KR20130110359A

KR20130110359A - 해수 전해 장치

Info

Publication number: KR20130110359A
Application number: KR1020120032251A
Authority: KR
Inventors: 정붕익; 김정식; 김민용; 신현수
Original assignee: (주) 테크윈
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-10
Also published as: KR101427563B1

Abstract

본 발명은 해수 전해 장치에 관한 것으로, 그 목적은 해수 소독 또는 해수내 미생물 증식을 억제하기 위해 전해장치를 구비 시 양전극과 음전극사이에 막을 구비하여 음전극에서 발생하는 스케일 발생을 원천적으로 막아 별도의 염산 공급수단이 필요치 않도록 하고, 또한 전해 시 음전극쪽 수압을 높게 형성하여 양전극에서 부산물로 생산되는 산소가 음전극쪽에서 부산물로 생성되는 수소와 섞이지 않도록 하여 고순도의 수소를 포집하도록 한 해수 전해장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 격막으로 공간이 분리되고, 격막을 중심으로 일 측 공간에는 양(+)전극이 타 측 공간에는 음(-)전극이 설치된 전해조와; 상기 전해조의 양전극 측 공간에 해수를 공급하고 배출하는 해수라인과; 상기 전해조의 음전극 측 공간에 연수를 순환 공급하는 연수 순환라인과; 상기 연수순환라인에 설치되어 연수를 저장하는 연수저장조와; 상기 연수순환라인에 설치되어 연수저장조에 저장된 연수를 전해조에 공급함과 동시에 수압을 조절하는 연수공급펌프;를 포함하여 구성된 해수 전해 장치를 발명의 특징으로 한다.

Description

해수 전해 장치{Seawater electrolytic apparatus}

본 발명은 해수 전해 장치에 관한 것으로, 자세하게는 해수를 전기분해하여 발생된 차아염소산나트륨으로 해수를 소독하거나 해수 내 미생물의 성장을 억제 시 전해조 내 스케일 발생을 억제하는 한편 부산물로 발생된 수소를 순도 높게 포집할 수 있는 해수 전해 장치에 관한 것이다.

해수 담수화설비 또는 발전소의 열교환용 냉각수 또는 선박의 발라스트 탱크에는 대량의 해수가 사용된다. 이때 해수 사용 시 해수 중에 포함된 미생물 또는 생물의 증식에 의한 발전소의 냉각수 파이프가 막히거나, 해수담수화 또는 발라스트탱크의 미생물 증식에 의한 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위해 보통 유입되는 해수를 전기분해하여 발생된 차아염소산나트륨을 이용 해수 중 미생물 또는 생물의 성장을 방지 또는 소독을 하게 된다.

이러한 해수의 전해설비는 필터의 수단을 통해 입자가 큰 부유물질을 제거하여 이를 전해조로 공급하고, 이때 전해조에 설치된 양극과 음극에 직류전원을 공급하면 전해반응을 통해 해수 내에 염화나트륨 성분으로부터 차아염소산나트륨을 생성시키는 설비이다.

해수로부터의 차아염소산나트륨 생성 반응은 일반적인 소금물의 전해원리와 같다. 즉, 전해조로 해수가 유입되면 직류 전류에 의한 전해반응에 의해 해수가 전기분해되고 순차적인 화학 반응을 통해 최종적으로 차아염소산나트륨(NaOCl)이 생성된다. 구체적으로 전해조로 유입된 해수 중 염화나트륨(NaCl) 성분은 전기분해에 의해 (+)극에서는 염소이온(Cl^-)이 산화되어 염소(Cl₂)를 생성하고(식 1), (-)극에서는 물(H₂O)의 환원반응에 의해 수산화이온(OH^-)과 수소(H₂) 가스를 생성하며(식 2), 수산화이온(OH^-)은 나트륨(Na⁺)이온과 만나 수산화나트륨(NaOH)를 형성한다(식 3). 이때 (+)극에서 생성된 염소(Cl₂)와 (-)극에서 생성된 수산화나트륨(NaOH)이 벌크상에서 반응하여 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생성하게 된다(식 4). 또한 하기 반응식에서는 나타나 있지 않지만 (+)극에서는 산소도 발생한다.

