KR20230144800A - 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치 - Google Patents

이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230144800A
KR20230144800A KR1020220043935A KR20220043935A KR20230144800A KR 20230144800 A KR20230144800 A KR 20230144800A KR 1020220043935 A KR1020220043935 A KR 1020220043935A KR 20220043935 A KR20220043935 A KR 20220043935A KR 20230144800 A KR20230144800 A KR 20230144800A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reaction tank
chlorine dioxide
gas
air
pipe
Prior art date
Application number
KR1020220043935A
Other languages
English (en)
Inventor
김재우
Original Assignee
서명배
손인찬
김재우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서명배, 손인찬, 김재우 filed Critical 서명배
Priority to KR1020220043935A priority Critical patent/KR20230144800A/ko
Publication of KR20230144800A publication Critical patent/KR20230144800A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0033Optimalisation processes, i.e. processes with adaptive control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/245Stationary reactors without moving elements inside placed in series

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

본 발명은 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치에 관한 것으로서, 단일의 반응기를 사용하여 최대한 많은 양의 이산화염소를 생산할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, (a) 제1 공기유입관(4)을 통해 제1 반응조(1)에 공기를 공급하고, 제1 원료주입관(5)과 제2 원료주입관(6)을 통해 제1 반응조(1)에 2종의 원료를 주입하는 단계(S10), (b) 제1 반응조(1)에 구비된 제2 공기유입관(15)을 통해 공기를 공급하는 단계(S20), (c) 상기 제1 반응조(1)에서 생성된 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S30), (d) 제1 반응조(1)에 잔류하는 혼합물이 하부의 제2 반응조(2)로 유입되도록 하는 단계(S40), (e) 상기 제1 자동밸브(16)를 자동으로 닫고, 제1 반응조(10)에 공기 및 원료를 다시 공급하여 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S50), (f) 제2 반응조(3)의 제3 공기유입관(23)을 통해 공기를 공급하는 단계(S60), (g) 제2 반응조(2)에서 생성된 이산화염소 가스가 제2 이산화염소 유출관(17)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치{MANUFACTURING METHOD OF CHLORINE DIOXIDE AND VERTICAL MULTI-STAGE MANUFACTURING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이산화염소를 제조함에 있어서 원료로 사용되는 물질들을 서로 완전히 반응시켜 최대 반응효율을 얻을 수 있도록 한 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 이산화염소 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 악취물질에서 발생되는 악취를 저감시키는 기술은, 물리적 저감방식, 생물학적 저감방식, 화학적 저감방식으로 구분할 수 있다.
상기 물리적 저감방식으로는, 세정탑 내부에서 물, 산성 물질 또는 알카리성물질을 살수하면서 살수 공간에 악취물질을 통과시켜 악취를 감소시키는 약액 세정법, 활성탄이나 제올라이트와 같은 흡착제를 이용하여 악취물질을 흡착시켜 악취를 저감하는 흡착법 등이 있다.
상기 생물학적 저감방식으로는, 바이오 필터법, 바이오 스크러버법 등이 있다.
상기 화학적 저감방식으로는, 악취물질을 높은 열로 태워 악취를 저감시키는 연소법, 오존의 산화력을 이용하여 악취물질을 저감시키는 오존법, 촉매제를 이용하여 악취를 저감시키는 촉매산화법, 고압의 전기를 이용하여 악취를 저감시키는 프라즈마법 등이 있다.
상기 방식 중에서 약액세정법이 일반화되고 있는 추세에 있으며, 약액세정법 중에 이산화염소의 산화력을 이용하여 악취를 제거하는 방식이 있다.
상기 이산화염소(ClO2)는, 독특한 냄새를 가진 녹색의 가스로서, 강력한 산화력으로 살균소독 및 악취제거에 아주 효과적인 물질로 알려져 있다.
상기 이산화염소는 19세기 초에 개발되었는데, 초창기에는 매우 불안정한 기체라는 이유로 펄프나 가죽의 표백, 살균제 및 방부제 등에 극히 제한적으로 사용되어 왔다.
그러나 이러한 이산화염소를 실생활에 이용하고자 하는 노력이 계속되었고, 근래에는 미국 BIO-CIDE사가 이산화염소를 분말화하여 손쉽게 사용할 수 있도록 하고 있다.
