KR20210028950A - 소형 고성능 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조 방법 - Google Patents
소형 고성능 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210028950A KR20210028950A KR1020190110137A KR20190110137A KR20210028950A KR 20210028950 A KR20210028950 A KR 20210028950A KR 1020190110137 A KR1020190110137 A KR 1020190110137A KR 20190110137 A KR20190110137 A KR 20190110137A KR 20210028950 A KR20210028950 A KR 20210028950A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hypochlorous acid
- catalytic filter
- weight
- sodium hypochlorite
- filter
- Prior art date
Links
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 28
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 3
- 206010064097 avian influenza Diseases 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 3
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 3
- 208000007212 Foot-and-Mouth Disease Diseases 0.000 description 2
- 241000710198 Foot-and-mouth disease virus Species 0.000 description 2
- 208000025370 Middle East respiratory syndrome Diseases 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- VXWYQEYFYNAZOD-UHFFFAOYSA-N 2-[3-[(4,4-difluoropiperidin-1-yl)methyl]-4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound FC1(F)CCN(CC2=NN(CC(=O)N3CCC4=C(C3)N=NN4)C=C2C2=CN=C(NC3CC4=C(C3)C=CC=C4)N=C2)CC1 VXWYQEYFYNAZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKOKHHBZFDFMJW-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-3-(2-morpholin-4-ylethoxy)pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C=1C(=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2)OCCN1CCOCC1 IKOKHHBZFDFMJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 229910016874 Fe(NO3) Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010016952 Food poisoning Diseases 0.000 description 1
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 description 1
- 241000607598 Vibrio Species 0.000 description 1
- 241000907316 Zika virus Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037801 influenza A (H1N1) Diseases 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 201000010740 swine influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/04—Hypochlorous acid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/72—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
- B01J27/25—Nitrates
-
- B01J35/04—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
본 발명은 차아염소산나트륨과 산성물질을 혼합한 다음, 촉매 필터에 통과시키는 것으로 중성에 가까운 차아염소산을 제조할 수 있는 촉매필터를 이용한 중성 차아염소산 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 촉매필터에 통과시켜 차아염소산나트륨을 차아염소산(HOCl)로 전환하여 차아염소산을 제조하는 단계에 있어 소형 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 소형 하니컴 타입의 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차아염소산나트륨과 산성물질을 혼합한 다음, 소형 고성능 하니컴 타입의 촉매 필터를 통과시키는 것으로 안정적으로 차아염소산을 제조하는 방법에 관한 것이다.
사스, 메르스 사태 등 바이러스, 미생물에 의한 인류의 위협은 갈수록 커지고 있으며, 구제역, 조류 독감 등으로 가축들의 피해도 매년 반복되는 실정이다. 조류 독감은 변종 등의 발생으로 사람에게 감염될 경우 큰 피해가 우려되고 있으나 치료제는 아직 없기 때문에 현재로서는 위생을 철저히 하고 차단 방역을 하는 방법 밖에는 없는 형편이다. 따라서 위생을 위한 살균제품은 현대인의 필수품이나 상당수 제품들이 각종 화학첨가물들이 10가지 이상 포함된 제품들로 유해 가능성이 있다.
또한 가습기 살균제 문제로 인해 생활 밀착형 화학제품 전반에 대한 불신 풍조가 퍼지고 있으며, 국가에서도 규제를 강화하고 엄격히 적용하려는 추세이다.
그러나, 우리 주위는 세균과 관련하여 안전지대가 아니며, 해마다 식중독, 비브리오 균 등에 의한 피해 들이 일어나고 있고, 또한, 신종 플루, 메르스, 지카 바이러스 등 세균과 바이러스에 의한 인류의 위협도 증가 추세이며, 조류 독감, 구제역 등 동물들에 퍼지는 전염병도 심각한 상황으로 이에 대한 대안 요구가 증대되고 있다. 이에 따라 인체나 동물에는 안전하면서도 세균 및 바이러스에 대처할 수 있는 물질의 확산이 필요한 실정이며, 식품첨가물로 인정된 물질들을 사용하는 방안이 그 중 안전하다고 할 수 있다.
식품 첨가물 중 HOCl은 타 물질들보다 세균 및 바이러스에 대한 살균력이 강하며, 인체내에서는 백혈구가 생성하는 물질로 안전하다고 할 수 있어 HOCl의 제품 확산이 필요하다.
HOCl은 살균력이 높고 탈취 성능도 양호하여 식품첨가물로 허가될 정도로 안전하지만 아직 국내에 많이 알려지지 않았고, 그 성능에 비해 널리 적용되지도 못하고 있는 실정이다.