2Cl^- → Cl₂ + 2e^- (식 1)

2H₂O + 2e^- → 2OH^- + H₂ (식 2)

Na⁺ + OH^- ↔ NaOH (식 3)

2NaOH + Cl₂ → NaOCl + NaCl + H₂O (식 4)

상기한 바와 같은 전해반응이 일어나는 종래의 전해조로 구성된 전해장치를 첨부 도면을 참조하여 살펴본다.

도 3에 도시된 바와 같이 사각형 전해조 시스템 구조로 구성되어 해수가 배관을 통해 단위 사각 전해조(50)의 하부 유입부(51)로 공급되어 전해조를 거치면서 전해반응을 수행한 후, 단위 전해조의 상부 배출부(52)를 통해 배출되어 배관을 통해 다음단의 단위 전해조의 하부 유입부로 공급되는 반복 구조를 가지고 있다. 이러한 반복 구조는 필요한 차아염소산나트륨(NaOCl)의 용량에 따라 적절히 설계하면 된다. 이를 위해 단위 사각 전해조(50)의 내부의 전극과 접촉된 양극과 음극의 각 단자부에 정류기(53)를 통해 직류전원을 인가되도록 연결된다.

한편, 종래의 해수 전해장치는 전해작용 시 음극에 스케일이 발생한다는 구조적인 단점이 있다. 스케일이 발생하면 음극의 효율이 떨어지게 되고, 이로 인해 음극 교체에 따른 소모품 비용 증가와 소모품 교체 기간 동안 원활한 전해 운전이 이루어 질 수 없다는 문제점이 있다.

이 때문에 종래의 전해장치들은 도시된 바와 같은 염산(HCl) 탱크(54)를 구비하는 것이 일반적인 장치 구성이다. 염산(HCl) 탱크(54)는 각 사각 전해조와 연결되어 해수 중의 칼슘이나 마그네슘과 같은 물질들이 음극에 스케일로 축적될 경우 이를 제거하도록 순환펌프(55)를 통해 각각의 단위 사각 전해조 하부 유입부(51)로 공급하여 세정한 후 상부 배출부(52)를 통해 다시 염산 탱크로 회수토록 구성된다. 미 설명된 57은 각각의 배관을 개폐시키는 밸브이다.

상기에서 살펴본 바와 같이 종래의 전해장치는 원천적으로 스케일을 방지할 수 없어, 전해운전 중 스케일이 발생하면 염산(HCl) 탱크(54)를 통해 염산을 공급받아 스케일을 제거해야 하는데, 이러한 스케일 제거장치를 구비하는데 따른 장치 구성이 복잡해지고, 이로 인한 제조단가의 상승과, 소모품인 염산의 보충과 같은 추가적인 비용이 필요하게 된다.

더욱이 일단 스케일이 발생하게 되면 염산을 공급한다 할지라도 완전히 스케일이 제거될 수는 없어, 결국 음극의 효율이 너무 떨어지게 되면 음극을 교체할 수 밖에 없는 구조적인 단점이 있다.

종래 전해 장치의 또 다른 단점으로는 해수의 전기분해시 음극에서 발생하는 부산물인 수소를 고순도로 수거하지 못함으로 인한 자원낭비 문제가 있다. 종래에는 수소 발생에 따른 폭발의 위험을 방지하기 위한 수소배출 구성만을 중요시 했지, 부산물로 발생한 수소의 순도를 높여 연료전지 원료로 사용할 수 있는 구조를 제공하지 않고 있다. 물론 배출된 수소를 포집 후 재처리하여 원료로 사용할 수 있지만 이와 같은 후속공정은 수소의 순도를 높이는데 또 다른 자원이 투입되어야 하는 문제가 있어 경제적으로 효율적이지 않다는 단점이 있다.

