KR20210017738A - Method and apparatus for producing high concentration hydrogen peroxide concentrated water by plasma - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for producing high-concentration hydrogen peroxide-enriched water, comprising generation of a water surface plasma at an oscillating temperature of N_2 of 4900 K or less. More specifically, the present invention provides the method for producing the best hydrogen peroxide solution, which solves the problem that the concentration of hydrogen peroxide is rather lowered after a certain period of time during the production of hydrogen peroxide solution by conventional water surface plasma discharge.

Description

플라즈마에 의한 고농도 과산화수소 농축수 제조 방법 및 장치{Method and apparatus for producing high concentration hydrogen peroxide concentrated water by plasma}TECHNICAL FIELD [Method and apparatus for producing high concentration hydrogen peroxide concentrated water by plasma]

본 발명은, 수표면 플라즈마에 의한 과산화수소(H2O2) 함유 플라즈마 처리 수 (plasma treated water, PTW) 생성 방법 및 장치에 관한 것이다. 바람직하게, 본 발명의 수표면 플라즈마는, 핀 대 물(pin-to-water) 방전 시스템에 ac 구동 전력을 적용한 수표면 플라즈마일 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for generating plasma treated water (PTW) containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) by water surface plasma. Preferably, the water surface plasma of the present invention may be a water surface plasma in which ac driving power is applied to a pin-to-water discharge system.

과산화수소(H2O2)는 멸균과 탈색를 포함한 다양한 산업 분야에서 사용된다. 그러나 화학적으로 생성하여 공급되는 고농도 H2O2는 사용자의 부상 위험이 있으므로 필요에 따라 현장에서 발생하도록 권장된다. Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is used in a variety of industries including sterilization and bleaching. However, the high concentration of H 2 O 2 supplied by chemical generation is recommended to occur in the field as necessary, as there is a risk of injury to the user.

플라즈마는 H2O2 발생을 위한 유망한 공급원이 될 수 있다. 본 발명은 UV, 글라이딩아크, 마이크로파, RF 등 다양한 플라즈마 방전 방법 중, 에너지 효율이 높고 방전 시스템 구축이 간단한 핀 대 물 방전 시스템의 H2O2 생성 메커니즘에 기초하여 개발되었다.Plasma can be a promising source for H 2 O 2 generation. The present invention has been developed based on the H 2 O 2 generation mechanism of a fin-to-water discharge system, which has high energy efficiency and a simple discharge system, among various plasma discharge methods such as UV, gliding arc, microwave, and RF.

저압-저온 플라즈마에서는 주로 EEDF(electron energy distribution function)를 통해 화학종을 제어하나, 상압-저온 플라즈마에서는 주로 가스 온도를 통해 조절하게 된다.In low-pressure-low-temperature plasma, chemical species are mainly controlled through EEDF (electron energy distribution function), but in normal-pressure-low-temperature plasma, it is controlled mainly through gas temperature.

본 발명은, 수표면 플라즈마에 의한 고농도의 PTW를 제조하는 방법을 제공함을 목표로 하며, 고 농도의 PTW의 제조를에 질소 분자의 진동 온도가 핵심 매개 변수 일 수 있음을 발견하였다. 수표면 플라즈마에 의해 PTW 생성 중, H2O2의 농도는 포화되지 않았지만 플라즈마 처리 후 25-35분 후에 감소하는 특이적 현상을 발견하였고, 이러한 현상이 질소 분자의 진동 온도에 기인한 것임을 발견하고 이에 기초한 고농도의 PTW에 의한 과산화수소 농축수를 제조하는 방법 및 장치를 제공함을 목표로 한다. The present invention aims to provide a method for producing a high-concentration PTW by water surface plasma, and it was found that the vibration temperature of nitrogen molecules may be a key parameter in the production of a high-concentration PTW. During PTW generation by water surface plasma, the concentration of H 2 O 2 was not saturated, but a specific phenomenon was found that decreased after 25-35 minutes after plasma treatment, and this phenomenon was found to be due to the vibration temperature of nitrogen molecules. It aims to provide a method and apparatus for producing hydrogen peroxide concentrated water based on high concentration PTW.

일 측면으로서, 본 발명은, 4900K 이하의 N2의 진동 온도에서 수표면 플라즈마 발생함을 포함하는, 고농도 과산화수소 농축수 제조 방법을 제공한다.As an aspect, the present invention provides a method for producing high-concentration hydrogen peroxide concentrated water, comprising generating plasma on the water surface at a vibration temperature of N 2 of 4900K or less.

본 발명에서 수표면 플라즈마 장치란, 본 발명자의 등록된 한국 특허 등록 번호 10-1707441 및 10-1661135이 참조되며, 마주보는 두 전극 사이이 박막 워터 필름이 흐르도록 하여 플라즈마 처리된 물을 제조하는 장치이다. 바람직하게는 이 수표면 플라즈마 장치에서, 워터필름으로 공급되는 물과 플라즈마 처리된 물은 순환되도록 구성시켜 고농도이 과산화수소를 형성하도록 한다. In the present invention, the water surface plasma device refers to the registered Korean Patent Registration Nos. 10-1707441 and 10-1661135 of the present inventor, and is an apparatus for producing plasma-treated water by allowing a thin film water film to flow between two opposite electrodes. . Preferably, in this water surface plasma apparatus, water supplied to the water film and plasma-treated water are configured to circulate to form hydrogen peroxide at a high concentration.

본 발명자는 이러한 수표면 플라즈마 장치로 과산화수소수를 생성함에, 일정 시간 이후에 과산화수소의 농도가 감소하는 특이적 현상을 확인하였고, 이 감소 현상이 플라즈마의 질소 진동 온도와 관련된다는 것을 새롭게 밝혔으며, 특히 4900K 초과의 질소 진동 온도에서는 과산화수소수가 감소됨을 확인하였다.The inventors of the present invention have confirmed a specific phenomenon in which the concentration of hydrogen peroxide decreases after a certain period of time when generating hydrogen peroxide water with such a water surface plasma device, and newly revealed that this decrease is related to the nitrogen oscillation temperature of the plasma. It was confirmed that the number of hydrogen peroxide decreased at a nitrogen vibration temperature of more than 4900K.