그 이유는 현재 국내에서 제작되는 HOCl 생성 장치는 전기분해 방식인데 전기분해에 필요한 전해조의 가격이 높아 생성 장치 자체의 가격이 2~3천만 원대의 고가이기 때문으로 보인다.
또한 전해조의 수명에 있어 3년 정도 사용하면 구입가의 1/3 정도의 비용을 지불하고 새로 구입해야 하는 문제점이 있으며, 동시에 HOCl은 불안정한 물질이어서 햇빛에 노출되면 서서히 분해되는 문제점이 있는데 전기분해 방식은 30 ppm이상의 농도는 만들 수가 없기 때문에 유통 기한이 1년 정도로 짧을 뿐만 아니라 농도가 줄어들어 생성장치의 성능이 저하되는 단점을 가지고 있다.
또한 전기 분해 방식은 HOCl과 동일한 몰비로 HCl이 생성되는 문제점도 있으며 농도가 30 ppm 이하로 적다보니 큰 피해는 없을 수 있지만 HCl이 동일량 들어있다 보니 사용에 어려움이 있다.
일본에서도 전기분해 방식이 주를 이루고 있으나 현재는 가격 경쟁력이 있는 합성 방식에 의한 HOCl 생성 장치를 몇 업체에서 판매되고 있으며, 2개 업체에서는 전기분해 방식보다 더 순도가 높은 차아염소산수를 생산하고 있다.
따라서 이러한 HOCl을 고농도로 생성하기 위한 새로운 합성방식이 필요한 실정이다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 차아염소산나트륨과 산성물질을 혼합한 다음, 소형 하니컴 타입의 고성능 촉매 필터에 통과시키는 것으로 중성에 가까운 차아염소산의 제조방법을 제공하고자 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 차아염소산나트륨(NaOCl)과 산성물질을 촉매필터에 통과시켜 차아염소산나트륨을 차아염소산(HOCl)로 전환하여 차아염소산을 제조하는 단계에서 소형 고성능 하니컴 타입의 촉매 필터를 적용함으로써 차아염소산을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 제조 방법에서 소형 하니컴 타입 촉매필터는 주촉매로 구리(Cu)-요오드화 칼륨(KI)를 포함하며, 조촉매로 Mn(NO3)2, Fe(NO3)2, KMnO4 또는 H3PO4를 포함할 수 있다.
상기 촉매필터는 구리를 1~7중량%, 요요드화 칼륨을 0.5~3 중량% 및 조촉매 1~5중량%를 포함할 수 있다.
상기 촉매필터는 삼각형, 사각형, 또는 육각형 셀이 표면에 형성되어 있으며, 상기 사각형 셀의 셀밀도는 200~400cpsi일 수 있다.
상기 산성물질은 아세트산(CH3COOH), 염산(HCl) 또는 탄산(H3CO4)일 수 있다.
상기 차아염소산수는 pH가 6.0~7.5이며, 차아염소산(HOCl)의 농도가 60~100ppm일 수 있다.
본 발명은 또한 상기 촉매필터로 제조되는 차아염소산을 제공한다.
본 발명에 의한 차아염소산 제조방법은 기존의 전기분해 방식에 비하여 높은 농도의 차아염소산을 생성 가능하며, 투입되는 산성물질 및 차아염소산 나트륨의 양에 따라 중성에 가까운 차아염소산의 제조가 가능하므로, 살균성 첨가물의 사용이 어려운 위생용품이나 차단 방역에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차아염소산 제조 시스템 전체를 간략히 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 소형 하니컴 타입의 촉매필터의 표면 사진으로 (a)는 기존 필터(250cpsi), (b)는 본 발명의 촉매필터(400cpsi)를 각기 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 소형 하니컴 타입의 촉매필터의 표면 사진으로 (a)는 기존 필터(250cpsi), (b)는 본 발명의 촉매필터(400cpsi)를 각기 나타낸 사진이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 차아염소산나트륨(NaOCl)과 산성물질을 반응시키는데 있어 소형 고성능 하니컴형 촉매 필터를 통과시킴으로써 차아염소산나트륨을 차아염소산(HOCl)으로 전환하여 차아염소산을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 차아염소산나트륨은 이후 공급되는 산성물질과 반응하여 차아염소산으로 전환되는 물질로, 정제나 가루형태의 차아염소산나트륨을 사용할 수 있지만 빠른 혼합 및 공읍의 편의를 위하여 수용액상의 차아염소산나트륨을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 차아염소산나트륨 수용액은 2~20부피%의 농도를 가지는 것이 바람직하다. 차아염소산나트륨 수용액의 농도가 2부피%미만안 경우 소독수내에 충분한 차아염소산이 형성되지 않으며, 20부피%를 초과하는 경우 과다한 차아염소산이 생성되어 사용시 피부에 자극을 줄 수 있다.
