KR20110044580A - Manufacturing apparatus of chlorine dioxide - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A chlorine dioxide producing device is provided to prevent the generation of disinfection byproduct after a disinfecting process for securing the hygienic condition of food. CONSTITUTION: A chlorine dioxide producing device includes a reaction bath(100), a first raw material supplying unit(300), a second raw material supplying unit(400), a solenoid valve(310), a decompressor(200), a filter(120), and a gas supply unit(500). The reaction bath includes an exhaust pipe(102) for discharging chlorine dioxide gas. The first raw material supplying unit supplies chlorite by being connected to a first inlet. The second raw material supplying unit supplies sulfuric acid by being connected to the first inlet. The solenoid valve controls the supplying amount of raw materials.

Description

이산화염소 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS OF CHLORINE DIOXIDE}Chlorine Dioxide Production Equipment {MANUFACTURING APPARATUS OF CHLORINE DIOXIDE}

본 발명은 이산화염소 기체의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이산화염소를 생성하는 반응조와 원료의 예비 반응을 위한 보조반응조를 포함하여 원료의 반응 수율을 향상시켜 이산화염소의 수율이 향상된 이산화염소의 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for producing chlorine dioxide gas, and more particularly, to a chlorine dioxide which improves the yield of chlorine dioxide by improving the reaction yield of raw materials, including a reaction tank for generating chlorine dioxide and an auxiliary reaction tank for preliminary reaction of the raw materials. It relates to a manufacturing apparatus of.

종래에는 살균소독제로 차아염소산나트륨 등의 염소계 소독제를 가장 광범위하게 사용하였다. 그러나 염소계 소독제는 소독부산물(THMs, HAAs, HANs 등의 발암물질)이 생성되어 인체에 유해함은 물론 2차 사용한 후 하수로 흘러 들어 환경오염을 유발시켰다. 또한, 염소계 소독제는 pH가 증가하면 살균효과가 급속히 감소하고, 소독 시에 유기화합물과 반응하여 산화반응 이외에 치환반응, 첨가반응 등이 일어난다. 한편, 염소계 소독제로 소독한 후에는 박테리아가 재번식하는 현상이 발생하고, 원생생물의 불활성화와 중금속 제거에는 그 효과가 미미하였으며, 식품용 소규모 급식소 등에서는 상기 염소계 소독제를 희석시켜 사용하여야만 하는 불편함을 가지고 있었다.Conventionally, chlorine disinfectants such as sodium hypochlorite are most widely used as disinfectants. However, chlorine disinfectants are produced by disinfection by-products (carcinogens such as THMs, HAAs, and HANs), which are harmful to the human body and flow into sewage after the second use, causing environmental pollution. In addition, as the pH of the chlorine disinfectant increases sterilization effect rapidly, and when disinfecting reacts with the organic compound occurs in addition to the oxidation reaction, substitution reaction, addition reaction and the like. On the other hand, after disinfection with a chlorine disinfectant, bacteria re-produce, and the effect of inactivation of protozoa and removal of heavy metals is insignificant. Had a ham.

또한, 염소계 소독제 이외에 오존을 소독제로 사용하였으나, 오존은 강하고 역한 냄새와 브롬산염과 같은 잠재적 발암성 물질이 생성되는 등 인체와 환경에 대한 유해성이 입증된 바 있다.In addition, ozone was used as a disinfectant in addition to the chlorine disinfectant, but ozone has been proved to be harmful to the human body and the environment by generating a strong and adverse smell and potentially carcinogenic substances such as bromate.

따라서, 상기와 같은 문제점을 갖는 소독제를 대체하기 위해 이산화염소에 대한 관심이 높아졌다. 이산화염소(ClO2)는 독특한 냄새를 가진 녹황색 가스로서 냉각하면 황적색의 액체로 변하고 화학적으로 불안전하여, ClO2 -, ClO3 -, Cl-로 변화되면서 강력한 산화력이 살균효과로 나타난다. 또한, 빛에 의해 쉽게 분해되는 환경친화적인 성질로 인하여 염소계 소독제의 대체 약품으로 각광받고 있다.Therefore, interest in chlorine dioxide has been increased to replace disinfectants having the above problems. Chlorine dioxide (ClO 2) is cooled by a green-yellow gas with a characteristic odor of the liquid changing into yellow-red unstable chemically, ClO 2 - appears to change as a strong oxidizing power is Antiseptic -, ClO 3 -, Cl. In addition, due to environmentally friendly properties that are easily decomposed by light, it has been spotlighted as an alternative to chlorine disinfectants.

또한, 우리나라 환경부 고시(제1999-173호)에 의하면, 이산화염소는 먹는 물 관리법 상 1ppm 이하 사용 시에 살균소독제로 사용 가능함을 고시하고 있고, 최근 식품의약품안전청 공고(제2007-145호)에 의하면 이산화염소 제조장치 및 전기 분해로 생산된 이산화염소수는 30ppm 이하 사용 시에 야채, 과일 등 식품의 살균소독제로 사용가능하다.In addition, according to the Korean Ministry of Environment Notice (No. 1999-173), chlorine dioxide can be used as a disinfectant disinfectant when used under 1 ppm in accordance with the Drinking Water Management Act, and recently announced in the Ministry of Food and Drug Safety (No. 2007-145). According to the chlorine dioxide production device and the chlorine dioxide water produced by electrolysis can be used as a disinfectant for food, vegetables, fruits, etc. when used below 30ppm.

그러나, 이산화염소가 상기와 같은 소독제로서의 장점을 많이 가지고 있으나, 기체상태로 제조하는 것이 용이하지 않았고, 또한 생성된 이산화염소는 경시변화가 심하여 보관이 용이하지 못하는 문제점이 있었다.However, although chlorine dioxide has many advantages as the disinfectant as described above, it is not easy to prepare in a gaseous state, and the generated chlorine dioxide has a problem that it is not easy to store due to severe change over time.

본 발명은 원료가 반응하여 이산화염소 기체가 생성되며, 상기 원료가 주입되는 제1주입구와, 비활성기체가 자중(自重)의 역방향으로 주입되는 제2주입구와, 생성된 이산화염소 기체가 배출되는 배기구가 형성된 반응조와; 상기 제1주입구에 연결되어 아염소산염을 공급하는 제1원료공급부와; 상기 제1주입구에 연결되어 황산을 공급하는 제2원료공급부와; 상기 제1및 제2원료공급부와 제1주입구 사이에 각각 위치하여 원료 공급량을 제어하는 솔레노이드 밸브와; 상기 배기구에 연결되어 상기 반응조 내부 압력을 감소시키는 감압기와; 상기 제2주입구에 마련되어 비활성기체를 통과시켜 기포를 형성시키는 필터와; 상기 제2주입구에 연결되어 비활성기체를 자중(自重)의 역방향으로 공급하는 가스공급부를 포함하는 이산화염소 기체의 제조장치를 제공한다.According to the present invention, a chlorine dioxide gas is generated by reacting a raw material, a first inlet through which the raw material is injected, a second inlet through which an inert gas is injected in a reverse direction of its own weight, and an exhaust port through which the generated chlorine dioxide gas is discharged. And the reaction tank is formed; A first raw material supply unit connected to the first inlet to supply chlorite; A second raw material supply unit connected to the first inlet for supplying sulfuric acid; A solenoid valve positioned between the first and second raw material supply units and the first inlet to control a raw material supply amount; A pressure reducer connected to the exhaust port to reduce the pressure inside the reactor; A filter provided at the second inlet to pass bubbles through the inert gas to form bubbles; Provided is a chlorine dioxide gas production apparatus including a gas supply unit connected to the second inlet for supplying an inert gas in a reverse direction of its own weight.