이와 같이 종래 전해 장치에서 부산물로 발생하는 수소를 직접 연료전지 등의 자원으로 직접 활용하지 못하는 이유는 부산물로 얻어지는 수소의 순도가 높지 않기 때문인데, 직접적인 이유는 전해조에서 양극과 음극의 구획이 없으므로 양극에서 발생하는 산소 등이 수소와 섞이기 때문에 순도 높은 수소를 포집할 수 없다는 구조적인 문제점이 있기 때문이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 해수 소독 또는 해수 내 미생물 증식을 억제하기 위해 전해장치를 구비 시 양전극과 음전극사이에 막을 구비하여 음전극에서 발생하는 스케일 발생을 원천적으로 막아 별도의 염산 세정수단이 필요치 않도록 하고, 또한 전해 시 음전극쪽 수압을 높게 형성하여 양전극에서 부산물로 생산되는 산소가 음전극 쪽에서 부산물로 생성되는 수소와 섞이지 않도록 하여 고순도의 수소를 포집하도록 한 해수 전해장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 격막으로 공간이 분리되고, 격막을 중심으로 일 측 공간에는 양(+)전극이 타 측 공간에는 음(-)전극이 설치된 전해조와;

상기 전해조의 양전극 측 공간에 해수를 공급하고 배출하는 해수라인과;

상기 전해조의 음전극 측 공간에 연수를 순환 공급하는 연수 순환라인과;

상기 연수순환라인에 설치되어 연수를 저장하는 연수저장조와;

상기 연수순환라인에 설치되어 연수저장조에 저장된 연수를 전해조에 공급함과 동시에 수압을 조절하는 연수공급펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 해수전해 장치를 제공함으로 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전해조의 음전극측 배출구에 연결되어 발생된 수소를 음전극으로 순환되는 연수와 분리하는 수소분리수단과, 분리된 수소를 포집하는 수소저장조를 더 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 연수순환라인에는 전해조로부터 회수되는 연수를 재차 연수화하여 연수저장조에 공급하는 연수발생기;를 더 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 연수는 전기전도성을 증가시키기 위해 가성소다나 염화나트륨 같은 전해질 용액을 반응 초기에 일부 첨가하도록 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 양전극측에서 배출되는 차아염소산나트륨 생성수의 pH를 6~10 영역의 설정치로 조절하기 위해 음전극측에서 전해반응 후 배출되는 pH가 증가된 연수를 양전극측 배출구에 pH측정기를 설치하고 이 측정치를 통해 원하는 pH를 유지하도록 일부 분지하여 공급할 수 있도록 구성하고, 음전극측에서 분지되어 공급된 연수의 공급량만큼을 외부에서 연수저장조로 추가 공급하도록 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 격막은 다공성 구조로 이루어져 양방향으로 이온의 이동이 가능한 다공성 세라믹, 알루미나 등의 무기계 멤브레인, 다공성 고분자계 멤브레인이거나, 또는 용액 중의 이온이 한 방향으로만 이동될 수 있는 이온교환막, 또는 물분해를 유도하는 바이폴라이온막 중에서 선택된 어느 하나로 이루어져 용액상의 전기 전도성을 가질 수 있는 구조로 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전해조는 복수개의 전해조가 병렬 또는 직렬로 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전해조는 판형전극으로 구성되어 판형의 양전극과 음전극사이를 격막으로 구획하고, 양전극측과 음전극측의 유로를 별도로 구성한 평판형 구조로 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전해조는 원통형전극으로 구성되어 동심원상에 내부원통형전극과 외부원통형전극이 각각 양전극과 음전극으로 구성되고 그 사이에 동심원상의 원통형 격막으로 구획되어 내부와 외부의 원통형전극의 유로를 별도로 구성한 원통형구조로 구성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 해수 전해 시 음극에서 생성되는 스케일을 원천적으로 방지함으로써 별도의 스케일 제거 수단이 필요치 않아 전해장치 구조를 간단하게 구성할 수 있다는 장점과,

또한 종래 해수 전해장치와 달리 음극에서 스케일이 발생치 않아 음극 교체가 필요 없어서 전해 운전 시 필요한 소모품 구입비용이 크게 줄어들어 전 운전비용이 저렴하고, 해수 담수화 설비 또는 발전소의 열교환용 냉각수를 지속적으로 공급될 수 있어서 안정적인 담수 생산이나 발전이 이루어질 수 있다는 장점과,

