KR20100117730A - Oxygen generating air purifier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대기 오염이 심한 공장 지대나 도심 지역의 아파트, 사무실, 지하실, 지하상가, 입원실, 지하철역, 자동차 내부, 혹은 TV(PDP), 냉장고, 진공청소기와 같이 포름알데히드를 많이 배출하는 각종 전자제품들이 사용되는 실내 등 환기가 불량한 공간이나 장소에서 생활하는 사람들의 건강 유지를 위해 오염된 공기 중의 포름알데히드(formaldehyde), 산성가스 즉, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 이산화탄소 등 인체에 해로운 가스들을 제거해주면서 산소를 발생시켜주는 산소발생식 공기 정화제 제조를 목적으로 하는 기술이다.The present invention provides a variety of electronic products that emit a lot of formaldehyde, such as apartments, offices, basements, underground shopping centers, hospitals, subway stations, automobile interiors, or TVs (PDPs), refrigerators, vacuum cleaners, etc. To formaldehyde, acid gases, such as nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and carbon dioxide, in contaminated air to maintain the health of people living in poorly ventilated spaces and places. This technology aims to produce oxygen-generating air purifiers that generate oxygen while removing harmful gases.
국내는 물론 전세계적으로 심각하게 제기되고 있는 여러 가지 공해문제 중 대기 오염, 특히 포름알데히드(formaldehyde), 이산화탄소, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx) 등 공해가스의 농도 증가는 국민 건강에 매우 해로운 영향을 주고 있다. 공기 중에 이 가스들의 농도가 높아지면 두통, 호흡장애, 질식은 물론 여러 가지 성인병의 원인으로 발전하기도 한다. 특히 이산화탄소의 배출량 증가로 인해 지구 수명이 단축되고 있다는 과학자들의 잇따른 발표로 인해 이산화탄소 제거는 전세계인의 관심사가 되었다. 또한 포름알데히드는 새집증후군/새차증후군의 원인 물 질로서 암이나 아토피를 유발하는 등 심각한 공해물질로 분류되고 있다. 질소산화물(NOx) 과 황산화물(SOx)과 같은 산성가스는 공기 중 미량만 있어도 건강에 치명적인 유독성 공해물질로서 자동차와 같은 내연기관이나 보일러의 연료인 석탄, 석유가 연소되는 과정 중에서 부산물로 배출되므로 대도시 대기에 그 농도가 매우 높으므로 대도시 시민들의 건강에 매우 해로운 공해물질들이다.Among the various pollution problems that are seriously raised both domestically and globally, air pollution, particularly the increase in the concentration of pollution gases such as formaldehyde, carbon dioxide, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), is very important for the public health. It has a detrimental effect. Increasing the concentration of these gases in the air can lead to headaches, breathing problems, asphyxiation, as well as various adult diseases. In particular, the subsequent announcement of scientists that the life of the earth is being shortened by the increase in carbon dioxide emissions has led to the worldwide removal of carbon dioxide. In addition, formaldehyde is classified as a serious pollutant such as cancer or atopy as a causative agent of sick house syndrome and new car syndrome. Acid gases such as nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) are toxic pollutants that are fatal to health even if they contain only a small amount in the air. Due to the high concentration in the atmosphere of large cities, they are very harmful to the health of the citizens of large cities.
공기 중의 포름알데히드, 질소산화물과 황산화물를 제거하는 손쉬운 방법은 활성탄을 사용하여 흡착시키는 방법이 있으나 효율이 낮고, 온도에 따라 흡착, 배출을 가역적으로 하는 단점이 있다. 그 제거 효율을 높이기 위해 특수 화학물질로 첨착(impregnation)시킨 활성탄을 사용할 수 있으나 가격이 높아지는 문제점 및 오랫동안 사용시 첨착된 화학물질과 활성탄의 결합력이 약화되어 공해물질이 분리되어 떨어져 나오는 현상이 발생하기도 한다. 그 외에 포름알데히드 제거방법으로 최근 개발된 광촉매 방법이 있다. 즉, 자외선 아래에서 광촉매 산화티탄(TiO2)은 공기 중의 포름알데히드를 물, 이산화탄소 등으로 산화 분해시킨다. 그러나 햇빛이 잘 들어오지 않는 실내에 바인더로 코팅되어 있는 산화티탄은 촉매로서의 기능이 상실되어 그 공기 정화 효능이 거의 없다고 볼 수 있다.An easy way to remove formaldehyde, nitrogen oxides and sulfur oxides in the air is to use activated carbon for adsorption, but the efficiency is low, and there are disadvantages of reversible adsorption and discharge depending on temperature. To improve the removal efficiency, activated carbon impregnated with special chemicals can be used, but the price increases, and the bond strength of the impregnated chemicals and activated carbon becomes weak when used for a long time. . In addition, there is a photocatalyst method recently developed as a method of removing formaldehyde. That is, the photocatalyst titanium oxide (TiO 2) oxidizes formaldehyde in air with water, carbon dioxide, and the like under ultraviolet light. However, titanium oxide, which is coated with a binder in a room where sunlight does not shine well, loses its function as a catalyst and has little effect on air purification.
