged out of the circulation circuit can be discharged as sewage.

본 발명의 다른 양태는, 아염소산염 수용액을 포함하는 전해액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 방법의 발명이며, 상기 전해액에 대해 전기 분해를 행하기 위한 전기 분해부와, 상기 전해액에 대해 버블링을 행하기 위한 버블링 가스 공급부와, 버블링에 의해 상기 전해액으로부터 탈기된 이산화염소를 회수하기 위한 가스 회수부와, 상기 버블링 가스 공급부가 배치되며 또한 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부를 접속시키는 제1 유로와, 상기 제1 유로와는 별도로 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부를 접속시키는 제2 유로를 구비한 순환 회로 내에서, 상기 전해액에 대해 버블링을 행하고, 상기 전해액이 상기 전기 분해부로부터 상기 제1 유로를 개재하여 상기 가스 회수부까지 흐르는 상기 전해액의 흐름을 발생시켜, 상기 순환 회로 내에서 상기 전해액을 순환시키는 순환 공정과, 상기 전해액을 전기 분해하여 이산화염소를 발생시키는 공정과, 발생한 이산화염소를 전기 분해된 전해액으로부터 탈기하는 탈기 공정과, 탈기된 이산화염소를 회수하는 회수 공정을 포함하는 것이다.Another aspect of the present invention is the invention of a chlorine dioxide generation method for generating chlorine dioxide by electrolyzing an electrolyte solution containing an aqueous chlorite solution, an electrolysis unit for performing electrolysis on the electrolyte solution, and the electrolyte solution A bubbling gas supply unit for bubbling, a gas recovery unit for recovering degassed chlorine dioxide from the electrolyte by bubbling, and the bubbling gas supply unit are disposed, and the electrolysis unit and the gas recovery unit are provided. In a circulation circuit having a first flow path for connecting, and a second flow path for connecting the electrolysis unit and the gas recovery unit separately from the first flow path, bubbling is performed on the electrolytic solution, and the electrolytic solution is discharged from the electricity A circulation step of generating a flow of the electrolyte solution flowing from the decomposition unit to the gas recovery unit through the first flow path to circulate the electrolyte solution in the circulation circuit, and a step of electrolyzing the electrolyte solution to generate chlorine dioxide And, a degassing step of degassing the generated chlorine dioxide from the electrolyzed electrolyte solution, and a recovery step of recovering the degassed chlorine dioxide.

상기 구성에서도, 전해액 전체를 순환 회로 내에서 순환시키고, 이산화염소가 용해된 전해액을 신속하게 버블링 가스 공급부로 이동시킴으로써, 전기 분해부 내의 전해액의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있으며, 전해액에서의 이산화염소 농도를 신속하게 저하시켜, 이산화염소의 생성 효율을 향상시킬 수 있다.Even in the above configuration, by circulating the entire electrolyte in the circulation circuit and rapidly moving the electrolyte in which chlorine dioxide is dissolved to the bubbling gas supply unit, it is possible to suppress the increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolyte in the electrolysis unit, and in the electrolyte By rapidly lowering the concentration of chlorine dioxide, it is possible to improve the production efficiency of chlorine dioxide.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치 및 이산화염소 발생 방법에 의하면, 전해액이 전기 분해부와 가스 회수부 사이에서 순환하는 순환 회로가 형성되고, 버블링 가스 공급 장치에 의한 버블링에 의해, 순환 회로 내의 전해액이 전기 분해부로부터 제1 유로를 개재하여 가스 회수부로 흐르는 상기 전해액의 흐름을 발생시키기 때문에, 전기 분해에 의해 발생한 이산화염소가 용해된 전해액을 신속하게 버블링 가스 공급부로 이동시킴으로써, 전기 분해부 내의 전해액에서의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전기 분해에 의해 생성되어 전해액에 용해된 이산화염소를 가스 회수부에서 회수되기까지의 동안 전해액으로부터 탈기함으로써, 이산화염소 농도가 높은 전해액이 다시 전기 분해부로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 전해액에서의 이산화염소 농도를 신속하게 저하시켜, 이산화염소의 생성 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the chlorine dioxide generating device and the chlorine dioxide generating method according to the present invention, a circulation circuit in which the electrolyte circulates between the electrolysis unit and the gas recovery unit is formed, and the bubbling by the bubbling gas supply device is As a result, the electrolyte in the circulation circuit generates a flow of the electrolyte flowing from the electrolysis unit to the gas recovery unit via the first flow path, so the electrolyte solution in which chlorine dioxide generated by the electrolysis is dissolved is quickly moved to the bubbling gas supply unit. By doing so, it can suppress that the chlorine dioxide concentration in the electrolyte solution in an electrolysis part becomes high. In addition, by degassing the chlorine dioxide generated by the electrolysis and dissolved in the electrolyte from the electrolyte until it is recovered by the gas recovery unit, it is possible to suppress the introduction of the electrolyte having a high chlorine dioxide concentration into the electrolysis unit again. As a result, the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution can be quickly reduced, and the chlorine dioxide production efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 상기 이산화염소 발생 장치를 이용했을 때의, 전해액 중의 아염소산 이온 농도에 대한 이산화염소의 생성 효율을 나타내는 그래프이다.
도 3은 상기 이산화염소 발생 장치를 이용했을 때의, 버블링 가스의 유량에 대한 이산화염소의 생성 효율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 5는 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치를 이용했을 때의, 전해액 중의 아염소산 이온 농도에 대한 이산화염소의 생성 효율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치를 이용했을 때의, 버블링 가스의 유량에 대한 이산화염소의 생성 효율을 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the structure of the chlorine dioxide generator which concerns on Embodiment 1 of this invention.
Fig. 2 is a graph showing the production efficiency of chlorine dioxide with respect to the concentration of chlorite ions in the electrolytic solution when the chlorine dioxide generator is used.
3 is a graph showing the chlorine dioxide production efficiency with respect to the flow rate of the bubbling gas when the chlorine dioxide generator is used.
4 is a schematic diagram showing the configuration of a chlorine dioxide generator according to the second embodiment.
5 is a graph showing the production efficiency of chlorine dioxide with respect to the concentration of chlorite ions in the electrolytic solution when the chlorine dioxide generator according to the second embodiment is used.
6 is a graph showing the chlorine dioxide production efficiency with respect to the flow rate of the bubbling gas when the chlorine dioxide generator according to the second embodiment is used.

(실시형태 1)(Embodiment 1)

이하, 본 발명의 실시형태 1을 도면에 기초하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 1 of this invention is described in detail based on drawing.

도 1은 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치(1)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 이 이산화염소 발생 장치(1)는 아염소산염으로서의 아염소산나트륨(NaClO2) 수용액을 포함하는 전해액을 전기 분해함으로써, 이산화염소(ClO2)를 발생시키는 장치로서, 병원 등 불특정 다수의 사람이 모이는 장소에 설치되는 제균 장치 내, 또는 제약 공장 등 멸균이 필요한 장소에 설치되는 멸균 장치 내에 배치된다.1 schematically shows the configuration of a chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment. This chlorine dioxide generator 1 is a device for generating chlorine dioxide (ClO 2 ) by electrolyzing an electrolyte containing an aqueous solution of sodium chlorite (NaClO 2 ) as chlorite, and is a place where an unspecified number of people gather, such as a hospital. It is placed in a sterilization device installed in a sterilization device or a sterilization device installed in a place requiring sterilization, such as a pharmaceutical factory.

이산화염소 발생 장치(1)는 상기 전해액을 전기 분해하기 위한 전극(31, 32)이 배치된 전기 분해부(11)와, 당해 전기 분해부(11)에서 전기 분해된 전해액으로부터 이산화염소를 탈기하기 위해, 당해 전해액에 버블링 가스를 공급하기 위한 버블링 가스 공급부(12)와, 전해액의 pH를 측정하기 위한 pH 측정부(13)와, 전해액으로부터 탈기된 이산화염소를 회수하기 위한 가스 회수부(14)를 갖고 있다.The chlorine dioxide generator 1 includes an electrolysis unit 11 provided with electrodes 31 and 32 for electrolyzing the electrolyte, and degassing chlorine dioxide from the electrolyte electrolyzed in the electrolysis unit 11. For this purpose, a bubbling gas supply unit 12 for supplying bubbling gas to the electrolyte solution, a pH measurement unit 13 for measuring the pH of the electrolyte solution, and a gas recovery unit for recovering degassed chlorine dioxide from the electrolyte solution ( 14) has.

각 부(11∼14)는, 전해액이, 전기 분해부(11), 버블링 가스 공급부(12), pH 측정부(13) 및 가스 회수부(14)를 지나 순환하는 순환 회로(10)가 형성되도록, 복수의 배관(15∼18)에 의해 서로 연결되어 있다. 구체적으로는, 전기 분해부(11)와 버블링 가스 공급부(12)가 제1 배관(15)에 의해 연결되고, 버블링 가스 공급부(12)와 pH 측정부(13)가 제2 배관(16)에 의해 연결되며, pH 측정부(13)와 가스 회수부(14)가 제3 배관(17)에 의해 연결되고, 가스 회수부(14)와 전기 분해부(11)가 제4 배관(18)에 의해 연결되어 있다. 즉, 각 부(11∼14)가 배관끼리의 조인트와 같은 역할을 함으로써, 순환 회로(10)가 형성된다.Each of the units 11 to 14 includes a circulation circuit 10 in which the electrolyte circulates through the electrolysis unit 11 , the bubbling gas supply unit 12 , the pH measurement unit 13 , and the gas recovery unit 14 . They are connected to each other by a plurality of pipes 15 to 18 so as to be formed. Specifically, the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are connected by a first pipe 15 , and the bubbling gas supply unit 12 and the pH measuring unit 13 are connected to the second pipe 16 . ), the pH measuring part 13 and the gas recovery part 14 are connected by a third pipe 17 , and the gas recovery part 14 and the electrolysis part 11 are connected by a fourth pipe 18 ) are connected by That is, the circulation circuit 10 is formed by the respective parts 11 to 14 acting as a joint between pipes.

본 실시형태 1에서는, 순환 회로(10)는 각 배관(15∼18)의 축심이 동일한 연직면 내에 배치되도록 형성되어 있고, 전기 분해부(11) 및 버블링 가스 공급부(12)가 순환 회로(10)의 하측의 위치에 배치되며, pH 측정부(13) 및 가스 회수부(14)가 순환 회로(10)의 상측의 위치에 배치되어 있다. 특히, 가스 회수부(14)는 버블링 가스를 포함하여 이산화염소를 회수할 수 있도록, 순환 회로(10)의 가장 높은 높이 위치에 배치되어 있다. 순환 회로(10)에 있어서, 제1 배관(15)은 전기 분해부(11)와 버블링 가스 공급부(12)가 대략 동일한 높이 위치에 위치하도록, 가로 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 또한, 버블링 가스 공급부(12)와 가스 회수부(14)를 연결하는 배관(제2 배관(16) 및 제3 배관(17))은, 버블링 가스 공급부(12)에서 공급되는 버블링 가스로 이루어지는 기포가 가스 회수부(14)에 도달하도록 배치되어 있으며, 구체적으로는, 제2 배관(16)은 버블링 가스 공급부(12)로부터 pH 측정부(13)를 향해 연직 상측으로 연장되도록 배치되는 한편, 제3 배관(17)은 pH 측정부(13)로부터 가스 회수부(14)를 향해 가로 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 또한, 제4 배관은 전해액이 가스 회수부(14)로부터 전기 분해부(11)를 향해 흐르도록, 가스 회수부(14)로부터 전기 분해부(11)를 향해 연직 하측으로 연장되도록 배치되어 있고, 이로써, 전기 분해부(11)는 제4 배관(18)을 사이에 두고, 가스 회수부(14)의 연직 하측에 위치하도록 배치된다.In the first embodiment, the circulation circuit 10 is formed so that the shaft centers of the respective pipes 15 to 18 are arranged in the same vertical plane, and the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are connected to the circulation circuit 10 ), and the pH measuring unit 13 and the gas recovery unit 14 are arranged above the circulation circuit 10 . In particular, the gas recovery unit 14 is disposed at the highest height of the circulation circuit 10 so as to recover chlorine dioxide including the bubbling gas. In the circulation circuit 10 , the first pipe 15 is arranged to extend in the transverse direction so that the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are located at approximately the same height. In addition, the pipe (the second pipe 16 and the third pipe 17 ) connecting the bubbling gas supply unit 12 and the gas recovery unit 14 is the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12 . is arranged so that the bubbles made of On the other hand, the third pipe 17 is arranged to extend from the pH measuring unit 13 to the gas recovery unit 14 in the horizontal direction. In addition, the fourth pipe is arranged to extend vertically downward from the gas recovery unit 14 toward the electrolysis unit 11 so that the electrolyte flows from the gas recovery unit 14 toward the electrolysis unit 11, Thereby, the electrolysis part 11 is arrange|positioned so that it may be located vertically below the gas recovery part 14 with the 4th pipe 18 interposed therebetween.