또한 해수 전해반응 시 음극에서 부산물로 얻어지는 수소가 양극에서 부산물로 얻어지는 산소와 섞이지 않아 고순도의 수소를 얻을 수 있어서, 종래처럼 수소를 정제하기 위한 별도의 정제 수단이 필요 없고, 포집된 고순도의 수소를 연료전지의 원료 또는 기타 화학 공정에 사용되는 원료로 직접 사용할 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업 상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전해장치의 개략적인 구성도이고,
도 2은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해장치의 개략적인 구성도이고,
도 3은 종래 사각형 전해조 시스템도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전해장치의 개략적인 구성도이고, 도 2은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해장치의 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전해장치는 격막(11)으로 공간이 분리되고, 격막(11)을 중심으로 일 측 공간에는 양(+)전극(12)이 타 측 공간에는 음(-)전극(13)이 설치되어 해수 전기분해에 의해 생성된 차아염소산나트륨으로 해수를 소독하는 전해조(1)가 구비된다.

상기 전해조(1)의 양전극(12) 측 공간에 해수를 공급하고 배출하는 해수라인(2)이 연결되고, 상기 전해조(1)의 음전극(13) 측 공간에 연수를 순환 공급하는 연수 순환라인(3)이 연결되어 연수를 공급하게 된다.

본 발명에서의 연수라 함은 경도성 물질인 칼슘과 마그네슘이 일반적인 해수조건에서의 농도(총경도 기준 6g/L 내외)보다 낮은 수준의 경도성 물질을 보유한 물을 의미한다.

또한 상기 연수순환라인 일 지점에는 연수저장조(4)가 설치되어 연수를 저장하게 된다.

또한 상기 연수순환라인에서 연수저장조를 지난 일 지점에는 연수공급펌프(5)가 설치되어 연수저장조(4)에 저장된 연수를 전해조(1)에 공급함과 동시에 수압을 조절하게 구성된다. 수압은 모터에 의한 연수의 공급압력 변경에 의해 조절된다.

또한 상기 전해조(1)로부터 회수되는 연수를 재차 연수화하여 칼슘이나 마그네슘 등의 무기물을 제거 후 연수저장조(4)에 공급하는 연수발생기(6)가 연수순환라인에 설치될 수 있다.

또한 상기 연수저장조에 저장된 연수는 전기전도성을 높여주기 위해 반응초기 가성소다나 염화나트륨과 같은 전해질을 일부 첨가하도록 구성할 수 있다.

또한 음전극측의 배출라인에 전해반응 후 연수와 혼합된 수소를 분리하기 위한 수소분리수단(8)과 분리된 수소를 포집하여 저장하는 수소저장조(7)를 설치하여 구성되어진다.

상기 전해조(1)의 형상은 판형전극으로 구성되어 판형의 양전극과 음전극사이를 격막으로 구획하고, 양전극측과 음전극측의 유로를 별도로 구성한 평판형 구조 또는 원통형전극으로 구성되어 동심원상에 내부원통형전극과 외부원통형전극이 각각 양전극과 음전극으로 구성되고 그 사이에 동심원상의 원통형 격막으로 구획되어 내부와 외부의 원통형전극의 유로를 별도로 구성한 원통형구조 중 선택된 어느 하나의 형상으로 구성될 수 있다.

상기 수소저장조(7)에 저장된 수소는 불순물이 거의 없어 순도가 높아 직접 연료전지나 기타 수소를 필요로 하는 화학 공정 등에서 사용할 수 있으나, 일부 수증기가 포함되어 있을 수 있으므로 후단에 수분제어수단(도시 생략)을 추가로 구성하여 사용처에 적용할 수도 있다.

상기 해수라인(2)을 통해 공급되는 전해조(1)에 공급되는 해수는 공급 및 배출이 연속적으로 이루어지도록 하여 전해되면서 생성된 차아염소산나트륨이 사용처인 해수 담수화설비 또는 발전소의 열교환용 냉각수 또는 선박의 발라스트 탱크의 발라스트수처리에 사용될 수 있도록 구성할 수 있다.

또한 상기 전해조(1)는 사용처에서 필요한 해수 용량에 따라 복수개의 전해조(1)를 병렬 구성 또는 직렬 구성할 수 있다.