또한, 상기 제1 및 2 원료 공급부에 의해 공급되는 원료가 예비 반응되도록 하며, 상기 제 1및 2원료공급부와 상기 반응조 사이에 위치하여 상기 예비 반응된 원료는 상기 반응조로 이동시키는 보조반응조를 더 포함할 수 있다.In addition, the raw material supplied by the first and second raw material supply unit to the pre-reaction, and is located between the first and second raw material supply unit and the reaction tank further comprises an auxiliary reaction tank for moving the pre-reacted raw material to the reaction tank. can do.

또한, 상기 가스공급부는 상기 제2주입구를 커버하는 크기로 형성되어 상기 반응조에 수용된 원료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 가스공급조와; 상기 가스공급조에 연결되어 있는 가스공급장치를 포함할 수 있다. The gas supply unit may include a gas supply tank formed to a size covering the second inlet to prevent the raw material contained in the reaction tank from being discharged to the outside; It may include a gas supply device connected to the gas supply tank.

또한, 상기 제1원료공급부에 의해 공급되는 아염소산염은 아염소산나트륨이고, 바람직하게는 아염소산나트륨 20 내지 30% 용액이며, 상기 제2원료공급부에 의해 공급되는 황산은 황산 25 내지 35% 용액인 것이 바람직하며, 상기 아염소산나트륨 20 내지 30% 용액과 황산 25 내지 35% 용액은 1:1 부피비로 공급되는 것이 바람직하다.In addition, the chlorite supplied by the first raw material supply is sodium chlorite, preferably 20 to 30% solution of sodium chlorite, the sulfuric acid supplied by the second raw material supply is a sulfuric acid 25 to 35% solution Preferably, the 20 to 30% solution of sodium chlorite and 25 to 35% solution of sulfuric acid are preferably supplied in a 1: 1 volume ratio.

또한, 상기 비활성기체는 비활성 질소가스, 탄산가스 및 공기 중 적어도 어느 하나이다.In addition, the inert gas is at least one of inert nitrogen gas, carbon dioxide gas and air.

또한, 상기 감압기는 아스피레이터 또는 벤트리관이다.In addition, the said pressure reducer is an aspirator or a venturi tube.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이산화염소 기체의 제조장치의 구조를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the structure of an apparatus for producing chlorine dioxide gas according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치는 반응조(100), 제1원료공급부(300), 제2원료공급부(400), 솔레노이드 밸브(310, 410), 감압기(200), 필터(120) 및 가스공급부(500)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the apparatus for producing chlorine dioxide gas according to the present invention includes a reactor 100, a first raw material supplier 300, a second raw material supplier 400, a solenoid valve 310, 410, and a pressure reducer 200. ), The filter 120 and the gas supply unit 500.

상기 반응조(100)는 원료가 반응하여 이산화염소 기체가 생성되며, 상기 원료가 주입되는 제1주입구(101)와, 비활성기체가 자중(自重)의 역방향으로 주입되는 제2주입구(103)와, 생성된 이산화염소 기체가 배출되는 배기구(102)를 포함한다.The reactor 100 is a raw material reacts to produce chlorine dioxide gas, the first inlet 101 is injected with the raw material, the second inlet 103 is injected in the reverse direction of its own weight (self-weight), And an exhaust port 102 through which the generated chlorine dioxide gas is discharged.

상기 제1원료공급부(300)는 상기 반응조에 이산화염소의 제조에 사용되는 원료로서 아염소산염(Salt of Chlorite, MClO2)을 공급하는 것으로서, 상기 반응조의 제1주입구(101)에 연결관 또는 연결 호스에 의하여 연결될 수 있다. The first raw material supply unit 300 supplies chlorite (Salt of Chlorite, MClO 2 ) as a raw material used for the production of chlorine dioxide to the reaction tank, and is connected to or connected to the first inlet 101 of the reaction tank. Can be connected by hose.

상기 제2원료공급부(400)는 상기 반응조에 이산화염소의 제조에 사용되는 원료로서 황산(Sulfuric acid, H2SO4)을 공급하는 것으로서, 상기 반응조의 제1주입구(101)에 연결관 또는 연결 호스에 의하여 연결될 수 있다. The second raw material supply unit 400 supplies sulfuric acid (Sulfuric acid, H 2 SO 4 ) as a raw material used for the production of chlorine dioxide to the reaction tank, the connection pipe or connection to the first inlet 101 of the reactor Can be connected by hose.

본 발명에서는 아염소산염, 바람직하게는 아염산나트륨(NaClO2)과 황산을 이용하여 이산화염소 기체를 제조하며, 상기 원료들의 반응식은 하기와 같다.In the present invention, chlorine dioxide gas is prepared using chlorite, preferably sodium chlorite (NaClO 2 ) and sulfuric acid, and the reaction schemes of the raw materials are as follows.

[화학식 1][Formula 1]

5NaClO2 + 2H2SO4 → 4ClO2 + 2Na2SO4 + NaCl + 2H2O5NaClO 2 + 2H 2 SO 4 → 4ClO 2 + 2Na 2 SO 4 + NaCl + 2H 2 O

한편, 하기 화학식 2와 같은 반응을 하는, 아염소산염과 염산(Hydrochloric acid, HCl)을 이용하여 이산화염소를 제조할 수도 있다.Meanwhile, chlorine dioxide may be prepared using chlorite and hydrochloric acid (HCl), which react with the following Chemical Formula 2.

[화학식 2][Formula 2]

5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O5NaClO 2 + 4HCl → 4ClO 2 + 5NaCl + 2H 2 O

본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치는 배기구(102)에 연결된 감압기(200)를 이용하여 반응조 내부의 압력을 감압시켜 생성물인 이산화염소 기체를 흡입하여 상기 배기구(102)를 통하여 배출되도록 하고 있다. 황산을 이용하여 제조하면, 반응 후 생성물이 기화되지 않아 이산화염소와 함께 배기구(102)로 배출되지 않아 순수한 이산화염소를 획득할 수 있으나, 염산을 이용하여 제조하면, 염산(HCL)도 함께 기화되어 이산화염소와 함께 배기구(102)로 배출되기에 순수한 이산화염소 기체를 획득하기 힘들다. 따라서, 염산을 이용하여 생성된 이산화염소는 식품의 소독에 이용하는 것은 적절하지 못하다.In the apparatus for producing chlorine dioxide gas according to the present invention, the pressure inside the reactor is reduced by using a pressure reducer 200 connected to the exhaust port 102 so as to inhale the chlorine dioxide gas as a product to be discharged through the exhaust port 102. . When prepared using sulfuric acid, the product is not vaporized after the reaction is not discharged to the exhaust port 102 with chlorine dioxide to obtain pure chlorine dioxide, but when prepared using hydrochloric acid, hydrochloric acid (HCL) is also vaporized together It is difficult to obtain pure chlorine dioxide gas because it is discharged to the exhaust port 102 together with chlorine dioxide. Therefore, it is not appropriate to use chlorine dioxide produced by using hydrochloric acid to disinfect food.