상기 이산화염소는, 일반적인 염소계 물질인 락스류보다 산화력이 약 2.5배 강하고, 자극 취기가 없는 강력한 소취작용 및 살균 소독작용을 한다는 특징이 있다.
또한 이산화염소는, 방향제나 탈취제와 달리, 악취, 세균, 바이러스, 곰팡이, 일부 공해물질 등을 근원적으로 산화 및 분해하기 때문에, 쾌적한 환경을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
또한 이산화염소는, 종래의 염소계 물질과 달리 발암물질인 트리할로메탄, 클로로아민, 클로로페놀 등을 거의 생성하지 않는다는 장점이 있다.
그리고 산소계 산화제이기 때문에, 희석하여 사용하면 인체나 동물에 해가 없고, 기존의 염소계 살균 소독제에 비해 부식이 적다는 특징이 있다.
이에 따라 최근에는, 식품 제조공장, 정수장, 하수 종말처리장 등에서 이산화염소의 농도를 약 8~10%로 희석하여 소독 및 살균제로 사용하고 있다.
한편 도 1은 제1 반응조(1)와 제2 반응조(2)로 구성된 종래의 이산화염소 제조장치를 간략히 나타낸 것이다.
상기 제1 반응조(1)는, 상부에 구비되는 제1 원료유입관(5)과 제1 이산화염소 유출관(11), 측면에 구비되는 제1 관찰창(12), 하부 내부에 구비되는 제1 기액분리부재(13) 및 제1 공기유입관(4), 하부에 구비되는 제1 유출관(1b)을 포함하여 구성된다.
그리고 제2 반응조(2)는, 상부에 구비되는 제2 이산화염소 유출관(17), 측면에 구비되는 제2 관찰창(20), 하부 내부에 구비되는 제2 기액분리부재(21) 및 제2 공기유입관(15), 하부에 구비되는 제2 유출관(2b) 및 제3 유출관(2c)을 포함하여 구성된다.
또한 상기 제1 반응조(1)와 제2 반응조(2)는, 연결관(1a)을 통해 서로 연결된다.
상기한 구조의 이산화염소 제조장치에 의하면, 제1 원료유입관(5)을 통해 아염소산나트륨과 차아염소산나트륨과 염산 또는 황산을 주입하고, 제1 공기유입관(4)을 통해 압축공기를 공급한다.
그러면 원료가 반응하여 이산화염소를 생성하게 되고, 이렇게 생성된 이산화염소 가스는 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 배출된다.
그리고 반응되지 않은 혼합물은 제1 기액분리부재(13)의 상부에 일시적으로 저장되고, 일정 수위가 되면 연결관(1a)을 통해 제2 반응조(2)로 이동한다.
상기 제2 반응조(2)에서는, 제1 반응조(1)와 동일한 방식에 의해 이산화염소 가스를 생산한다.
그리고 최종 처리수는 제3 유출관(2c)을 통해 제2 반응조(2)의 외부로 배출된다.
상기한 구조의 이산화염소 제조장치는, 반응기를 2대로 설치함으로써 반응성을 향상시켜 이산화염소 생산량을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.
그런데 종래의 이산화염소 제조장치에서는, 제1 반응조(1)에 첫 번째로 유입된 원료들이 반응하여 생성된 혼합물(A)이 제2 반응조(2)로 모두 배출되지 않고 일부 잔류하게 된다.
이로써 상기 잔류 혼합물(A)이, 제1 반응조(1)에 두 번째로 유입되는 원료와 혼합될 때 원료의 농도가 낮아지게 된다.
이에 따라 원래의 몰비를 벗어나게 되어 반응이 불안정하게 되고, 이산화염소 생산량도 적어지게 된다는 문제점이 있다.
즉 종래의 이산화염소 제조방식은, 원료가 반응기에 유입된 후 반응이 완벽하게 끝나지 않은 상태에서 또 다시 새로운 원료가 유입되는 방식이므로, 새롭게 유입된 원료는 반응하고자 하는 원래의 농도보다 낮아지게 된다는 문제가 있다.
또한 상기한 종래의 방식은, 처음에 반응시킨 원료가 완전히 반응이 끝나기 전에 혼합물이 반응기 밖으로 유출되거나, 반응기에 유입된 원료가 반응이 끝나기 전에 새로운 원료가 유입되는 과정을 반복하게 된다.