이상과 같이, 제2 배관(16) 및 제4 배관(18)(한 쌍의 상하 배관)의 상단부끼리를, pH 측정부(13)를 형성하는 조인트 및 가스 회수부(14)를 형성하는 조인트를 개재하여 제3 배관(17)(가로 배관(상측 가로 배관))으로 접속시키고, 제2 배관(16) 및 제4 배관(18)의 하단부끼리를, 전기 분해부(11)를 형성하는 조인트 및 버블링 가스 공급부(12)를 형성하는 조인트를 개재하여 제1 배관(15)(가로 배관)으로 접속시킴으로써, 도 1에 나타내는 바와 같이, 순환 회로(10)에 있어서, 각 부(11∼14) 및 각 배관(15∼18)은 각 부(11∼14)가 꼭지점 부분에 위치하고, 또한 각 배관(15∼18)이 변 부분에 위치하도록, 정면에서 보아 대략 직사각 형상으로 배치된다.As described above, between the upper ends of the second pipe 16 and the fourth pipe 18 (a pair of upper and lower pipes), a joint forming the pH measuring unit 13 and a joint forming the gas recovery unit 14 . A joint that connects the third pipe 17 (horizontal pipe (upper side transverse pipe)) to the lower ends of the second pipe 16 and the fourth pipe 18 via And by connecting to the first pipe 15 (horizontal pipe) through a joint forming the bubbling gas supply section 12, as shown in Fig. 1 , in the circulation circuit 10, each section 11 to 14 ) and each pipe 15 to 18 are arranged in a substantially rectangular shape when viewed from the front so that each part 11 to 14 is located at the vertex, and each pipe 15 to 18 is located at the edge.

본 실시형태 1에서는, 제1 배관(15), 버블링 가스 공급부(12)를 형성하는 조인트, 제2 배관(16), pH 측정부(13)를 구성하는 조인트 및 제3 배관(17)이 제1 유로(80)를 구성하고 있고, 제4 배관(18)이 제2 유로(81)를 구성하고 있다.In the first embodiment, the first pipe 15 , the joint forming the bubbling gas supply unit 12 , the second pipe 16 , the joint constituting the pH measuring unit 13 , and the third pipe 17 are The first flow passage 80 is constituted, and the fourth pipe 18 constitutes the second flow passage 81 .

또한, 순환 회로(10) 내에서의 버블링 가스 공급부(12)의 위치(엄밀하게는, 후술하는 버블러(43)의 위치)는, 순환 회로(10)에서의 꼭지점의 위치, 즉, 제1 배관(15)과 제2 배관(16)의 접속 부분이 아니어도 되고, 제1 유로(80)의 상하 방향 중앙부 또는 당해 중앙부보다 하측의 위치라면, 예를 들면, 제2 배관(16) 내여도 된다. 또한, 전기 분해부(11)의 위치는 반드시 가스 회수부(14)의 연직 하측의 위치일 필요는 없고, 가스 회수부(14)보다 하측의 위치라면, 예를 들면, 제1 배관(15)과 제2 배관(16)을 접속시키는 조인트 부분의 위치여도 된다. 전기 분해부(11)를 제1 배관(15)과 제2 배관(16)을 접속시키는 조인트 부분에 배치할 때에는, 전기 분해부(11)와 버블링 가스 공급부(12)가 순환 회로(10) 내의 동일한 위치에 배치되지 않도록, 버블링 가스 공급부(12)를 제2 배관(16) 내에 배치할 필요가 있다. 또한, 가스 회수부(14)의 위치는 순환 회로(10)에서의 가장 높은 높이 위치라면, 반드시, 정면에서 보아 대략 직사각 형상의 순환 회로의 꼭지점 부분, 즉, 상하 배관으로서의 제4 배관(18)과 상측 가로 배관으로서의 제3 배관(17)의 접속 부분일 필요는 없다.In addition, the position of the bubbling gas supply part 12 (strictly, the position of the bubbler 43 mentioned later) in the circulation circuit 10 is the position of the vertex in the circulation circuit 10, that is, the first The first pipe 15 and the second pipe 16 may not be connected to each other, and if it is a central portion in the vertical direction of the first flow path 80 or a position lower than the central portion, for example, in the second pipe 16 . may be In addition, the position of the electrolysis part 11 does not necessarily need to be a position vertically lower than the gas recovery part 14, and if it is a position below the gas recovery part 14, for example, the 1st pipe 15 The position of the joint part which connects and the 2nd piping 16 may be sufficient. When the electrolysis unit 11 is disposed at the joint portion connecting the first pipe 15 and the second pipe 16 , the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are connected to the circulation circuit 10 . It is necessary to dispose the bubbling gas supply part 12 in the second pipe 16 so as not to be disposed at the same position in the interior. In addition, if the position of the gas recovery part 14 is the highest height position in the circulation circuit 10, it is necessarily a vertex portion of the circulation circuit having a substantially rectangular shape when viewed from the front, that is, the fourth pipe 18 as an upper and lower pipe. It is not necessary to be a connecting portion of the third pipe 17 as the upper transverse pipe.

전기 분해부(11)에는, 상기 전해액을 전기 분해하여 이산화염소를 발생시키기 위한 양극(31) 및 음극(32)이 배치되어 있다. 양극(31) 및 음극(32)은 직류 전원(30)에 각각 접속되어 있고, 당해 직류 전원(30)으로부터 전류 및 전압이 공급된다. 양극(31) 및 음극(32)의 재료로는, 공지의 것을 채용할 수 있지만, 특히, 양극(31)의 재료로는, 티타늄 상에 귀금속 또는 귀금속의 산화물을 피복시킨 것으로서, 보다 바람직하게는 양극(31)에서의 반응 촉매가 되는 금속을 도포한 것이 사용되고, 음극(32)의 재료로는 스테인리스, 보다 바람직하게는 티타늄이 사용된다.In the electrolysis unit 11, an anode 31 and a cathode 32 for electrolyzing the electrolytic solution to generate chlorine dioxide are disposed. The positive electrode 31 and the negative electrode 32 are respectively connected to a DC power supply 30 , and current and voltage are supplied from the DC power supply 30 . As the material of the anode 31 and the cathode 32, a known material can be employed. In particular, as the material of the anode 31, a noble metal or an oxide of a noble metal is coated on titanium, and more preferably A material coated with a metal serving as a reaction catalyst in the anode 31 is used, and as the material of the cathode 32, stainless steel, more preferably titanium, is used.

버블링 가스 공급부(12)에는, 전해액에 버블링 가스를 공급하여, 전해액에 대해 버블링을 행하기 위한 버블링 가스 공급 장치(40)의 일부가 임하고 있다. 버블링 가스 공급 장치(40)는 버블링 가스를 저류하는 가스 탱크(41)와, 버블링 가스 공급부(12) 내에 임하여, 상기 버블링 가스를 거품상으로 하여 전해액 중에 공급하는 버블러(43)와, 가스 탱크(41)와 버블러(43)를 접속시키는 에어 공급관(42)을 갖고 있다. 본 실시형태 1에서는, 버블링 가스로서 공기(에어)를 사용하고 있으며, 당해 버블링 가스는 외부로부터 가스 탱크(41) 내로 공급되도록 되어 있다. 버블러(43)에 있어서, 전해액 중에 버블링 가스가 공급되는 가스 공급구(43a)는 버블링 가스가 가능한 한 세세한 거품이 되어 전해액 중에 공급되도록, 미세공 형상으로 형성되어 있다. 가스 탱크(41)에는 에어 펌프(도시 생략)가 배치되어 있어, 당해 에어 펌프에 의해, 가스 탱크(41) 내의 공기가 에어 공급관(42)을 개재하여, 소정의 유량으로 가스 탱크(41)로부터 전해액에 공급되도록 되어 있다. 한편, 버블링 가스로는, 공기 이외에도 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있다.A part of the bubbling gas supply device 40 for supplying the bubbling gas to the electrolytic solution and bubbling the electrolytic solution is approaching the bubbling gas supply unit 12 . The bubbling gas supply device 40 includes a gas tank 41 that stores bubbling gas, and a bubbler 43 that comes into the bubbling gas supply unit 12 and supplies the bubbling gas in the form of bubbles into the electrolyte solution. and an air supply pipe 42 for connecting the gas tank 41 and the bubbler 43 . In the first embodiment, air (air) is used as the bubbling gas, and the bubbling gas is supplied into the gas tank 41 from the outside. In the bubbler 43, the gas supply port 43a to which the bubbling gas is supplied in the electrolytic solution is formed in a micropore shape so that the bubbling gas becomes as fine a bubble as possible and is supplied into the electrolytic solution. An air pump (not shown) is disposed in the gas tank 41 , and the air in the gas tank 41 is pumped through the air supply pipe 42 from the gas tank 41 at a predetermined flow rate by the air pump. It is intended to be supplied to the electrolyte. On the other hand, as the bubbling gas, an inert gas such as argon gas other than air can be used.

상기 버블링 가스 공급 장치(40)는 전해액에 대해 버블링을 행함으로써 순환 회로(10) 내의 전해액에 흐름을 발생시킨다. 구체적으로는, 순환 회로(10) 내에 있어서, 전해액이 전기 분해부(11)로부터 버블링 가스 공급부(12)를 향해 흐른 후, 버블링 가스 공급부(12)로부터 가스 회수부(14)를 향해 흐르는(즉, 도 1에 있어서, 순환 회로(10)를 시계 회전 방향으로 흐르는) 흐름을 발생시키고 있다. 상세하게는 후술하지만, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링 가스의 유량은 상기 흐름을 발생시킬 수 있는 유량으로 설정되어 있다.The bubbling gas supply device 40 generates a flow in the electrolyte solution in the circulation circuit 10 by bubbling the electrolyte solution. Specifically, in the circulation circuit 10 , the electrolyte flows from the electrolysis unit 11 toward the bubbling gas supply unit 12 , and then flows from the bubbling gas supply unit 12 toward the gas recovery unit 14 . A flow is generated (that is, in Fig. 1, the circulation circuit 10 flows in a clockwise direction). Although described later in detail, the flow rate of the bubbling gas by the bubbling gas supply device 40 is set to a flow rate capable of generating the flow.

pH 측정부(13)에는, 전해액의 pH를 검출하기 위한 pH 센서(50)가 배치되어 있다. pH 센서(50)로는 공지의 것을 사용할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.A pH sensor 50 for detecting the pH of the electrolytic solution is disposed in the pH measuring unit 13 . Since a well-known thing can be used as the pH sensor 50, the detailed description is abbreviate|omitted.

또한, pH 측정부(13) 내에는, 제3 배관(17)의 상연보다 상측의 위치에 수평면 내에 펼쳐지는 격벽(13a)이 형성되어 있고, pH 센서(50)의 선단은 당해 격벽(13a)을 관통하여 전해액에 임하고 있다. 격벽(13a)은 전해액 및 버블링 가스가 pH 측정부(13)로부터 가스 회수부(14)를 향해 흐르기 쉽게 하기 위해 형성되어 있다.Further, in the pH measuring unit 13, a partition 13a extending in a horizontal plane is formed at a position above the upper edge of the third pipe 17, and the tip of the pH sensor 50 is the partition 13a. It goes through the electrolyte. The partition wall 13a is formed in order to facilitate the flow of the electrolyte and the bubbling gas from the pH measuring unit 13 toward the gas recovery unit 14 .