공기 중의 산소 농도를 높이기 위한 방법으로는 병원 응급실에서 사용하는 산소 공급 장치, 즉 고압 봄베(bomb)에 들어 있는 액체 산소를 이용하는 방법이 있으나 산소 보관 용기가 고압용 봄베이므로 무겁고 위험하며, 고압 용기 취급에 관한 안전성 시험 들을 정규적으로 받아야 하는 불편한 점들이 있으므로 일반인이 사용하기 쉽지 않다. 그 외에 전기분해에 의한 산소 발생 장치가 있으나 일반화하기 에는 그 장치가 너무 복잡하고 불편하다. 최근, 작은 저압 용기 속에 산소를 저장해서 스프레이 식으로 분사 시켜 사용하는 휴대용 산소발생기가 있으나 그 사용 가능한 양과 사용 가능 시간이 너무 작은 결점이 있다. 상기와 같은 방법 이외에 특수 목적으로 화학물질을 사용하여 산소 공급원으로 사용하는 방법이 있다. 예를 들면 염소산나트륨과 같은 물질을 가열하면 다음과 같이 산소를 발생한다.To increase the oxygen concentration in the air, there is an oxygen supply device used in a hospital emergency room, that is, a method using liquid oxygen contained in a high pressure bomb. However, since the oxygen storage container is a high pressure cylinder, it is heavy and dangerous and handles a high pressure container. It is not easy for the general public to use because there are inconveniences that require regular safety tests. In addition, there is an oxygen generating device by electrolysis, but the device is too complicated and inconvenient to generalize. Recently, there is a portable oxygen generator that uses oxygen by storing and spraying oxygen in a small low pressure vessel, but there is a drawback that the available amount and the available time are too small. In addition to the above method, there is a method of using a chemical material as an oxygen source for a special purpose. For example, heating a substance such as sodium chlorate generates oxygen as follows:
2 NaClO3 → 2 NaCl + 3 O2 2 NaClO 3 → 2 NaCl + 3 O 2
이 물질은 항공기나 함정의 긴급 사태 발생시 승무원을 위한 산소 공급원으로 사용되었다. 그러나 이 물질은 가열할 때만 산소를 발생한다는 불편한 점과, 미량의 불순물의 영향으로 인한 폭발 사고의 위험성 및 발생된 산소 가스 내에 미량의 유독성 가스로 인해 그 사용이 점차 줄어들고 있다. 그 후 위성 캡슐내의 우주인을 위한 산소 공급 캐니스터 장치에 사용하기 위해 과산화나트륨이 개발되어 사용되었다. 이 물질은 염소산염과는 달리 상온에서 수분이나 탄산가스와 반응하여 다음과 같이 산소를 발생시킨다.This material was used as an oxygen source for the crew in the event of an aircraft or vessel emergency. However, the use of this material is gradually decreasing due to the inconvenience of generating oxygen only when heated, the risk of explosion accidents due to the influence of trace impurities, and the trace amount of toxic gases in the generated oxygen gas. Sodium peroxide was then developed and used for use in oxygen supply canister devices for astronauts in satellite capsules. Unlike chlorate, this substance reacts with moisture or carbon dioxide at room temperature to generate oxygen:
Na2O2 + H2O → 2 NAOH + 1/2 O2 ………………(1)Na 2 O 2 + H 2 O-> 2 NAOH + 1/2 O 2 ... … … … … … (One)
Na2O2 + CO2 → Na2CO3 + 1/2 O2 ………………(2)Na 2 O 2 + CO 2 → Na 2 CO 3 + 1/2 O 2 . … … … … … (2)
그러나 과산화나트륨은 우주인들의 산소 발생 캐니스터에 상당히 많이 적용되었으나 그 후에 개발된 초과산화칼륨에 비해 이산화탄소 제거량은 많으나 산소발생량이 작기 때문에 그 사용량이 줄어드는 경향에 있다. 과산화나트륨 보다 늦게 개발된 초과산화칼륨 역시 과산화나트륨처럼 수분이나 탄산가스와 반응하여 산소를 발생하는 것으로 보고되었다.However, sodium peroxide has been applied to astronauts' oxygen-generating canisters considerably, but the amount of carbon dioxide is removed, but the amount of oxygen generation tends to decrease compared to the excess potassium oxide developed after that. Potassium oxide, which was developed later than sodium peroxide, has been reported to produce oxygen by reacting with moisture or carbon dioxide like sodium peroxide.
2 KO2 + H2O → 2 KOH + 3/2 O2 ………………(3)2 KO 2 + H 2 O → 2 KOH + 3/2 O 2 . … … … … … (3)
2 KO2 + CO2 → K2CO3 + 3/2 O2 ………………(4)2 EN 2 + CO 2 → K 2 CO 3 + 3/2 O 2 . … … … … … (4)
이러한 과산화나트륨이나 초과산화칼륨은 그 산화 반응성이 매우 강하고 위험하여 일반인들이 실생활에서 사용하기 어려운 단점이 있다.Such sodium peroxide or potassium superoxide is very strong and dangerous oxidative reactivity is difficult for the general public to use in real life.
이상과 같은 방법과 달리 각종 공해가스를 제거해 주는 공기 정화 역할을 하는 동시에 산소를 공급해줌으로써 오염된 공기를 인체에 유익한 공기로 정화시키는 공기 정화 시스템이 있다. 예를 들면 숲 속의 나무, 풀 등 식물은 햇빛 속에서 공기 중의 이산화탄소를 흡수하고 동시에 산소를 공기로 배출하는 탄소동화작용을 한다. 이와 같은 탄소동화작용에 의해 지구상의 산소와 이산화탄소의 균형이 이루지고 인간이 필요한 산소를 자연으로부터 공급 받게 되는 것이다. 이와 같이 식물의 탄소동화작용과 유사하게 공기 정화 역할을 하는 동시에 산소를 공급해줌으로써 오염된 공기를 인체에 유익한 공기로 정화시키는 공기 정화제가 있다. 즉, 저자가 이미 특허로 상품화한 산소발생식 공기정화제(1, 2)(고체산소)가 그 방법이다. "고체산소"라는 상품명으로 상품화한 이 정화제는 알칼리 금속이나 알칼리토금속 중에서 상기 (1),(2),(3),(4) 식에서와 같이 반응하는 과산화물(Na2O2)이나 초과산화물(KO2)을 주성분으로 하고 있다. 고체산소의 원료로서 Na2O2 와 KO2를 제외한 다른 종류의 과산화물이나 초과산화물은 그 제조가 어렵고 가격이 너무 높거나, 순도가 너무 낮은 단점이 있어 실제로 사용하는 데는 제한 점이 많이 있다.Unlike the above method, there is an air purification system that cleans polluted air into air beneficial to the human body by supplying oxygen and at the same time as air purification to remove various pollution gases. Plants such as trees and grasses in forests, for example, act as carbon assimilation, absorbing carbon dioxide from the air in the sun and simultaneously releasing oxygen into the air. By this carbon assimilation, the balance of oxygen and carbon dioxide on earth is balanced and the oxygen that human beings need is supplied from nature. As such, there is an air purifier that purifies polluted air into air beneficial to the human body by providing oxygen and supplying oxygen similarly to plant carbon assimilation. That is, the oxygen generating air purifiers 1 and 2 (solid oxygen), which the author has already commercialized as a patent, are the method. This purifier, commercialized under the trade name "Solid Oxygen", is a peroxide (Na 2 O 2 ) or an excess oxide (Al 2 O 2 ) that reacts in an alkali metal or alkaline earth metal as EN 2 ) as a main component. As a raw material of solid oxygen, other types of peroxides and superoxides except Na 2 O 2 and KO 2 are difficult to manufacture and have a high price or too low purity.
