KR20160150223A - 차아염소산 수용액의 제조장치 - Google Patents

차아염소산 수용액의 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원수와 희석 염산을 이용하여 차아염소산 수용액을 제조하기 위한 차아염소산 수용액의 제조장치를 제공한다. 본 발명에 의한 상기 장치는 차아염소산 수용액을 얻기 위하여 준비되는 원수공급원(10), 상기 원수공급원(10)으로부터 공급되는 원수와 함께 염산공급원(14)으로부터 공급되는 희석 염산을 전기분해하여 염소가스 및 수소가스를 포함하는 전해 생성물을 생산하기 위한 전해조(12), 상기 원수공급원(10)과 상기 전해조(12)가 합류하여 연장되는 유로(22)에 연결된 미산성 차아염소산 수용액 저장조(20), 상기 전해조(12)의 하류측에 밸브(26)가 배치되고 이로부터 상기 미산성 차아염소산 수용액 저장조(20)에 이르는 유로(22)에 배치되는 음이온교환수지(18), 상기 전해조(12)의 하류측에서 상기 밸브(26)로부터 상기 음이온교환수지(18)와 합류하는 위치에 병렬로 배치되는 바이패스 라인(24)과, 상기 음이온교환수지(18)에 밸브(34)를 통하여 연결되는 재생액 공급조(36)와 밸브(38)를 통하여 연결되는 폐재생액회수조(40)를 포함하고, 다수의 상기 음이온교환수지(18)가 상기 유로(22)에 병렬로 연결된다.

Description

차아염소산 수용액의 제조장치 {APPARATUS FOR MANUFACTURING OF HYPOCHLOROUS ACID SOLUTION}
본 발명은 차아염소산 수용액의 제조장치에 관한 것으로, 특히 고농도의 미산성 차아염소산 수용액의 제조가 가능한 차아염소산 수용액의 제조장치에 관한 것이다.
이전부터 차아염소산은 살균작용을 갖는 것으로 알려져 있으며, 특히 pH 5 ~ 6.5 사이의 pH 영역의 것을 미산성 차아염소산으로 부르고 있다. 이 영역에서 차아염소산은 90% 이상이 HOCl의 형태로써 존재하므로, 가장 살균력이 우수하며, 염소가스 등의 유해성분도 발산하지 않는 것으로 알려져 있어 특히 매우 유용하다.
수용액 중의 염소는 강한 산성의 영역에서는 주로 Cl2(gas)의 형태로 존재하며, pH 8 이상의 알칼리 영역에서는 OCl- 의 이온의 형태로 대부분 존재하는 것으로 알려져 있다. 상기 염소가스는 사람이 흡입했을 경우, 매우 치명적인 독성이 있어 매우 위험하다. 반면에, OCl- 이온은 HOCl의 형태보다 살균력이 최대 1/80 정도로 약하므로, 동일한 수준의 살균효과를 위해서는 미산성 차아염소산보다 매우 높은 염소 농도를 사용하여야만 하기 때문에 상대적으로 많이 해롭다. 따라서, 낮은 농도로 높은 살균효과가 있으며, 존재 형태도 매우 안정적인 미산성 차아염소산 수용액이 더욱 선호되고 있다.
일반적으로 미산성 차아염소산 수용액은 희석염산(HCl)을 무격막으로 전기분해하면 전해 생성물로서 염소가스와 수소가스가 발생하며, 이 중의 염소가스를 물과 혼합함으로써 차아염소산 수용액을 생산한다. 이를 화학식으로 표현하면, Cl2 + H20 → HOCl + HCl(aq) 이 된다. 이러한 제조방법은 예를 들어 공개특허 제10-2012-0001197호(2012. 1. 4 공개) "미산성 차아염소산 용액의 제조장치"나 특허 제10-1391193호(2014. 5. 2 공고) "미산성 차아염소산수 제조장치" 등에 잘 개시되어있다.