이에, 본 발명자는 수표면 플라즈마에 의해 고농도의 과산화수소수를 생성하기 위해서는 플라즈마의 질소 진동 온도가 4900K 이하이어야 함을 청구한다.Accordingly, the present inventors claim that the nitrogen oscillation temperature of the plasma must be 4900K or less in order to generate a high concentration of hydrogen peroxide water by the water surface plasma.

4900K 이하의 질소 진동 온도에서 수표면 플라즈마로 플라즈마에 의한 과산화수소수를 생성하기 위해, 본 발명은, 수표면 플라즈마 장치로 물을 플라즈마 처리하여 플라즈마 처리수를 제조하고, 상기 플라즈마 처리 장치의 플라즈마의 N2의 진동 온도를 측정하고, 상기 N2의 진동 온도가 4900K 이상이 되면 수표면 플라즈마 처리를 멈춤을 포함하는, 고농도 과산화수소 농축수 제조 방법을 제공한다.In order to generate hydrogen peroxide water by plasma with a water surface plasma at a nitrogen oscillation temperature of 4900 K or less, the present invention prepares plasma treated water by plasma treatment of water with a water surface plasma apparatus, and the N of the plasma of the plasma treatment apparatus It provides a method for producing a high-concentration hydrogen peroxide concentrated water comprising measuring the vibration temperature of 2 and stopping the plasma treatment of the water surface when the vibration temperature of N 2 is 4900K or higher.

상기 플라즈마의 N2의 진동 온도는 OES(optical emission spectroscopy)로 측정함에 의해 확인할 수 있다. The vibration temperature of N 2 of the plasma can be determined by measuring by optical emission spectroscopy (OES).

다른 측면으로서 본 발명은, 플라즈마에 의한 고농도 과산화수소수 제조 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는, 물의 표면 위에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부로부터 수표면 처리된 처리수를 수용하는 워터탱크; 및 상기 수표면의 플라즈마의 N2의 진동 온도를 확인하는 측정부를 포함한다.As another aspect, the present invention provides an apparatus for producing a high-concentration hydrogen peroxide solution using plasma. The apparatus of the present invention comprises: a plasma generating unit generating plasma on a surface of water; A water tank for receiving the treated water treated with the water surface from the plasma generating unit; And a measuring unit for checking the vibration temperature of N 2 of the plasma on the water surface.

상기 플라즈마 발생부는, 상기 워터 탱크의 물의 표면위에 이격된 제1 전극체; 상기 워터 탱크의 외면 또는 내면에 위치하거나, 상기 워터 탱크 내의 수용된 물 내에 있는 위치하는 제2 전극체; 및 상기 제1 전극체 및 상기 제2 전극체에 전압을 인가하는 전원공급장치를 포함함을 특징한다. The plasma generator may include: a first electrode body spaced apart on the surface of the water of the water tank; A second electrode body positioned on the outer or inner surface of the water tank, or in the water accommodated in the water tank; And a power supply for applying a voltage to the first electrode body and the second electrode body.

바람직하게는, 상기 플라즈마 발생부는, 물공급면을 갖는 제1 전극체; 상기 물공급면과 일정 거리 이격되게 위치하는 제2 전극체; 및 상기 제1 전극체 및 상기 제2 전극체에 전압을 인가하는 전원공급장치를 포함하고, 상기 과산화수소수 제조 장치는, 상기 물공급면에 상기 제2 전극체와 이격될 수 있는 워터 필름 형태로 흘러 상기 워터 탱크로 수용되도록 물을 공급하는 워터필름 공급부; 및 상기 워터 탱크로부터 상기 워터필름 공급부로 물을 순환시키는 순환부를 포함한다. 바람직하게는, 상기 제1 전극체 및 제2 전극체는 직립되어 있고, 상기 워터 필름은 상기 제1 전극체의 위에서 아래로 흐르며, 상기 워터 탱크는 상기 제1 전극체의 아래에서 상기 워터 필름을 수용함을 특징으로 한다.Preferably, the plasma generating unit comprises: a first electrode body having a water supply surface; A second electrode body positioned to be spaced apart from the water supply surface by a predetermined distance; And a power supply device for applying a voltage to the first electrode body and the second electrode body, wherein the hydrogen peroxide solution production device is in the form of a water film that can be spaced apart from the second electrode body on the water supply surface. A water film supply unit supplying water to flow and receive into the water tank; And a circulation unit circulating water from the water tank to the water film supply unit. Preferably, the first electrode body and the second electrode body are upright, the water film flows from the top to the bottom of the first electrode body, and the water tank holds the water film under the first electrode body. It is characterized by accommodation.

상기 측정부는, 상기 플라즈마로부터의 발광 신호를 분석하는 OES(optical emission spectroscopy)일 수 있다. The measurement unit may be an optical emission spectroscopy (OES) that analyzes an emission signal from the plasma.

상기 전원공급장치의 전원공급을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정부로부터 측정된 N2의 진동 온도가 미리 정한 값 이상이 되면, 상기 전원공급을 차단하도록 구성됨을 특징으로 한다.And a control unit for controlling power supply to the power supply device, wherein the control unit is configured to cut off the power supply when the vibration temperature of N 2 measured by the measurement unit exceeds a predetermined value.

상기 N2의 진동 온도가 미리 정한 값은 4900K 임을 특징으로 한다.The vibration temperature of N 2 is characterized in that the predetermined value is 4900K.

본 발명의 장치는, 상기 워터탱크로부터 과산화수소수를 배출하는 배출구; 상기 순환부로 추가 물을 공급하는 물 공급부; 및 상기 순환부, 상기 물 공급부 및 상기 배출구를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정부로부터 측정된 N2의 진동 온도가 미리 정한 값 이상이 되면, 상기 배출구를 열고, 상기 물 공급부를 통해 상기 순환부로 추가 물을 공급하도록 구성됨을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention includes an outlet for discharging hydrogen peroxide water from the water tank; A water supply unit supplying additional water to the circulation unit; And a control unit for controlling the circulation unit, the water supply unit, and the discharge port, wherein the control unit opens the discharge port when the vibration temperature of N 2 measured by the measurement unit is higher than a predetermined value, and the water supply unit It is characterized in that it is configured to supply additional water to the circulation unit through.