상기 솔레노이드 밸브(310, 410)는 상기 제1원료공급부(300)와 제1주입구(101) 사이에, 상기 제2원료공급부(400)와 제1주입구(101)사이에 각각 위치하여 상기 제1원료공급부 (300)및 제2 원료공급부(400)에서 공급되는 원료의 공급량을 제어할 수 있다.The solenoid valves 310 and 410 are positioned between the first raw material supplier 300 and the first inlet 101 and between the second raw material supplier 400 and the first inlet 101, respectively. The amount of raw material supplied from the raw material supplier 300 and the second raw material supplier 400 may be controlled.

또한, 본 발명은 상기 솔레노이드 밸브(310, 410)의 개폐 시간을 제어하여 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400)에서 공급되는 원료의 공급량을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention further comprises a control unit (not shown) for controlling the opening and closing times of the solenoid valves 310 and 410 to control the amount of raw material supplied from the first raw material supply unit 300 and the second raw material supply unit 400. It may include.

솔레노이드 밸브는 자기 코어가 있는 솔레노이드(전자석)와 한 개 또는 그 이상의 오리피스(Orifice)를 포함한 밸브 몸체를 구성하고 있는 두 개의 기본부품 조합이다. 오리피스를 통한 유체의 흐름은 솔레노이드에 전류를 통할 때 또는 전류가 통하지 않을 때 코어의 움직임에 의해 닫히거나 열리면서 제어된다. 직동 밸브(Direct Acting Valve)에서는 솔레노이드에 전기가 통했을 때 코어가 직접 평상시 닫혀 있는(Normally Closed) 밸브의 오리피스를 열거나, 또는 평상시 열려 있는(Normally Open)밸브의 오리피스를 닫는다. 이러한 밸브는 압력이 ‘0’일 때 최고 정격압력 사이에서 정상적으로 작동한다. 이러한 솔레노이드 밸브는 소형 직동 밸브의 경우에는 5 내지 10 millisecond, 대형 직동 밸브의 경우에는 20 내지 40 millisecond로 까지 조절할 수 있어, 정확하고 미량의 원료 공급이 요구되는 본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치에 적절하다.A solenoid valve is a combination of two basic components that make up a valve body that includes a solenoid (electromagnet) with a magnetic core and one or more orifices. The flow of fluid through the orifice is controlled by closing or opening by the movement of the core when passing through the solenoid or when there is no current. In direct acting valves, when the solenoid is energized, the core directly opens the orifice of the normally closed valve, or closes the orifice of the normally open valve. These valves operate normally between the highest rated pressures when the pressure is zero. These solenoid valves can be adjusted to 5 to 10 milliseconds for small linear valves, and 20 to 40 milliseconds for large linear valves, to provide an apparatus for producing chlorine dioxide gas according to the present invention, which requires accurate and trace feed of raw materials. proper.

따라서, 본 발명의 솔레노이드 밸브(310, 410)는 전기가 통했을 때 코어가 직접 평상시 닫혀있는 밸브의 오리피스를 여는 형식을 이용하는 것이 바람직하며, 열려 있는 시간을 0.01부터 10초 까지고, 닫혀 있는 시간은 0.01부터 70초 사이에서 조정할 수 있다. 이에 의하여, 솔레노이드 밸브(310, 410)가 장착된 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400)에서 공급되는 원료가 0.01ml 내지 0.5ml와 같이 미량으로 공급되도록 제어할 수 있다.Accordingly, the solenoid valves 310 and 410 of the present invention preferably use a type of opening an orifice of a valve in which the core is normally closed when electricity is applied. The opening time is from 0.01 to 10 seconds, and the closing time is You can adjust between 0.01 and 70 seconds. As a result, the raw materials supplied from the first raw material supplier 300 and the second raw material supplier 400 equipped with the solenoid valves 310 and 410 may be controlled to be supplied in a small amount such as 0.01 ml to 0.5 ml.

또한 본 발명의 감압기(200)는 상기 반응조(100)에 형성된 배기구(102)에 연결되어 상기 반응조(100) 내부의 압력을 낮추어 준다. 이렇게 낮아진 압력은 상기 반응조(100)에 공급된 원료들의 반응 생성물인 이산화염소 기체가 잘 증발되도록 할 뿐만 아니라 상기 배기구(102)로 증발된 이산화염소 기체가 배출되도록 하는 기능을 한다.In addition, the pressure reducer 200 of the present invention is connected to the exhaust port 102 formed in the reactor 100 to lower the pressure inside the reactor (100). This lowered pressure not only causes the chlorine dioxide gas, which is a reaction product of the raw materials supplied to the reactor 100, to evaporate well, but also serves to discharge the chlorine dioxide gas evaporated to the exhaust port 102.

상기 감압기(200)는 아스피레이터(Aspirator) 또는 벤트리관을 포함할 수 있다.The pressure reducer 200 may include an aspirator or a ventry tube.

상기 아스피레이터는 이덕터-제트 펌프(Eductor-jet pump) 또는 필러 펌프(filter pump)라고도 불리우는 것으로서, 벤트리 효과를 이용하여 진공을 만드는 장치이다. 아스피레이터에서 유체가 흐르다가 튜브가 좁아지면 유체의 속도가 증가하고, 벤트리 효과에 의해 그것의 압력이 감소하게 되는 것이며, 이 지점에서 진공이 발생되는 것이다.The aspirator, also called an ductor-jet pump or a filter pump, is a device that creates a vacuum by using a ventry effect. As the fluid flows through the aspirator and the tube narrows, the velocity of the fluid increases, and its pressure decreases due to the ventry effect, and a vacuum is generated at this point.

상기 벤트리관 역시 벤트리 효과에 의해 진공상태를 만들 수 있다. The ventry tube can also create a vacuum state by the ventry effect.

따라서, 상기 아스피레이터 또는 벤트리관은 본 발명의 반응조(100) 내부의 공기를 흡입함으로써 반응조 내부의 압력을 감소시키는 역할을 하며, 반응조 내부의 공기와 함께 반응생성물인 이산화염소 기체가 배출되도록 하는 것이다.Therefore, the aspirator or ventri tube serves to reduce the pressure inside the reaction tank by sucking the air inside the reaction tank 100 of the present invention, and to release the chlorine dioxide gas, which is a reaction product, with the air inside the reaction tank. will be.

이러한 감압기에 의하여 조절되는 상기 반응조의 내부 압력은 200 내지 400mmHg일 수 있고, 바람직하게는 210 내지 240mmHg이다. 상기 언급한 바와 같이, 감압기는 반응조 내부의 압력을 낮추어 생성된 이산화염소 기체가 잘 증발되도록 하는데, 반응조 내부의 압력이 400mmHg보다 큰 경우에는 이산화염소 기체가 잘 증발되지 못하여 폭발의 위험이 생길 수 있다. The internal pressure of the reactor controlled by such a pressure reducer may be 200 to 400 mmHg, preferably 210 to 240 mmHg. As mentioned above, the decompressor lowers the pressure inside the reactor so that the generated chlorine dioxide gas evaporates well. If the pressure inside the reactor is greater than 400 mmHg, the chlorine dioxide gas may not evaporate well, which may cause an explosion. .