또한 상기 산성물질은 아세트산(CH3COOH), 염산(HCl) 또는 탄산(H3CO4)일 수 있으며, 바람직하게는 염산을 사용할 수 있다.
상기 산성물질은 2~20부피%의 농도로 공급되는 것이 바람직하다. 상기 산성물질의 농도가 2부피%미만으로 공급되는 경우 공급되는 차아염소산나트륨의 전환율이 떨어지며, 20부피%를 초과하는 농도로 공급되는 경우 차아염소산의 산성도가 높아져 사용시 자극을 줄 수 있다.
이때 사용되는 물질이 염산인 경우 하기와 같은 반응을 수행하게 된다.
[화학식1]
NaOCl + HCl -> HOCl + NaCl
이러한 반응을 촉진하기 위하여 상기 소형 하니컴형 촉매필터에는 주촉매로 구리(Cu)-요오드화칼륨(KI)를 포함하며, 조촉매로 Mn(NO3)2, Fe(NO3)2, KMnO4, 또는 H3PO4, 바람직하게는 Fe(NO3)2를 포함할 수 있다.
상기 소형 하니컴형 촉매필터는 구리를 1~7중량%, 요오드화 칼륨을 0.5~3중량% 및 조촉매 1~5중량%를 포함할 수 있다. 구리 및 요오드화 칼륨을 각각 1중량%, 0.5중량% 미만 또는 조촉매를 1중량% 미만으로 포함하는 경우 생성되는 차어염소산의 농도가 낮아 탈취 및 살균효과를 기대하기 어려우며, 구리 및 요오드화 칼륨을 각각 7중량%, 3중량% 초과 또는 조촉매를 5중량%를 초과하여 포함하는 경우에는 차아염소산수의 pH가 6.0~7.5을 벗어나게 되어 사용시 자극이 발생할 수 있다.
또한 상기 촉매필터의 경우 삼각형, 사각형, 또는 육각형 셀이 표면에 형성되어 있으며, 상기 사각형 셀의 셀밀도는 200~400cpsi인 것이 바람직하다. 상기 셀밀도가 200cpsi미만인 경우 접촉면적이 줄어들어 차아염소산으로의 전환율이 떨어질 수 있으며, 400cpsi를 초과하는 경우에는 촉매필터의 내구성이 떨어지며, 제작에 많은 비용이 필요하다(도 2 참조).
본 발명에서 용어 “cpsi”는 cell per square inch의 약자로서, 1 in X 1 in내에 포함되는 사각형 셀의 숫자를 나타낸다. 일반적으로는 사각형 셀이 무질서하게 배치되어 있는 경우 사용되지만, 사각형 셀이 도 2에 나타난 바와 같이 규칙적으로 배열되어 있는 경우에도 사용 가능하다.
상기 촉매 필터를 사용하지 않는 경우 하기와 같은 부반응이 발생하여 차아염소산의 생성량이 떨어지게 된다.
[화학식2]
2NaOCl + 2HCl -> 2NaCl + H2 + O2 + Cl2
상기 차아염소산수는 pH가 6.0~7.5이며, 차아염소산(HOCl)의 농도가 60~100ppm일 수 있다. 상기 차아염소산수는 소독 또는 탈취용으로 사용되기는 하지만 인체의 근거리에서 사용되거나 인체와 접촉할 가능성이 높으므로 중성인 pH7에 가깝게 제작되는 것이 바람직하다. pH가 상기 범위인 6.0~7.5를 벗어나는 경우 사용시 인체 또는 반려동물에게 자극을 줄 수 있다. 또한 상기 차아염소산의 농도가 60ppm미만 인 경우 소독 및 탈취효과가 떨어질 수 있으며, 100ppm을 초과하는 경우 사용시 인체 또는 반려동물에게 자극을 줄 수 있다.
본 발명은 상기 소형 하니컴형 탈취 촉매를 이용하여 상기 방법으로 제조되는 차아염소산을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
실시예
소형 하니컴형 촉매필터에 포함되는 촉매금속의 종류 및 조촉매에 따른 차아염소산(HOCl)의 농도 및 pH의 변화를 확인하기 위한 실험을 실시하였다. 도 1에 도시된 것과 동일하게 차아염소산 제조장치를 설치하였으며, 이때 12부피%의 차아염소산나트륨 수용액 3.3ml/min, 12부피%의 염산 수용액 3.3ml/min의 농도와 속도로 공급하였다. 공급수는 30ml/min의 속도로 차아염소산 제조 장치에 공급하였다.