본 발명은, 기존의 수표면 플라즈마 방전에 의한 과산화수소수 제조시, 일정 시간이 지나면 오히려 과산화수소의 농도가 낮아지는 문제점을 해결한, 최고의 과산화수소수를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing the best hydrogen peroxide solution, which solves the problem of lowering the concentration of hydrogen peroxide after a certain period of time, when producing hydrogen peroxide solution by conventional water surface plasma discharge.

도 1은 본 발명의 수표면 플라즈마 방전 시스템의 장치로서, 본 발명의 실험을 수행한 장치의 개략도이다.
도 2는 플라즈마 처리 조건에 대한 PTW의 시간에 대한 H2O2 농도를 보여준다. 여기서, 짧은, 중간 및 긴 전극 길이는 각각 34, 36 및 38 mm 전극 길이이다.
도 3은, 플라즈마 처리 조건에 대한 시간에 대한 N2의 진동 온도를 보여준다. 짧은, 중간 및 긴 전극 길이는 각각 34, 36 및 38 mm 전극 길이이다.
도 4는, FTIR을 사용하여 H2O2를 포함한 방전 가스에서 중성 종의 동역학을 측정한 결과로서, 스펙트럼을 도시한다. 도 4a는, 4000 ~ 500cm-1 범위의 대표적인 IR 스펙트럼이고, H2O2 신호는 H2O 신호와 비교하여 식별 될 수 있으며, 도 4b는 ~ 3500 cm-1의 H2O2 신호 대역을 측정 된 신호에서 추출할 수 있다. 도 4c는 측정 된 스펙트럼의 시간 - 파수 등고선도이다. 도 4d는 추출 된 H2O2 스펙트럼의 시간 - 파수 등고선도이다.
도 5는, 방전 조건에 대한 H2O2 FTIR의 시간 - 분해 흡광도를 보여준다. 짧은, 중간 및 긴 전극 길이는 각각 34, 36 및 38 mm 전극 길이이다.
도 6은 방전 조건에 대한 PTW의 시간 - 분해 특성을 보여준다. 도 6a는 전기 전도도, 도 6b는 pH, 도 6c는 온도, 도 6d는 NO2 - 밀도 및 도 6e는 NO3 - 밀도이다. 짧은, 중간 및 긴 전극 길이는 각각 34, 36 및 38 mm 전극 길이이다.
도 7은 전극 길이에 대한 플라즈마 영역에서의 평균 가스 속도를 보여준다. 짧은, 중간 및 긴 전극 길이는 각각 34, 36 및 38 mm 전극 길이이다.
도 8은 방전 전력 밀도에 대한 플라즈마 칼럼의 계산 된 화학 종 밀도와 가스 온도를 보여준다. 도 8a은 1.53e8 W/m3, 도 8b는 3.56e8 W/m3 및 도 8c는 7.13e8 W/m3이다.
도 9는 순환 수 접촉 식 배출 시스템의 화학 종 반응 경로 다이어그램이다.
1 is a schematic diagram of an apparatus for a water surface plasma discharge system according to the present invention, in which an experiment of the present invention is performed.
2 shows the H 2 O 2 concentration versus time of PTW for plasma treatment conditions. Here, the short, medium and long electrode lengths are 34, 36 and 38 mm electrode lengths, respectively.
3 shows the vibration temperature of N2 versus time for plasma treatment conditions. The short, medium and long electrode lengths are 34, 36 and 38 mm electrode lengths, respectively.
4 shows a spectrum as a result of measuring the dynamics of a neutral species in a discharge gas containing H 2 O 2 using FTIR. Figure 4a is a representative IR spectrum in the range of 4000 ~ 500cm -1 , the H 2 O 2 signal can be identified by comparison with the H 2 O signal, Figure 4b shows the H 2 O 2 signal band of ~ 3500 cm -1 It can be extracted from the measured signal. Figure 4c is a time-wavenumber contour plot of the measured spectrum. Figure 4d is a time-wavenumber contour plot of the extracted H 2 O 2 spectrum.
5 shows the time-resolved absorbance of H 2 O 2 FTIR for discharge conditions. The short, medium and long electrode lengths are 34, 36 and 38 mm electrode lengths, respectively.
6 shows the time-decomposition characteristics of PTW for discharge conditions. Figure 6a is the electrical conductivity, pH Figure 6b, Figure 6c is the temperature, Figure 6d is NO 2 - density, and Figure 6e is NO 3 - is the density. The short, medium and long electrode lengths are 34, 36 and 38 mm electrode lengths, respectively.
7 shows the average gas velocity in the plasma region versus the electrode length. The short, medium and long electrode lengths are 34, 36 and 38 mm electrode lengths, respectively.
Figure 8 shows the calculated species density and gas temperature of the plasma column against the discharge power density. FIG. 8A is 1.53e8 W/m 3 , FIG. 8B is 3.56e8 W/m 3, and FIG. 8C is 7.13e8 W/m 3 .
9 is a diagram of the chemical species reaction path of the circulating water contact type discharge system.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the existence of features, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or steps It is to be understood that it does not preclude the possibility of addition or presence of, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

본 발명의 방전 시스템의 장치는 도 1에 예시 된다. 본 발명의 과산화수소수 제조 장치는, 직립되어 있는 물공급면(110)을 갖는 제1 전극체(100); 상기 물공급면(110)과 일정 거리 이격되게 위치하는 제2 전극체(200); 상기 제1 전극체(100) 및 상기 제2 전극체(200)에 전압을 인가하는 전원공급장치(300); 상기 물공급면에 상기 제2 전극체와 이격될 수 있는 워터 필름 형태로 흐르도록 물을 공급하는 워터필름 공급부(400); 상기 상기 워터필름을 수용하는 워터탱크(600); 상기 워터 탱크(600)로부터 상기 워터필름 공급부(400)로 물을 순환시키는 순환부(700)를 포함하는, 상기 제2 전극체와 상기 워터 필름 사이에 플라즈마를 형성하는 수표면 플라즈마 장치; 및 상기 플라즈마의 N2의 진동 온도를 확인하는 측정부(800)(OES(optical emission spectroscopy))를 포함한다.The device of the discharging system of the present invention is illustrated in FIG. 1. The hydrogen peroxide solution production apparatus of the present invention comprises: a first electrode body 100 having an upright water supply surface 110; A second electrode body 200 positioned to be spaced apart from the water supply surface 110 by a predetermined distance; A power supply device (300) for applying voltage to the first electrode body (100) and the second electrode body (200); A water film supply unit 400 supplying water to the water supply surface to flow in the form of a water film spaced apart from the second electrode body; A water tank 600 accommodating the water film; A water surface plasma device for forming plasma between the second electrode body and the water film, including a circulation unit 700 for circulating water from the water tank 600 to the water film supply unit 400; And a measurement unit 800 (OES (optical emission spectroscopy)) for checking the vibration temperature of N 2 of the plasma.