한편, pH 측정부(13)는 반드시 배치할 필요는 없고, pH 센서(50)를 가스 회수부(14) 등에 배치하고, pH 측정부(13)를 순환 회로(10)에서 생략해도 된다. In addition, it is not necessary to necessarily arrange|position the pH measuring part 13, and the pH sensor 50 may be arrange|positioned in the gas recovery part 14 etc., and the pH measuring part 13 may be abbreviate|omitted from the circulation circuit 10.

가스 회수부(14)에는, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링에 의해 전해액으로부터 탈기된 이산화염소가 통과하는 가스 회수관(61)이 임하고 있다. 당해 가스 회수관(61)은 일단측이 가스 회수부(14) 내에 임하고 있는 한편, 타단측은 이산화염소 발생 장치(1)와는 별도로 배치된 덕트(도시 생략)에 접속되어 있다. 당해 덕트는 이산화염소를 공급시켜야 할 장소(상술한 제균 장치 내 등)와 연통되어 있으며, 이산화염소는 상기 덕트를 통해, 이산화염소를 공급시켜야 할 장소로 방출된다.A gas recovery pipe 61 through which chlorine dioxide degassed from the electrolytic solution by bubbling by the bubbling gas supply device 40 passes is facing the gas recovery unit 14 . The gas recovery pipe 61 has one end facing into the gas recovery section 14 , while the other end is connected to a duct (not shown) arranged separately from the chlorine dioxide generator 1 . The duct communicates with a place to be supplied with chlorine dioxide (in the sterilization device described above, etc.), and chlorine dioxide is discharged to a place where chlorine dioxide should be supplied through the duct.

또한, 가스 회수부(14)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 전해액 공급관(21)을 통해, 순환 회로(10) 내에 새로운 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부(20)와 접속되어 있다. 전해액 공급부(20)는 전해액의 주체가 되는 아염소산나트륨 수용액이 저류된 NaClO2 탱크(22)와, 전해액의 pH를 조정하기 위한 pH 조정제가 저류된 pH 조정제 탱크(23)를 갖고 있다. 전해액 공급관(21)의 일단측은 가스 회수부(14) 내에 임하고 있는 한편, 타단측은 도중에 2개로 분기되어 있으며, 당해 분기한 관의 한쪽은 NaClO2 탱크(22)에 접속되고, 상기 분기된 관의 다른 한쪽은 pH 조정제 탱크(23)에 접속되어 있다. 한편, pH 조정제로는, 예를 들면, 탄산수소나트륨(NaHCO3) 수용액이 사용된다.Moreover, as shown in FIG. 1, the gas recovery part 14 is connected with the electrolyte solution supply part 20 for supplying new electrolyte solution into the circulation circuit 10 via the electrolyte solution supply pipe 21. As shown in FIG. The electrolyte solution supply part 20 has the NaClO2 tank 22 in which the sodium chlorite aqueous solution which becomes the main body of electrolyte solution was stored, and the pH regulator tank 23 in which the pH regulator for adjusting the pH of electrolyte solution was stored. One end of the electrolyte supply pipe 21 faces the gas recovery unit 14, while the other end is branched into two on the way, and one of the branched pipes is connected to the NaClO 2 tank 22, and the branched pipe The other is connected to the pH adjuster tank 23 . On the other hand, as a pH adjuster, sodium hydrogencarbonate (NaHCO3) aqueous solution is used, for example.

제1∼제4 배관(15∼18)(특히, 제2 배관(16), 제3 배관(17))은, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의해 공급되는 버블링 가스가 버블링 가스 공급부(12)로부터 가스 회수부(14)에 도달하고, 가스 회수부(14)에서 회수되기까지의 동안 이산화염소가 충분히 탈기되는 길이를 갖고 있다.In the first to fourth pipes 15 to 18 (in particular, the second pipe 16 and the third pipe 17 ), the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device 40 is supplied to the bubbling gas supply unit. It has a length at which chlorine dioxide is sufficiently degassed from (12) to reaching the gas recovery section (14) and from being recovered by the gas recovery section (14).

또한, 순환 회로(10)에는, 순환 회로(10) 내를 흐르는 전해액의 일부를 폐액으로서 회수하는 폐액 회수부(70)가 접속되어 있다. 폐액 회수부(70)는 펌프(71)와, 활성탄 필터(72)와, 폐액 탱크(73)를 갖고 있으며, 순환 회로(10)와 펌프(71)가 제1 폐액관(74)에 의해 접속되고, 펌프(71)와 활성탄 필터(72)가 제2 폐액관(75)에 의해 접속됨과 함께, 활성탄 필터(72)와 폐액 탱크(73)가 제3 폐액관(76)에 의해 접속되는 구성을 하고 있다. 또한, 폐액 회수부(70)는 상기 제1 폐액관(74)에 의해, 제4 배관(18)과 접속되어 있다. 한편, 폐액 회수부(70)는 순환 회로(10) 내를 순환하는 전해액을 회수할 수 있는 위치라면, 순환 회로(10)의 임의의 위치에 접속할 수 있지만, 이산화염소가 회수된 후의 전해액을 회수한다는 관점에서, 제4 배관(18)에 접속되어 있는 것이 바람직하다.In addition, a waste liquid recovery unit 70 that recovers a part of the electrolyte flowing in the circulation circuit 10 as a waste liquid is connected to the circulation circuit 10 . The waste liquid recovery unit 70 has a pump 71 , an activated carbon filter 72 , and a waste liquid tank 73 , and the circulation circuit 10 and the pump 71 are connected by a first waste liquid pipe 74 . and the pump 71 and the activated carbon filter 72 are connected by a second waste liquid pipe 75 , and the activated carbon filter 72 and the waste liquid tank 73 are connected by a third waste liquid pipe 76 . is doing Further, the waste liquid recovery unit 70 is connected to the fourth pipe 18 by the first waste pipe 74 . On the other hand, the waste liquid recovery unit 70 can be connected to any position of the circulation circuit 10 as long as it is a position capable of recovering the electrolyte solution circulating in the circulation circuit 10, but recovers the electrolyte solution after the chlorine dioxide is recovered It is preferable that it is connected to the 4th pipe 18 from a viewpoint.

상기 활성탄 필터(72)는 전해액 중의 아염소산 이온(ClO2 -) 및 전해액에 용존하는 이산화염소를 환원 처리하기 위한 필터이다. 활성탄 필터(72) 내의 활성탄의 양이나 활성탄 필터(72)의 크기는 폐액의 생물 화학적 산소 요구량(BOD)을, 소정의 기준을 만족시키는 값까지 저하시키는 정도의 양이나 크기로 설정되어 있다.The activated carbon filter 72 is a filter for reducing chlorite ions (ClO 2 − ) in the electrolyte and chlorine dioxide dissolved in the electrolyte. The amount of activated carbon in the activated carbon filter 72 and the size of the activated carbon filter 72 are set to such an amount or size that the biochemical oxygen demand (BOD) of the waste liquid is reduced to a value that satisfies a predetermined standard.

한편, 전해액 공급부(20), 직류 전원(30), 버블링 가스 공급 장치(40) 및 펌프(71)의 작동은 각각 도시하지 않은 컨트롤 유닛에 의해, 각각 제어되도록 되어 있다.Meanwhile, the operations of the electrolyte supply unit 20 , the DC power supply 30 , the bubbling gas supply device 40 , and the pump 71 are each controlled by a control unit (not shown).

다음으로, 본 실시형태 1의 이산화염소 발생 장치(1)에 의해 이산화염소를 발생시키는 방법에 대해 설명한다.Next, the method of generating chlorine dioxide by the chlorine dioxide generator 1 of this Embodiment 1 is demonstrated.

우선, 전해액 공급부(20)로부터 순환 회로(10) 내로, 아염소산나트륨 수용액과, pH 조정제로서의 탄산수소나트륨 수용액이 공급된다. 이 때, 탄산수소나트륨 수용액은, 아염소산나트륨 수용액과 탄산수소나트륨 수용액을 혼합하여 이루어지는 전해액의 pH가 약 9가 되도록 공급된다. 또한, pH는 9보다 낮아도 되지만, pH가 7을 하회하면, 아염소산나트륨과 pH 조정제 사이에서 화학 반응이 촉진될 우려가 있기 때문에, pH는 8 이상으로 하는 것이 바람직하다.First, the sodium chlorite aqueous solution and the sodium hydrogencarbonate aqueous solution as a pH adjuster are supplied into the circulation circuit 10 from the electrolyte solution supply part 20. As shown in FIG. At this time, the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is supplied so that the pH of the electrolyte solution formed by mixing the sodium chlorite aqueous solution and the sodium hydrogen carbonate aqueous solution becomes about 9. Moreover, although pH may be lower than 9, when pH is less than 7, since there exists a possibility that a chemical reaction between sodium chlorite and a pH adjuster may be accelerated|stimulated, it is preferable to set pH to 8 or more.

상기 전해액이 제3 배관(17)의 상연에 도달하고, pH 센서(50)에 의해 상기 전해액의 pH를 검출할 수 있는 정도로 순환 회로(10) 내에 채워지면, 다음으로, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의해, 버블링 가스로서의 공기를 순환 회로(10) 내의 전해액에 공급한다. 이로써, 순환 회로(10)에 있어서, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의해 공급되는 버블링 가스의 가스 리프트 효과에 의해 전해액의 순환이 일어난다. 즉, 순환 회로(10)의 전해액은 버블링 가스 공급부(12)에서 버블링 가스가 공급되어 기포를 포함함으로써, 겉보기 비중이 가벼워지기 때문에, 제1 유로(80) 내(특히, 제2 배관(16) 내 및 제3 배관(17) 내)를 전기 분해부(11)의 높이 위치(버블링 가스 공급부(12)의 높이 위치와 대략 동일함)에서 가스 회수부(14)의 높이 위치까지 상승하도록 흐른다. 한편, 가스 회수부(14)에서는, 버블링 가스의 기포가 전해액의 액면에서 파열되어, 전해액으로부터 버블링 가스가 분리되기 때문에, 버블링 가스가 분리된 후의 전해액은 상대적으로 비중이 커져, 제4 배관(18) 내를 가스 회수부(14)의 높이 위치에서 전기 분해부(11)의 높이 위치까지 하강하도록 흐른다. 이로써, 순환 회로(10) 내에 있어서, 전해액이 전기 분해부(11)로부터 제1 유로(80)를 개재하여 가스 회수부(14)로 흐르고, 가스 회수부(14)로부터 제2 유로(81)를 개재하여 다시 전기 분해부(11)로 흐르는 전해액의 흐름을 발생시킬 수 있다. 이 때, 본 실시형태 1에서는, 버블링 가스 공급 장치(40)는 순환 회로(10) 내에 있어서 상술한 바와 같은 전해액의 흐름이 발생하는 유량, 구체적으로는, 4.0L/min 이상의 유량으로 공기를 공급한다.When the electrolyte reaches the upper edge of the third pipe 17 and is filled in the circulation circuit 10 to an extent capable of detecting the pH of the electrolyte by the pH sensor 50, then, the bubbling gas supply device ( 40), air as a bubbling gas is supplied to the electrolytic solution in the circulation circuit 10 . Thereby, in the circulation circuit 10, circulation of electrolyte solution occurs by the gas lift effect of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device 40. As shown in FIG. That is, the electrolyte of the circulation circuit 10 is supplied with the bubbling gas from the bubbling gas supply unit 12 and contains bubbles, so that the apparent specific gravity becomes light, so that in the first flow path 80 (especially, the second pipe ( 16) Raise the inner and third pipe 17) from the height position of the electrolysis unit 11 (approximately the same as the height position of the bubbling gas supply unit 12) to the height position of the gas recovery unit 14 flow to do On the other hand, in the gas recovery unit 14 , the bubble of the bubbling gas is ruptured at the liquid level of the electrolyte, and the bubbling gas is separated from the electrolyte, so that the electrolyte after the bubbling gas is separated has a relatively large specific gravity, It flows in the pipe 18 so as to descend from the height position of the gas recovery unit 14 to the height position of the electrolysis unit 11 . Accordingly, in the circulation circuit 10 , the electrolyte flows from the electrolysis unit 11 to the gas recovery unit 14 via the first flow path 80 , and from the gas recovery unit 14 to the second flow path 81 . It is possible to generate a flow of the electrolyte flowing back to the electrolysis unit 11 through the. At this time, in the first embodiment, the bubbling gas supply device 40 supplies air at a flow rate at which the flow of the electrolytic solution as described above in the circulation circuit 10 occurs, specifically, at a flow rate of 4.0 L/min or more. supply

한편, 버블링 가스의 유량은 제1∼제4 배관(15∼18)의 직경 크기에 의해 적절히 변경한다. 구체적으로는, 제1∼제4 배관(15∼18)의 직경이 클수록 유량을 크게 한다.On the other hand, the flow rate of the bubbling gas is appropriately changed according to the diameter size of the first to fourth pipes 15 to 18 . Specifically, the larger the diameter of the first to fourth pipes 15 to 18, the larger the flow rate.