한편, 위의 화학식과 같이 염소가스를 물에 녹일 경우, 생성되는 HOCl과 함께 HCl도 생성되어 pH를 낮추기 때문에, 이렇게 염산을 전기분해하여 만드는 제조방식으로는 미산성 차아염소산을 고농도로 제조하기가 어렵다. 유효염소농도를 높이기 위하여 염산을 많이 투입하게 되면, 생산되는 HOCl과 함께 HCl도 같이 생성되므로, 이 수용액의 pH가 급격히 낮아져서 제조되는 차아염소산은 미산성 영역을 벗어나게 되기 때문이다. 따라서, 종래의 방법으로 희석염산을 무격막 전해조로 전기분해하여 미산성 차아염소산 수용액을 제조하는 경우에는 아무리 고농도로 제조하여도 그 농도가 30~50ppm을 넘기기가 어렵다.
통상적으로 소독할 대상물을 침지하여 소독할 경우에는 30ppm 이하의 유효염소 농도로도 완벽하게 소독이 가능한 것이 미산성 차아염소산 수용액이므로 사용에 별문제는 없다. 그러나, 완벽한 환경 소독을 위하여 분무를 이용하는 공간의 살균에는 보다 높은 유효염소 농도가 필요하게 된다. 이 경우, 분무로 인해 성분 희석이 됨을 감안할 때, 최소 2배 이상의 고농도를 사용하여야 한다.
그러나, 전술했듯이 종래의 방법으로는 고농도의 생산이 불가능하다. 최근 고농도 살균의 필요성이 크게 대두됨에 따라, 최근 관련행정부처에서는 종래 미산성차아염소산 수용액의 전기분해시 반드시 희석염산만 사용토록 되어있던 규정을 개정하여 염산에 NaCl 수용액을 섞어서 전해질로서 사용하고 전기분해 하여 미산성 차아염소산 수용액을 제조할 수 있도록 개정한 바 있다. 이에 관련된 종래기술의 예로서, 특허 제10-0853347호(2008. 8. 21 공고) "살균수 제조장치"는 제조시 NaCl 첨가량을 조절하여 차아염소산 이온의 농도를 조절하는 장치를 개시한다. 이렇게 NaCl 수용액을 첨가하면 pH가 증가하기 때문에 생산성을 올리기 위해 염산의 투입량을 늘려도 원하는 pH 범위가 유지된다. 따라서, 보다 고농도의 미산성 차아염소산 수용액의 제조가 가능해진다.
그러나, 이렇게 염산과 NaCl 수용액이 혼합된 전해질로 전기분해 후 생산하는 미산성 차아염소산 수용액의 경우, NaCl로부터 유래한 Na염으로 인하여 차아염소산 수용액을 분무할 경우 건조된 후 하얀 백태가 형성되며, 이는 금속부식을 야기하는 심각한 문제점을 갖는다.
따라서, 위와 같은 금속 양이온의 발생을 방지함으로써 금속 양이온으로 인한 백화현상 및 부식 등의 부작용을 줄이면서도 고농도의 차아염소산 수용액을 제조하는 장치의 필요성이 요구된다.
본 발명의 목적은 희석 염산만을 전기분해하여 물과 차아염소산만으로 조성되는 고농도의 차아염소산 수용액을 제조할 수 있는 차아염소산 수용액의 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 차아염소산 수용액을 생산하는 장치는 물을 공급하는 원수공급원과, 희석염산을 공급하는 염산공급원과, 상기 염산공급원으로부터 상기 희석염산을 공급받아 전기분해하여 염소가스 및 수소가스를 포함하는 전해 생성물을 생산하는 전해조와, 상기 원수공급원으로부터의 물과 상기 전해 생성물 중의 염소가스가 서로 혼합되어 형성된 차아염소산 수용액을 공급받아 통과하는 차아염소산 수용액 내에서 염소(Cl-) 이온을 흡착하고 자신의 수산(OH-) 이온을 용출해냄으로써 차아염소산 수용액의 pH를 조절하는 음이온 교환수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 장치는 상기 음이온 교환수지와 병렬 연결되어 병렬단을 이루는 바이패스 라인과; 상기 차아염소산 수용액이 상기 음이온 교환수지 및 바이패스 라인 중의 하나를 선택적으로 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 제1밸브와, 상기 병렬단의 하류측에 배치된 pH 측정기를 더 포함하고, 상기 병렬단을 통과한 차아염소산 수용액의 pH가 미리 결정된 pH보다 더 높으면, 상기 제1밸브는 상기 차아염소산 수용액이 상기 바이패스 라인(24)을 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 