사용된 금속의 종류 및 조촉매의 사용에 따른 차아염소산(HOCl)의 농도 및 pH의 변화를 하기의 표 1에 나타내었다.
| 촉매 | 차아염소산의 농도(ppm) | pH | |
| 실시예1 | Cu(6중량%) | 44 | 6.8 |
| 실시예2 | Cu(6중량%)-KI(1중량%) | 45 | 7.2 |
| 실시예3 | Cu(6%)-KI(1%)-Mn(NO3)2(3중량%) | 52 | 6.1 |
| 실시예4 | Cu(6%)-KI(1%)-Fe(NO3)2(3중량%) | 62 | 6.8 |
| 실시예5 | Cu(6%)-KI(1%)-KMnO4(3중량%) | 49 | 7.3 |
| 실시예6 | Cu(6%)-KI(1%)-H3PO4(3중량%) | 51 | 5.8 |
표 1에 나타난 바와 같이 Cu+KI+Fe(NO3)2를 촉매로 사용하는 경우 가장 높은 차아염소산의 농도를 가지며 중성에 가까운 pH를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
상기 실시예 4를 바탕으로 최적의 촉매 비율을 찾기 위하여 실험을 실시하였다. 이때 사용된 촉매의 비율, 차아염소산(HOCl)의 농도 및 pH의 변화를 하기의 표 2에 나타내었다. 이때 12부피%의 차아염소산나트륨 수용액 3.3ml/min, 12부피%의 염산 수용액 3.3ml/min의 농도와 속도로 공급하였으며, 공급수는 30ml/min의 속도로 도 1에 도시된 차아염소산 제조 장치에 공급하였다.
| 촉매비율 | 차아염소산의 농도(ppm) | pH | |||
| Cu | KI | Fe(NO3)2 | |||
| 실시예7 | 6 | 1 | 2 | 62 | 6.6 |
| 실시예8 | 6 | 1 | 1 | 56 | 6.8 |
| 실시예9 | 6 | 2 | 2 | 55 | 6.2 |
| 실시예10 | 6 | 2 | 1 | 53 | 7.1 |
| 실시예11 | 6 | 3 | 1 | 54 | 7.3 |
| 실시예12 | 6 | 2 | 3 | 57 | 6.4 |
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 7의 촉매의 경우 높은 차아염소산의 농도를 가짐과 동시에 중성 (pH 7)에 가까운 pH를 가지는 것으로 나타났다. 실시예 8 및 12의 경우도 괜찮았지만 농도가 실시예 7보다는 낮아 부적합 한 것으로 나타났다.
실시예 7의 촉매필터를 기준으로 소성 온도 및 시간 변화에 따른 실험을 실시하였다.
| 촉매 소성 | 차아염소산의 농도(ppm) | pH | ||
| 온도 | 시간 | |||
| 실시예13 | 100 | 1 | 54 | 6.1 |
| 실시예14 | 500 | 1 | 59 | 6.2 |
| 실시예15 | 500 | 1 | 55 | 6.9 |
| 실시예16 | 300 | 0.5 | 56 | 7.2 |
| 실시예17 | 300 | 2 | 62 | 6.6 |
| 실시예18 | 300 | 3 | 62 | 6.5 |
표 3에 나타난 바와 같이 중간 온도인 300℃에서 촉매 필터의 성능이 가장 좋았으며, 소성 온도를 100℃로 낮췄을 경우, HOCl 생성 농도가 기준에 미치지 못 하였으며 500℃에서도 촉매 성능이 저하되는 것으로 나타났다. 시간 변화는 30분, 1시간, 2시간, 3시간으로 정하였으며 3시간 소성의 결과가 가장 나았으나 2시간 소성 결과와 거의 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
110 : 케이스
120 : 혼합 파이프 라인
121 : 제1 유입구 122 : 제1 솔레노이드 밸브
123 : 유량센서 124 : 제2 유입구
125 : 제1 유로 126 : 제2 유로
127 : pH 센서 130 : 제1 펌프
131 : 제2 솔레노이드 밸브 140 : 제2 펌프
141 : 제3 솔레노이드 밸브 150 : 촉매필터
160 : 제어부
121 : 제1 유입구 122 : 제1 솔레노이드 밸브
123 : 유량센서 124 : 제2 유입구
125 : 제1 유로 126 : 제2 유로
127 : pH 센서 130 : 제1 펌프
131 : 제2 솔레노이드 밸브 140 : 제2 펌프
141 : 제3 솔레노이드 밸브 150 : 촉매필터
160 : 제어부
Claims (5)
- 차아염소산나트륨(NaOCl)과 산성물질을 소형 하니컴형 촉매필터에 통과시켜 차아염소산나트륨을 차아염소산(HOCl)로 전환하여 차아염소산을 제조하는 방법으로 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 촉매필터는 주촉매로 구리(Cu)와 요오드화 칼륨(KI)를 포함하며, 조촉매로 Mn(NO3)2, Fe(NO3)2, KMnO4, 또는 H3PO4를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 촉매필터는 구리를 1~7중량%, 요오드화칼륨 0.5~3중량% 및 조촉매 1~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 촉매필터는 삼각형, 사각형, 또는 육각형 셀이 표면에 형성되어 있으며, 상기 사각형 셀의 셀밀도는 200~400cpsi인 것을 특징으로 하는 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 차아염소산수.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190110137A KR20210028950A (ko) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 소형 고성능 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190110137A KR20210028950A (ko) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 소형 고성능 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210028950A true KR20210028950A (ko) | 2021-03-15 |