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 아스피레이터 또는 벤트리관은 수도관에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 아스피레이터 또는 벤트리관에 의해 흡입된 이산화염소 기체는 상기 연결된 수도관으로 흡입됨으로써 이산화염소수가 생성될 수 있다. 상기 생성된 이산화염소수의 이산화염소의 농도는 30ppm 이하로서, 식품의약안전청 고시에 의하여 야채 또는 과일의 소독제로서 이용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the aspirator or ventry pipe may be connected to the water pipe. Accordingly, the chlorine dioxide gas sucked by the aspirator or the ventri pipe may be sucked into the connected water pipe to generate chlorine dioxide water. The concentration of chlorine dioxide in the generated chlorine dioxide water is 30 ppm or less, and can be used as a disinfectant for vegetables or fruits by the Notice of Food and Drug Administration.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 배기구(102)와 상기 감압기(200) 사이에도 솔레노이드 밸브를 장착할 수 있다. 이는 반응생성물인 이산화염소 기체가 유출되지 않도록 하여 이산화염소 냄새가 나지 않도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a solenoid valve may be mounted between the exhaust port 102 and the pressure reducer 200. This may prevent the chlorine dioxide gas, which is a reaction product, from flowing out, thereby preventing the smell of chlorine dioxide.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 감압기(200)는 감압기를 제어하는 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the pressure reducer 200 may further include a switch (not shown) for controlling the pressure reducer.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 반응조의 배기구(102)에 마련되어 상기 반응조 내부의 압력을 감지하는 압력 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pressure sensing unit (not shown) provided in the exhaust port 102 of the reactor may sense the pressure inside the reactor.

따라서, 상기 감압기 스위치 및 압력 감지부는 상기 솔레노이드 밸브를 제어하는 제어부(미도시)에 의하여 제어될 수 있다. 상기 제어부는 마이크로프로세서가 내장된 전자식 제어장치로서, PCB(Printed Circuit Board) 상에 실장되어 구비될 수 있으며, 각 조건에 따라 상기 구성요소들의 개폐나 작동 여부를 제어할 수 있다.Therefore, the pressure reducer switch and the pressure sensing unit may be controlled by a controller (not shown) for controlling the solenoid valve. The controller is an electronic control device with a built-in microprocessor. The controller may be mounted on a printed circuit board (PCB) and control whether the components are opened or closed according to respective conditions.

또한, 본 발명의 필터(120)는 상기 반응조(100)에 형성된 제2주입구(103)에 마련되어 비활성기체를 통과시켜 기포를 형성시키는 기능을 수행한다.In addition, the filter 120 of the present invention is provided in the second inlet 103 formed in the reaction tank 100 to pass the inert gas to form a bubble.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터(120)는 다공성 필터로서 미세한 기포(기체 방울)를 형성할 수 있는 모든 종류의 필터를 포함할 수 있다. 바람직하게는 다공성 미세 세라믹 필터, 더욱 바람직하게는 다공성 초자 필터를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 필터의 공극의 크기는 10 내지 100 μm으로 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게는 10 내지 40 μm으로 형성될 수 있다. 상기 필터의 공극의 크기가 100μm보다 더 크면, 상기 비활성기체가 필터를 통과하여 발생할 수 있는 기체 방울의 크기가 매우 커져 반응조 내부에 수용된 원료들의 반응을 원활하게 진행시키지 못하여 반응수율이 낮아질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the filter 120 may include all kinds of filters capable of forming fine bubbles (gas bubbles) as porous filters. Preferably, it may include a porous fine ceramic filter, more preferably a porous porcelain filter. Preferably the pore size of the filter may be formed from 10 to 100 μm. More preferably, it may be formed in 10 to 40 μm. If the pore size of the filter is larger than 100 μm, the size of gas droplets that may be generated through the inert gas through the filter becomes very large, and thus, the reaction yield may not be reduced because the reaction of the raw materials contained in the reactor may not proceed smoothly.

후술할 가스공급부(500)에 의해 공급되는 비활성기체는 상기 제2주입구(103)에 마련되어 있는 필터(120)를 통과하여 상기 반응조(100) 내부로 주입된다. 이때, 비활성기체는 상기 필터(120)를 통과하면서 미세 기체 방울이 되어 반응조(100) 내부에 수용된 원료를 교반시켜 화학반응을 원활하게 진행시켜 반응수율을 증가시킬 수 있다.The inert gas supplied by the gas supply unit 500 to be described later is injected into the reactor 100 through the filter 120 provided in the second inlet 103. At this time, the inert gas may be a fine gas droplet while passing through the filter 120 to agitate the raw material contained in the reaction tank 100 to facilitate the chemical reaction to increase the reaction yield.

또한, 상기 가스공급부(500)는 상기 반응조(100)에 형성된 제2주입구(103)에 연결되어 비활성기체를 자중(自重)의 역방향으로 공급할 수 있다. 상기 가스공급부(500)는 상기 제2주입구(103)를 커버할 수 있는 크기로 마련되어 상기 반응조에 수용된 원료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 가스공급조(510)와; 상기 가스공급조에 연결되어 있는 가스공급장치(520)를 포함할 수 있다.In addition, the gas supply unit 500 may be connected to the second inlet 103 formed in the reaction tank 100 to supply an inert gas in a reverse direction of its own weight. The gas supply unit 500 is provided with a size that can cover the second inlet 103, the gas supply tank 510 to prevent the raw material contained in the reaction tank is discharged to the outside; It may include a gas supply device 520 connected to the gas supply tank.

상기에서 언급한 바와 같이, 상기 제2주입구(103)에는 필터(120)가 마련되어 있어 자칫 반응조 내부에 수용된 원료가 배출될 위험이 있을 수도 있다. 따라서, 상기 가스공급조(510)는 상기 제2주입구(103)를 커버할 수 있는 크기로 형성되어 상기 반응조 내부에 수용된 원료의 배출을 막는 역할을 수행한다. 따라서, 가스공급장치(520)에서 공급되는 비활성기체는 우선 상기 가스공급조(510)에 도달하고, 상기 제2주입구(103)에 마련되어 있는 필터(120)를 통과하게 된다.As mentioned above, the second inlet 103 is provided with a filter 120, there may be a risk that the raw material contained in the reaction tank is discharged. Therefore, the gas supply tank 510 is formed to have a size that can cover the second inlet 103 to prevent the discharge of the raw material contained in the reactor. Therefore, the inert gas supplied from the gas supply device 520 first reaches the gas supply tank 510 and passes through the filter 120 provided in the second inlet 103.

상기 가스공급부(500)에 의해 공급되는 비활성기체는 비활성 질소가스, 탄산가스 또는 공기를 포함할 수 있다. 상기 비활성기체는 100ml/분 내지 1000ml/분의 양으로 공급될 수 있으며, 200ml/분 내지 600ml/분의 양이 바람직하다.The inert gas supplied by the gas supply unit 500 may include inert nitrogen gas, carbon dioxide gas or air. The inert gas may be supplied in an amount of 100 ml / min to 1000 ml / min, and an amount of 200 ml / min to 600 ml / min is preferred.

상기에서 언급한 바와 같이, 비활성기체는 자중의 역방향으로 상기 반응조의 제2주입구(103)를 통하여 공급되는데, 상기 필터를 통과하면서 기포(미세한 기체 방울)가 되어 상기 반응조 내의 원료를 교반하여 고농도의 이산화염소를 원료의 혼합 반응액 및 부반응액으로부터 쉽게 이산화염소를 기체로 추출할 수 있도록 도와주고, 또한 이산화염소 기체를 희석할 수 있어 폭발을 억제할 수 있다.As mentioned above, the inert gas is supplied through the second inlet 103 of the reactor in the opposite direction to its own weight, and becomes a bubble (fine gas droplet) while passing through the filter to agitate the raw material in the reactor to a high concentration. Chlorine dioxide can be easily extracted from the mixed reaction liquid and side reaction liquid of the raw material as a gas, and the chlorine dioxide gas can be diluted to suppress the explosion.