의한 차아염소산 수용액을 생산하는 장치는 위에 기술한 장치에서 상기 음이온 교환수지는 서로 병렬 연결되고 각각 재생액을 공급받아 재생처리될 수 있는 복수의 음이온 교환수지로 구성될 수 있고, 상기 장치는 상기 복수의 음이온 교환수지 각각의 입구의 상류측에 배치되고 재생처리중인 음이온 교환수지에 상기 차아염소산 수용액이 유입되지 않도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 선택적으로 폐쇄하는 복수의 제2밸브를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 장치는 상기 복수의 제2밸브의 하류측에서 상기 복수의 음이온 교환수지와 각각 서로 하나씩 병렬 연결되어 복수의 병렬단을 이루되, 상기 복수의 병렬단을 각각 통과한 차아염소산 수용액은 합류하여 배출되는 복수의 바이패스 라인과, 상기 각 병렬단에서 상기 복수의 제2밸브의 하류측에 각각 배치되고 상기 차아염소산 수용액이 상기 음이온 교환수지 및 상기 바이패스 라인 중의 하나를 선택적으로 통과하도록 각각 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 복수의 제1밸브와; 상기 각 병렬단에서 상기 음이온 교환수지의 하류측에 배치된 복수의 pH 측정기를 더 포함하고, 상기 각 병렬단에서 상기 음이온 교환수지를 통과한 차아염소산 수용액의 pH가 미리 결정된 pH보다 더 높으면 상기 제1밸브는 상기 차아염소산 수용액이 상기 바이패스 라인을 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환할 수 있다.
그리고, 상기 장치는 상기 복수의 제2밸브의 하류측에서 상기 복수의 음이온 교환수지와 각각 서로 하나씩 병렬 연결되어 복수의 병렬단을 이루되, 상기 복수의 병렬단을 각각 통과한 차아염소산 수용액은 합류하여 배출되는 복수의 바이패스 라인과; 상기 각 병렬단에서 상기 복수의 제2밸브의 하류측에 각각 배치되고 상기 차아염소산 수용액이 상기 음이온 교환수지 및 상기 바이패스 라인 중의 하나를 선택적으로 통과하도록 각각 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 복수의 제1밸브와; 상기 복수의 병렬단의 하류측에 배치된 pH 측정기를 더 포함하고, 상기 복수의 병렬단으로부터 합류하여 배출된 차아염소산 수용액의 pH가 미리 결정된 pH보다 더 높으면, 상기 복수의 제1밸브 중의 하나 이상은 해당하는 병렬단에서 상기 차아염소산 수용액이 상기 바이패스 라인을 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 의한 차아염소산 수용액을 생산하는 장치는 위에 기술한 장치에서 상기 음이온 교환수지는 재생액을 공급받아 재생처리되고 이후 배출되는 폐재생액은 회수될 수 있으며, 상기 재생액은 NaOH로 될 수 있다.
또한, 상기 원수공급원으로부터의 물은 자기장 내를 통과하여 공급될 수 있다.
도 1은 본 발명 차아염소산 수용액의 제조장치의 제1실시형태를 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 제2실시형태를 보인 구성도.
도 3은 본 발명의 제3실시형태를 보인 구성도.
도 1은 본 발명의 제1실시형태로서 차아염소산 수용액의 제조장치를 보인 것이다.
도 1을 참조하면, 원수공급원(10)을 통하여 원수가 공급되고, 전해조(12)에는 염산공급원(14)에서 희석 염산(HCl)이 펌프(16)를 통하여 공급된다. 전해조(12)는 무격막 전해조이며 이에 공급되는 대략 2~6% 염산의 희석염산을 전기분해한다. 이렇게 희석염산(HCl)을 무격막으로 전기분해하여 차아염소산 수용액을 얻는 것은 앞서 설명한 종래기술과 같다. 즉, 전술하였듯이, 이러한 전기분해에 의한 전해 생성물로서 염소가스와 수소가스가 발생한다. 그리고, 이러한 전해 생성물 중의 염소가스를 원수공급원(10)으로부터 공급된 원수(예를 들어, 지하수 또는 수도수)에 의하여 희석하면서 미산성 차아염소산 수용액을 얻는다.