또한 가격이 비교적 저렴한 과산화칼슘을 정화제 성분으로 사용할 경우 미량의 산소발생과 함께 이산화탄소 제거 등 산성가스 제거 반응이 있으나 그 속도가 너무 느리고 효과가 낮아 정화제로 사용할 수 없다. 그러나 이산화망간을 촉매로 과산화칼슘에 첨가하면 공기정화 효과가 상당히 있으나 이산화망간 분진이 인체에 매우 유독한 독성(빈혈, 두통, 파킨슨증후군 등)을 일으키는 중금속 물질이므로 실내공기나 사람이 호흡하는 공기를 깨끗하게 하는 정화제 성분으로 사용하는 것은 전혀 바람직하지 못하다.In addition, when calcium peroxide, which is relatively inexpensive, is used as a purifier component, there is a small amount of oxygen generation and acid gas removal reactions such as carbon dioxide removal. However, when manganese dioxide is added to calcium peroxide as a catalyst, it has a significant effect on air purification, but since manganese dioxide dust is a heavy metal substance that is very toxic to the human body (anemia, headache, Parkinson's syndrome, etc.), it cleans the indoor air and the air that humans breathe. Use as a purifier component is not desirable at all.
본 발명은 산소를 발생하면서 공기를 정화시키는 공기정화제에 대해 상기와 같은 기존 정화제의 단점을 보완하고 개선하기 위한 것이다. 그 목적은 오염된 공기 중의 포름알데히드(formaldehyde)와 같은 환원성 가스, 휘발성 유기물질, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 이산화탄소와 같은 산성가스 등 인체에 해로운 가스들을 효과적으로 제거해주면서 동시에 산소를 발생시키며, 공기의 습도에도 안정하고 수명도 길고, 다양한 공기 정화장치에 쉽게 적용할 수 있는 새로운 산소 발생식 공기 정화제를 제공하는데 있다.The present invention is intended to supplement and improve the disadvantages of the existing purifiers for the air purifiers to purify the air while generating oxygen. Its purpose is to effectively remove oxygen that is harmful to the body, such as reducing gases such as formaldehyde, volatile organic substances, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and carbon dioxide in contaminated air. The present invention provides a new oxygen-generating air purifier, which is stable to air humidity, has a long life, and can be easily applied to various air purifiers.
본 발명에서의 공기 정화제 주성분으로는 알칼리토금속의 과산화물 중 과산화칼슘과 과산화마그네슘을 선택하였고, 그 외에 과산화나트륨, 초과산화칼륨, 과탄산나트륨 등을 첨가하여 산소발생 성능과 공기정화 성능을 조사하였다. 또한 공 기 정화 반응성을 좋게 하기 위하여 이미 잘 알려진 촉매인 이산화망간을 위시한 각종 금속 화합물들과 특히 철 화합물들을 촉매로서의 사용 가능성을 조사하였다.In the present invention, the main components of the air purifier were selected from calcium peroxide and magnesium peroxide among the peroxides of alkaline earth metals, and the addition of sodium peroxide, potassium peroxide, sodium percarbonate, etc. to investigate the oxygen generation performance and air purification performance. In addition, in order to improve the air purification reactivity, various metal compounds including manganese dioxide, which are well known catalysts, and especially iron compounds, were investigated.
우선 과산화칼슘을 단독으로 사용하여 공기 정화 성능을 시험한 결과 이산화탄소 제거나 산소발생과 같은 공기 정화 반응 속도가 너무 느리고 미미하여 공기 정화 효과가 거의 없었다. 그러나 이산화망간을 일정량(1％) 첨가한 결과 공기 중의 산성가스 제거, 포름알데히드와 같은 환원성 가스 제거와 동시에 산소발생 반응 속도가 크게 증가하는 것을 알 수 있었다.(표 1 참조)First, the air purification performance was tested using calcium peroxide alone, and the air purification reaction rate such as carbon dioxide removal or oxygen generation was too slow and insignificant. However, as a result of adding a certain amount (1%) of manganese dioxide, it was found that the reaction rate of oxygen evolution was greatly increased at the same time as removing acid gas from the air and reducing gas such as formaldehyde (see Table 1).
표 1. 이산화망간을 촉매로 사용한 과산화칼슘(70％)의 정화 성능(FA: 포름알데히드)Table 1. Purification performance of calcium peroxide (70%) using manganese dioxide as a catalyst (FA: formaldehyde)
그러나 이산화망간 분말은 인체에 매우 유독(중금속, 암 유발물질)한 물질이므로 공기정화제의 성분으로 사용하기는 적당치 못하다. 본 발명에서는 염화제1철(FeCl2), 염화제2철(FeCl3), 황산제1철(Ferrous sulfate). 황산제2철(Ferric sulfate), 초산제1철(Ferrous acetate), 개미산제2철(Ferric formate), 글루콘산제1철(Ferrous gluconate), 페릭글리코포스페이트(Ferric glycophos-phate), 질산제2 철(Ferric nitrate), 옥살산제2철(Ferric oxalate), 구연산제2철(Ferric citrate), 페릭올쏘포스페이트(Ferric orthophosphate), 요오드화제1철(Ferrous iodide), 젖산제1철(Ferrous lactate), 카토센(catocene) 등과 같은 철화합물로 이루어지는 군에서 황산제1철(Ferrous sulfate)을 촉매 성분으로 선택하여 과산화칼슘에 첨가(0.1∼5％)시켜 공기 정화 성능을 시험한 결과 이산화망간을 촉매로 사용했던 경우와 마찬가지로 공기 중의 산성가스 제거, 포름알데히드와 같은 환원성가스 제거와 동시에 산소발생 반응 속도가 매우 빠르게 진행되는 것을 알 수 있었다(표 2 참조). 특히 포름알데히드 제거 및 이산화탄소 제거가 분 단위로 빠른 제거 능력을 나타냈으며, 이산화탄소가 2000∼3000ppm 줄어드는 대신 산소 농도가 약 0.2％(2000ppm) 정도 증가하였다. 따라서 이 산소정화제는 나무, 숲이 하는 탄소동화작용(광합성 작용)처럼 산성가스(이산화탄소)는 제거되고 산소를 배출하는 산소발생식 정화제이면서 동시에 포름알데히드와 같은 휘발성 유기물질까지 매우 효과적으로 제거하는 매우 이상적인 정화제임을 알 수 있다.However, manganese dioxide powder is very toxic to the human body (heavy metals, cancer causing substances), so it is not suitable to use as a component of the air purifier. In the present invention ferrous chloride (FeCl2), ferric chloride (FeCl3), ferrous sulfate (Ferrous sulfate). Ferric sulfate, ferrous acetate, ferric formate, ferrous gluconate, ferric glycophos-phate, ferric nitrate Ferric nitrate, Ferric oxalate, Ferric citrate, Ferric orthophosphate, Ferrous iodide, Ferrous lactate, Ferrous sulfate was selected as a catalyst component from the group consisting of iron compounds such as catocene and added to calcium peroxide (0.1 to 5%) to test the air purification performance, and manganese dioxide was used as a catalyst. As in the case of the above, it was found that the reaction rate of oxygen evolution proceeded very rapidly at the same time as removing the acidic gas in the air and reducing gas such as formaldehyde (see Table 2). In particular, formaldehyde removal and carbon dioxide removal showed rapid removal in minutes, and the oxygen concentration increased by about 0.2% (2000 ppm) instead of reducing the carbon dioxide by 2000-3000 ppm. Therefore, this oxygen purifier is an oxygen-generating purifier that removes acidic gas (carbon dioxide) and releases oxygen like carbon carbonization (photosynthesis) of trees and forests, and is very ideal for removing volatile organic substances such as formaldehyde. It can be seen that it is a purifying agent.