상기 격막은 다공성 구조로 이루어져 양방향으로 이온의 이동이 가능한 다공성 세라믹, 알루미나 등의 무기계 멤브레인, 다공성 고분자계 멤브레인이거나, 또는 용액 중의 이온이 한 방향으로만 이동될 수 있는 이온교환막, 또는 물분해를 유도하는 바이폴라이온막 중에서 선택된 어느 하나로 이루어져 용액상의 전기 전도성을 가질 수 있는 구조로 구성된다. 이때 다공성 구조의 경우 공경은 마이크로 단위의 기공을 가진 것을 의미한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 해수전해장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1의 구성에 따른 해수전해장치의 경우 격막(11)에 의해 양전극(12)과 음전극(13)이 분리된 공간부를 가지는 전해조(1)를 구비한다. 이후 양전극(12)이 형성된 전해조(1)의 공간부로 해수라인(2)을 통해 해수를 연속적으로 공급한다.

이와 함께 음전극(13)이 형성된 전해조(1) 공간부로는 연수 순환라인(3)을 통해 연수를 공급한다. 이때 연수는 연수공급펌프(5)에 의해 해수보다 상대적으로 높은 수압과 유속으로 공급된다. 또한, 반응 초기에는 연수에 전기전도성을 높여주기 위해 가성소다나 염화나트륨 등의 전해질을 일부 주입해 주는 것이 바람직하다.

이후 해수와 연수의 공급이 이루어지면 양전극(12)과 음전극(13)에 각각 직류전원을 공급한다. 전원이 인가되면 양전극측의 공간부에는 해수 중 염화나트륨성분이 전해반응을 통해 차아염소산나트륨으로 전환되어 연속적으로 사용처에 직접 주입하거나, 별도의 저장조(도시없음)에 보관되었다가 필요할 때 사용처에 공급되어 미생물 또는 생물의 증식을 억제하거나 소독하는 역할을 수행하게 된다.

이때 음전극측의 공간부에서는 연수가 전해반응을 통해 수소와 수산화이온으로 분해되어 배출되어, 배출라인에 설치된 수소분리수단에 의해 수소와 연수가 분리되어 수소는 수소포집라인(71)을 통해 수소저장조(7)에 저장되어지고, 연수는 연수순환라인(3)을 통해 연수저장조(4)로 이송된 후 지속적으로 음전극측 공간부로 순환되게 된다.

이때 전기전도성을 갖기 위해서는 격막을 통해 이온의 이동이 이루어지며, 이러한 이온이동을 통해 양전극측의 해수 내에 존재하는 칼슘과 마그네슘 등의 스케일 유발물질들이 일부 음전극측으로 이동될 수 있는데, 이와 같은 경우를 방지하기 위해 연수 순환라인 상에 설치된 연수발생기(6)를 이용하여 회수되는 연수중에 포함된 스케일 유발물질들을 제거하여 연수저장조(4)로 공급되게 된다. 이때 연수발생기(6)는 운전 중 항시 작동되도록 하거나, 일정 시간마다 간헐적으로 작동되도록 하거나, 필요시 마다 작동되도록 운전될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 음전극측으로는 연수공급펌프(5)를 이용하여 공급되는 연수를 해수보다 상대적으로 높은 수압과 유속으로 공급하게 되는데 이는 해수 중의 칼슘과 마그네슘 등의 스케일 유발물질들의 이동도를 낮추고, 일부 이동되는 경우에도 음극표면에 스케일의 축척을 방지하기 위함이며, 또한 양전극측에서 생성된 산소와 같은 부생성가스가 음전극측으로 이동되는 것을 방지하여 음전극측에서 생성되는 수소의 순도가 높게 유지하도록 하기 위함이다.

도 2의 구성에 따른 해수전해장치의 경우에도 도 1과 같은 구조로 전해반응이 수행된다. 단, 도 2에서는 양전극측의 배출구라인에 pH 측정장치(9)를 구비하고, 음전극측의 연수순환라인(3)에서 전해조 후단의 배출구의 수소분리수단(8)의 후단에서 양전극측 배출구라인 상으로 분지되는 분지라인(31)을 구성하고 이 분지라인에 자동밸브(10)를 설치하도록 구성되어 진다.