특히. 본 발명에 의하면, 이렇게 생산된 미산성 차아염소산 수용액은 전해조(12)의 하류측에 배치된 음이온교환수지(18)를 통과하도록 되고 최종에는 미산성 차아염소산 수용액을 저장하는 저장조(20)로 보내어진다. 그리고, 원수공급원(10)과 이에 합류하는 전해조(12)로부터 저장조(20)까지 연장된 유로(22)에 배치된 음이온교환수지(18)에 대하여는 병렬로 바이패스 라인(24)이 연결된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예로서, 병렬로 연결된 음이온교환수지(18)와 바이패스 라인(24)의 하류측에는 저장조(20)에 이르기 전에 미산성 차아염소산 수용액의 생산량을 확인하기 위한 유량계(28)와 미산성 차아염소산 수용액의 pH를 측정하기 위한 pH 측정기(30)가 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예로서, 원수공급원(10)의 하류측에는 원수, 즉, 물의 클러스터(cluster)를 작게 만들기 위하여 원수를 강한 자기장 내를 통과시키는 원수전처리수단(32)이 배치될 수 있다.
또한, 병렬로 연결된 음이온교환수지(18)와 바이패스 라인(24)의 상류측에는 유로(22)가 음이온교환수지(18) 또는 바이패스 라인(24)으로 선택적으로 형성될 수 있도록 하는 밸브(26)가 배치되고, 이로써 전해조(12)에서 생성되고 원수와 혼합된 혼합수가 이러한 밸브(26)의 선택으로 음이온교환수지(18)를 통과하거나 이를 바이패스 시킨다.
본 발명에 있어서, 음이온 교환수지(18)는 예를 들어 수산이온을 결합하고 있는 교환 수지로서 액체와 접촉하면 액체 내로 수지 중의 OH-를 용출함과 동시에 액체 내의 OH- 이외의 음이온을 흡착하는 OH형 음이온 교환 수지 등을 포함한 공지된 모든 음이온 교환수지로 될 수 있다.
즉, 이러한 음이온 교환수지(18)는 이를 통과하는 차아염소산 수용액 내의 염소(Cl-) 이온에 흡착하고 그 대신 차아염소산 수용액 내에 수산(OH-)이온을 용출함으로써 차아염소산 수용액의 산성이 강해지는 것이 방지된다. 따라서, 염산공급원(14)에서 염산의 투입량을 늘려도 음이온 교환수지(18)를 통과하는 차아염소산 수용액의 pH는 강산성으로 이동하지 않고 미산성영역인 pH 4~7 (바람직하기로는 pH 5.0~6.5)을 유지하게 된다.
이를 화학식을 사용하여 좀더 상세히 설명하면, 전해조(12)로부터 생산된 미산성 차아염소산 수용액의 반응화학식은 Cl2(gas) + H20 → HOCl + H+ + Cl-이므로, 이 수용액이 음이온 교환수지(18)를 통과할 때, 음이온 교환수지(18)는 상기 수용액 내의 상기 Cl- 이온을 흡착하는 한편, 상기 수용액 내에 OH- 이온을 용출시키고 이 수산기는 상기 수용액 내의 H+와 결합하여 H2O로 된다. 즉, 차아염소산 수용액이 음이온 교환수지(18)를 통과한 후의 최종 반응식은 Cl2 + H20 → HOCl + H2O(즉, H+ + OH-)로 바뀌므로, 종래기술과는 달리 생산량을 높이기 위해 Cl2의 투입량을 높여도 HCl이 생성되지 않아 생산되는 차아염소산 수용액의 pH는 강산성으로 이동하지 않는다.
이에 따라, 본 발명에 의하면 고농도의 유효염소농도를 갖는 차아염소산 수용액의 제조가 가능하며, 종래기술과 달리 Na 등의 금속염도 포함하지 않게 되어 부수적으로 수반되는 문제점이 없이 이론적으로는 오직 차아염소산과 물만 존재하는 가장 이상적인 형태의 미산성 차아염소산 수용액을 얻을 수 있다. 그리고, 유로(22)의 유량계(28)와 pH 측정기(30)를 통하여 미산성 차아염소산 수용액의 생산량과 미산성 차아염소산 수용액의 pH를 확인할 수 있다.