표 2. 황산제1철을 촉매로 사용한 과산화칼슘의 정화 성능(FA: 포름알데히드)Table 2. Purification performance of calcium peroxide using ferrous sulfate as a catalyst (FA: formaldehyde)
황산제1철(Ferrous sulfate) 대신 옥살산제2철(Ferric oxalate)을 촉매로 사용한 경우에도 산성가스(이산화탄소)는 제거되고 산소가 배출되는 동시에 포름알데히드가 매우 빠르게 제거되는 결과를 확인하였다(표 3 참조).Even when ferric oxalate was used as a catalyst instead of ferrous sulfate, acid gases (carbon dioxide) were removed, oxygen was released, and formaldehyde was removed very quickly (Table 3). Reference).
표 3. 옥살산제2철(Ferric oxalate)을 촉매로 사용한 과산화칼슘의 정화 성능(FOR: 포름알데히드)Table 3. Purification performance of calcium peroxide (FOR: formaldehyde) using ferric oxalate as a catalyst
구연산제2철(Ferric citrate)을 촉매로 사용한 경우에도 산성가스(이산화탄소)는 제거되고 산소가 배출되는 동시에 포름알데히드가 매우 빠르게 제거되는 결과를 확인하였다(표 4 참조).Even when ferric citrate was used as a catalyst, acid gas (carbon dioxide) was removed and oxygen was released, and formaldehyde was removed very quickly (see Table 4).
표 4. 구연산제2철(Ferric citrate)을 촉매로 사용한 과산화칼슘의 정화 성 능(FOR: 포름알데히드)Table 4. Purification performance of calcium peroxide using ferric citrate as a catalyst (FOR: formaldehyde)
이와 같이 과산화칼슘에 수용성 철 화합물들, 염화제1철(FeCl2), 염화제2철(FeCl3), 황산제1철(Ferrous sulfate). 황산제2철(Ferric sulfate), 초산제1철(Ferrous acetate), 개미산제2철(Ferric formate), 글루콘산제1철(Ferrous gluconate), 페릭글리코포스페이트(Ferric glycophosphate), 질산제2철(Ferric nitrate), 옥살산제2철(Ferric oxalate), 구연산제2철(Ferric citrate), 페릭올쏘포스페이트(Ferric orthophosphate), 요오드화제1철(Ferrous iodide), 젖산제1철(Ferrous lactate), 카토센(catocene) 등을 첨가하여 촉매로 사용할 경우 공기 정화 효과가 상기 표1, 표 2, 표3, 표4에서와 같이 뚜렷함을 알 수 있었다. 상기와 같은 철화합물의 촉매 효과는 과산화마그네슘에서도 유사하게 나타났다.As such, water-soluble iron compounds in calcium peroxide, ferrous chloride (FeCl2), ferric chloride (FeCl3), and ferrous sulfate. Ferric sulfate, ferrous acetate, ferric formate, ferrous gluconate, ferric glycophosphate, ferric nitrate ( Ferric nitrate, Ferric oxalate, Ferric citrate, Ferric orthophosphate, Ferrous iodide, Ferrous lactate, Catocene When used as a catalyst by adding (catocene) and the like it can be seen that the air purification effect is clear as shown in Table 1, Table 2, Table 3, Table 4. The catalytic effect of the iron compound as described above was similar in magnesium peroxide.
상기와 같이 수용성 철 화합물이 과산화칼슘의 공기정화 촉매로 작용하여 포름알데히드/산성가스를 제거하고 산소를 발생시키는 효과는 기 발표된 이산화망간의 촉매효과(표 1 참조)와 다른 메커니즘으로 작용하는 것으로 판단된다. 즉 물에 불용인 이산화망간은 이산화망간과 과산화칼슘의 결정 구조 관계에서 그 촉매 메커 니즘을 설명할 수 있으나 수용성 철 화합물의 촉매 효과는 이와 다르게 설명되어야 한다. 즉 공기 중에 존재하는 습도가 수용성 철 화합물 촉매 성분으로 함께 작용하여 과산화칼슘이 분해되어 과산화수소가 발생함과 거의 동시에 생성되었던 과산화수소의 분해가 일어나면서 원자 상태의 산소가 발생하여 강력한 산화력이 생성된다고 볼 수 있다. 이 때 생성된 산화력에 의해 알데히드(aldehyde)나 케톤(ketone)과 같은 냄새 성분들이 쉽게 산화되어 아래와 같은 화학 반응에 따라 산(acid)로 변환되고, 생성된 산(acid)은 다시 과산화칼슘에 의해 칼슘염으로 제거됨과 동시에 다시 산소 원자가 생성되는 연속반응(일종의 연쇄반응)으로 이루어진다고 해석된다. 이와 같이 과산화칼슘과 수용성 철 촉매 반응에 의해 오염된 공기중의 포름알데히드/산성가스를 제거하고 산소를 발생시키는 반응은 매우 신속하고 효율적으로 진행되는 반응임을 알 수 있다. 특히 철 화합물 중에서 물에 불용인 산화철과 같은 물질은 이 반응에서 촉매 효과가 전연 없다. 과산화칼슘을 수용성 철 화합물을 촉매로 분해시켜 포름알데히드/산성가스를 제거하는 반응에 대해 저자들이 상기와 같이 설명하였으나 그 자세한 촉매 메커니즘에 관해서는 좀 더 심층적인 촉매 반응 속도 연구를 통해 규명되어야 할 것이다.As described above, the effect of the water-soluble iron compound as an air purification catalyst of calcium peroxide to remove formaldehyde / acid gas and generate oxygen is different from the catalytic effect of manganese dioxide (see Table 1). do. In other words, manganese dioxide insoluble in water can explain the catalytic mechanism in the crystal structure relationship between manganese dioxide and calcium peroxide, but the catalytic effect of water-soluble iron compounds should be explained differently. In other words, the humidity present in the air acts as a catalyst component of the water-soluble iron compound, causing calcium peroxide to decompose, resulting in hydrogen peroxide. have. At this time, odor components such as aldehyde or ketone are easily oxidized by the oxidizing power generated and converted into acid according to the following chemical reaction, and the generated acid is again converted by calcium peroxide. It is interpreted that it is a continuous reaction (a kind of chain reaction) in which oxygen atoms are generated at the same time as calcium salts are removed. As such, it can be seen that the reaction of removing formaldehyde / acid gas in the air polluted by calcium peroxide and water-soluble iron catalyst reaction and generating oxygen is a very rapid and efficient reaction. Particularly, among iron compounds, materials such as iron oxide insoluble in water have no catalytic effect in this reaction. The authors described the reaction to remove formaldehyde / acid gas by decomposing calcium peroxide into a catalyst by dissolving a water-soluble iron compound, but the detailed catalyst mechanism should be identified through a more in-depth study of catalytic reaction rate. .