도 2에 의한 해수전해장치의 작동은 도 1의 구성과 동일한 형태로 전해반응이 수행되어 진다. 단, 도 2에서는 양전극측의 배출구라인에 설치된 pH 측정장치(9)에 의해 양전극측에서 해수의 전해반응을 통해 생성된 차아염소산나트륨 용액의 pH를 측정하고, 이 측정된 pH 값을 6 ~ 10 사이의 설정치로 조절하기 위해 상기한 분지라인(31)의 자동밸브(10)를 작동시켜 전해조의 음전극측의 배출라인에서 배출되는 순환 연수를 양전극측의 배출라인으로 공급하도록 제어한다. 이때 양전극측으로 공급되는 연수의 량만큼은 연수저장조로 외부라인을 통해 연수가 추가 공급되게 된다.

상기와 같은 구성을 통해 생성된 양전극측에서 생성된 차아염소산나트륨 용액은 필요에 따라 별도의 저장조를 두어 보관한 후 사용처에 공급하거나, 생산 즉시 사용처에 주입하여 해수 중에 포함된 미생물 또는 생물의 증식을 억제하거나 소독의 목적으로 사용하게 된다.

또한, 음전극측의 배출구에서 분리되어 저장된 고순도의 수소는 연료전지의 연료로 공급하여 전기를 생산하거나 또는 기타 수소를 필요로 하는 공정에 공급하여 사용하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 전해조 (2) : 해수라인
(3) : 연수 순환라인 (4) : 연수저장조
(5) : 연수공급펌프 (6) : 연수발생기
(7) : 수소저장조 (8) : 수소분리수단
(9) : pH 측정장치 (10) : 자동밸브
(11) : 격막 (12) : 양전극
(13) : 음전극 (31) : 분지라인
(71) : 수소포집라인

Claims

격막으로 공간이 분리되고, 격막을 중심으로 일 측 공간에는 양(+)전극이 타 측 공간에는 음(-)전극이 설치된 전해조와;
상기 전해조의 양전극 측 공간에 해수를 공급하고 배출하는 해수라인과;
상기 전해조의 음전극 측 공간에 연수를 순환 공급하는 연수 순환라인과;
상기 연수순환라인에 설치되어 연수를 저장하는 연수저장조와;
상기 연수순환라인에 설치되어 연수저장조에 저장된 연수를 전해조에 공급함과 동시에 수압을 조절하는 연수공급펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전해조의 음전극측 배출구에 연결되어 발생된 수소를 음전극으로 순환되는 연수와 분리하는 수소분리수단과 분리된 수소를 포집하는 수소저장조를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연수순환라인에는 전해조로부터 회수되는 연수를 재차 연수화하여 연수저장조에 공급하는 연수발생기;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연수는 전기전도성을 증가시키기 위해 가성소다나 염화나트륨 같은 전해질 용액을 반응 초기에 일부 첨가하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양전극측에서 배출되는 차아염소산나트륨 생성수의 pH를 조절하기 위해 음전극측에서 전해반응 후 배출되는 연수를 양전극측 배출구에 pH측정기를 설치하고 이 측정치를 통해 원하는 pH를 유지하도록 일부 분지하여 공급할 수 있도록 구성하고, 음전극측에서 분지되어 공급된 연수의 공급량만큼을 외부에서 연수저장조로 추가 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 격막은 다공성 구조로 이루어져 양방향으로 이온의 이동이 가능한 다공성 세라믹, 알루미나 등의 무기계 멤브레인, 다공성 고분자계 멤브레인이거나, 또는 용액 중의 이온이 한 방향으로만 이동될 수 있는 이온교환막, 또는 물분해를 유도하는 바이폴라이온막 중에서 선택된 어느 하나로 이루어져 용액상의 전기 전도성을 가질 수 있는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전해조는 복수개의 전해조가 병렬 또는 직렬로 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전해조는 판형전극으로 구성되어 판형의 양전극과 음전극사이를 격막으로 구획하고, 양전극측과 음전극측의 유로를 별도로 구성한 평판형 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전해조는 원통형전극으로 구성되어 동심원상에 내부원통형전극과 외부원통형전극이 각각 양전극과 음전극으로 구성되고 그 사이에 동심원상의 원통형 격막으로 구획되어 내부와 외부의 원통형전극의 유로를 별도로 구성한 원통형구조로 구성된 것을 특징으로 하는 해수 전해 장치.