실제로 공급되는 원수는 아주 미량의 금속성분들(상수도 수질기준 내의 성분들)만을 포함하므로, 전해조(12)에서 매우 이상적으로 반응이 일어나게 되면 차아염소산 수용액의 pH는 거의 중성으로까지 될 수 있으나, 이는 pH 측정기(30)로써 모니터링하면서 밸브(26)를 선택하여 수용액이 음이온교환수지(18)를 통과하지 않고 바이패스 라인(24)을 통하여 바이패스하도록 하여 최종 혼합된 생성 수용액의 pH를 손쉽게 미산성 영역(pH 4.0~7.0, 바람직하기로는 pH 5.0~6.5)으로 유지되도록 적절히 제어할 수 있다. 한편으로, 음이온 교환수지(18)에서 나오는 차아염소산 수용액의 pH는 미산성을 가질 수도 있으므로, 본 발명에서 위와 같은 바이패스 라인(24)은 선택적으로 포함될 수 있음은 당업자에게는 당연하다.
도 2는 본 발명의 제2실시형태를 보인 것으로, 음이온교환수지(18)를 재생하기 위하여 재생액이 공급되는 것을 제외하고는 도 1에서 보인 제1실시형태와 동일하다.
이러한 본 발명의 제2실시형태에서 음이온교환수지(18)는 장시간 사용 후 그 기능이 저하하였을 경우 재생액을 공급하여 재생시킴으로써 재사용이 가능하다. 본 발명에서 이러한 재생액은 일반적으로 수산(OH-)이온을 보충하는 재생액이면 모두 가능하며 예를 들어 NaOH 용액으로 될 수 있다. 이를 위하여, 음이온교환수지(18)에는 밸브(34)를 통하여 재생액 공급조(36)가 연결되고 재생에 사용된 폐재생액을 회수하기 위하여 음이온교환수지(18)에 밸브(38)를 통하여 폐재생액회수조(40)가 연결된다.
이와 같은 음이온교환수지(18)의 재생과정에서는 밸브(26)가 유로를 바이패스 라인(24)측으로 형성될 수 있도록 선택함으로써 원수와 전해된 차아염소산 수용액이 음이온교환수지(18) 측으로 유동하는 것이 방지되고 바이패스 라인(24)을 통하여 저장조(20) 측으로 직접 유동할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 제3실시형태를 보인 것으로, 이는 도 2에서 보인 제2실시형태에서 음이온교환수지(18)의 재생과정 중에 음이온교환수지(18)를 통한 차아염소산 수용액의 처리가 중단되지 않도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여, 도 3의 제3실시형태에서는 복수(도시된 도 3의 예에서는 3개)의 음이온교환수지(18)를 병렬로 연결하여 구성한 차아염소산 수용액의 제조장치로 된다.
본 실시형태에서, 각 음이온교환수지(18)는 하나 이상의 재생액 공급조(36)(도 3에서는 단일의 재생액 공급조로 도시함)로부터 재생액을 공급받을 수 있으며 이러한 공급 여부는 밸브(34)로써 선택된다. 또한, 각 음이온교환수지(18)는 하나 이상의 폐재생액회수조(40)(도 3에서는 단일의 폐재생액회수조로 도시함)에 연결되어 폐재생액을 회수한다.
특히, 본 실시형태는 전해된 차아염소산 수용액이 재생처리되는 음이온교환수지(18)로 인입되는 것을 방지하는 밸브(25)를 포함한다. 이로써, 일부 음이온교환수지(18)가 재생처리 중이라 하더라도, 각 유로 상에 배치된 밸브(25)를 선택함으로써 재생처리 중이 아닌 음이온교환수지(18)를 통하여 차아염소산 수용액의 처리가 계속하여 수행될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 복수의 음이온교환수지(18)를 통과한 차아염소산 수용액은 합류되어 최종 배출되고 이러한 최종 배출된 차아염소산 수용액의 산성도는 pH 측정기(30)로써 모니터링된다. 도 1의 실시형태와 마찬가지로, 상기 산성도가 만일 소정범위보다 높다면, 복수의 밸브(25) 중의 하나 이상을 적절히 조절하여 전해된 차아염소산 수용액이 일부 바이패스 라인(24)을 통과하며 해당 음이온 교환수지(18)를 바이패스하도록 함으로써 최종 배출된 차아염소산 수용액의 산성도가 바람직한 범위로 되도록 제어가능하다.