이로써 반응 후 발생되는 처리수는 매우 강한 산성폐수 상태를 유지하게 된다.
또한 종래의 이산화염소 제조방식은, 제1 반응조(1)에서 생성된 혼합물이 불안정한 농도비로 제2 반응조(2)로 공급되므로, 제2 반응조(2)로 유입된 혼합물은 더 불안정한 반응을 하면서 미반응 물질들이 많아지게 된다.
이로써 제3 유출관(2c)을 통해 외부로 유출되는 처리수에 미반응된 성분들이 존재하게 되어, 처리수를 방류수 배출기준에 맞추어 추가로 처리해야 한다는 문제점이 있다.
한국 등록특허 제10-2002506호(2019. 07. 22. 공고) 한국 등록특허 제10-1901260호(2018. 09. 28. 공고) 한국 공개특허 제10-2010-0085828호(2020. 07. 29. 공개)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단일의 반응기를 사용하면서 원료가 완전히 반응할 수 있는 공간을 부여함으로써 최대한 많은 양의 이산화염소를 생산할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 최소한의 원료를 사용하여 반응성을 향상시키고 이산화염소의 생산량을 극대화하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이산화염소의 생산량을 증대시킴과 동시에 배출수를 간단한 공정으로 깨끗하게 처리하여 친환경적인 이산화염소 제조장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이산화염소 제조방법은, 복수의 원료를 이용하여 단일의 반응기에서 이산화염소를 생산하는 이산화염소 제조방법에 있어서, (a) 제1 공기유입관을 통해 제1 반응조에 공기를 공급하고, 제1 원료주입관과 제2 원료주입관을 통해 제1 반응조에 2종의 원료를 주입하는 단계(S10), (b) 상기 S10 단계 이후, 제1 반응조의 하부 일측에 구비된 제2 공기유입관을 통해 공기를 공급하는 단계(S20), (c) 상기 제1 반응조에서 생성된 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S30), (d) 상기 S30 단계 이후, 제1 자동밸브를 자동으로 개방하여 제1 반응조에 잔류하는 혼합물이 하부의 제2 반응조로 유입되도록 하는 단계(S40), (e) 상기 S40 단계 이후, 상기 제1 자동밸브를 자동으로 닫고, 제1 반응조에 공기 및 원료를 다시 공급하여 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S50), (f) 제2 반응조의 하부 일측에 구비된 제3 공기유입관을 통해 공기를 공급하는 단계(S60), (g) 제2 반응조에서 생성된 이산화염소 가스가 제2 이산화염소 유출관을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S70 단계 이후, (h) 제2 자동밸브를 자동으로 개방하여 제2 반응조에 잔류하는 혼합물이 하부의 제3 반응조로 유입되도록 하는 단계(S80), (i) 상기 S80 단계 이후, 상기 제2 자동밸브를 자동으로 닫고, 제1 반응조에 공기 및 원료를 다시 공급하여 생성된 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 배출관을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S90),(j) 제3 반응조의 하부 일측에 구비된 제4 공기유입관을 통해 공기를 공급하는 단계(S100), (k) 제3 반응조에서 생성된 이산화염소 가스가 제3 이산화염소 유출관을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S110), (l) 제3 반응조의 하부에 구비된 배출관을 통해 처리수가 외부로 배출되도록 하는 단계(S120)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다,
또한 상기 S10 단계에서, 상기 제1 공기유입관을 통해 제1 반응조에 공기를 분사하고, 제1 원료주입관과 제2 원료주입관과 제3 원료주입관을 통해 3종의 원료를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 공기유입관을 통해 공기를 공급하기 시작한 후 30 ~ 60초가 경과한 다음에 원료를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S20 단계에서, 제1 기액분리부재와 제1 공기차단막의 사이 공간에 수분이 제거된 압축공기를 분사하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S50 단계에서, 상기 제1 자동밸브를 2 ~ 5분 동안 자동으로 개방하여 제1 반응조에 남아있는 잔류 혼합물이 제2 반응조로 유입된 후 자동으로 