본 발명에서, 본 발명자는 플라즈마 전력 밀도와 플라즈마를 접하는 물의 온도에 따른 H2O2 생성 특성을 분석했다. 플라즈마 전력 밀도는 전극 길이 l에 따라 변하고 수온은 도 1에 표시된 바와 같이 냉각기를 사용하여 제어하였다. In the present invention, the present inventor analyzed the H 2 O 2 generation characteristics according to the plasma power density and the temperature of water in contact with the plasma. The plasma power density was varied according to the electrode length l, and the water temperature was controlled using a cooler as shown in FIG. 1.

낮은 방전 가스 온도에서는 화학종에서 우세한 반응성 산소종(ROS)과 반응성 질소종(RNS)이 가스 온도에 따라 증가하였다. 실온 근처의 온도 조건에서는 플라즈마 분리된 히드록시(OH)과 산소원자(O)가 재결합에 의해 H2O2를 형성한다. 높은 가스 온도 조건에서는 플라즈마 화학 반응이 질소 종 생성으로 전달되기 때문에 H2O2 생성이 감소할 수 있다. 공기 중의 배출에서는 질소 이온이 형성되므로 과산화수소와 질소 이온 사이의 결합으로 인해 H2O2의 농도가 감소할 수 있고, 질산은 질산으로 산화될 수 있다. 즉, PTW에서 H2O2의 농도는 공기방전 플라즈마를 함유한 수증기, 수면에서의 전자충돌 또는 플라즈마 발생 오존(O3)의 분리 중에 발생하는 OH의 재결합에서 발생하는 H2O2의 용해 과정에서 결정될 것이다. 따라서 PTW가 함유된 H2O2는 플라즈마 동작 파라미터를 제어함으로써 적절한 농도로 얻을 수 있을 것이다. At low discharge gas temperatures, the dominant reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) increased with the gas temperature. In a temperature condition near room temperature, plasma-separated hydroxy (OH) and oxygen atoms (O) form H 2 O 2 by recombination. At high gas temperature conditions, H 2 O 2 production can be reduced because plasma chemistry is transferred to nitrogen species generation. Since nitrogen ions are formed in the discharge into the air, the concentration of H 2 O 2 may decrease due to the bonding between hydrogen peroxide and nitrogen ions, and nitric acid may be oxidized to nitric acid. In other words, the concentration of H 2 O 2 in PTW is the dissolution process of H 2 O 2 that occurs in the recombination of OH that occurs during separation of water vapor containing air discharge plasma, electron collision on the water surface, or plasma-generated ozone (O 3 ) Will be decided in Therefore, H 2 O 2 containing PTW can be obtained at an appropriate concentration by controlling the plasma operation parameter.

본 발명의 도 1에 예시된 핀 대 물(Pin-to-water) 플라즈마를 14.3 kHz 구동 0.2 kW 전력을 적용하여 생성했다. 플라즈마 전력 밀도를 제어하기 위해 전극 길이는 34 (짧은), 36 (중간) 및 38 (긴) mm이었다. 냉각기 온도는 0, 20, 40 ℃로 설정 하였다. 방전 동안, H2O2 밀도, 전기 전도도, 온도 및 pH와 같은 PTW의 특성을 모니터링 하였다. FT-IR(Frontier, PerkinElmer), IC(Dionex ICS-2100, Thermo) 및 UV-VIS 분광 광도계(DR 6000, Hach)를 사용하여 가스 및 PTW에서 플라즈마 생성 화학 종을 관찰했다. 각 측정을 3 번 반복하여 재현성을 확인했다.The Pin-to-water plasma illustrated in FIG. 1 of the present invention was generated by applying 0.2 kW power driven at 14.3 kHz. The electrode lengths were 34 (short), 36 (medium) and 38 (long) mm to control the plasma power density. The cooler temperature was set to 0, 20, and 40 °C. During discharge, properties of PTW such as H 2 O 2 density, electrical conductivity, temperature and pH were monitored. Plasma-producing species were observed in gas and PTW using FT-IR (Frontier, PerkinElmer), IC (Dionex ICS-2100, Thermo) and UV-VIS spectrophotometer (DR 6000, Hach). Each measurement was repeated 3 times to confirm reproducibility.

PTW에서 H2O2의 측정 된 농도를 도 2에 도시하였다. 실험 조건에 따라 약간의 차이가 있지만 전반적으로 H2O2의 농도는 플라즈마 방전 중 초기 15~25분에 가파른 증가를 보이고 35~45분 동안 느리게 감소한다. 플라즈마 방전 중 H2O2 농도의 감소는 플라즈마 화학 반응의 변화를 의미한다. 방전 조건에 대한 H2O2 피크 농도의 차이는 PTW의 온도 또는 전극과 PTW 사이의 갭 거리이다.The measured concentration of H 2 O 2 in PTW is shown in FIG. 2. Although there are slight differences depending on the experimental conditions, overall, the concentration of H 2 O 2 shows a steep increase in the initial 15 to 25 minutes during plasma discharge and decreases slowly for 35 to 45 minutes. The decrease in the H 2 O 2 concentration during plasma discharge means a change in the plasma chemical reaction. The difference in H 2 O 2 peak concentration for discharge conditions is the temperature of the PTW or the gap distance between the electrode and the PTW.