순환 회로(10) 내에 있어서 전해액의 흐름이 발생하여, 전해액이 순환 회로 내를 순환하게 된 후, 직류 전원으로부터, 전기 분해부(11) 내의 양극(31) 및 음극(32)에 전류 및 전압을 공급하여, 전기 분해부(11) 내에서 전해액의 전기 분해를 개시한다. 전류 및 전압은 양극(31)에서 이산화염소가 생성되기 쉬운 값으로 설정되어 있으며, 예를 들면, 전류는 0.3A 정도, 전압은 3∼4V 정도로 설정된다.After the flow of the electrolyte occurs in the circulation circuit 10 and the electrolyte circulates in the circulation circuit, current and voltage are applied from the DC power supply to the anode 31 and the cathode 32 in the electrolysis unit 11 . supply to start the electrolysis of the electrolyte in the electrolysis unit 11 . The current and voltage are set to values at which chlorine dioxide is easily generated at the anode 31, for example, the current is set to about 0.3 A and the voltage is set to about 3 to 4 V.

상기 전해액은 아염소산나트륨 수용액을 포함하고 있기 때문에, 전기 분해부(11) 내의 전해액 중에는, 아염소산 이온과 나트륨 이온(Na+)이 존재하고 있다. 이 때문에, 직류 전원(30)에 의해, 전기 분해부(11) 내의 전해액에 직류를 공급하면, 이하의 식 (1)에 나타내는 바와 같이, 아염소산 이온이 양극(31)에서 전자(e-)를 방출하기 때문에, 양극(31)에서 이산화염소가 발생한다.Since the said electrolyte solution contains the sodium chlorite aqueous solution, chlorite ion and sodium ion (Na + ) exist in the electrolyte solution in the electrolysis part 11. For this reason, when direct current is supplied to the electrolytic solution in the electrolysis unit 11 by the direct current power supply 30 , as shown in the following formula (1), chlorite ions are transferred from the anode 31 to electrons (e − ) , chlorine dioxide is generated at the anode 31 .

ClO2 - → ClO2 ＋ e- .... 식 (1)ClO2 - → ClO2 + e- .... Equation (1)

또한, 전기 분해부(11) 내의 전해액에 직류를 공급하면, 이하의 식 (2)에 나타내는 바와 같이, 수소 분자가 음극(32)에서 전자를 얻어, 음극(32)에서 수소 가스(H2)가 발생한다.In addition, when direct current is supplied to the electrolyte in the electrolysis unit 11 , as shown in the following formula (2), hydrogen molecules acquire electrons from the cathode 32 , and hydrogen gas (H 2 ) from the cathode 32 . occurs

2H2O ＋ 2e- → H2 ＋ 2OH- .... 식 (2)2H2O + 2e- → H2 + 2OH- .... Equation (2)

나트륨 이온 및 수산화물 이온(OH-)은 기본적으로는 전해액 중에 남는다.Sodium ions and hydroxide ions (OH − ) basically remain in the electrolyte.

상기 식 (1)에 의해, 양극(31)에서 생성된 이산화염소는 그 높은 용해성에 의해 전해액에 용해된다. 전해액에 용해된 이산화염소는 순환 회로(10) 내의 전해액의 흐름에 의해, 제1 배관(15)을 통해, 전기 분해부(11)로부터 버블링 가스 공급부(12)로 흐른다. 전해액에 용해된 이산화염소가 버블링 가스 공급부(12)에 도달하면, 당해 이산화염소는 버블링 가스 공급부(12)에서 공급되고 있는 버블링 가스에 의해, 기액 평형의 관계에 따라, 이산화염소 가스로서 전해액으로부터 탈기된다.According to the above formula (1), chlorine dioxide generated in the anode 31 is dissolved in the electrolytic solution due to its high solubility. Chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution flows from the electrolysis unit 11 to the bubbling gas supply unit 12 through the first pipe 15 by the flow of the electrolytic solution in the circulation circuit 10 . When chlorine dioxide dissolved in the electrolyte reaches the bubbling gas supply unit 12, the chlorine dioxide is converted into chlorine dioxide gas according to the gas-liquid equilibrium relationship by the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12. degassed from the electrolyte.

버블링 가스 공급부(12)에서 공급된 버블링 가스로 이루어지는 기포는, 탈기된 이산화염소와 함께, 순환 회로(10) 내의 전해액의 흐름에 의해, 제2 배관(16)을 통해, 버블링 가스 공급부(12)로부터 pH 측정부(13)로 흐른다. pH 측정부(13)에서는, 전해액은 격벽(13a)에 부딪혀, pH 측정부(13)로부터 가스 회수부(14)를 향해 흐르도록 흐름의 방향을 바꾼다. 이 때문에, 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포도 전해액의 흐름에 따라, pH 측정부(13)로부터 가스 회수부(14)를 향해 흐른다. 전해액에 용해된 이산화염소는 버블링 가스의 기포가 버블링 가스 공급부(12)로부터 pH 측정부(13)를 개재하여 가스 회수부(14)에 도달할 때까지의 동안 전해액으로부터 계속 탈기된다.Bubbles made of the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12, together with the degassed chlorine dioxide, by the flow of the electrolyte in the circulation circuit 10, through the second pipe 16, the bubbling gas supply unit It flows from (12) to the pH measuring part (13). In the pH measuring unit 13 , the electrolyte collides with the partition wall 13a and changes the direction of flow so that it flows from the pH measuring unit 13 toward the gas recovery unit 14 . For this reason, the bubble of the bubbling gas containing chlorine dioxide also flows toward the gas recovery part 14 from the pH measuring part 13 with the flow of electrolyte solution. The chlorine dioxide dissolved in the electrolyte is continuously degassed from the electrolyte until the bubbles of the bubbling gas reach the gas recovery unit 14 from the bubbling gas supply unit 12 through the pH measuring unit 13 .

전해액이 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포와 함께, 제3 배관(17)을 통해, pH 측정부(13)로부터 가스 회수부(14)를 향해 흐르면, 전해액은 가스 회수부(14)의 벽부(14a)에 부딪힌다. 전해액이 벽부(14a)에 부딪히면, 전해액의 운동 에너지가 상실된다. 이로써, 전해액의 흐름이 억제되어, 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포는 가스 회수부(14) 내의 전해액의 액면을 향해 부상하고, 당해 액면에서 파열되고, 그 후, 가스 회수부(14) 내의 상측으로 이동한다. 한편, 전해액은 제4 배관(18)을 통해 전기 분해부(11)로 이동한다. 이로써, 가스 회수부(14) 내에서 이산화염소와 전해액이 기액 분리된다.When the electrolyte flows from the pH measuring unit 13 toward the gas recovery unit 14 through the third pipe 17 along with the bubbles of the bubbling gas containing chlorine dioxide, the electrolyte flows into the gas recovery unit 14 It collides with the wall part 14a. When the electrolyte collides with the wall portion 14a, the kinetic energy of the electrolyte is lost. As a result, the flow of the electrolyte is suppressed, and bubbles of the bubbling gas containing chlorine dioxide float toward the liquid level of the electrolyte in the gas recovery unit 14, rupture at the liquid level, and thereafter, the gas recovery unit 14 move upwards in the Meanwhile, the electrolyte moves to the electrolysis unit 11 through the fourth pipe 18 . Thereby, in the gas recovery part 14, chlorine dioxide and electrolyte are gas-liquid-separated.

그리고, 기액 분리된 이산화염소를 도 1에 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 버블링 가스와 함께, 가스 회수관(61)을 통해 회수한다.Then, the gas-liquid separated chlorine dioxide is recovered through the gas recovery pipe 61 together with the bubbling gas as indicated by the broken arrow in FIG. 1 .

회수된 이산화염소는, 가스 회수부(14)로부터 상기 덕트로 흐르고, 당해 덕트를 통해, 이산화염소를 공급시켜야 할 장소에 외부로 방출된다.The recovered chlorine dioxide flows from the gas recovery unit 14 to the duct, and is discharged to the outside through the duct to a place where chlorine dioxide is to be supplied.

한편, 가스 회수부(14)로부터 전기 분해부(11)로 유입된 전해액은, 전기 분해부(11) 내에 있어서 다시 전기 분해된다.On the other hand, the electrolyte solution flowing into the electrolysis unit 11 from the gas recovery unit 14 is electrolyzed again in the electrolysis unit 11 .

전기 분해를 반복하면, 전해액 중의 아염소산 이온의 농도가 저하되기 때문에, 전해액 공급부(20)로부터는, 새로운 전해액이 상시 추가된다. 새로운 전해액이 추가되면, 순환 회로(10) 내의 전해액이 증가하게 되기 때문에, 전해액이 증가한 분만큼, 순환 회로(10)로부터 전해액을 상시 배출할 필요가 있다. 이 때문에, 증가한 전해액의 일부를 폐액 회수부(70)에 의해 회수한다. 구체적으로는, 우선, 순환 회로(10) 내에 전해액의 일부를 펌프(71)에 의해 순환 회로(10) 내로부터 폐액으로서 회수한다. 다음으로, 회수된 폐액을, 제2 폐액관(75)을 통해 활성탄 필터(72)에 도달시켜, 당해 활성탄 필터(72)에 의해, 폐액 중에 포함되는 아염소산 이온을 환원 처리한다. 아염소산 이온은 다음의 식 (3) 및 식 (4)에 따라 환원 처리된다.When the electrolysis is repeated, the concentration of chlorite ions in the electrolytic solution decreases, so that a new electrolytic solution is always added from the electrolytic solution supply unit 20 . When a new electrolyte solution is added, since the electrolyte solution in the circulation circuit 10 increases, it is necessary to constantly discharge the electrolyte solution from the circulation circuit 10 by the amount of the increase in the electrolyte solution. For this reason, a part of the increased electrolyte is recovered by the waste solution recovery unit 70 . Specifically, first, a part of the electrolyte in the circulation circuit 10 is recovered as a waste liquid from the circulation circuit 10 by the pump 71 . Next, the recovered waste liquid is passed through the second waste liquid pipe 75 to the activated carbon filter 72 , and chlorite ions contained in the waste liquid are reduced by the activated carbon filter 72 . Chlorite ions are reduced according to the following formulas (3) and (4).

ClO2 - ＋ C → Cl- ＋ 2O ＋ C .... 식 (3)ClO 2 - + C → Cl - + 2O + C .... Formula (3)

2O ＋ C → CO2 .... 식 (4)2O + C → CO2 .... Equation (4)

아염소산 이온이 환원 처리된 후의 폐액은 제3 폐액관(76)을 통해 폐액 탱크(73)로 흘러, 폐액 탱크(73)에 저류된다. 폐액 탱크 내의 폐액은 작업자에 의해 이산화염소 발생 장치(1)의 외부로 배출된다.The waste liquid after the chlorite ion reduction treatment flows into the waste liquid tank 73 through the third waste liquid pipe 76 and is stored in the waste liquid tank 73 . The waste liquid in the waste liquid tank is discharged to the outside of the chlorine dioxide generator 1 by an operator.

이상과 같이 하여, 이산화염소 발생 장치(1)에 의해, 이산화염소가 발생되어 이산화염소 가스로서 방출된다.As described above, chlorine dioxide is generated by the chlorine dioxide generator 1 and released as chlorine dioxide gas.