상기 가스공급부(500)는 기체유량계(미도시)를 이용하여 제어할 수 있다.The gas supply unit 500 may be controlled using a gas flow meter (not shown).

또한, 본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치는 상기 제1 원료공급부(300) 및 제2 원료공급부(400)에 의해 공급되는 원료가 예비 반응되도록 하며, 상기 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400)와 상기 반응조(100) 사이에 위치하여 상기 예비 반응된 원료를 상기 반응조로 이동시키는 보조반응조(110)를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for producing chlorine dioxide gas of the present invention allows the raw material supplied by the first raw material supplier 300 and the second raw material supplier 400 to be pre-reacted, and the first raw material supplier 300 and the second The auxiliary reaction tank 110 may be further disposed between the raw material supply unit 400 and the reaction tank 100 to move the pre-reacted raw material to the reaction tank.

상기 보조반응조(110)는 상기 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400) 와 상기 반응조 사이에 위치하기만 하면 되고, 상기 보조반응조(110)는 상기 반응조(100)의 외부 또는 반응조의 내부에 위치할 수 있다. The auxiliary reaction tank 110 only needs to be located between the first raw material supply part 300 and the second raw material supply part 400 and the reaction tank, and the auxiliary reaction tank 110 is external to the reaction tank 100 or the reaction tank. It can be located inside of.

상기 보조반응조(110)가 상기 반응조의 외부에 위치하는 경우에는 상기 보조반응조에는 상기 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400)와 연결되는 원료주입구(미도시)와 예비 반응된 원료를 반응조로 배출시키는 배출구를 포함할 수 있으며, 상기 보조반응조의 배출구는 상기 반응조(100)의 주입구(101)와 연결될 수 있다. When the auxiliary reaction tank 110 is located outside the reaction tank, the auxiliary reaction tank has a raw material inlet (not shown) connected to the first raw material supply part 300 and the second raw material supply part 400 and preliminarily reacted with the raw material. It may include a discharge port for discharging to the reaction tank, the outlet of the auxiliary reaction tank may be connected to the inlet 101 of the reaction tank (100).

상기 보조반응조(110)가 상기 반응조의 내부에 위치하는 경우에는 상기 보조반응조는 상기 반응조(100)의 제1주입구(101)의 크기를 커버하는 크기로 형성되어 상기 제1주입구와 연결되어 있는 제1 및 2원료공급부로부터 공급되는 원료가 상기 제1주입구를 통하여 바로 보조반응조(110)로 공급되고, 예비 반응된 원료는 보조반응조에 형성되어 있는 배출구(111)를 통하여 반응조(100)로 배출될 수 있다.When the auxiliary reactor 110 is located inside the reactor, the auxiliary reactor is formed to have a size to cover the size of the first inlet 101 of the reactor 100 and is connected to the first inlet. Raw materials supplied from the first and second raw material supply units are directly supplied to the auxiliary reaction tank 110 through the first inlet, and the pre-reacted raw materials are discharged to the reaction tank 100 through the outlet 111 formed in the auxiliary reaction tank. Can be.

상기 제1 및 제2 원료공급부와 상기 보조반응조는 연결관 또는 연결호스로 연결될 수 있으며, 상기 연결관 또는 연결호스는 상기 보조반응조 내부의 하부까지 깊숙이 연결되도록 할 수 있다.The first and second raw material supply unit and the auxiliary reaction tank may be connected by a connection pipe or a connection hose, the connection pipe or connection hose may be deeply connected to the lower portion of the inside of the auxiliary reaction tank.

상기 보조반응조의 배출구는 보조반응조의 측면 또는 하부에 형성될 수 있고, 바람직하게는 측면에 형성되고, 상기 보조반응조는 하나 이상의 배출구를 포함 할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2원료공급부에 의해 공급되는 원료가 상기 보조반응조에서 예비반응을 시작하고, 상기 공급되는 원료의 양이 많아지면 원료의 수위가 높아져 상기 보조반응조의 측면에 형성되어 있는 배출구를 통하여 반응조로 떨어진다.The outlet of the auxiliary reactor may be formed on the side or the bottom of the auxiliary reactor, preferably formed on the side, the auxiliary reactor may include one or more outlet. Therefore, when the raw material supplied by the first and second raw material supply units starts the preliminary reaction in the auxiliary reaction tank, and the amount of the supplied raw material increases, the level of the raw material is increased to open the discharge port formed on the side of the auxiliary reaction tank. Through the reactor.

따라서, 상기 제1원료공급부(300)에 의해 공급되는 아염소산염 및 제2 원료공급부(400)에 의해 공급되는 황산은 1차적으로 상기 보조반응조(110)로 공급되어 예비 반응을 수행하게 된다. 그 후 예비 반응된 원료는 상기 보조반응조의 배출구를 통하여 상기 반응조(100)로 배출되어 상기 원료들의 화학반응이 진행될 수 있다.Therefore, chlorite supplied by the first raw material supplier 300 and sulfuric acid supplied by the second raw material supplier 400 are primarily supplied to the auxiliary reactor 110 to perform a preliminary reaction. Thereafter, the pre-reacted raw material may be discharged to the reaction tank 100 through the outlet of the auxiliary reaction tank to proceed with the chemical reaction of the raw materials.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1원료 공급부(300)에 의해 공급되는 아염소산염은 아염소산나트륨이며, 더욱 바람직하게는 아염소산나트륨 20 내지 30% 용액이다.According to one embodiment of the invention, the chlorite supplied by the first raw material supply unit 300 is sodium chlorite, more preferably 20 to 30% solution of sodium chlorite.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2원료공급부(400)에 의해 공급되는 황산은 황산 25 내지 35% 용액이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the sulfuric acid supplied by the second raw material supply unit 400 is preferably 25 to 35% sulfuric acid solution.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1원료공급부(300)에 의해 공급되는 아염소산나트륨 20 내지 30% 용액과 상기 제2 원료공급부(400)에 의해 공급되는 황산 25 내지 35% 용액은 1:1 부피비로 공급될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the 20 to 30% solution of sodium chlorite supplied by the first raw material supply unit 300 and the 25 to 35% sulfuric acid solution supplied by the second raw material supply unit 400 is 1 It can be supplied in a volume ratio of 1: 1.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응조(100)에 이산화염소를 생성시킨 후 반응이 완료된 용액(폐용액)을 배출시키는 배출구(600)를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, after generating chlorine dioxide in the reaction tank 100 may further include a discharge port 600 for discharging the solution (waste solution) is complete.

상기 본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치를 이용하여 이산화염소 기체를 생성하는 과정을 살펴본다.It looks at the process of producing a chlorine dioxide gas using the apparatus for producing a chlorine dioxide gas of the present invention.

본 발명의 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400)에 각각 아염소산염 및 황산을 준비하고, 압력감지부에 의해 감지된 반응조 내부의 압력이 감소되지 않았으면, 제어부(미도시)는 감압기(200)를 제어하여 상기 반응조(100)의 배기구(102)에 연결되어 있는 감압기를 작동시키고, 반응조 내부의 공기를 흡입하여 상기 배기구를 통하여 배출시킴으로써 반응조(100)의 내부 압력이 소정 크기로 감소되도록 한다.Preparing chlorite and sulfuric acid in the first raw material supply unit 300 and the second raw material supply unit 400 of the present invention, respectively, and if the pressure inside the reaction vessel sensed by the pressure sensing unit is not reduced, the control unit (not shown) Controls the pressure reducer 200 to operate the pressure reducer connected to the exhaust port 102 of the reaction tank 100, and sucks the air in the reaction tank and discharges the air through the exhaust port so that the internal pressure of the reaction tank 100 is predetermined. Allow to decrease in size.