닫히도록 하고, 제2 기액분리부재와 제2 공기차단막의 사이에 수분이 제거된 압축공기를 분사하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 S80 단계에서, 상기 제2 자동밸브를 2 ~ 5분 동안 자동으로 개방하여 제2 반응조에 남아있는 잔류 혼합물이 제3 반응조로 유입된 후 자동으로 닫히도록 하고, 제3 기액분리부재의 하부에서 수분이 제거된 압축공기를 분사하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 이산화염소 제조장치는, 복수의 원료를 이용하여 단일의 반응기에서 이산화염소를 생산하는 이산화염소 제조장치에 있어서, 상기 반응기는 복수의 반응조가 수직으로 연속적으로 배치된 단일형으로 구성되고, 최상부의 반응조에 잔류하는 혼합물이 하부의 반응조로 자동으로 유입되어 각 반응조에서 이산화염소 가스가 동시에 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 반응조는, 상부의 제1 반응조와, 상기 제1 반응조의 하부에 연이어 구비되는 제2 반응조와, 상기 제2 반응조의 하부에 연이어 구비되는 제3 반응조로 구성되고, 상기 제1 반응조의 상부에, 제1 공기유입관, 제1 원료유입관, 제2 원료유입관, 제3 원료유입관이 구비되며, 상기 제1 원료유입관, 제2 원료유입관 및 제3 원료유입관은, 제1 펌프, 제2 펌프 및 제3 펌프와 각각 연결되고, 상기 제1 펌프, 제2 펌프 및 제3 펌프는 자동제어장치와 연결되어 그 주입량이 자동으로 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 반응조의 상부에 제1 이산화염소 유출관이 구비되고, 상기 제2 반응조의 상부 측면에 제2 이산화염소 유출관이 구비되며, 상기 제3 반응조의 상부 측면에 제3 이산화염소 유출관이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 반응조의 하부에 제1 기액분리부재가 구비되고, 상기 제1 기액분리부재와 일정거리 이격되어 제1 공기차단막이 구비되며, 상기 제1 기액분리부재와 제1 공기차단막 사이 공간에 공기를 주입하기 위한 제2 공기유입관이 구비되고, 상기 제2 반응조의 하부에 제2 기액분리부재가 구비되며, 상기 제2 기액분리부재와 일정거리 이격되어 제2 공기차단막이 구비되고, 상기 제2 기액분리부재와 제2 공기차단막 사이 공간에 공기를 주입하기 위한 제3 공기유입관이 구비되며, 상기 제3 반응조의 하부에 제3 기액분리부재가 구비되고, 상기 제3 기액분리부재의 하부에 제4 공기유입관이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 기액분리부재, 제2 기액분리부재 및 제3 기액분리부재는 다공성 세라믹으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 기액분리부재, 제2 기액분리부재 및 제3 기액분리부재는 중앙에 원형의 관통공이 형성되고, 제1 공기차단막과 제2 공기차단막의 중앙에 원형의 관통공이 형성되어 연결관이 삽입되고, 상기 제1 공기차단막의 하부에 제1 자동밸브가 구비되고, 상기 제2 공기차단막의 하부에 제2 자동밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 자동밸브와 제2 자동밸브는, 자동제어장치에 의해 일정 시간이 경과한 후 자동으로 개방 및 밀폐되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 반응조의 측면에 제1 관찰창이 구비되고, 상기 제2 반응조의 측면에 제2 관찰창이 구비되며, 상기 제3 반응조의 측면에 제3 관찰창이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제3 반응조의 하부에 U자형의 잔류 반응물 배출관 및 제3 자동밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반응기가 단일형으로 구성되면서, 제1 반응조, 제2 반응조, 제3 반응조를 포함하여 구성된다.
이로써 새로 주입된 원료들이 먼저 제1 반응조에서 반응하고, 제1 반응조에서 1차로 반응한 후 혼합물이 외부의 영향이 없이 반응하는 조건으로 제2 반응조에서 다시 반응하고, 제2 반응조에서 반응한 혼합물이 외부의 영향이 없이 반응하는 조건으로 제3 반응조에서 다시 반응하도록 할 수 있다.
이로써 제1 반응조로 유입되는 새로운 원료들이 미처 반응을 하지 못하고 다음 반응기로 유입되는 현상을 방지할 수 있고, 제2 반응조로 유입되는 성분을 일정하게 유지하여 반응성을 향상시킬 수 있다.
즉 각 반응조에서 정확한 이론적인 몰비에 의하여 반응이 일어나도록 할 수 있으므로, 최적의 반응 조건으로 이산화염소를 생산할 수 있다..