본 실시형태 1과 같이, 버블링 가스 공급부(12)가 제1 배관(15)을 사이에 두고 전기 분해부(11)와 대략 동일한 높이 위치에 배치되어 있기 때문에, 즉, 제1 유로(80)에서의 위치로서, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링에 의해, 순환 회로(10) 내의 전해액이 전기 분해부(11)로부터 제1 유로(80)를 개재하여 가스 회수부(14)로 흐르도록, 전해액에 흐름을 발생시키는 위치에 배치되어 있기 때문에, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링을 행함으로써, 버블링 가스의 가스 리프트 효과에 의해, 전해액의 흐름을 발생시킬 수 있다. 그리고, 상기 전해액의 흐름에 의해, 전기 분해에 의해 생성되어 전해액에 용해된 이산화염소를 신속하게 버블링 가스 공급부(12)로 이동시키고, 버블링 가스에 의해 탈기할 수 있기 때문에, 전기 분해부(11) 내의 전해액에서의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전해액에 용해된 이산화염소를 버블링 가스 공급부(12)로부터 가스 회수부(14)에 이르기까지 탈기하고, 가스 회수부(14)에서 이산화염소 가스로서 회수함으로써, 이산화염소 농도가 높은 전해액이 다시 전기 분해부(11)로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 종래와 같이, 1개의 조 내에서 전기 분해와 탈기를 행하고 있는 경우와 비교하여, 전해액에서의 이산화염소 농도를 신속하게 저하시킬 수 있어, 이산화염소의 생성 효율을 향상시킬 수 있다.As in the first embodiment, since the bubbling gas supply unit 12 is disposed at a position substantially at the same height as the electrolysis unit 11 with the first pipe 15 interposed therebetween, that is, the first flow path 80 As a position in , by bubbling by the bubbling gas supply device 40 , the electrolyte in the circulation circuit 10 flows from the electrolysis unit 11 through the first flow path 80 to the gas recovery unit 14 . Since it is arranged at a position to generate a flow in the electrolyte so as to flow to there is. And, by the flow of the electrolyte, chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolyte can be quickly moved to the bubbling gas supply unit 12 and degassed by the bubbling gas, so the electrolysis unit ( 11) It is possible to suppress an increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolyte solution. In addition, by degassing chlorine dioxide dissolved in the electrolyte from the bubbling gas supply unit 12 to the gas recovery unit 14, and recovering it as chlorine dioxide gas in the gas recovery unit 14, the electrolyte solution with a high chlorine dioxide concentration is It is possible to suppress the inflow into the electrolysis unit 11 again. As a result, as compared with the case where electrolysis and degassing are performed in one tank as in the prior art, the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution can be quickly reduced, and the chlorine dioxide production efficiency can be improved.

또한, 종래와 같이, 1개의 조 내에서 전기 분해와 탈기를 행하지 않고, 전기 분해부(11), 버블링 가스 공급부(12) 및 가스 회수부(14)를 각각 나누어, 각 부를 배관에 의해 접속시키는 구성으로 함으로써, 버블링 가스에 의해 전해액의 흐름을 형성하기 쉬워져, 이산화염소의 생성 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the electrolysis unit 11, the bubbling gas supply unit 12, and the gas recovery unit 14 are divided into each of the electrolysis unit 11, the bubbling gas supply unit 12, and the gas recovery unit 14 without performing electrolysis and degassing in one tank as in the prior art, and each unit is connected by piping. By setting it as the structure to be made, it becomes easy to form the flow of electrolyte solution by bubbling gas, and the production|generation efficiency of chlorine dioxide can further be improved.

또한, 순환 회로(10)는 각 배관(15∼18)의 축심이 동일 연직면 내에 배치되도록 형성되어 있으며, 상기 순환 회로(10)에 있어서, 전기 분해부(11), 버블링 가스 공급부(12), pH 측정부(13) 및 가스 회수부(14)가 꼭지점 부분에 위치하고, 또한 각 배관(15∼18)이 변의 위치에 위치하도록, 각 부(11∼14) 및 각 배관(15∼18)이 직사각 형상으로 배치되어 있으며, 버블링 가스 공급부(12)가 순환 회로(10)의 하측 부분에 배치되어 있기 때문에, 버블링 가스 공급부(12)에서 공급된 버블링 가스로 이루어지는 기포가 제2 배관(16)의 직경 방향 전체로 퍼지기 쉬워져, 전해액에 용해된 이산화염소를 효율 좋게 탈기할 수 있다. 이 결과, 이산화염소의 생성 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the circulation circuit 10 is formed so that the shaft centers of the respective pipes 15 to 18 are arranged in the same vertical plane, and in the circulation circuit 10, the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 , each part 11-14 and each pipe 15-18 so that the pH measuring part 13 and the gas recovery part 14 are located at the vertex part, and each pipe 15-18 is located at the position of the side. This rectangular shape is arranged, and since the bubbling gas supply unit 12 is arranged at the lower part of the circulation circuit 10, the bubbles made of the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12 are transferred to the second pipe. It becomes easy to spread in the whole radial direction of (16), and the chlorine dioxide dissolved in electrolyte solution can be degassed efficiently. As a result, the production efficiency of chlorine dioxide can be further improved.

또한, 순환 회로(10)에 있어서, 가스 회수부(14)는 제3 배관(17)과 제4 배관(18)의 접속 부분에 배치되어 있기 때문에, 제3 배관(17)을 개재하여 가스 회수부(14)에 도달한 전해액이 벽부(14a)에 충돌하여, 당해 전해액의 운동 에너지가 상실되기 때문에, 가스 회수부(14) 내에서 이산화염소와 전해액이 기액 분리되기 쉬워진다. 이 결과, 이산화염소의 생성 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.Moreover, in the circulation circuit 10, since the gas recovery part 14 is arrange|positioned at the connection part of the 3rd pipe 17 and the 4th pipe 18, gas is recovered via the 3rd pipe 17. Since the electrolytic solution reaching the section 14 collides with the wall section 14a and the kinetic energy of the electrolytic solution is lost, gas-liquid separation between chlorine dioxide and the electrolytic solution is likely to occur in the gas recovery section 14 . As a result, the production efficiency of chlorine dioxide can be further improved.

도 2는 본 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치(1)를 이용했을 때의 이산화염소의 생성 효율과, 비교예로서, 종래와 같이 순환 회로를 형성하지 않고, 1개의 조 내에서 전기 분해와 탈기를 행하는 장치(이하, 종래의 이산화염소 발생 장치라고 한다)를 이용했을 때의 이산화염소의 생성 효율을 나타낸다.Fig. 2 shows the production efficiency of chlorine dioxide when the chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment is used, and as a comparative example, electrolysis and electrolysis in one tank without forming a circulation circuit as in the prior art The production efficiency of chlorine dioxide when a degassing device (hereinafter referred to as a conventional chlorine dioxide generator) is used is shown.

도 2에 있어서, 세로축은 이산화염소의 생성 효율을 나타내며, 가로축은 전해액 중의 아염소산 이온의 몰 농도를 나타내고 있다. 이산화염소의 생성 효율은 전류값으로부터 산출되는 이산화염소 가스의 1시간당의 생성량의 이론치(㎎/hr)에 대한 1시간당 생성되는 이산화염소 가스의 실제 생성량의 비율이다.In Fig. 2, the vertical axis represents the production efficiency of chlorine dioxide, and the horizontal axis represents the molar concentration of chlorite ions in the electrolytic solution. The chlorine dioxide production efficiency is the ratio of the actual production amount of chlorine dioxide gas produced per hour to the theoretical value (mg/hr) of the production amount per hour of chlorine dioxide gas calculated from the current value.

전극은 양 발생 장치 모두, 양극은 티타늄에 백금을 도포한 것, 음극은 티타늄을 사용하고 있으며, 전류 및 전압은 양 발생 장치 모두, 전류가 0.3A이고, 전압이 3V이다. 버블링 가스는 양 발생 장치 모두 공기이며, 버블링 가스의 유량은 이산화염소 발생 장치(1)에서는 8.0L/min이고, 종래의 이산화염소 발생 장치에서는 10.0L/min이다.The electrodes are both generators, the anode is titanium coated with platinum, the cathode is titanium, and the current and voltage are 0.3A and 3V in both generators. The bubbling gas is air in both generators, and the flow rate of the bubbling gas is 8.0 L/min in the chlorine dioxide generator 1, and 10.0 L/min in the conventional chlorine dioxide generator.

도 2에 의하면, 종래의 이산화염소 발생 장치에서는, 전해액에서의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.10mol/l에서는, 이산화염소의 생성 효율이 40％ 정도이고, 상기 몰 농도를 0.40mol/l 이상의 농도로까지 높였다고 해도, 이산화염소의 생성 효율이 60％ 정도임을 알 수 있다. 이는 조 내의 전해액에 버블링 가스를 공급하는 구성으로는, 조 내에서 전해액이 순환하기 어려워, 전해액에서의 이산화염소 농도를 충분히 낮출 수 없기 때문이다.According to Fig. 2, in the conventional chlorine dioxide generator, when the molar concentration of chlorite ions in the electrolytic solution is 0.10 mol/l, the chlorine dioxide production efficiency is about 40%, and the molar concentration is 0.40 mol/l or more. It can be seen that the production efficiency of chlorine dioxide is about 60% even if it is raised to the furnace. This is because, with the configuration in which the bubbling gas is supplied to the electrolytic solution in the tank, the electrolytic solution is difficult to circulate in the tank and the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution cannot be sufficiently lowered.

한편, 본 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치(1)에서는, 전해액 중의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.10mol/l 정도여도, 이산화염소의 생성 효율이 90％ 정도가 됨을 알 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, 본 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치(1)에서는, 순환 회로(10)를 형성함으로써, 순환 회로(10) 내의 전해액 전체가 당해 순환 회로(10) 내를 순환하기 쉬워져, 전기 분해에 의해 생성되어 전해액에 용해된 이산화염소를 신속하게 탈기하여, 전기 분해부(11) 내의 전해액의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 본 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치(1)에서는, 전해액에서의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.05mol/l일 때, 이산화염소의 생성 효율은 45％ 정도가 되지만, 그런데도, 전해액에서의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.10mol/l 정도일 때의 종래의 이산화염소 발생 장치에 의한 이산화염소의 생성 효율보다 높은 생성 효율을 나타내고 있다.On the other hand, it turns out that in the chlorine dioxide generator 1 which concerns on this Embodiment 1, even if the molar concentration of chlorite ion in electrolyte solution is about 0.10 mol/l, the production efficiency of chlorine dioxide becomes about 90%. As described above, in the chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment, by forming the circulation circuit 10 , the entire electrolyte solution in the circulation circuit 10 is easily circulated in the circulation circuit 10 . This is because chlorine dioxide generated by the electrolysis and dissolved in the electrolyte can be rapidly degassed, thereby suppressing an increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolyte in the electrolysis unit 11 . In addition, in the chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment, when the molar concentration of chlorite ions in the electrolytic solution is 0.05 mol/l, the chlorine dioxide generation efficiency is about 45%. When the molar concentration of chlorite ions is about 0.10 mol/l, the production efficiency is higher than the production efficiency of chlorine dioxide by the conventional chlorine dioxide generator.

도 3에는, 본 실시형태 1에 따른 이산화염소 발생 장치(1)를 이용했을 때의, 버블링 가스로서 취입하는 공기(에어)의 유량과 이산화염소의 생성 효율의 관계를 나타낸다. 한편, 여기에서는, 아염소산 이온의 몰 농도는 0.50mol/l 정도이다.Fig. 3 shows the relationship between the flow rate of air (air) blown in as bubbling gas and the chlorine dioxide production efficiency when the chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment is used. On the other hand, here, the molar concentration of chlorite ion is about 0.50 mol/l.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 공기의 유량이 클수록, 이산화염소의 생성 효율이 높아진다. 이는 취입하는 공기의 유량이 클수록, 이산화염소가 탈기되기 쉽고, 전해액 중의 이산화염소 농도가 낮아지기 때문이다. 즉, 공기의 유량이 3.0L/min 이하인 경우에는, 이산화염소가 탈기되기 어려워지기 때문에, 이산화염소의 생성 효율이 70％ 이하로까지 저하된다. 본 실시형태 1에서는, 상술한 바와 같이, 공기의 유량을 이산화염소가 탈기되기 쉬운 유량, 구체적으로는, 이산화염소의 생성 효율이 80％를 초과하는 유량인 4.0L/min 이상의 유량으로 설정하고 있으며, 이로써, 이산화염소의 높은 생성 효율을 확보하고 있다.As can be seen from FIG. 3 , the greater the flow rate of air, the higher the chlorine dioxide production efficiency. This is because chlorine dioxide is easily degassed and the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution decreases as the flow rate of the blowing air increases. That is, when the flow rate of air is 3.0 L/min or less, since chlorine dioxide becomes difficult to degas, the production efficiency of chlorine dioxide falls to 70% or less. In the first embodiment, as described above, the flow rate of air is set to a flow rate at which chlorine dioxide is easily degassed, specifically, a flow rate of 4.0 L/min or more, which is a flow rate at which chlorine dioxide generation efficiency exceeds 80%, , thereby ensuring high production efficiency of chlorine dioxide.