상기 반응조(100)의 내부 압력이 감소되면, 상기 제1원료공급부(300) 및 제2원료공급부(400)의 압력보다 낮아지게 된다. 이때 제어부에 의하여 솔레노이드 밸브(310, 410)가 열리면, 상기 반응조(100)와 원료공급부(300, 400) 사이의 압력차이에 의하여 원료공급부에서 상기 반응조를 향하여 원료가 이동하게 되며, 상기 반응조(100)의 제1주입구(101)에 마련되어 있는 보조반응조(110)로 우선 수용되어 예비반응을 수행하고, 보조반응조(110)의 배출구(111)를 통하여 반응조(100)로 원료가 이동하게 된다.When the internal pressure of the reactor 100 is reduced, the pressure of the first raw material supply unit 300 and the second raw material supply unit 400 is lowered. In this case, when the solenoid valves 310 and 410 are opened by the control unit, the raw material moves from the raw material supply unit toward the reaction tank by the pressure difference between the reaction tank 100 and the raw material supply units 300 and 400, and the reaction tank 100. The first reaction port 110 is first accommodated in the auxiliary reaction tank 110 is provided to perform a preliminary reaction, and the raw material is moved to the reaction tank 100 through the outlet 111 of the auxiliary reaction tank 110.

이 때, 상기 솔레노이드밸브(310, 410)가 열림과 동시에, 또는 직후에 기체유량계(미도시)의 제어에 의하여 가스공급장치(520)에서 비활성기체를 공급하고, 상기 공급되는 비활성기체는 가스공급조(510)를 통하여 상기 반응조(100)의 제2주입구(103)에 마련되어 있는 필터(120)를 통과하여 자중의 역방향으로 반응조 내부로 공급된다. 상기 비활성기체에 의하여, 상기 공급된 원료가 반응조 내부로 수용 되어져 반응조의 하부에 고이게 되고, 이때 자중의 역방향으로 공급되어진 비활성기체가 필터를 통과하면서 형성된 기포(미세한 기체 방울)가 상기 원료인 반응 용액을 교반시켜 화학반응이 원활하게 잘 일어나도록 한다.At this time, at the same time as the solenoid valves 310 and 410 are opened or immediately after, the inert gas is supplied from the gas supply device 520 by the control of a gas flow meter (not shown), and the supplied inert gas is supplied to the gas. It passes through the filter 120 provided in the second inlet 103 of the reactor 100 through the tank 510 and is supplied into the reactor in the opposite direction of its own weight. By the inert gas, the supplied raw material is accommodated in the reaction tank and accumulated in the lower part of the reaction tank. At this time, a bubble (fine gas droplet) formed while the inert gas supplied in the reverse direction of its own weight passes through the filter is the reaction solution. Stir to allow the chemical reaction to occur smoothly.

상기 공급된 원료의 화학반응에 의해 이산화염소 기체가 생성되면, 상기 비활성기체의 기포 및 감압기의 작용에 의하여 이산화염소 기체가 반응용액으로부터 증발되면, 감압기(200)에 의해 상기 반응조(100)의 배기구(102)를 통하여 반응조 내부의 공기와 함께 배출되고, 수도관으로 연결되는 호스를 통하여 직수로 곧바로 공급되어 물과 혼합되어 이산화염소수가 생성된다.When chlorine dioxide gas is generated by the chemical reaction of the supplied raw material, when the chlorine dioxide gas is evaporated from the reaction solution by the bubble of the inert gas and the action of the pressure reducer, the reactor 100 by the pressure reducer 200 It is discharged together with the air inside the reaction tank through the exhaust port 102 of the, is supplied directly to the direct water through a hose connected to the water pipe is mixed with water to produce chlorine dioxide water.

이때, 이산화염소수의 농도는 필요에 따라 그 농도를 조절해야 하기 때문에, 생성되는 이산화염소의 양을 조절하기 위하여 상기 제1원료공급부(300)와 제2원료공급부(400)의 원료의 공급량을 조절하는 솔레노이드밸브(310, 410)가 제어부에 의하여 일정 시간을 주기로 개폐되도록 제어되는 것이다. 따라서, 상기 솔레노이드밸브에 의해 원료공급량을 미량까지 제어가 가능하기에 이산화염소수의 농도를 조절할 수 있는 효과를 갖는다.At this time, since the concentration of the chlorine dioxide water should be adjusted as necessary, in order to control the amount of chlorine dioxide generated, the supply amount of the raw materials of the first raw material supply unit 300 and the second raw material supply unit 400 is adjusted. The solenoid valves 310 and 410 to be controlled are controlled to be opened and closed at regular intervals by the controller. Therefore, since the solenoid valve can control the amount of raw material supplied to a small amount, it has an effect of adjusting the concentration of chlorine dioxide water.

이하, 본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치를 이용하여 이산화염소 기체를 발생시킨 실시예를 설명한다.Hereinafter, the Example which generated the chlorine dioxide gas using the manufacturing apparatus of the chlorine dioxide gas of this invention is demonstrated.

비교 compare 실시예Example 1-1. 1-1.

제1원료공급부에 아염소산나트륨 8.38% 용액 500ml을 준비하고, 제2원료공급부에 황산 5.45% 용액 500ml을 준비하였다. 솔레노이드 밸브의 제어부를 제어하여 솔레노이드 밸브를 열어 상기 제1원료공급부로부터 아염소산나트륨 8.38% 용액을 0.83ml/min, 상기 제2 원료공급부로부터 황산 5.45% 용액을 0.83ml/min을 보조반응조로 투입하여 예비반응이 이루어지도록 한 다음 반응조로 투입되도록 하였다. 상기 솔레노이드 밸브의 제어에 의하여 원료가 투입되면 동시에 감압기 및 가스공급부가 작동된다.500 ml of sodium chlorite 8.38% solution was prepared in the first feeder, and 500 ml of 5.45% sulfuric acid solution was prepared in the second feeder. Open the solenoid valve by controlling the control unit of the solenoid valve to add 0.83 ml / min of sodium chlorite 8.38% solution from the first raw material supply, and 0.83 ml / min sulfuric acid 5.45% solution from the second raw material supply to the auxiliary reactor. A preliminary reaction was made and then introduced into the reactor. When the raw material is input by the control of the solenoid valve, the pressure reducer and the gas supply unit are operated at the same time.

이때, 반응시작 10분 후 생성된 이산화염소의 양은 8.5g/ℓ, 반응수율은 28.33%이었으며, 반응시작 40분 후 생성된 이산화염소의 양은 9.8g/ℓ이고, 반응수율은 32.83%였다.At this time, the amount of chlorine dioxide produced 10 minutes after the start of the reaction was 8.5g / L, the reaction yield was 28.33%, the amount of chlorine dioxide produced after 40 minutes of the reaction was 9.8g / L, the reaction yield was 32.83%.

비교 compare 실시예Example 1-2. 1-2.