이로써 반응시간을 단축하면서 이산화염소의 생산량을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한 단일의 반응기를 사용하면서도 원료가 완전히 반응할 수 있는 시간과 공간을 부여함으로써, 최대한 많은 양의 이산화염소를 생산할 수 있는 효과가 있다.
또한 새롭게 투입되는 원료들이 완전히 반응하지 못하고 반응조 외부로 배출되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 반응기의 외부로 배출되는 처리수를 간단한 공정으로 맑은 물로 변환시킴으로써 친환경적인 이산화염소 제조장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
특히 강산성 물질인 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 염산이나 황산 같은 물질을 사용하면서도, 강산성의 폐수가 외부로 배출되지 않도록 하는 효과가 있다.
또한 각 반응조에 구비된 밸브를 자동으로 제어함으로써, 운전이 간편해지고 운영비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 종래기술에 따른 이산화염소 제조장치의 일례를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 이산화염소 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 이산화염소 제조장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 기액분리부재 및 공기차단막을 나타낸 도면.
이하 본 발명에 따른 이산화염소 제조방법 및 제조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
편의상 반응기가 3개의 반응조로 구성되는 경우를 예로서 설명한다.
<이산화염소 제조방법>
본 발명에 따른 이산화염소 제조방법은, 첫번째로 염산 또는 황산(무기산)과 아염소산나트륨을 이용하여 이산화염소를 생산할 수 있다. 이 경우의 화학반응식은 아래와 같다.
4HCl + 5NaClO2 -> 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
2H2SO4 + 2NaClO2 -> 4ClO2 + NaCl + 2Na2SO4 + 2H2O
두번째로 염산과 염소산나트륨을 이용하여 이산화염소를 생산할 수 있는데, 이 경우의 화학반응식은 아래와 같다.
4HCl + 2NaClO3 -> 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O
세번째로 염소와 염소산나트륨을 이용하여 이산화염소를 생산할 수 있는데, 이 경우의 화학반응식은 아래와 같다.
Cl2 + 2NaClO3 -> 2ClO2 + 2NaCl
네번째로 염산 또는 황산(무기산)과 아염소산나트륨과 차아염소산나트륨을 이용하여 이산화염소를 생산할 수 있는데, 이 경우의 화학반응식은 아래와 같다.
2HCl + 2NaClO2 + NaClO -> 2ClO2 + 3NaCl + H2O
2H2SO4 + 2NaClO2 + NaClO -> 2ClO2 + NaCl + Na2SO4 + H2O
본 발명은 3개의 공기유입관을 구비하고 있으므로, 상기 첫번째 내지 네번째 생산방식을 모두 이용할 수 있다.
본 발명에 따라 2종의 원료를 이용하는 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 원료를 이용하여 단일의 반응기에서 이산화염소를 생산하는 이산화염소 제조방법에 있어서, (a) 제1 공기유입관(4)을 통해 제1 반응조(1)에 공기를 공급하고, 제1 원료주입관(5)과 제2 원료주입관(6)을 통해 제1 반응조(1)에 2종의 원료를 주입하는 단계(S10), (b) 상기 S10 단계 이후, 제1 반응조(1)의 하부 일측에 구비된 제2 공기유입관(15)을 통해 공기를 공급하는 단계(S20), (c) 상기 제1 반응조(1)에서 생성된 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S30), (d) 상기 S30 단계 이후, 제1 자동밸브(16)를 자동으로 개방하여 제1 반응조(1)에 잔류하는 혼합물이 하부의 제2 반응조(2)로 유입되도록 하는 단계(S40), (e) 상기 S40 단계 이후, 상기 제1 자동밸브(16)를 자동으로 닫고, 제1 반응조(10)에 공기 및 원료를 다시 공급하여 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S50), (f) 제2 반응조(2)의 하부 일측에 구비된 제3 공기유입관(23)을 통해 공기를 공급하는 단계(S60), (g) 제2 반응조(2)에서 생성된 이산화염소 가스가 제2 이산화염소 유출관(17)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S70)를 포함하여 구성된다.