(실시형태 2)(Embodiment 2)

이하, 본 발명의 실시형태 2에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 한편, 이하의 설명에 있어서 상기 실시형태 1과 공통된 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 2 of this invention is described in detail, referring drawings. In addition, in the following description, about the part common to the said Embodiment 1, the same code|symbol is attached|subjected, and the detailed description is abbreviate|omitted.

도 4는 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치(101)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 본 실시형태 2는 순환 회로(110)에서의 제1 유로(80) 및 제2 유로(81)가, 제1 유로(80)를 내관(180)으로 하고, 제2 유로(81)를 외관(181)으로 하는 이중관 형상의 배관(200)(이하, 이중 배관(200)이라고 한다)에 의해 형성되어 있다는 점에서 상기 실시형태 1과는 상이하다.4 schematically shows the configuration of a chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment. In the second embodiment, the first flow passage 80 and the second flow passage 81 in the circulation circuit 110 have the first flow passage 80 as the inner tube 180, and the second passage 81 as the outer tube ( 181), it is different from the first embodiment in that it is formed by a double pipe-shaped pipe 200 (hereinafter, referred to as a double pipe 200).

이중 배관(200)은 상하 방향으로 연장되도록 배치되어 있으며, 이중 배관(200)의 하측 단부에 전기 분해부(11)가 배치되고, 이중 배관(200)의 상측 단부에 가스 회수부(14)가 배치되어 있다. 버블링 가스 공급부(12)는 제1 유로(80)의 길이 방향에서의 전기 분해부(11)에 가까운 쪽의 부분에 배치되어 있다. 이로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전기 분해부(11), 버블링 가스 공급부(12) 및 가스 회수부(14)는 하측으로부터 이 순서로 나열되도록 배치된다.The double pipe 200 is arranged to extend in the vertical direction, the electrolysis unit 11 is disposed at the lower end of the double pipe 200 , and the gas recovery unit 14 is disposed at the upper end of the double pipe 200 . is placed. The bubbling gas supply part 12 is arrange|positioned in the part near the electrolysis part 11 in the longitudinal direction of the 1st flow path 80. As shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 4, the electrolysis part 11, the bubbling gas supply part 12, and the gas recovery part 14 are arrange|positioned so that it may line up in this order from the lower side.

즉, 상기 실시형태 1에서는, 제1 유로(80)에, 가로 방향으로 연장되는 부분(실시형태 1의 제1 배관(15) 및 제3 배관(17)에 상당)을 형성하고 있었지만, 본 실시형태 2에서는, 제1 유로(80)의 상기 가로 방향으로 연장되는 부분에 상당하는 부분을, 상하 방향으로 연장되도록 형성하고 있다. 이 때문에, 이중 배관(200)의 길이 방향의 길이는, 제1 유로(80) 내에서 이산화염소가 전해액 내로부터 충분히 탈기되는 정도의 길이로 설정되어 있다.That is, in the first embodiment, a transversely extending portion (corresponding to the first pipe 15 and the third pipe 17 in the first embodiment) is formed in the first flow path 80, but in this embodiment In the second aspect, a portion corresponding to the portion extending in the horizontal direction of the first flow path 80 is formed so as to extend in the vertical direction. For this reason, the length in the longitudinal direction of the double pipe 200 is set to such a length that chlorine dioxide is sufficiently degassed from the electrolyte in the first flow path 80 .

전기 분해부(11)에는, 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 양극(31) 및 음극(32)으로 이루어지는 전극이 배치되어 있다. 양극(31) 및 음극(32)의 재료는 상기 실시형태 1과 동일한 것을 채용할 수 있다.In the electrolysis unit 11, an electrode composed of an anode 31 and a cathode 32 is disposed as in the first embodiment. The material of the anode 31 and the cathode 32 may be the same as that of the first embodiment.

버블링 가스 공급부(12)에는, 버블링 가스 공급 장치(40)의 일부(상세하게는, 버블러(43))가 임하고 있다. 상기 실시형태 1에서는, 버블러(43)는 하측으로부터 버블링 가스 공급부(12)에 임하고 있었지만, 본 실시형태 2에서는, 버블링 가스 공급부(12)의 하측에 전기 분해부(11)가 위치하기 때문에, 당해 전기 분해부(11)를 피하여 버블링 가스 공급부(12)에 임하도록, 상측으로부터 버블링 가스 공급부(12)에 임하고 있다.A part of the bubbling gas supply device 40 (in detail, the bubbler 43 ) is facing the bubbling gas supply unit 12 . In the first embodiment, the bubbler 43 was facing the bubbling gas supply unit 12 from below, but in the second embodiment, the electrolysis unit 11 is located below the bubbling gas supply unit 12. For this reason, it is facing the bubbling gas supply part 12 from the upper side so that the said electrolysis part 11 may be avoided and it may come to the bubbling gas supply part 12.

가스 회수부(14)에는, 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링에 의해 전해액으로부터 탈기된 이산화염소가 통과하는 가스 회수관(61)이 임하고 있다. 당해 가스 회수관(61)은 일단측이 가스 회수부(14) 내에 임하고 있는 한편, 타단측은 이산화염소 발생 장치(101)와는 별도로 배치된 덕트(도시 생략)에 접속되어 있다.Similar to the first embodiment, a gas recovery pipe 61 through which chlorine dioxide degassed from the electrolytic solution by bubbling by the bubbling gas supply device 40 passes through the gas recovery section 14 is directed. The gas recovery pipe 61 has one end facing the gas recovery unit 14 , while the other end is connected to a duct (not shown) arranged separately from the chlorine dioxide generator 101 .

또한, 가스 회수부(14)는 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 전해액 공급관(21)을 통해 전해액 공급부(20)와 접속되어 있다.In addition, the gas recovery part 14 is connected with the electrolyte solution supply part 20 via the electrolyte solution supply pipe 21 similarly to the said Embodiment 1. FIG.

또한, 이중 배관(200)의 외관(181)(즉, 제2 유로(81))에는, 순환 회로(110)를 흐르는 전해액의 일부를 폐액으로서 회수하는 폐액 회수부(70)가 접속되어 있고, 당해 폐액 회수부(70)에는 활성탄 필터(72)가 배치되어 있다.In addition, a waste solution recovery unit 70 that recovers a portion of the electrolyte flowing through the circulation circuit 110 as a waste solution is connected to the exterior 181 (ie, the second flow path 81) of the double pipe 200, An activated carbon filter 72 is disposed in the waste liquid recovery unit 70 .

다음으로, 본 실시형태 2의 이산화염소 발생 장치(101)에 의해 이산화염소를 발생시키는 방법에 대해서 설명한다.Next, the method of generating chlorine dioxide by the chlorine dioxide generator 101 of this Embodiment 2 is demonstrated.

우선, 전해액 공급부(20)로부터 순환 회로(110) 내로, 아염소산나트륨 수용액과, pH 조정제로서의 탄산수소나트륨 수용액이 공급된다. 이 때, 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 탄산수소나트륨 수용액은, 아염소산나트륨 수용액과 탄산수소나트륨 수용액을 혼합하여 이루어지는 전해액의 pH가 약 9가 되도록 공급된다.First, the sodium chlorite aqueous solution and the sodium hydrogencarbonate aqueous solution as a pH adjuster are supplied into the circulation circuit 110 from the electrolyte solution supply part 20. As shown in FIG. At this time, similarly to the first embodiment, the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is supplied so that the pH of the electrolyte solution obtained by mixing the sodium chlorite aqueous solution and the sodium hydrogen carbonate aqueous solution becomes about 9.

상기 전해액의 액면이 폐액 회수부(70)의 제1 폐액관(74)보다 위에 위치하는 정도로, 전해액이 순환 회로(110) 내에 채워지면, 다음으로, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의해, 버블링 가스로서의 공기를 순환 회로(110) 내의 전해액에 공급한다. 이로써, 제1 유로(80) 내의 전해액은 겉보기 비중이 가벼워지기 때문에, 내관(180) 내(제1 유로(80) 내)를 전기 분해부(11)의 높이 위치에서 가스 회수부(14)의 높이 위치까지 상승하도록 흐른다. 그리고, 전해액이 내관(180)의 상단부, 즉, 가스 회수부(14)에 도달하면, 버블링 가스의 기포가 전해액의 액면에서 파열되어, 전해액으로부터 버블링 가스가 분리(기액 분리)된다. 이 때, 기액 분리된 전해액은 내관(180)의 상단으로부터 외관(181)으로, 즉, 제1 유로(80)의 상단으로부터 제2 유로(81)로 누출된다. 내관(180)(제1 유로(80))으로부터 외관(181)(제2 유로(81))으로 누출된 전해액은 기액 분리 후의 전해액이기 때문에, 상대적으로 비중이 커져, 외관(181) 내(제2 유로(81) 내)를 가스 회수부(14)의 높이 위치에서 전기 분해부(11)의 높이 위치까지 하강하도록 흐른다. 이로써, 순환 회로(110)에 있어서 전해액의 순환을 발생시킬 수 있다.When the electrolyte is filled in the circulation circuit 110 to the extent that the liquid level of the electrolyte is located above the first waste pipe 74 of the waste liquid recovery unit 70, then, by the bubbling gas supply device 40, Air as a bubbling gas is supplied to the electrolyte in the circulation circuit 110 . As a result, since the apparent specific gravity of the electrolyte in the first flow path 80 becomes light, the gas recovery unit 14 moves inside the inner tube 180 (in the first flow path 80 ) at the height of the electrolysis unit 11 . flow to rise to a height position. Then, when the electrolyte reaches the upper end of the inner tube 180 , that is, the gas recovery unit 14 , bubbles of the bubbling gas are ruptured at the liquid level of the electrolyte, and the bubbling gas is separated (gas-liquid separation) from the electrolyte. At this time, the gas-liquid separated electrolyte leaks from the upper end of the inner tube 180 to the outer tube 181 , that is, from the upper end of the first passage 80 to the second passage 81 . Since the electrolyte leaked from the inner tube 180 (first passage 80) to the outer tube 181 (second passage 81) is the electrolyte after gas-liquid separation, its specific gravity is relatively large, and 2) flows so as to descend from the height position of the gas recovery unit 14 to the height position of the electrolysis unit 11). Thereby, in the circulation circuit 110 , circulation of the electrolyte can be generated.

이와 같이, 본 실시형태 2에서도, 순환 회로(110)에 있어서, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의해 공급되는 버블링 가스의 가스 리프트 효과에 의해 전해액의 순환이 일어난다.In this way, also in the second embodiment, in the circulation circuit 110 , circulation of the electrolyte occurs due to the gas lift effect of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device 40 .

순환 회로(110) 내에 있어서 전해액의 흐름이 발생하여, 전해액이 순환 회로(110) 내를 순환하게 된 후, 직류 전원(30)으로부터, 전기 분해부(11) 내의 양극(31) 및 음극(32)에 전류 및 전압을 공급하여, 전기 분해부(11) 내에서 전해액의 전기 분해를 개시한다.After the flow of the electrolyte occurs in the circulation circuit 110 and the electrolyte circulates in the circulation circuit 110 , the anode 31 and the cathode 32 in the electrolysis unit 11 from the DC power supply 30 ) to start electrolysis of the electrolyte in the electrolysis unit 11 by supplying current and voltage.