상기 비교실시예 1-1과 동일하게 진행하면서, 제1원료공급부에 아염소산나트륨 11.2% 용액 500㎖을, 제2원료공급부에 황산 7.27% 용액 500㎖을 준비하여 솔레노이드 밸브를 통하여 아염소산나트륨 11.2% 용액을 0.83㎖/min, 상기 제2 원료공급부로부터 황산 7.27% 용액을 0.83㎖/min을 보조반응조로 투입하여 예비반응이 이루어지도록 한 다음 반응조로 투입되도록 하였다. While proceeding in the same manner as in Comparative Example 1-1, 500 ml of a sodium chlorite 11.2% solution was prepared in the first raw material supply part and 500 ml of a 7.27% sulfuric acid solution was prepared in the second raw material supply part, and sodium chlorite 11.2 was obtained through the solenoid valve. 0.83ml / min% solution, 0.83ml / min sulfuric acid 7.27% solution from the second feeder was added to the auxiliary reactor to be a pre-reaction and then to the reactor.

이때 반응시작 10분 후 생성된 이산화염소의 양은 7.9g/ℓ이고, 반응수율은 19.9%이었으며, 반응시작 40분 후 생성된 이산화염소의 양은 20.7g/ℓ이었으며, 반응수율은 51.90% 였다.At this time, the amount of chlorine dioxide produced 10 minutes after the start of the reaction was 7.9 g / L, the reaction yield was 19.9%, the amount of chlorine dioxide produced after 40 minutes of the reaction was 20.7 g / L, the reaction yield was 51.90%.

비교 compare 실시예Example 1-3. 1-3.

상기 비교실시예 1-1과 동일하게 진행하면서, 제1원료공급부에 아염소산나트륨 16.7% 용액 500㎖를, 제2원료공급부에 황산 10.9% 용액 500㎖를 준비하여 솔레노이드 밸브를 통하여 아염소산나트륨 16.7% 용액을 0.83㎖/min, 상기 제2 원료공 급부로부터 황산 10.9% 용액을 0.83㎖/min을 보조반응조로 투입하여 예비반응이 이루어지도록 한 다음 반응조로 투입되도록 하였다. While proceeding in the same manner as in Comparative Example 1-1, 500 ml of a 16.7% solution of sodium chlorite was prepared in the first raw material supply portion, and 500 ml of a 10.9% sulfuric acid solution was prepared in the second raw material supply portion. 0.83ml / min% solution, 0.83ml / min sulfuric acid 10.9% solution from the second raw material feed to the auxiliary reactor to the preliminary reaction to be added to the reactor.

이때 반응시작 10분 후 생성된 이산화염소의 양은 16.4g/ℓ이었으며, 반응수율은 27.3%이었으며, 반응시작 40분 후 이산화염소의 양은 32.3g/ℓ이었으며, 반응수율은 53.96% 였다.At this time, the amount of chlorine dioxide produced 10 minutes after the start of the reaction was 16.4g / ℓ, the reaction yield was 27.3%, the amount of chlorine dioxide was 32.3g / ℓ after the start of the reaction 40 minutes, the reaction yield was 53.96%.

비교 실시예 2. Comparative Example 2 .

상기 비교 실시예 1-1과 동일하게 진행하면서, 제1원료공급부에 아염소산나트륨 25% 용액 500ml을, 제2원료공급부에 황산 30% 용액 500ml을 준비하여 솔레노이드 밸브를 통하여 아염소산나트륨 25% 용액을 0.83㎖/min, 상기 제2 원료공급부로부터 황산 30% 용액을 0.83㎖/min을 보조반응조가 아닌 반응조로 바로 투입하였다. In the same manner as in Comparative Example 1-1, 500 ml of sodium chlorite 25% solution was prepared in the first raw material supply part, and 500 ml of 30% sulfuric acid solution was prepared in the second raw material supply part, and a sodium chlorite 25% solution was obtained through the solenoid valve. To 0.83ml / min, 0.83ml / min 30% sulfuric acid solution from the second raw material supply to the reaction tank instead of the auxiliary reactor.

이때 반응시작 10분 후 생성된 이산화염소의 양은 24.5g/ℓ이었고, 반응 수율은 27.2%이었으며, 반응시작 40분 후 생성된 이산화염소의 양은 55.8g/ℓ이었으며, 반응수율은 62%였다. 따라서, 보조반응조가 없는 경우, 반응 초기에는 아염소산염과 황산의 농도가 일정하여 좋은 수율을 얻을 수 있으나, 반응조에 반응액이 많아지면서 투입되는 아염소산염과 황산의 농도가 희석됨으로써 자연히 반응속도가 느려져 수율이 떨어지게 되는 것이다. At this time, the amount of chlorine dioxide produced 10 minutes after the start of the reaction was 24.5g / ℓ, the reaction yield was 27.2%, the amount of chlorine dioxide produced after 40 minutes of the reaction was 55.8g / ℓ, the reaction yield was 62%. Therefore, in the absence of an auxiliary reactor, the concentration of chlorite and sulfuric acid is constant at the beginning of the reaction to obtain a good yield, but the reaction rate is naturally slowed down by diluting the concentration of chlorite and sulfuric acid introduced as the reaction solution increases in the reaction tank. Yield will fall.

실시예Example 1. One.

상기 비교 실시예 1-1과 동일하게 진행하면서, 제1원료공급부에 아염소산나 트륨 25% 용액 500ml을, 제2원료공급부에 황산 30% 용액 500ml을 준비하여 솔레노이드 밸브를 통하여 아염소산나트륨 25% 용액을 0.83㎖/min, 상기 제2 원료공급부로부터 황산 30% 용액을 0.83㎖/min 을 보조반응조로 투입하여 예비반응이 이루어지도록 한 다음 반응조로 투입되도록 하였다.While proceeding in the same manner as in Comparative Example 1-1, 500 ml of sodium chlorite 25% solution was prepared in the first raw material supply part and 500 ml of 30% sulfuric acid solution was prepared in the second raw material supply part and 25% sodium chlorite was passed through the solenoid valve. 0.83ml / min of the solution, 0.83ml / min of a 30% sulfuric acid solution from the second feeder was added to the auxiliary reactor to perform a preliminary reaction and then to the reactor.

이때 반응시작 10분 후 생성된 이산화염소의 양은 73.1g/ℓ이었으며, 반응수율은 81.2%이었으며, 반응시작 40분 후 생성된 이산화염소의 양은 82.8g/ℓ이었으며, 반응수율은 91.7% 였다.At this time, the amount of chlorine dioxide produced 10 minutes after the start of the reaction was 73.1 g / ℓ, the reaction yield was 81.2%, the amount of chlorine dioxide produced after 40 minutes of the reaction was 82.8 g / ℓ, the reaction yield was 91.7%.

따라서, 본 발명의 이산화염소 기체의 제조장치를 이용하여 아염소산나트륨 25% 용액과 황산 30% 용액을 이용하여 생성된 이산화염소의 양은 82.8g/l로써, 비교실시예 1-1 내지 1-3에 비하여 가장 높았으며 반응 10분 후 수율 또한 81.2%로써, 반응 40분 후 수율은 91.7%로써 가장 높았다. 또한, 상기 아염소산나트륨 용액과 황산 용액은 1:1의 부피비로 공급된 것으로, 이때 가장 높은 이산화염소 생성률을 보였다.Accordingly, the amount of chlorine dioxide produced using a 25% solution of sodium chlorite and a 30% solution of sulfuric acid using the apparatus for preparing chlorine dioxide gas of the present invention is 82.8 g / l, Comparative Examples 1-1 to 1-3 The yield was the highest as compared with the yield of 81.2% after 10 minutes and the highest after 9 minutes with 91.7%. In addition, the sodium chlorite solution and the sulfuric acid solution was supplied in a volume ratio of 1: 1, showing the highest chlorine dioxide generation rate.