다른 실시예로서, 도 3에서는 pH 측정기(30)가 합류되어 최종 배출된 차아염소산 수용액을 측정하도록 단일로 배치됨을 도시하나, 이와는 달리 pH 측정기가 복수의 음이온교환수지(18) 각각의 출구측에 각각 배치됨으로써, 각 음이온교환수지(18)를 통과하는 차아염소산 수용액의 산성도를 측정할 수도 있다. 이 경우, 각 음이온교환수지(18)를 통과한 차아염소산 수용액의 산성도를 측정하여 이에 따라 각 분기 유로에서 각 밸브(25)를 제어하여 바이패스 라인(24)을 통한 바이패스 여부를 선택 제어함으로써, 각 분기 유로에서 바람직한 범위의 pH를 조절할 수 있다.
또한, 도 3에서는 복수의 바이패스 라인(24)을 도시하였으나, 도 1에 대하여 전술하였듯이, 음이온 교환수지(18)에서 나오는 차아염소산 수용액의 pH가 미산성을 가질 수도 있으므로 본 구현예에서 이러한 바이패스 라인(24)은 선택적으로 포함될 수 있다.
위와 같이 본 발명에 의하면, 희석염산을 전기분해하여 발생하는 염소가스를 물과 혼합하여 차아염소산 수용액을 형성한 후, 이 차아염소산 수용액을 음이온 교환수지에 통과시킴으로써 상기 차아염소산 수용액 내에서 염소(Cl-) 이온이 흡착되고 상기 차아염소산 수용액 내의 수산(OH-) 이온이 용출되어, 생산되는 차아염소산 수용액의 pH가 자동으로 조절된다.
본 발명에 의하면, 이렇게 생산되는 차아염소산 수용액의 pH가 자동으로 조절되므로, 생산되는 차아염소산 수용액을 고농도로 만들기 위하여 염산의 투입량을 증가시켜도 생산되는 차아염소산 수용액은 산성으로 이동함이 없이 안정적인 미산성 영역을 유지하게 되는 획기적으로 유리한 효과를 갖는다.
따라서, 본 발명은 종래와는 달리 예를 들어 차아염소산 이온의 농도를 증가시키기 위한 NaCl 등의 첨가가 필요없는 등, 금속 양이온이 발생하지 않으므로 금속 양이온으로 인한 백화현상 및 부식 등의 문제가 원천적으로 차단된다.
전술한 본 발명의 구현예들과 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 원수공급원, 12: 전해조, 14: 염산공급원, 16; 펌프, 18: 음이온교환수지, 20: 저장조, 22: 유로, 24: 바이패스 라인, 25, 26; 밸브, 28: 유량계, 30: pH 측정기, 32: 원수처리수단, 34: 밸브, 36: 재생액 공급조, 38: 밸브, 40: 폐재생액회수조.