상기 전기 분해에 의해, 양극(31)에서 생성된 이산화염소는 전해액에 용해되고, 전해액에 용해된 이산화염소는 순환 회로(110) 내의 전해액의 흐름에 의해, 제1 유로(80)를 통해, 전기 분해부(11)로부터 버블링 가스 공급부(12)로 흐른다. 전해액에 용해된 이산화염소가 버블링 가스 공급부(12)에 도달하면, 당해 이산화염소는 버블링 가스 공급부(12)에서 공급되고 있는 버블링 가스에 의해, 기액 평형의 관계에 따라, 이산화염소 가스로서 전해액으로부터 탈기된다.By the electrolysis, chlorine dioxide generated in the anode 31 is dissolved in the electrolyte solution, and chlorine dioxide dissolved in the electrolyte solution flows through the electrolyte solution in the circulation circuit 110 through the first flow path 80, electricity It flows from the decomposition part 11 to the bubbling gas supply part 12. When chlorine dioxide dissolved in the electrolyte reaches the bubbling gas supply unit 12, the chlorine dioxide is converted into chlorine dioxide gas according to the gas-liquid equilibrium relationship by the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12. degassed from the electrolyte.

버블링 가스 공급부(12)에서 공급된 버블링 가스로 이루어지는 기포는, 탈기된 이산화염소와 함께, 순환 회로(110) 내의 전해액의 흐름에 의해, 제1 유로(80)를 통해, 버블링 가스 공급부(12)로부터 가스 회수부(14)를 향해 흐른다. 버블링 가스 공급부(12)로부터 가스 회수부(14)에 도달할 때까지의 동안 전해액으로부터 계속 탈기된다.Bubbles made of the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12, together with the degassed chlorine dioxide, by the flow of the electrolyte in the circulation circuit 110, through the first flow path 80, the bubbling gas supply unit It flows from (12) toward the gas recovery part (14). Degassing continues from the electrolyte solution until it reaches the gas recovery unit 14 from the bubbling gas supply unit 12 .

전해액이 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포와 함께, 가스 회수부(14)에 도달하면, 이산화염소를 포함하는 버블링 가스의 기포는 가스 회수부(14) 내의 전해액의 액면에서 파열되고, 그 후, 가스 회수부(14) 내의 상측으로 이동한다. 한편, 전해액은 제1 유로(80)로부터 제2 유로(81)로 누출되고, 제2 유로(81)를 통해 전기 분해부(11)로 이동한다.When the electrolyte reaches the gas recovery unit 14 together with the bubbles of the bubbling gas containing chlorine dioxide, the bubbles of the bubbling gas containing chlorine dioxide rupture at the liquid level of the electrolyte in the gas recovery unit 14, After that, it moves upward in the gas recovery unit 14 . Meanwhile, the electrolyte leaks from the first flow path 80 to the second flow path 81 , and moves to the electrolysis unit 11 through the second flow path 81 .

그리고, 기액 분리된 이산화염소를 버블링 가스와 함께, 가스 회수관(61)을 통해 회수한다.Then, the gas-liquid separated chlorine dioxide is recovered together with the bubbling gas through the gas recovery pipe 61 .

한편, 가스 회수부(14)로부터 전기 분해부(11)로 유입된 전해액은, 전기 분해부(11) 내에 있어서, 다시 전기 분해된다.On the other hand, the electrolyte solution flowing into the electrolysis unit 11 from the gas recovery unit 14 is electrolyzed again in the electrolysis unit 11 .

그리고, 전기 분해를 반복하면, 전해액 중의 아염소산 이온의 농도가 저하되기 때문에, 전해액 공급부(20)로부터 새로운 전해액이 추가되고, 새로운 전해액이 추가됨으로써 증가한 전해액의 분만큼, 폐액 회수부(70)에 의해, 순환 회로(110) 내로부터 회수한다.And, since the concentration of chlorite ions in the electrolyte decreases when the electrolysis is repeated, a new electrolyte is added from the electrolyte supply unit 20, and the amount of the electrolyte increased by the addition of the new electrolyte is added to the waste liquid recovery unit 70. Thus, it is recovered from the inside of the circulation circuit 110 .

도 5는 본 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치(101)를 이용했을 때의 이산화염소의 생성 효율과, 비교예로서, 종래의 이산화염소 발생 장치를 이용했을 때의 이산화염소의 생성 효율을 나타낸다. 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 도 4의 그래프 중의 이산화염소의 생성 효율은 전류값으로부터 산출되는 이산화염소 가스의 1시간당의 생성량의 이론치(㎎/hr)에 대한 1시간당 생성되는 이산화염소 가스의 실제 생성량의 비율이다.5 shows the chlorine dioxide production efficiency when the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment is used, and as a comparative example, the chlorine dioxide production efficiency when the conventional chlorine dioxide generator is used. . As in the first embodiment, the chlorine dioxide production efficiency in the graph of Fig. 4 is the actual production amount of chlorine dioxide gas produced per hour with respect to the theoretical value (mg/hr) of the production amount per hour of chlorine dioxide gas calculated from the current value. is the ratio of

전극은 양 발생 장치 모두, 양극은 티타늄에 백금을 도포한 것, 음극은 티타늄을 사용하고 있으며, 전류 및 전압은 양 발생 장치 모두, 전류가 0.3A이고, 전압이 3V이다. 버블링 가스는 양 발생 장치 모두 공기이며, 버블링 가스의 유량은 이산화염소 발생 장치(101)에서는 8.0L/min이고, 종래의 이산화염소 발생 장치에서는 10.0L/min이다.The electrodes are both generators, the anode is titanium coated with platinum, the cathode is titanium, and the current and voltage are 0.3A and 3V in both generators. The bubbling gas is air in both generators, and the flow rate of the bubbling gas is 8.0 L/min in the chlorine dioxide generator 101, and 10.0 L/min in the conventional chlorine dioxide generator.

도 5에 의하면, 본 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치(101)에서는, 전해액 중의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.10mol/l 정도여도, 이산화염소의 생성 효율이 80％ 정도가 됨을 알 수 있다. 이는 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 순환 회로(110)를 형성함으로써, 순환 회로(110) 내의 전해액 전체가 당해 순환 회로(110) 내를 순환하기 쉬워져, 전기 분해에 의해 생성되어 전해액에 용해된 이산화염소를 신속하게 탈기하여, 전기 분해부(11) 내의 전해액의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있기 때문이다. 한편, 본 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치(101)에서도, 전해액에서의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.05mol/l일 때, 이산화염소의 생성 효율이 80％를 하회하지만, 그런데도, 전해액에서의 아염소산 이온의 몰 농도가 0.10mol/l 정도일 때의 종래의 이산화염소 발생 장치에 의한 이산화염소의 생성 효율보다 높은 생성 효율을 나타낸다.According to FIG. 5, in the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment, even when the molar concentration of chlorite ions in the electrolytic solution is about 0.10 mol/l, it can be seen that the production efficiency of chlorine dioxide is about 80%. . As in the first embodiment, by forming the circulation circuit 110, the entire electrolyte solution in the circulation circuit 110 easily circulates in the circulation circuit 110, and the dioxide produced by electrolysis and dissolved in the electrolyte solution This is because chlorine can be rapidly degassed and it is possible to suppress an increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution in the electrolysis unit 11 . On the other hand, also in the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment, when the molar concentration of chlorite ions in the electrolytic solution is 0.05 mol/l, the chlorine dioxide generation efficiency is less than 80%, but, nevertheless, in the electrolytic solution, When the molar concentration of the chlorite ion is about 0.10 mol/l, the production efficiency is higher than that of chlorine dioxide by the conventional chlorine dioxide generator.

도 6에는 본 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치(101)를 이용했을 때의, 버블링 가스로서 취입하는 공기(에어)의 유량과 이산화염소의 생성 효율의 관계를 나타낸다. 한편, 여기에서는, 아염소산 이온의 몰 농도는 0.50mol/l 정도이다.Fig. 6 shows the relationship between the flow rate of air (air) blown in as bubbling gas and the chlorine dioxide production efficiency when the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment is used. On the other hand, here, the molar concentration of chlorite ion is about 0.50 mol/l.

도 6에 의하면, 본 실시형태 2에 따른 이산화염소 발생 장치(101)는 1.5L/min 이상의 범위에 있어서, 이산화염소의 생성 효율이 80％를 초과하고, 특히, 공기의 유량이 2.0L/min 이상의 범위에 있어서, 이산화염소의 생성 효율이 90％ 전후로 안정되어 있음을 알 수 있다. 즉, 본 실시형태 2에서는, 취입하는 공기의 유량에 대한 이산화염소의 생성 효율이 높은 안정성을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.According to FIG. 6 , in the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment, the chlorine dioxide generation efficiency exceeds 80% in the range of 1.5 L/min or more, and in particular, the flow rate of air is 2.0 L/min. In the above range, it turns out that the production efficiency of chlorine dioxide is stable around 90%. That is, in this Embodiment 2, it was confirmed that the stability with high production|generation efficiency of chlorine dioxide with respect to the flow volume of the air to blow can be acquired.

따라서, 실시형태 2의 구성에서는, 제1 유로(80)의 길이 방향에서의 전기 분해부(11)에 가까운 쪽의 위치, 즉, 제1 유로(80)에서의 위치로서, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링에 의해, 순환 회로(110) 내의 전해액이 전기 분해부(11)로부터 제1 유로(80)를 개재하여 가스 회수부(14)로 흐르도록, 전해액에 흐름을 발생시키는 위치에 배치되어 있기 때문에, 버블링 가스 공급부(12)에서, 버블링 가스 공급 장치(40)에 의한 버블링을 행하여, 버블링 가스에 의한 가스 리프트 효과에 의해, 순환 회로(110) 내에 있어서, 전해액의 흐름을 발생시킬 수 있다. 그리고, 전해액의 흐름에 의해, 전기 분해에 의해 생성되어 전해액에 용해된 이산화염소를 신속하게 버블링 가스 공급부(12)로 이동시키고, 버블링 가스에 의해 탈기할 수 있기 때문에, 전기 분해부(11) 내의 전해액에서의 이산화염소 농도가 높아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전해액에 용해된 이산화염소를 버블링 가스 공급부(12)로부터 가스 회수부(14)에 이르기까지 탈기하고, 가스 회수부(14)에서 이산화염소 가스로서 회수함으로써, 이산화염소 농도가 높은 전해액이 다시 전기 분해부(11)로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 전해액에서의 이산화염소 농도를 신속하게 저하시킬 수 있어, 이산화염소의 생성 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the configuration of the second embodiment, the bubbling gas supply device is a position on the side closer to the electrolysis unit 11 in the longitudinal direction of the first flow path 80 , that is, a position on the first flow path 80 . By bubbling by (40), the electrolyte in the circulation circuit 110 flows from the electrolysis unit 11 to the gas recovery unit 14 via the first flow path 80, thereby generating a flow in the electrolyte. position, bubbling is performed by the bubbling gas supply device 40 in the bubbling gas supply unit 12, and in the circulation circuit 110 due to the gas lift effect of the bubbling gas, Electrolyte flow can be generated. And, by the flow of the electrolytic solution, chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolytic solution can be quickly moved to the bubbling gas supply unit 12 and degassed by the bubbling gas, so the electrolysis unit 11 ), it is possible to suppress the increase in the chlorine dioxide concentration in the electrolyte solution. In addition, by degassing chlorine dioxide dissolved in the electrolyte from the bubbling gas supply unit 12 to the gas recovery unit 14, and recovering it as chlorine dioxide gas in the gas recovery unit 14, the electrolyte solution with a high chlorine dioxide concentration is It is possible to suppress the inflow into the electrolysis unit 11 again. As a result, the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution can be quickly reduced, and the chlorine dioxide production efficiency can be improved.

또한, 실시형태 2의 구성에서는, 가로 방향으로 연장되는 배관을 배치할 필요가 없기 때문에, 수평 방향에 있어서, 이산화염소 발생 장치의 컴팩트화를 도모할 수도 있다.Moreover, in the structure of Embodiment 2, since it is not necessary to arrange|position the piping extending in a horizontal direction, it is a horizontal direction WHEREIN: The compact size of a chlorine dioxide generator can also be achieved.

(그 밖의 실시형태)(Other embodiments)

본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 청구범위의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 대용이 가능하다.This invention is not limited to the said embodiment, Substitution is possible in the range which does not deviate from the summary of a claim.