이상과 같은 산화칼슘 혹은 산화마그네슘에 수용성 철 화합물을 촉매로 적용한 산소정화제는 기 사용 중인 고체산소 분말에 비해 습기에 훨씬 더 강하고 포름알데히드 제거량과 산소발생량이 증가할 수 있으며, 수명도 더 길어져 산소발생식 공기 정화 소재로서 적용할 수 있는 분야가 크게 확장될 수 있다(실시예 참조)Oxygen purifiers that use water-soluble iron compounds as catalysts on calcium oxide or magnesium oxide as described above are much more resistant to moisture, formaldehyde removal and oxygen generation, and longer lifespans, compared to solid oxygen powder. The field of application as an air purifying material can be greatly expanded (see Examples).
특히 상기와 같이 제조한 과산화칼슘 혹은 산화마그네슘에 수용성 철 화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 초과산화칼륨 혹은 과산화나트륨, 과탄산나트륨 등을 첨가하면 그 첨가되는 초과산화칼륨이나 과산화나트륨, 과탄산나트륨의 양에 따라 다음 표 5, 표 6, 표 7 과 같이 산소발생량, 유해 산성가스(NOx/SOx 및 CO2) 제거량, 유해 환원성가스(포름알데히드) 제거량을 증감시킬 수 있으므로 공기 정화 성능을 용도에 맞도록 다양하게 향상시킬 수 있다. 예를 들어 과산화칼슘에 철화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 과산화나트륨을 첨가할 때의 공기 정화 효과는 표 5와 같이 정화제 Kg당 이론적 산소 최대발생량, 산성가스 최대제거량(이산화탄소 기준) 및 알데히드(포름알데히드 기준) 최대제거량이 크게 증가함을 알 수 있다.)In particular, when potassium peroxide, sodium peroxide, sodium percarbonate, etc. are added to the oxygen purifier using the water-soluble iron compound as a catalyst to calcium peroxide or magnesium oxide prepared as described above, the amount of potassium peroxide, sodium peroxide, sodium percarbonate According to Table 5, Table 6, and Table 7, the amount of oxygen generation, removal of harmful acid gases (NOx / SOx and CO2), and removal of harmful reducing gas (formaldehyde) can be increased or decreased. Can be improved. For example, the effect of air purification when sodium peroxide is added to oxygen purifier using iron compound as a catalyst for calcium peroxide is shown in Table 5, the maximum theoretical oxygen generation amount per Kg of purifier, the maximum amount of acid gas removal (based on carbon dioxide), and aldehyde (form It can be seen that the maximum removal amount is significantly increased.
표 5, 과산화칼슘(70％)에 철화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 과산화나트륨을 첨가할 때의 공기 정화 효과(정화제 Kg당 이론적 산소 최대발생량, 산성가스 최대제거량(이산화탄소 기준) 및 포름알데히드 기준 알데히드계 가스 최대제거량)Table 5, Effect of air purification when adding sodium peroxide to oxygen purifier using iron compound as a catalyst for calcium peroxide (70%) (maximum theoretical oxygen generation amount per Kg of purifier, acid gas maximum removal amount (based on carbon dioxide) and formaldehyde standard) Aldehyde-based gas removal)
또한 과산화칼슘에 철 화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 초과산화칼륨을 첨가할 때의 공기 정화 효과는 표6과 같이 정화제 Kg당 이론적 산소 최대발생량, 산성가스 최대제거량(이산화탄소 기준) 및 알데히드(포름알데히드 기준) 최대제거량이 크게 증가함을 알 수 있다.In addition, the effect of air purification when adding potassium oxide to oxygen purifier using iron compound as a catalyst for calcium peroxide is shown in Table 6 as the maximum theoretical oxygen generation amount per Kg of purifier, the amount of acid gas removal (based on carbon dioxide), and aldehyde (formaldehyde). The maximum removal amount can be seen to increase significantly.