PTW의 H2O2 농도에 대한 세부 사항을 이해하기 위해서는 H2O2가 플라즈마에서 생성되어 PTW로 변형 되기 때문에 플라즈마와 PTW의 특성을 동시에 이해할 필요가 있다. 플라즈마에서 H2O, 생성과 손실의 주요 반응은 아래 식(1-6)에서 설명된다. 핵심 반응은 식 (4)의 진동 여기 된 N2와 원자 O 사이의 반응 일 수 있다.In order to understand the details of the H 2 O 2 concentration of PTW, it is necessary to understand the characteristics of the plasma and PTW at the same time because H 2 O 2 is generated in the plasma and transformed into PTW. The main reaction of H 2 O, generation and loss in plasma is explained in Equation (1-6) below. The key reaction may be the reaction between the oscillatory excited N 2 and the atom O in equation (4).

Figure pat00001
Figure pat00001

도 3은 플라즈마 방전 조건에 대한 N2의 진동 온도를 보여준다. 온도는 OES 신호로부터 측정하였다. 플라즈마 방전 동안, 온도는 ~3000 K에서 ~5500 K까지 점진적으로 증가한다. 갭 거리가 냉각기 온도보다 온도에 더 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 냉각기 온도의 온도는 서로 비교적 비슷하다. 짧은 간격과 긴 간격의 경우는 각각 최고 온도와 최저 온도를 나타낸다.3 shows the vibration temperature of N 2 for plasma discharge conditions. The temperature was measured from the OES signal. During plasma discharge, the temperature gradually increases from -3000 K to -5500 K. It was found that the gap distance had a greater effect on the temperature than the cooler temperature. The temperatures of the cooler temperatures are relatively similar to each other. The short and long intervals represent the highest and lowest temperatures, respectively.

그러나 여기 된 N2의 Tvib는 PTW의 H2O2에 직접 연결되어 있지 않다. 따라서 본 발명자는 FTIR을 사용하여 H2O2를 포함한 방전 가스에서 중성 종의 동역학을 측정했다. 전형적인 스펙트럼은 도 4에 나와 있다. 스펙트럼의 대부분의 신호는 증발 된 H2O이다. 저 강도의 H2O2 신호는 도 4(a)에 표시되어 있다. H2O 신호는 H2O2 신호보다 상대적으로 부드럽다. H2O 신호를 필터링함으로써 도 4(b)와 같이 H2O2 신호를 추출 할 수 있다. 도 4 (c-d)의 등고선 다이어그램에서 시간 분해 된 H2O2 신호가 표시된다. 500-2000 cm-1의 H2O 신호는 완전히 제거되지 않았다. 시간-분해 된 H2O2 세기는 3250-3750 cm-1 범위의 평균 강도에서 추론된다.However, the excitation T vib of N 2 is not directly connected to H 2 O 2 of PTW. Therefore, the present inventor measured the dynamics of neutral species in a discharge gas containing H 2 O 2 using FTIR. A typical spectrum is shown in Figure 4. Most of the signals in the spectrum are evaporated H 2 O. The low intensity H 2 O 2 signal is shown in Fig. 4(a). The H 2 O signal is relatively softer than the H 2 O 2 signal. By filtering the H 2 O signal, the H 2 O 2 signal can be extracted as shown in FIG. 4(b). The time-resolved H 2 O 2 signal is shown in the contour diagram of Fig. 4(cd). The H 2 O signal of 500-2000 cm -1 was not completely removed. The time-resolved H 2 O 2 intensity is deduced from the average intensity in the range 3250-3750 cm -1 .

방전 조건에 대한 시간 분해 평균 H2O2 강도는 도 5에 제시되어 있다. 도 3의 Tvib와 유사하게, 갭 거리는 냉각기 온도와 비교하여 H2O2 강도에서 뚜렷한 차이를 유발하였다. FTIR의 Tvib와 H2O2 강도는 30-40 분 후에 변화하는 경향을 보였다. 그것은 이러한 변화를 일으키는 플라즈마 특성의 변화로 보인다. 플라즈마가 PTW의 전기 전도도를 증가 시킴에 따라 플라즈마 특성은 정상적인 글로우 방전에서 비정상적인 글로우 방전으로 전환된다. 도 6(a-c)와 같이 전기 전도도, pH 및 온도와 같은 PTW의 유사한 변화가 확인된다. 플라즈마에서 나온 이온은 PTW에 용해되어 전기 전도도가 증가한다. H 이온(H+)은 pH를 감소시킨다. PTW 온도는 점차 증가하여 40℃에 도달한다(도 6 (c)). 긴 유동 경로와 상대적으로 큰 플라즈마 가열은 포화되지 않은 PTW 온도를 유발하는 냉각 용량과 비교되는 것으로 보인다. The time-resolved average H 2 O 2 intensity for the discharge conditions is shown in FIG. 5. Similar to T vib of FIG. 3, the gap distance caused a distinct difference in H 2 O 2 strength compared to the cooler temperature. The T vib and H 2 O 2 intensities of FTIR showed a tendency to change after 30-40 minutes. It appears to be a change in plasma properties that causes this change. As the plasma increases the electrical conductivity of the PTW, the plasma properties change from a normal glow discharge to an abnormal glow discharge. Similar changes in PTW such as electrical conductivity, pH and temperature are confirmed as shown in Fig. 6(ac). Ions from the plasma dissolve in the PTW, increasing the electrical conductivity. H ions (H + ) reduce the pH. The PTW temperature gradually increases and reaches 40°C (Fig. 6(c)). The long flow path and relatively large plasma heating appear to be compared to the cooling capacity resulting in unsaturated PTW temperatures.