상술한 실시형태 1에서는, 순환 회로(10)는 동일면 내에 배치되어 있었지만, 이에 한정하지 않으며, 가스 회수부(14)가 전기 분해부(11) 및 버블링 가스 공급부(12)보다 상측에 위치함과 함께, 버블링 가스 공급부(12)에서 공급되는 버블링 가스로 이루어지는 기포가 가스 회수부(14)에 도달하여, 가스 회수부(14)에서 기액 분리가 되는 구성이면, 순환 회로(10)는 동일면 내에 형성되어 있지 않아도 된다.In the above-described embodiment 1, the circulation circuit 10 is disposed on the same plane, but it is not limited thereto, and the gas recovery unit 14 is located above the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 . Together with, if the bubbles made of the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12 reach the gas recovery unit 14 and are gas-liquid separation in the gas recovery unit 14, the circulation circuit 10 is It does not need to be formed in the same plane.

또한, 상술한 실시형태에서는, 폐액 회수부(70)에 펌프(71)를 배치하고 있었지만, 이에 한정하지 않으며, 폐액 회수부(70)가 펌프(71)를 배치하지 않고, 순환 회로(10(110)) 내를 순환하는 전해액의 일부가 항상 폐액 회수부(70)로 유입되는 구성으로 해도 된다.In addition, although the pump 71 is arrange|positioned in the waste liquid recovery part 70 in the above-mentioned embodiment, it is not limited to this, The waste liquid recovery part 70 does not arrange|position the pump 71, and the circulation circuit 10 ( 110))), a part of the electrolyte circulating in the inside may always flow into the waste liquid recovery unit 70 .

또한, 상술한 실시형태에서는, 아염소산염으로서 아염소산나트륨을 사용하고 있었지만, 이에 한정하지 않으며, 아염소산칼륨이나 아염소산리튬을 사용해도 된다.In addition, in embodiment mentioned above, although sodium chlorite was used as a chlorite, it is not limited to this, You may use potassium chlorite and lithium chlorite.

상술한 실시형태는 단순한 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 정의되며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 전부 본 발명의 범위 내의 것이다.The above-described embodiment is merely illustrative, and the scope of the present invention should not be construed as being limited. The scope of the present invention is defined by the claims, and all modifications and changes that fall within the scope of equivalents of the claims are within the scope of the present invention.

본 발명은 아염소산염을 포함하는 용액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 장치 및 이산화염소 발생 방법에 유용하다.The present invention is useful for a chlorine dioxide generator and a chlorine dioxide generator for generating chlorine dioxide by electrolyzing a solution containing chlorite.

1, 101 ： 이산화염소 발생 장치
10, 110 ： 순환 회로
11 ： 전기 분해부
12 ： 버블링 가스 공급부
14 ： 가스 회수부
15 ： 제1 배관(가로 배관)
16 ： 제2 배관(상하 배관)
17 ： 제3 배관(가로 배관, 상측 가로 배관)
18 ： 제4 배관(상하 배관)
31 ： 양극(전극)
32 ： 음극(전극)
40 ： 버블링 가스 공급 장치
70 ： 폐액 회수부(폐액 회수 장치)
72 ： 활성탄 필터
80 ： 제1 유로
81 ： 제2 유로
180 ： 내관
181 ： 외관1, 101: chlorine dioxide generator
10, 110: circulation circuit
11: electrolysis part
12: bubbling gas supply part
14: gas recovery part
15: 1st piping (horizontal piping)
16: 2nd piping (upper and lower piping)
17: 3rd piping (horizontal piping, upper horizontal piping)
18: 4th piping (upper and lower piping)
31: positive electrode (electrode)
32: cathode (electrode)
40: bubbling gas supply device
70: Waste liquid recovery unit (waste liquid recovery device)
72: activated carbon filter
80: 1st Euro
81: 2nd Euro
180: interior
181: Appearance

Claims (7)

아염소산염 수용액을 포함하는 전해액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 장치로서,
상기 전해액을 전기 분해하기 위한 전극이 배치된 전기 분해부와,
버블링 가스 공급 장치에 의해 상기 전해액에 버블링 가스를 공급하여, 상기 전해액에 대해 버블링을 행하기 위한 버블링 가스 공급부와,
상기 전기 분해부 및 상기 버블링 가스 공급부보다 상측에 위치하며, 상기 버블링 가스 공급 장치에 의한 버블링에 의해 상기 전해액으로부터 탈기되는 이산화염소를 회수하기 위한 가스 회수부와,
상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부 사이에서 상기 전해액이 순환하는 순환 회로가 형성되도록, 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부를 접속시키는 제1 유로 및 제2 유로를 구비하고,
상기 버블링 가스 공급부는 상기 제1 유로 내의 위치로서, 상기 버블링 가스 공급 장치에 의한 버블링에 의해, 상기 순환 회로 내의 전해액이 상기 전기 분해부로부터 상기 제1 유로를 개재하여 상기 가스 회수부로 흐르도록, 상기 전해액의 흐름을 발생시키는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 장치.A chlorine dioxide generator for generating chlorine dioxide by electrolyzing an electrolyte containing an aqueous chlorite solution, comprising:
an electrolysis unit disposed with an electrode for electrolyzing the electrolyte;
a bubbling gas supply unit for supplying bubbling gas to the electrolyte solution by a bubbling gas supply device and bubbling the electrolyte solution;
a gas recovery unit located above the electrolysis unit and the bubbling gas supply unit and configured to recover chlorine dioxide degassed from the electrolyte by bubbling by the bubbling gas supply device;
and a first flow path and a second flow path connecting the electrolysis unit and the gas recovery unit to form a circulation circuit in which the electrolyte circulates between the electrolysis unit and the gas recovery unit,
The bubbling gas supply unit is located in the first flow path, and by bubbling by the bubbling gas supply device, the electrolyte in the circulation circuit flows from the electrolysis unit to the gas recovery unit through the first flow path. Chlorine dioxide generator, characterized in that it is disposed at a position to generate the flow of the electrolyte. 제 1 항에 있어서,
상기 순환 회로는 상하 방향으로 연장되는 한 쌍의 상하 배관의 상단부끼리 및 하단부끼리를, 가로 방향으로 연장되는 가로 배관을 개재하여 각각 접속시켜 형성된 회로이며,
상기 제1 유로는, 상기 한 쌍의 상하 배관 중 한쪽의 상하 배관 및 상기 한 쌍의 상하 배관의 상단부끼리를 접속시키는 상측 가로 배관을 적어도 포함하고, 상기 제2 유로는 상기 한 쌍의 상하 배관 중 다른 한쪽의 상하 배관을 적어도 포함하고 있으며,
상기 가스 회수부는 상기 다른 한쪽의 상하 배관과 상기 상측 가로 배관의 접속 부분에 배치되어 있고,
상기 버블링 가스 공급부는 상기 제1 유로의 상하 방향 중앙부 또는 당해 중앙부보다 하측 부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 장치.The method of claim 1,
The circulation circuit is a circuit formed by connecting upper and lower ends of a pair of vertical pipes extending in the vertical direction to each other through a horizontal pipe extending in the horizontal direction,
The first flow path includes at least one of the upper and lower pipes of the pair of upper and lower pipes and an upper horizontal pipe connecting upper ends of the pair of upper and lower pipes, and the second flow path includes at least one of the pair of upper and lower pipes. at least including an upper and lower pipe on the other side,
The gas recovery unit is disposed at a connection portion of the other upper and lower pipe and the upper horizontal pipe,
The chlorine dioxide generator according to claim 1, wherein the bubbling gas supply unit is disposed at a vertical center portion of the first flow path or a portion lower than the center portion. 제 1 항에 있어서,
상기 순환 회로는 상기 제1 유로를 내관으로 하고, 상기 제2 유로를 외관으로 하는 이중관 형상의 배관에 의해 형성되어 있으며,
상기 이중관 형상의 배관은 상하 방향으로 연장되도록 배치되어 있고,
상기 전기 분해부는 상기 이중관 형상의 배관의 하측 단부에 배치되어 있으며,
상기 가스 회수부는 상기 이중관 형상의 배관의 상측 단부에 배치되어 있고,
상기 버블링 가스 공급부는 상기 제1 유로의 상하 방향 중앙부 또는 당해 중앙부보다 상기 전기 분해부에 가까운 쪽의 부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 장치.The method of claim 1,
The circulation circuit is formed by a double tube-shaped pipe having the first flow passage as an inner tube and the second passage as an outer tube,
The double pipe-shaped pipe is arranged to extend in the vertical direction,
The electrolysis unit is disposed at the lower end of the double pipe-shaped pipe,
The gas recovery unit is disposed at the upper end of the double pipe-shaped pipe,
The chlorine dioxide generator according to claim 1, wherein the bubbling gas supply unit is disposed at a vertical center portion of the first flow path or a portion closer to the electrolysis unit than the central portion. 제 3 항에 있어서,
상기 버블링 가스 공급 장치는, 상기 전해액을 상기 순환 회로 내에서 순환시킬 때, 1.5L/min 이상의 유량으로 상기 버블링 가스를 공급하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 장치.4. The method of claim 3,
and the bubbling gas supply device is configured to supply the bubbling gas at a flow rate of 1.5 L/min or more when the electrolyte solution is circulated in the circulation circuit. 제 1 항에 있어서,
상기 버블링 가스 공급 장치는 상기 전해액을 상기 순환 회로 내에서 순환시킬 때, 4.0L/min 이상의 유량으로 상기 버블링 가스를 공급하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 장치.The method of claim 1,
and the bubbling gas supply device is configured to supply the bubbling gas at a flow rate of 4.0 L/min or more when the electrolyte is circulated in the circulation circuit. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 순환 회로에 접속되어 상기 순환 회로를 순환하는 상기 전해액의 일부를 폐액으로서 회수하는 폐액 회수 장치를 추가로 구비하며,
상기 폐액 회수 장치는 활성탄 필터를 갖고, 회수한 상기 전해액을 당해 활성탄 필터를 통과시킨 후, 외부로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
a waste liquid recovery device connected to the circulation circuit and recovering a part of the electrolyte circulating in the circulation circuit as waste liquid;
The waste liquid recovery device has an activated carbon filter, and the recovered electrolyte solution is passed through the activated carbon filter and then discharged to the outside. 아염소산염 수용액을 포함하는 전해액을 전기 분해함으로써 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생 방법으로서,
상기 전해액에 대해 전기 분해를 행하기 위한 전기 분해부와, 상기 전해액에 대해 버블링을 행하기 위한 버블링 가스 공급부와, 버블링에 의해 상기 전해액으로부터 탈기된 이산화염소를 회수하기 위한 가스 회수부와, 상기 버블링 가스 공급부가 배치되며 또한 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부를 접속시키는 제1 유로와, 상기 제1 유로와는 별도로 상기 전기 분해부와 상기 가스 회수부를 접속시키는 제2 유로를 구비한 순환 회로에서,
상기 전해액에 대해 버블링을 행하고, 상기 전해액이 상기 전기 분해부로부터 상기 제1 유로를 개재하여 상기 가스 회수부까지 흐르는 상기 전해액의 흐름을 발생시켜, 상기 순환 회로 내에서 상기 전해액을 순환시키는 순환 공정과,
상기 전해액을 전기 분해하여 이산화염소를 발생시키는 공정과,
발생한 이산화염소를 전기 분해된 전해액으로부터 탈기하는 탈기 공정과,
탈기된 이산화염소를 회수하는 회수 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 발생 방법.A chlorine dioxide generating method for generating chlorine dioxide by electrolyzing an electrolyte containing an aqueous chlorite solution,
An electrolysis unit for performing electrolysis of the electrolyte solution, a bubbling gas supply unit for bubbling the electrolyte solution, and a gas recovery unit for recovering degassed chlorine dioxide from the electrolyte solution by bubbling; , The bubbling gas supply unit is disposed, and a first flow path for connecting the electrolysis unit and the gas recovery unit, and a second flow path for connecting the electrolysis unit and the gas recovery unit separately from the first flow path. In the circulation circuit,
A circulation process of bubbling the electrolyte solution, generating a flow of the electrolyte solution in which the electrolyte solution flows from the electrolysis section to the gas recovery section through the first flow path, and circulating the electrolyte solution in the circulation circuit class,
electrolyzing the electrolyte to generate chlorine dioxide;
A degassing process of degassing the generated chlorine dioxide from the electrolyzed electrolyte;
A method for generating chlorine dioxide comprising a recovery step of recovering degassed chlorine dioxide.
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