표6, 과산화칼슘(70％)에 철화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 초과산화칼륨을 첨가할 때의 공기 정화 효과(정화제 Kg당 이론적 산소 최대발생량, 산성가스 최대제거량(이산화탄소 기준) 및 포름알데히드 기준 알데히드계 가스 최대제거량)Table 6, Air purification effect of adding potassium oxide to oxygen purifier using iron compound as catalyst for calcium peroxide (70%) (maximum theoretical oxygen generation amount per Kg of purifier, acid gas maximum removal amount (based on carbon dioxide) and formaldehyde) Maximum amount of standard aldehyde-based gas)
또한 과산화칼슘에 수용성 철 화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 과탄산나트륨을 첨가할 때의 공기 정화 효과는 표 7과 같이 산소정화제 Kg당 이론적 산소 최대발생량, 산성가스 최대제거량(이산화탄소로 환산 기준) 및 포름알데히드로 환산한 알데히드계 가스 최대제거량이 표시되었다. 표 7에서의 결과를 보면 과탄산칼륨을 첨가하여도 그 정제 효과는 전연 차이가 없는 것으로 나타났으나 실제로는 과탄산나트륨의 산소발생 속도 및 가스 정제 반응속도가 과산화칼슘 보다 빠르고(실시예 7 참조), 과탄산나트륨은 과립상으로 시중에서 판매되므로 정제 형태로 제작하는 공정이나 살포하는 공정에서 매우 용이한 이점이 있다. 따라서 과탄산나트륨을 산소정화제 성분으로 사용하면 산소정화제를 적용할 장비나 공정 조건에 따라 선택할 수 있는 산소정화제의 폭이 더 다양해질 수 있다.In addition, the effect of air purification when sodium percarbonate was added to the oxygen purifier using a water-soluble iron compound as a catalyst for calcium peroxide was shown in Table 7 for the maximum theoretical oxygen generation amount, the maximum amount of acid gas removal (in terms of carbon dioxide), and form per Kg of oxygen purifier. The maximum amount of aldehyde-based gas removed in terms of aldehyde was displayed. The results in Table 7 show that even though potassium percarbonate was added, the purification effect was not significantly different, but in fact, the rate of oxygen evolution and gas purification of sodium percarbonate was faster than calcium peroxide (see Example 7). Sodium percarbonate is commercially available in the form of granules, so it is very easy in the process of manufacturing or spraying tablets. Therefore, when sodium percarbonate is used as the oxygen purifier component, the width of the oxygen purifier that can be selected according to the equipment or process conditions to which the oxygen purifier is applied may be more varied.
표7, 과산화칼슘(70％)에 철화합물을 촉매로 적용한 산소정화제에 과탄산나트륨을 첨가할 때의 공기 정화 효과(정화제 Kg당 이론적 산소 최대발생량, 산성가스 최대제거량(이산화탄소 기준) 및 포름알데히드 기준 알데히드계 가스 최대제거량)Table 7, Effect of air purification when sodium percarbonate is added to oxygen purifier using iron compound as a catalyst for calcium peroxide (70%) (maximum theoretical oxygen generation per Kg of purifier, maximum amount of acid gas removal (based on carbon dioxide) and formaldehyde) Aldehyde-based gas removal)
이상과 같이 산화칼슘 혹은 산화마그네슘에 수용성 철 화합물을 촉매로 적용한 새로운 산소정화제 및 이 산소정화제에 초과산화칼륨 혹은 과산화나트륨, 과탄산나트륨 등을 첨가하여 그 성능을 더욱 향상시킨 산소정화제는 표8과 같이 기 사용 중인 고체산소 정화제 보다 산성가스 제거량과 포름알데히드 제거량, 산소발생량이 크게 증가하고, 습도에 강하여 세립화 공정이 가능하고, 정제(tablet)로 제작하기 용이한 제조 특성상의 장점이 있으므로, 공기 정화 소재로서의 품질이 향상될 수 있고, 적용할 수 있는 분야가 크게 확장될 수 있다.As described above, a new oxygen purifier using a water-soluble iron compound as a catalyst for calcium oxide or magnesium oxide and an oxygen purifier further improved by adding excess potassium oxide, sodium peroxide or sodium percarbonate to the oxygen purifier are shown in Table 8. Since the amount of acid gas removal, formaldehyde removal, and oxygen generation are greatly increased than the solid oxygen purifiers in use, it is resistant to humidity and fine-grained process is possible. Quality as a material can be improved, and the field of application can be greatly expanded.
표8, 기존 고체산소와 성능 비교(예). 단위: 고체산소 Kg 당 리터Table 8, Performance Comparison with Existing Solid Oxygen (Examples). Unit: liter per Kg of solid oxygen
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 과산화칼슘, 과산화마그네슘과 같은 알칼리토금속의 과산화물에 수용성 철 화합물들, 염화제1철(FeCl2), 염화제2철(FeCl3), 황산제1철(Ferrous sulfate). 황산제2철(Ferric sulfate), 초산제1철(Ferrous acetate), 개미산제2철(Ferric formate), 글루콘산제1철(Ferrous gluconate), 페릭글리코포스페이트(Ferric glycophosphate), 질산제2철(Ferric nitrate), 옥살산제2철(Ferric oxalate), 구연산제2철(Ferric citrate), 페릭올쏘포스페이트(Ferric orthophosphate), 요오드화제1철(Ferrous iodide), 젖산제1철(Ferrous lactate), 카토센(catocene) 등과 같은 철 화합물로 이루어지는 군에서 하나 혹은 두 개를 촉매로 선택하여 0.1∼5％ 비율로 첨가시켜 산소 발생식 정화제를 제조하였다. 이 산소정화제 표면에서는 공기 중의 포름알데히드(formaldehyde)를 비롯한 알데히드(aldehyde) 계열과 케톤(ketone) 계열의 유해 냄새 가스, NOx(산화질소) 및 SOx(산화황), 이산화탄소와 같은 산성가스 및 각종 휘발성 유기물질들이 제거되는 동시에 산소가 발생하는 특징이 있다.The present invention for achieving the above object, the water-soluble iron compounds in the peroxide of alkaline earth metals such as calcium peroxide, magnesium peroxide, ferrous chloride (FeCl2), ferric chloride (FeCl3), ferrous sulfate (Ferrous sulfate ). Ferric sulfate, ferrous acetate, ferric formate, ferrous gluconate, ferric glycophosphate, ferric nitrate ( Ferric nitrate, Ferric oxalate, Ferric citrate, Ferric orthophosphate, Ferrous iodide, Ferrous lactate, Catocene In the group consisting of iron compounds such as (catocene), one or two were selected as catalysts and added at a ratio of 0.1 to 5% to prepare an oxygen generating purifier. On the surface of this oxygen purifier, aldehyde-based and ketone-based odorous gases including formaldehyde in air, acidic gases such as NOx (nitrogen oxide) and SOx (sulfur oxide), carbon dioxide, and various volatiles Oxygen is generated at the same time that organic substances are removed.