그래서 본 발명자는 H2O2 농도에 대한 PTW 온도 효과를 확인했다. 1.5mg/L H2O2 용액은 물 속의 H2O2를 희석하여 준비되었고 두 개의 비커에 담겨 있었다. 하나의 비이커를 실온에서 유지하고 다른 하나를 가열하면서 H2O2 농도를 측정 하였다. 가열 된 H2O2 용액 온도가 60℃까지 증가하면 두 용액 모두 초기 H2O2 농도를 거의 일정하게 유지하였다. 두 가지 해결책간에 유의 한 차이는 관찰되지 않았다. 따라서 PTW 온도 영향을 배제 할 수 있다.So, the present inventors confirmed the PTW temperature effect on the H 2 O 2 concentration. A 1.5mg/LH 2 O 2 solution was prepared by diluting H 2 O 2 in water and contained in two beakers. One beaker was kept at room temperature and the other was heated while measuring the H 2 O 2 concentration. When the heated H 2 O 2 solution temperature increased to 60°C, both solutions maintained the initial H 2 O 2 concentration almost constant. No significant difference was observed between the two solutions. Therefore, PTW temperature influence can be excluded.

플라즈마 칼럼에서 NO2 -와 NO3 -의 발생 추세는 액체 이온 크로마토 그래피 (IC/LC)에서 확인할 수 있다. NO와 NO2의 농도는 도 6(d-e)에 제시하였다. NO 및 NO2 농도는 플라즈마 점화 후 25-35 분에 급격히 증가한다는 것이 유의된다. 가파른 NOx 증가는 PTW 피크의 H2O2 농도, 플라즈마 경사면의 H2O2 강도 및 여기 된 N2 경사의 Tvib 경향으로 구성된다. 이는 PTW의 비선형 H2O2 농도 경향이 플라즈마 특성의 변화에 기인 함을 의미한다.The generation trend of NO 2 - and NO 3 - in the plasma column can be confirmed by liquid ion chromatography (IC/LC). The concentrations of NO and NO 2 are presented in Fig. 6(de). It is noted that the NO and NO 2 concentrations increase rapidly 25-35 minutes after plasma ignition. Steep NOx increase is of a H 2 O 2 concentration of the PTW peak, H 2 O 2 and the intensity of the plasma slope T vib tendency of the N 2 gyeongsa here. This means that the nonlinear H 2 O 2 concentration trend of PTW is due to the change in plasma characteristics.

Fluent® v18.0 및 전지구 모델을 사용하여 3 차원 유동 시뮬레이션을 사용하여 플라즈마 칼럼에서의 H2O2 생성 및 손실의 화학 반응을 분석했다. 도 7은 전극 길이에 대한 플라즈마 영역에서의 평균 가스 속도를 도시한다. Sakiyama 등의 모델 버전을 수정 글로벌 모델 H2O2,HNO2,HNO3, NO 및 NO2, OH 623개 포함한 반응과 53종의 농도를 계산한다. 열 방정식과 가스 유량을 추가하여 기존 모델을 개선했다. 열 방정식을 단순한 기하학적 구조에 추가함으로써, 가스 온도는 일정한 온도를 가정하는 대신 주어진 플라즈마 전력 밀도로 계산 될 수 있다. 또한 가스 흐름을 고려하여 화학 종의 손실을 계산할 수 있었다. 배출 칼럼으로의 직각 기체 흐름은 PTW상의 화학 종의 투여 량을 감소시킨다. The chemical reaction of H 2 O 2 production and loss in plasma columns was analyzed using a three-dimensional flow simulation using Fluent® v18.0 and a global model. 7 shows the average gas velocity in the plasma region versus the electrode length. Modified the model version of Sakiyama et al. Global models H 2 O 2 , HNO 2 , HNO 3 , NO and NO 2 , OH 623 reactions and 53 concentrations are calculated. The existing model was improved by adding heat equations and gas flow rates. By adding the heat equation to the simple geometry, the gas temperature can be calculated with a given plasma power density instead of assuming a constant temperature. It was also possible to calculate the loss of chemical species by taking the gas flow into account. The orthogonal gas flow to the exhaust column reduces the dose of the species on the PTW.

도 8은 글로벌 모델로부터 플라즈마 방전 1 시간 동안의 결과를 보여준다. 다양한 화학 종 중에서 H2O2와 발생 및 손실 종에 대한 주요 종들이 제시된다. 모델은 가스 유동 속도 및 플라즈마 전력 밀도의 형태로 전극 길이를 반영했다. 전력 밀도는 측정 된 플라즈마 전력을 플라즈마 체적으로 나누어 값으로 가정했다. 가스 온도는 포화되지 않았지만 방전 1 시간 동안 계속 증가한다. 모델의 기체 온도는 플라즈마 기둥 내부의 값을 나타낸다. 전력 밀도가 1.5x108에서 7.1x108W/m3로 증가함에 따라 최대 가스 온도는 525K에서 710K로 증가했다. 계산 된 결과는 H2O2 밀도의 비선형 경향을 잘 보여 주었다. 즉, H2O2 밀도는 방전 10 초 후에 증가하고 점차적으로 감소한다. 온도가 높아짐에 따라 여기 된 N2(A) 밀도가 증가한다. 그것은 O3와 H2O2를 생성하는 데 필요한 ROS를 소모한다. 따라서 NO와 NO2 밀도가 증가했다.8 shows the results for 1 hour of plasma discharge from the global model. Among the various species, the major species for H 2 O 2 and for the occurrence and loss species are presented. The model reflected the electrode length in the form of gas flow rate and plasma power density. The power density was assumed to be the measured plasma power divided by the plasma volume. The gas temperature is not saturated, but continues to increase for 1 hour of discharge. The gas temperature of the model represents the value inside the plasma column. As the power density increased from 1.5x10 8 to 7.1x10 8 W/m 3 , the maximum gas temperature increased from 525K to 710K. The calculated results well showed the nonlinear tendency of the H 2 O 2 density. That is, the H 2 O 2 density increases and gradually decreases after 10 seconds of discharge. As the temperature increases, the excited N 2 (A) density increases. It consumes the ROS required to produce O 3 and H 2 O 2 . Therefore, the NO and NO 2 density increased.