Claims (11)

  1. 차아염소산 수용액을 생산하는 장치에 있어서,
    물을 공급하는 원수공급원(10)과;
    희석염산을 공급하는 염산공급원(14)과;
    상기 염산공급원(14)으로부터 상기 희석염산을 공급받아 전기분해하여 염소가스 및 수소가스를 포함하는 전해 생성물을 생산하는 전해조(12)와;
    상기 원수공급원(10)으로부터의 물과 상기 전해 생성물 중의 염소가스가 서로 혼합되어 형성된 차아염소산 수용액을 공급받아 통과하는 차아염소산 수용액 내에서 염소(Cl-) 이온을 흡착하고 자신의 수산(OH-) 이온을 용출해냄으로써 차아염소산 수용액의 pH를 조절하는 음이온 교환수지(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 교환수지(18)와 병렬 연결되어 병렬단을 이루는 바이패스 라인(24)과;
    상기 차아염소산 수용액이 상기 음이온 교환수지(18) 및 바이패스 라인(24) 중의 하나를 선택적으로 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 제1밸브(26)와;
    상기 병렬단의 하류측에 배치된 pH 측정기(30)를 더 포함하고,
    상기 병렬단을 통과한 차아염소산 수용액의 pH가 미리 결정된 pH보다 더 높으면, 상기 제1밸브(26)는 상기 차아염소산 수용액이 상기 바이패스 라인(24)을 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 음이온 교환수지(18)는 재생액을 공급받아 재생처리되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재생액은 NaOH인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    재생처리된 상기 음이온 교환수지(18)가 배출하는 폐재생액은 회수되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 원수공급원(10)으로부터의 물은 자기장 내를 통과하여 공급되는 것을 특징으로 하는 차아염소산 수용액의 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 교환수지(18)는 서로 병렬 연결되고 각각 재생액을 공급받아 재생처리될 수 있는 복수의 음이온 교환수지(18)로 구성되며,
    상기 장치는
    상기 복수의 음이온 교환수지(18) 각각의 입구의 상류측에 배치되고, 재생처리중인 음이온 교환수지(18)에 상기 차아염소산 수용액이 유입되지 않도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 선택적으로 폐쇄하는 복수의 제2밸브(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2밸브(25)의 하류측에서 상기 복수의 음이온 교환수지(18)와 각각 서로 하나씩 병렬 연결되어 복수의 병렬단을 이루되, 상기 복수의 병렬단을 각각 통과한 차아염소산 수용액은 합류하여 배출되는 복수의 바이패스 라인(24)과;
    상기 각 병렬단에서 상기 복수의 제2밸브(25)의 하류측에 각각 배치되고 상기 차아염소산 수용액이 상기 음이온 교환수지(18) 및 상기 바이패스 라인(24) 중의 하나를 선택적으로 통과하도록 각각 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 복수의 제1밸브(26)와;
    상기 각 병렬단에서 상기 음이온 교환수지(18)의 하류측에 배치된 복수의 pH 측정기(30)를 더 포함하고,
    상기 각 병렬단에서 상기 음이온 교환수지(18)를 통과한 차아염소산 수용액의 pH가 미리 결정된 pH보다 더 높으면 상기 제1밸브(26)는 상기 차아염소산 수용액이 상기 바이패스 라인(24)을 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2밸브(25)의 하류측에서 상기 복수의 음이온 교환수지(18)와 각각 서로 하나씩 병렬 연결되어 복수의 병렬단을 이루되, 상기 복수의 병렬단을 각각 통과한 차아염소산 수용액은 합류하여 배출되는 복수의 바이패스 라인(24)과;
    상기 각 병렬단에서 상기 복수의 제2밸브(25)의 하류측에 각각 배치되고 상기 차아염소산 수용액이 상기 음이온 교환수지(18) 및 상기 바이패스 라인(24) 중의 하나를 선택적으로 통과하도록 각각 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 복수의 제1밸브(26)와;
    상기 복수의 병렬단의 하류측에 배치된 pH 측정기(30)를 더 포함하고,
    상기 복수의 병렬단으로부터 합류하여 배출된 차아염소산 수용액의 pH가 미리 결정된 pH보다 더 높으면, 상기 복수의 제1밸브(26) 중의 하나 이상은 해당하는 병렬단에서 상기 차아염소산 수용액이 상기 바이패스 라인(24)을 통과하도록 상기 차아염소산 수용액의 유로를 전환하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 원수공급원(10)으로부터의 물은 자기장 내를 통과하여 공급되는 것을 특징으로 하는 차아염소산 수용액의 제조장치.
  11. 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생액은 NaOH인 것을 특징으로 하는 차아염소산 수용액의 제조장치.
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TWI832766B (zh) * 2022-08-08 2024-02-11 日商德山股份有限公司 酸性次氯酸水製造裝置、以及酸性次氯酸水的製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024009609A1 (ja) * 2022-07-08 2024-01-11 株式会社トクヤマ 酸性次亜塩素酸水の製造装置
TWI832766B (zh) * 2022-08-08 2024-02-11 日商德山股份有限公司 酸性次氯酸水製造裝置、以及酸性次氯酸水的製造方法
WO2024034208A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 株式会社トクヤマ 酸性次亜塩素酸水製造装置、及び酸性次亜塩素酸水の製造方法

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