또한, 본 발명은 상기와 같이 제조된 산소 발생식 공기 정화제에 초과산화칼륨 혹은 과산화나트륨, 과탄산나트륨 중 한 개 혹은 두 개를 선택하여 1∼50％ 범위로 첨가시키면 첨가된 초과산화칼륨, 과산화나트륨, 과탄산나트륨의 양에 따라 산소발생량, 유해 산성가스(NOx/SOx 및 CO2) 제거량, 유해 환원성 가스(포름알데히드와 같은 알데히드류 및 케톤류 냄새 성분) 제거량과 반응속도(제거속도)을 증감시킬 수 있으므로 산소 정화제를 용도에 따라 다양하게 설계할 수 있는 특징이 있다.In addition, the present invention is selected by adding one or two of excess potassium oxide, sodium peroxide, sodium percarbonate to the oxygen-generating air purifier prepared as described above added in the range of 1 to 50% potassium excess, sodium peroxide added Depending on the amount of sodium percarbonate, the amount of oxygen generation, removal of harmful acid gases (NOx / SOx and CO2), removal of harmful reducing gases (aldehydes such as formaldehyde and ketones), and reaction rate (removal rate) can be increased or decreased. There is a characteristic that can be designed in various ways depending on the oxygen purifier.
이 산소정화제를 적당한 결합제(Hydroxy Propyl Cellulose 혹은 Hydroxy Propylmethyl Cellulose)와 혼합한 후 알코올(alcohol) 처리와 건조 공정을 통해 직경 50∼1000 마이크론 정도의 세립화된(granulation) 입도를 얻을 수 있다. 이렇게 세립화된 산소발생제를 부직포에 장착하여 부직포 형태로서 에어컨이나 청정기 용 필터로 사용할 수 있다. 또한 세립화된 산소발생제는 타정기(tableet machine) 에 의해 쉽게 정제(tablet)로 제작할 수 있으므로 더욱 다양한 형태의 청정기에 적용하거나 적당한 용기에 충전하여 사용할 수 있다.This oxygen purifier can be mixed with a suitable binder (Hydroxy Propyl Cellulose or Hydroxy Propylmethyl Cellulose) and then granulated with a diameter of 50-1000 microns through alcohol treatment and drying. The fine-grained oxygen generator is mounted on the nonwoven fabric and can be used as a filter for an air conditioner or a purifier as a nonwoven fabric. In addition, the refined oxygen generating agent can be easily produced in a tablet (tablet) by a tablet machine (tablet) can be applied to more various types of purifier or can be used by filling in a suitable container.
이하, 다음 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
본 발명에서 사용한 과산화칼슘은 순도 70％의 제품을 사용하였다. 과산화칼륨은 70％ 이상의 순도를 갖는 제품이 생산되지 않고 있고, 통상 수산화칼슘, 산화칼슘, 탄산칼슘 등의 미반응 물질(불순물)이 포함되어 있다. 본 발명에서는 시중에서 구입한 과산화칼슘을 재가공하거나, 정제하는 등 별도의 처리 없이 그대로 사용하였고, 실시예나 청구범위에서도 불순물에 대해 별도 표시를 하지 않았다. 다음 실시예에서 이산화탄소, 산소 및 포름알데히드 등의 가스 분석은 가스크로마토크라프를 이용하였다.As the calcium peroxide used in the present invention, a product having a purity of 70% was used. Potassium peroxide has not produced a product having a purity of 70% or more, and usually contains unreacted substances (impurities) such as calcium hydroxide, calcium oxide and calcium carbonate. In the present invention, the commercially available calcium peroxide was used as it is without further processing, such as reprocessing or refining, and in the examples and claims, no impurity was separately indicated. In the following examples, gas chromatography such as carbon dioxide, oxygen and formaldehyde was used for gas chromatograph.
[실시예 1] 1Example 1 1
과산화칼슘 분말 20그램에 이산화망간 0.2그램을 첨가하여 잘 혼합시킨 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과(표1 참조) 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 서서히 증가하였다.Twenty grams of calcium peroxide powder, 0.2 grams of manganese dioxide was added to the well mixed powder in a 30 cm x 40 cm x 50 cm sealed acrylic box containing contaminated air and blown at a rate of about 10 liters per minute to the purifier powder. The concentrations of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde were measured. As a result (see Table 1), the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased rapidly and the oxygen concentration slowly increased.
[실시예 2][Example 2]
과산화칼슘 분말 20그램에 황산제2철(ferrous sulfate) 0.2그램을 첨가하여 잘 혼합시킨 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과(표2 참조) 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 서서히 증가하였다.20 grams of calcium peroxide powder was added 0.2 grams of ferrous sulfate, and the well mixed powder was placed in a 30 cm x 40 cm x 50 cm sealed acrylic box containing contaminated air and 10 liters per minute toward the purifier powder. The concentration of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box was measured while blowing at a rate of. As a result (see Table 2), the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased rapidly and the oxygen concentration slowly increased.
[실시예 3]Example 3
과산화칼슘 분말 20그램에 옥살산제2철(Ferric oxalate) 0.2그램을 첨가하여 잘 혼합시킨 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과(표3 참조) 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 서서히 증가하였다.Add 20 grams of calcium peroxide powder to 0.2 grams of ferric oxalate and place the well mixed powder into a 30 cm x 40 cm x 50 cm sealed acrylic box containing contaminated air and 10 liters per minute towards the purifier powder. The concentration of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box was measured while blowing at a rate of. As a result (see Table 3), the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased rapidly and the oxygen concentration slowly increased.
[실시예 4]Example 4
과산화칼슘 분말 20그램에 구연산제2철(Ferric citrate) 0.2그램을 첨가하여 잘 혼합시킨 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과(표4 참조) 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 서서히 증가하였다.Add 20 grams of calcium peroxide powder to 0.2 grams of ferric citrate and mix well into a 30 cm x 40 cm x 50 cm sealed acrylic box containing contaminated air and 10 liters per minute towards the purifier powder. The concentration of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box was measured while blowing at a rate of. As a result (see Table 4), the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased rapidly and the oxygen concentration slowly increased.
[실시예 5]Example 5
상기 실시예3과 같이 과산화칼슘 15그램과 옥살산제2철(Ferric oxalate) 0,2그램의 혼합 분말 속에 과산화나트륨 5그램을 혼합하여 제조한 산소정화제 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과 실시예 3처럼 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 실시예 3의 경우보다 좀더 빠른 속도(70분 동안에 18.22％→18.41％)증가하였다.Oxygen purifier powder prepared by mixing 5 grams of sodium peroxide in a mixed powder of 15 grams of calcium peroxide and 0,2 grams of ferric oxalate as in Example 3 was 30 cm x 40 cm x containing contaminated air. The concentration of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box was measured while blowing into a 50 cm sealed acrylic box and blowing it toward the purifier powder at a rate of about 10 liters per minute. As a result, as in Example 3, the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased at a rapid rate, and the oxygen concentration increased at a faster rate (18.22% to 18.41% for 70 minutes) than in Example 3.