이 결과에 기초하여, 핀 대 물 방전에서의 PTW에서의 H2O2 발생 메커니즘은 도 9와 같이 표현 될 수있다. 먼저, 플라즈마는 금속 핀 전극과 액체 전극 사이에서 방전된다. PTW의 낮은 전기 전도도로 인해 PTW는 전류 차단 유전체로 작용한다. 따라서 가스 온도는 실온에 가깝게 유지된다. 따라서 N2 (A) 밀도는 낮다. N2 (A)에 의해 거의 소비되지 않은 원자 O와 OH와 H2O2가 생성 될 수 있다.Based on this result, the mechanism of H 2 O 2 generation in PTW in fin-to-water discharge can be expressed as shown in Fig. 9. First, the plasma is discharged between the metal pin electrode and the liquid electrode. Due to the low electrical conductivity of PTW, PTW acts as a current blocking dielectric. Thus, the gas temperature is kept close to room temperature. Therefore, the N 2 (A) density is low. The atoms O and OH and H 2 O 2 which are rarely consumed by N 2 (A) can be produced.

플라즈마 방전이 계속됨에 따라, PTW의 전기 전도성 및 표면 장력으로 인해 플라즈마 전류가 증가한다. 플라즈마는 PTW에 용해 된 이온을 생성했다. 이온은 PTW의 전기 전도성을 수백 μS/cm까지 증가 시키므로 PTW는 유전체가 아닌 저항으로 작용하고 플라즈마는 DBD가 아닌 저항성 장벽 방전을 나타난다. 이온은 또한 PTW의 표면 장력을 감소시킨다. 핀 대 물 방전 시스템에서, 수면은 전극으로부터 전기장에 의해 변형된다. PTW는 전극을 향해 발생하고 표면 장력이 감소함에 따라 변형 표면의 높이가 증가한다.As the plasma discharge continues, the plasma current increases due to the electrical conductivity and surface tension of the PTW. Plasma produced dissolved ions in PTW. Since ions increase the electrical conductivity of PTW to several hundred μS/cm, PTW acts as a resistance rather than a dielectric, and plasma shows a resistive barrier discharge, not DBD. Ions also reduce the surface tension of PTW. In a fin-to-water discharge system, the water surface is transformed by an electric field from the electrode. PTW occurs towards the electrode and the height of the deformed surface increases as the surface tension decreases.

증가 된 플라즈마 전류는 N2(T)의 Tvib의 증가를 가속시킨다. Tvib가 4900K에 도달하면 N2(A) 부분이 상당히 증가하고 OH는 NO로 소모한다. 플라즈마 생성 H2O2 밀도 감소된다. OH가 H2O로부터 생성되기 때문에, 대부분의 OH는 플라즈마에 접촉 된 PTW 표면에서 생성된다. OH는 물 표면에 인접한 증발 된 H2O에 의해 생성된다. 플라즈마의 부분은 확산 중에 공기 흐름에 의해 표류 된 화학 종을 생산했지만, 주로 액체 표면에서 생성 된 H2O2 때문에 드리프트가 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 따라서 핀과 PTW 사이의 갭 거리는 전력 밀도의 제어 인자이다. The increased plasma current accelerates the increase in T vib of N 2 (T). When T vib reaches 4900K, the N 2 (A) portion increases significantly and OH is consumed as NO. The plasma generated H 2 O 2 density is reduced. Since OH is produced from H 2 O, most of the OH is produced on the PTW surface in contact with the plasma. OH is produced by evaporated H 2 O adjacent to the water surface. Part of the plasma produced chemical species drifted by the air stream during diffusion, but drift seems to play an important role, mainly because of the H 2 O 2 generated at the liquid surface. Therefore, the gap distance between the pin and PTW is a controlling factor of power density.

역할을 했다. 본 발명에서, 냉각기 설정 온도는 냉각 전력에 비해 상대적으로 긴 PTW 경로 길이로 인해 PTW 온도를 크게 변경하지 않았다.Played a role. In the present invention, the cooler set temperature did not significantly change the PTW temperature due to the relatively long PTW path length compared to the cooling power.

적절한 H2O2 농도의 PTW를 생성하기 위한 플라즈마 작동 파라미터를 응용 목적으로 찾기 위해 스포크 형 전극에서 핀 대 물 방전을 사용하여 H2O2 함유 PTW 생성을 구현했다. H2O2 생성 메커니즘은 플라즈마 및 PTW 특성에 대한 측정 및 시뮬레이션에 의해 확인됐다. PTW에서 측정 된 H2O2 농도는 비선형, 즉 단조 증가 및 포화보다는 피크 밀도를 나타낸다. 플라즈마 처리 동안 H2O2 밀도의 감소는 액체에서의 H2O2의 수명이 며칠이기 때문에 H2O2 붕괴보다는 플라즈마 생성 화학 종의 변화를 의미한다.We implemented H 2 O 2 containing PTW generation using pin-to-water discharge on a spoke-type electrode to find for application purposes the plasma operating parameters to generate PTW with an appropriate H 2 O 2 concentration. The mechanism of H 2 O 2 generation was confirmed by measurement and simulation of plasma and PTW properties. The H 2 O 2 concentration measured in PTW is nonlinear, i.e. a monotonic increase and peak density rather than saturation. The decrease in H 2 O 2 density during plasma treatment implies a change in plasma-producing species rather than H 2 O 2 decay because the lifetime of H 2 O 2 in the liquid is several days.

플라즈마 생성 화학 종은 가스 온도, 특히 N2(A)의 진동 여기 온도에 의해 크게 변 하였다. 가스 온도는 H2O2 농도 조절 손잡이의 핵심 매개 변수이다. 가스 온도는 전력 밀도, PTW 온도 및 방전 시간과 같은 다양한 요소를 사용하여 제어 할 수 있습니다. Tvib가 4900K 이하로 유지되는 동안 높은 H2O2 농도를 얻을 수 있다. 배출 시스템이 H2O2 밀도 포화 전에 비 포화 가스 온도를 나타내면 H2O2 농도가 필요한 값에 도달 할 때 방전을 중지해야 한다.The plasma-generated species varied significantly with the gas temperature, particularly the oscillating excitation temperature of N2(A). Gas temperature is a key parameter of the H 2 O 2 concentration control knob. The gas temperature can be controlled using various factors such as power density, PTW temperature and discharge time. High H 2 O 2 concentrations can be obtained while T vib is maintained below 4900 K. If the discharge system shows the unsaturated gas temperature before the H 2 O 2 density saturation, the discharge should be stopped when the H 2 O 2 concentration reaches the required value.