실시예Example 2. 2.

본 발명의 이산화염소 기체 제조장치 중 감압기를 연결호스를 이용하여 수도관에 연결하여, 상기 실시예 1에서 생성된 이산화염소 기체를 상기 수도관으로 공급하여 바로 용해시켜 이산화염소수를 생성하였다.In the chlorine dioxide gas production apparatus of the present invention, a pressure reducer was connected to the water pipe using a connection hose, and the chlorine dioxide gas generated in Example 1 was directly supplied to the water pipe to dissolve to produce chlorine dioxide water.

상기 이산화염소수의 pH를 검사한 결과, pH 6.8 내지 7.0로 중성을 나타냈다. 또한, 상기 이산화염소수의 이산화염소 농도는 25ppm을 유지하며 분당 10 내지 12리터의 이산화염소수를 획득할 수 있었다. As a result of checking the pH of the chlorine dioxide water, it showed neutrality at pH 6.8 to 7.0. In addition, the chlorine dioxide concentration of the chlorine dioxide water was maintained at 25ppm to obtain 10 to 12 liters of chlorine dioxide water per minute.

따라서, 본 발명의 이산화염소 제조장치에 의해 생성된 이산화염소는 pH가 중성이어서 반응성도 높아 식품 위생 분야에 사용 시 기존 소독제에 비하여 살균력이 뛰어나고 환경친화적이면서 인체에 무해하다.Therefore, the chlorine dioxide produced by the chlorine dioxide production apparatus of the present invention has a high pH and high reactivity, and has excellent sterilizing power, environmentally friendly and harmless to the human body when used in food hygiene.

또한, 본 발명의 제조장치에 의해 생성된 이산화염소 기체는 순수하기 때문에 소독부산물을 생성시키는 염소계 소독제와는 달리, 살균, 소독한 후에도 소독부산물을 생성시키지 않으므로 식품 위생 분야에 아주 유용하다.In addition, unlike the chlorine-based disinfectant which produces disinfection byproducts because the chlorine dioxide gas produced by the manufacturing apparatus of the present invention is pure, it is very useful in the field of food hygiene because it does not generate disinfection by-products after sterilization and disinfection.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although some embodiments of the invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made to the embodiment without departing from the spirit or spirit of the invention. . It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화염소의 제조장치의 구조를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the structure of an apparatus for producing chlorine dioxide according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100: 반응조 101: 제1주입구 100: reactor 101: first inlet

102: 배기구 103: 제2주입구102: exhaust port 103: second inlet

110: 보조반응조 120: 필터110: auxiliary reactor 120: filter

200: 감압기 300: 제1원료공급부 200: pressure reducer 300: first raw material supply unit

400: 제2원료공급부 310, 410: 솔레노이드 밸브400: second raw material supply unit 310, 410: solenoid valve

500: 가스공급부 600: 배출구500: gas supply unit 600: outlet

Claims (9)

이산화염소 기체의 제조장치에 있어서,In the manufacturing apparatus of the chlorine dioxide gas, 원료가 반응하여 이산화염소 기체가 생성되며, 상기 원료가 주입되는 제1주입구와, 비활성기체가 자중(自重)의 역방향으로 주입되는 제2주입구와, 생성된 이산화염소 기체가 배출되는 배기구가 형성된 반응조와;A reaction tank is formed in which a raw material reacts to generate chlorine dioxide gas, a first inlet through which the raw material is injected, a second inlet through which inert gas is injected in a reverse direction of its own weight, and an exhaust port through which the generated chlorine dioxide gas is discharged. Wow; 상기 제1주입구에 연결되어 아염소산염을 공급하는 제1원료공급부와;A first raw material supply unit connected to the first inlet to supply chlorite; 상기 제1주입구에 연결되어 황산을 공급하는 제2원료공급부와;A second raw material supply unit connected to the first inlet for supplying sulfuric acid; 상기 제1및 제2원료공급부와 제1주입구 사이에 각각 위치하여 원료 공급량을 제어하는 솔레노이드 밸브와;A solenoid valve positioned between the first and second raw material supply units and the first inlet to control a raw material supply amount; 상기 배기구에 연결되어 상기 반응조 내부 압력을 감소시키는 감압기와;A pressure reducer connected to the exhaust port to reduce the pressure inside the reactor; 상기 제2주입구에 마련되어 비활성기체를 통과시켜 기포를 형성시키는 필터와;A filter provided at the second inlet to pass bubbles through the inert gas to form bubbles; 상기 제2주입구에 연결되어 비활성기체를 자중(自重)의 역방향으로 공급하는 가스공급부를 포함하는 이산화염소 기체의 제조장치.And a gas supply unit connected to the second inlet for supplying an inert gas in a reverse direction of its own weight. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 및 2 원료 공급부에 의해 공급되는 원료가 예비 반응되도록 하며, 상기 제 1및 2원료공급부와 상기 반응조 사이에 위치하여 상기 예비 반응된 원료를 상기 반응조로 이동시키는 보조반응조를 더 포함하는 이산화염소 기체의 제조장치.Dioxide reacting the raw material supplied by the first and second raw material supply unit preliminary reaction, and further comprising an auxiliary reaction tank located between the first and second raw material supply unit and the reaction tank to move the pre-reacted raw material to the reaction tank. Chlorine gas production apparatus. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가스공급부는 상기 제2주입구를 커버하는 크기로 형성되어 상기 반응조에 수용된 원료가 외부로 배출되는 것을 방지하는 가스공급조와; 상기 가스공급조에 연결되어 있는 가스공급장치를 포함하는 것인 이산화염소 기체의 제조장치.The gas supply unit is formed to have a size covering the second inlet to prevent the raw material contained in the reaction tank from being discharged to the outside; Chlorine dioxide gas production apparatus comprising a gas supply device connected to the gas supply tank. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1원료공급부에 의해 공급되는 아염소산염은 아염소산나트륨인 것인 이산화염소 기체의 제조장치.Chlorine dioxide production apparatus is chlorite is supplied by the first raw material supply unit is sodium chlorite. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 아염소산나트륨은 아염소산나트륨 20 내지 30% 용액인 것인 이산화염소 기체의 제조장치.The sodium chlorite is a chlorine dioxide gas production apparatus that is a 20 to 30% solution of sodium chlorite. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2원료공급부에 의해 공급되는 황산은 황산 25 내지 35% 용액인 것인 이산화염소 기체의 제조장치.The sulfuric acid supplied by the second raw material supply unit is a chlorine dioxide gas manufacturing apparatus which is a 25 to 35% solution of sulfuric acid. 제5항 또는 제6항에 있어서, The method according to claim 5 or 6, 상기 아염소산나트륨 20 내지 30% 용액과 상기 황산 25 내지 35% 용액은 1:1 의 부피비로 공급되는 것인 이산화염소 기체의 제조장치. The 20 to 30% solution of sodium chlorite and 25 to 35% solution of sulfuric acid is supplied in a volume ratio of 1: 1 is the apparatus for producing chlorine dioxide gas. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 비활성기체는 비활성 질소가스, 탄산가스 및 공기 중 적어도 어느 하나인 것인 이산화염소 기체의 제조장치.The inert gas is at least any one of inert nitrogen gas, carbon dioxide gas and air chlorine dioxide gas production apparatus. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 감압기는 아스피레이터 또는 벤트리관인 것인 이산화염소 기체의 제조장치.The decompressor is a device for producing a chlorine dioxide gas which is an aspirator or a ventry tube.
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