[실시예 6] .Example 6
상기 실시예 4와 같이 과산화칼슘 15그램에 구연산제2철(Ferric citrate) 0.2그램을 첨가하여 잘 혼합시킨 산소정화제 분말과 초과산화칼륨 5그램을 혼합하여 제조한 산소 정화제 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과 실시예 4처럼 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 실시예 4보다 좀더 빠른 속도(70분 동안에 18.25％→18.47％) 증가하였다.Contaminated air contains oxygen purifier powder prepared by mixing 15 g of calcium peroxide with 0.2 g of ferric citrate, and 5 g of excess potassium oxide. The concentration of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box was measured while being mounted in a sealed 30 cm x 40 cm x 50 cm sealed acrylic box and blowing at a rate of about 10 liters per minute toward the purifier powder. As a result, as in Example 4, the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased at a rapid rate, and the oxygen concentration increased at a faster rate than that of Example 4 (18.25% to 18.47% for 70 minutes).
[실시예 7]Example 7
상기 실시예 3과 같이 산화칼슘 14그램과 옥살산제2철(Ferric oxalate) 0.2그램의 혼합 분말 속에 과산화나트륨 3그램, 과탄산나트륨 3그램을 혼합하여 제조한 산소정화제 분말을 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크 릴 상자 속에 장착하고 정화제 분말을 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과 실시예 3처럼 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 실시예 3보다 약간 더 빠른 속도(70분 동안에 18.20％→18.37％)로 증가하였다.Oxygen purifier powder prepared by mixing 3 grams of sodium peroxide and 3 grams of sodium percarbonate in a mixed powder of 14 grams of calcium oxide and 0.2 grams of ferric oxalate as in Example 3, 30 cm containing contaminated air The concentration of carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box was measured while being mounted in a sealed acryl box of x 40 cm x 50 cm and blowing at a rate of about 10 liters per minute toward the purifier powder. As a result, as in Example 3, the concentration of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased at a rapid rate and the oxygen concentration increased at a slightly faster rate (18.20% to 18.37% for 70 minutes) than Example 3.
[실시예 8]Example 8
상기 실시예들과 같이 산화칼슘 15그램, 구연산제2철 0,2그램과 과탄산나트륨 5그램과 결합제(Hydroxy Propyl Cellulose) 0.3그램을 혼합한 분말을 99.9％ 알코올(alcohol)로 처리, 건조한 후 스크리닝 공정을 거쳐 입도 50∼1000 마이크론의 세립화된 혼합물을 제조하였다. 이 세립 혼합물에 스테아린산마그네슘을 2∼3％ 정도 첨가, 혼합하여 타정기(tablet machine)로 1그램 정도의 정제(tablet)로 타정하였다. 이렇게 제조된 산소정화제 정제 20개를 오염된 공기가 들어 있는 30cm x 40cm x 50cm 의 밀폐 아크릴 상자 속에 장착하고 산소정화제 정제를 향해 분당 10 리터 정도의 속도로 송풍 시키면서 상자 속의 탄산가스, 이산화탄소 및 포름알데히드의 농도를 측정하였다. 그 결과 실시예 1∼4처럼 상자 속의 이산화탄소와 포름알데히드의 농도는 빠른 속도로 감소하였으며 산소 농도는 서서히 증가하였다.As shown in the above examples, the powder mixed with 15 grams of calcium oxide, 0,2 grams of ferric citrate, 5 grams of sodium percarbonate and 0.3 grams of Hydroxy Propyl Cellulose was treated with 99.9% alcohol, dried and screened. Through the process, a granulated mixture having a particle size of 50 to 1000 microns was prepared. About 2 to 3% of magnesium stearate was added to this fine-grained mixture, it mixed, and it compressed into tablets about 1 gram with the tablet machine. 20 oxygen purifier tablets thus prepared are placed in a 30 cm x 40 cm x 50 cm sealed acrylic box containing contaminated air and blown at a rate of about 10 liters per minute to the oxygen purifier tablets while carbon dioxide, carbon dioxide and formaldehyde in the box are blown. The concentration of was measured. As a result, as in Examples 1 to 4, the concentrations of carbon dioxide and formaldehyde in the box decreased rapidly and the oxygen concentration gradually increased.
이상과 같이 본 발명에서, 과산화물과 수용성 철 화합물로 이루어진 산소발생식 공기 정화제는 현재 사회적으로 큰 문제가 되고 있는 유독성 암 유발물질 포름알데히드, 지구 온난화의 원인물질 이산화탄소, 자동차 배기가스 이산화질소(산 성가스) 등을 매우 효율적으로 제거하는 동시에 산소로 변환시키는 매우 이상적인 정화제이므로 환기가 불량한 아파트, 사무실, 지하실이나 지하상가, 입원실, 자동차, 텐트 및 대기오염이 심한 지역에서 사용할 경우 오염된 공기의 공해로부터 벗어날 수 있을 뿐만 아니라 호흡기 건강에도 큰 도움이 되는 이점이 있다. 또한 이 산소정화제는 제작이 쉽고 간편하여 청정기/에어컨 등 공기 필터는 물론 휴대용으로도 쉽게 상품화할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the oxygen-generating air purifier composed of a peroxide and a water-soluble iron compound is a toxic cancer-causing substance formaldehyde, a cause of global warming, carbon dioxide, automobile exhaust gas nitrogen dioxide (acid gas) Is a very effective purifier that converts oxygen into oxygen at the same time as it is very efficient at removing them from air pollution when used in poorly ventilated apartments, offices, basements, underground malls, hospitals, cars, tents and areas with high air pollution. Not only can you benefit from respiratory health. In addition, the oxygen purifier is easy and easy to manufacture, there is an advantage that can be easily commercialized as well as air filters such as purifiers / air conditioning.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101284223B1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-07-09 | 이용덕 | A carbon air conditioner filter for Oxygen occurrence |
| KR20180092366A (en) | 2017-02-09 | 2018-08-20 | 이재수 | System for managing building |
| WO2019098432A1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 김양기 | Apparatus for recycling indoor air |
| WO2020111341A1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 주식회사 감성 | Method for preparing air purifier pellets |
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