Claims (11)

4900K 이하의 N2의 진동 온도에서 수표면 플라즈마 발생함을 포함하는,
고농도 과산화수소 농축수 제조 방법.
Including the occurrence of water surface plasma at a vibration temperature of N 2 of 4900K or less,
High-concentration hydrogen peroxide concentrated water production method.
제1항에 있어서,
수표면 플라즈마 장치로 물을 플라즈마 처리하여 플라즈마 처리수를 제조하고,
상기 플라즈마 처리 장치의 플라즈마의 N2의 진동 온도를 측정하고,
상기 N2의 진동 온도가 4900K 이상이 되면 수표면 플라즈마 처리를 멈추거나 상기 플라즈마 처리수에 새로운 물의 공급을 시작함을 포함하는,
고농도 과산화수소 농축수 제조 방법.
The method of claim 1,
Plasma treatment of water with a water surface plasma device to produce plasma treated water,
Measuring the vibration temperature of N 2 of the plasma of the plasma processing apparatus,
Including that when the vibration temperature of the N 2 is 4900K or more, stopping the water surface plasma treatment or starting to supply new water to the plasma treated water,
High-concentration hydrogen peroxide concentrated water production method.
제2항에 있어서,
상기 플라즈마의 N2의 진동 온도는 OES(optical emission spectroscopy)로 측정함을 특징으로 하는,
고농도 과산화수소 농축수 제조 방법.
The method of claim 2,
The vibration temperature of N 2 of the plasma is measured by OES (optical emission spectroscopy),
High-concentration hydrogen peroxide concentrated water production method.
물의 표면 위에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부;
상기 플라즈마 발생부로부터 수표면 처리된 처리수를 수용하는 워터탱크; 및
상기 수표면의 플라즈마의 N2의 진동 온도를 확인하는 측정부를 포함하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
A plasma generator generating plasma on the surface of water;
A water tank for receiving the treated water treated with the water surface from the plasma generating unit; And
Including a measuring unit for checking the vibration temperature of N 2 of the plasma on the water surface,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제4항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는,
상기 워터 탱크의 물의 표면위에 이격된 제1 전극체;
상기 워터 탱크의 외면 또는 내면에 위치하거나, 상기 워터 탱크 내의 수용된 물 내에 있는 위치하는 제2 전극체; 및
상기 제1 전극체 및 상기 제2 전극체에 전압을 인가하는 전원공급장치를 포함함을 특징으로 하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 4,
The plasma generating unit,
A first electrode body spaced apart on the water surface of the water tank;
A second electrode body located on the outer or inner surface of the water tank, or located in water accommodated in the water tank; And
It characterized in that it comprises a power supply for applying a voltage to the first electrode body and the second electrode body,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제4항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는,
물공급면을 갖는 제1 전극체;
상기 물공급면과 일정 거리 이격되게 위치하는 제2 전극체; 및
상기 제1 전극체 및 상기 제2 전극체에 전압을 인가하는 전원공급장치를 포함하고,
상기 과산화수소수 제조 장치는, 상기 물공급면에 상기 제2 전극체와 이격될 수 있는 워터 필름 형태로 흘러 상기 워터 탱크로 수용되도록 물을 공급하는 워터필름 공급부; 및
상기 워터 탱크로부터 상기 워터필름 공급부로 물을 순환시키는 순환부를 포함하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 4,
The plasma generating unit,
A first electrode body having a water supply surface;
A second electrode body positioned to be spaced apart from the water supply surface by a predetermined distance; And
Including a power supply for applying a voltage to the first electrode body and the second electrode body,
The hydrogen peroxide solution manufacturing apparatus includes: a water film supply unit supplying water to the water supply surface in a water film form that can be spaced apart from the second electrode body to be accommodated in the water tank; And
Including a circulation unit for circulating water from the water tank to the water film supply unit,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제6항에 있어서,
상기 제1 전극체 및 제2 전극체는 직립되어 있고,
상기 워터 필름은 상기 제1 전극체의 위에서 아래로 흐르며,
상기 워터 탱크는 상기 제1 전극체의 아래에서 상기 워터 필름을 수용함을 특징으로 하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 6,
The first electrode body and the second electrode body are erect,
The water film flows from the top to the bottom of the first electrode body,
The water tank is characterized in that accommodating the water film under the first electrode body,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제4항에 있어서,
상기 측정부는, 상기 플라즈마로부터의 발광 신호를 분석하는 OES(optical emission spectroscopy)임을 특징으로 하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 4,
The measuring unit is characterized in that the OES (optical emission spectroscopy) for analyzing the light emission signal from the plasma,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제4항에 있어서,
상기 전원공급장치의 전원공급을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 측정부로부터 측정된 N2의 진동 온도가 미리 정한 값 이상이 되면, 상기 전원공급을 차단하도록 구성됨을 특징으로 하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 4,
It includes a control unit for controlling the power supply of the power supply device,
The control unit is configured to cut off the power supply when the vibration temperature of N 2 measured by the measurement unit exceeds a predetermined value,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제9항에 있어서,
상기 N2의 진동 온도가 미리 정한 값은 4900K 임을 특징으로 하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 9,
The vibration temperature of N 2 characterized in that the predetermined value is 4900K,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
제6항에 있어서,
상기 워터탱크로부터 과산화수소수를 배출하는 배출구;
상기 순환부로 추가 물을 공급하는 물 공급부; 및
상기 순환부, 상기 물 공급부 및 상기 배출구를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 측정부로부터 측정된 N2의 진동 온도가 미리 정한 값 이상이 되면, 상기 배출구를 열고, 상기 물 공급부를 통해 상기 순환부로 추가 물을 공급하도록 구성됨을 특징으로 하는,
수표면 플라즈마에 의한 과산화수소수 제조 장치.
The method of claim 6,
An outlet for discharging the hydrogen peroxide solution from the water tank;
A water supply unit supplying additional water to the circulation unit; And
And a control unit for controlling the circulation unit, the water supply unit, and the outlet,
The control unit is configured to open the outlet and supply additional water to the circulation unit through the water supply unit when the vibration temperature of N 2 measured by the measurement unit is higher than a predetermined value,
An apparatus for producing hydrogen peroxide water using water surface plasma.
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