Family
ID=75134525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190110137A KR20210028950A (ko) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 소형 고성능 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210028950A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120024850A (ko) | 2009-06-30 | 2012-03-14 | 로디아 오퍼레이션스 | 디플루오로아세트산의 제조 방법 |
-
2019
- 2019-09-05 KR KR1020190110137A patent/KR20210028950A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120024850A (ko) | 2009-06-30 | 2012-03-14 | 로디아 오퍼레이션스 | 디플루오로아세트산의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kucera | Biofouling of polyamide membranes: Fouling mechanisms, current mitigation and cleaning strategies, and future prospects | |
| Magalhaes et al. | Titanium dioxide photocatalysis: Fundamentals and application on photoinactivation. | |
| An et al. | Advances in photocatalytic disinfection | |
| Ezeuko et al. | Potentials of metallic nanoparticles for the removal of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes from wastewater: A critical review | |
| Wang et al. | Visible light-induced marine bacterial inactivation in seawater by an in situ photo-Fenton system without additional oxidants: implications for ballast water sterilization | |
| CN102381811B (zh) | 梯级催化氧化-生物活性炭-uv联用去除水中污染物的方法 | |
| CN105836860B (zh) | 一种稳定型双氧水消毒剂及其在饮用水消毒中的应用 | |
| CN101746857A (zh) | 用于水的电化学消毒的方法和设备 | |
| CN102381780B (zh) | 梯级催化氧化控制微污染水源水处理过程中副产物生成量的方法 | |
| CN101492193A (zh) | 一种处理含有甲醛和甲酸的废水的方法 | |
| KR20210028950A (ko) | 소형 고성능 하니컴형 촉매필터를 이용한 차아염소산 제조 방법 | |
| Yin et al. | Technologies for bHRPs and risk control | |
| KR20170033833A (ko) | 혼합 가스에 대한 제거 성능이 우수한 광촉매 필터 및 그 제조방법 | |
| CN111233224A (zh) | 一种同时去除海产养殖废水中氮磷、抗生素和杀菌的处理方法 | |
| CN114011409A (zh) | 一种铜单原子催化剂及其制备方法和应用、铜单原子催化剂催化降解废水中四环素的方法 | |
| KR101892133B1 (ko) | 생산성과 살균활성이 향상된 이산화염소 기체 발생장치 | |
| CN110885127A (zh) | 应用分子态弱酸性HOCl水的废水处理方法 | |
| KR20220101273A (ko) | 고성능 저독성 차아염소산수 생성을 위한 촉매필터, 촉매필터 제조 방법, 및 이를 이용해 제조되는 차아염소산수 | |
| KR102116079B1 (ko) | 촉매필터를 이용한 중성 차아염소산 탈취 살균수 제조방법 | |
| Moonsub et al. | Synergistic Effect of Plasma-Activated Water with Micro/Nanobubbles, Ultraviolet Photolysis, and Ultrasonication on Enhanced Escherichia coli Inactivation in Chicken Meat | |
| KR101046313B1 (ko) | 나노금속 담지 금속산화물 촉매 제조방법 및 이에 의해 제조된 나노금속 담지 금속산화물 촉매 | |
| KR101249733B1 (ko) | 어류양식용 해수공급장치 및 해수공급방법 | |
| JP2018075535A (ja) | 次亜塩素酸分子と水素分子を含む混合水の製造方法 | |
| CN107915273B (zh) | 水处理装置、光触媒处理机构及其处理方法 | |
| JPWO2012124039A1 (ja) | バラスト水の殺菌剤及びバラスト水処理装置 |