그리고 3종의 원료를 이용하는 경우에는, 상기 S70 단계 이후, (h) 제2 자동밸브(24)를 자동으로 개방하여 제2 반응조(2)에 잔류하는 혼합물이 하부의 제3 반응조(3)로 유입되도록 하는 단계(S80), (i) 상기 S80 단계 이후, 상기 제2 자동밸브(24)를 자동으로 닫고, 제1 반응조(1)에 공기 및 원료를 다시 공급하여 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 배출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S90), (j) 제3 반응조(3)의 하부 일측에 구비된 제4 공기유입관(31)을 통해 공기를 공급하는 단계(S100), (k) 제3 반응조(3)에서 생성된 이산화염소 가스가 제3 이산화염소 유출관(25)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S110), (l) 제3 반응조(3)의 하부에 구비된 처리수 배출관(28)을 통해 처리수가 외부로 배출되도록 하는 단계(S120)를 더 포함한다.
이하 3종의 원료를 이용하여 이산화염소를 제조하는 과정을 설명한다.
먼저, 제1 반응조(1)의 상단에 설치된 제1 공기유입관(4)을 통해 제1 반응조(10)의 내부로 공기를 공급한다.
이때 공기압축기(도시 생략)를 통해 습기가 제거된 공기를 고압으로 공급한다.
상기 공기를 30 ~ 60초 정도 공급한 후에는, 제1펌프(8), 제2펌프(9), 제3펌프(10)를 사용하여 제1 원료주입관(5)과 제2 원료주입관(6)과 제3 원료주입관(7)을 통해 3종의 원료를 공급한다.
한편 2종의 원료를 사용할 경우에는, 제1 원료주입관(5)과 제2 원료주입관(6)을 통해 원료를 공급한다.
상기 원료를 동시에 제1 반응조(1) 내부로 일정 시간 동안 유입시키면, 제1 기액분리부재(13)를 통과하면서 생성된 미세기포에 의해 반응이 촉진되면서 이산화염소 가스를 생성한다.
이렇게 생성된 이산화염소 가스는, 제1 반응조(1) 상단의 제1 공기유입관(4)에서 공급되는 압축공기에 의해 제1 반응조(1) 상단에 구비된 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 제1 반응조(1) 외부로 배출된다.
이때 제1 반응조(1) 하단에 설치된 제1 자동밸브(16)는 잠금상태를 유지하여, 제1 반응조(10)의 제1 기액분리부재(13)의 상부에서 반응하는 혼합물이 제2 반응조(2)로 유입되는 것을 방지한다.
상기 제1 자동밸브(16)의 개폐는, 자동제어장치(18)에 입력된 프로그램에 의 해 자동으로 제어된다.
상기 제1 반응조(1)에서 일정시간 반응이 일어나면, 제1 반응조(1) 하단에 구비된 제1 자동밸브(16)를 1분 정도 자동으로 개방한다.
그러면 제1 반응조(1)에 남아있던 잔류 혼합물이 제1 자동밸브(16)를 통해 제2 반응조(2)로 수직으로 유동하게 된다.
제1 반응조(1) 내부에 있던 잔류 혼합물이 제2 반응조(2)로 이동하면, 상기 제1 자동밸브(16)는 자동으로 닫힌다.
이어서 제1 반응조(1) 상부에 설치된 원료유입구들을 통해 새로운 원료들을 내부가 비어 있는 제1 반응조(1) 내부로 유입시킨다.
이렇게 제1 반응조(1)에 추가로 유입된 원료들은, 제1 반응조(1)의 제1 기액분리부재(13) 상부에 모여 다시 반응하여 이산화염소 가스를 생성한다.
이렇게 생성된 이산화염소는, 제1 반응조(1) 상단에 구비된 제1 공기유입관(4)을 통해 유입되는 공기와 함께 제1 반응조(1) 상단에 구비된 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 제1 반응조(1) 외부로 다시 배출된다.
한편, 제2 반응조(2)로 유입된 잔류 혼합물은 제2 반응조(2) 상부의 제2 기액분리부재(16) 상부에서 머무르게 되는데, 이 때 제2 반응조(2)에 구비된 제2 공기유입관(23)을 통해 수분이 제거된 압축공기를 공급한다.
그러면 제2 반응조(2)의 제2 기액분리부재(16) 상부에서 다시 반응이 진행되어 다시 이산화염소 가스를 생성하게 된다.
이렇게 제2 반응조(2)에서 다시 반응하여 생성된 이산화염소 가스는, 제2 반응조(2) 상부에 구비된 제2 이산화염소 배출관(17)을 통해 외부로 배출된다.
본 발명에 의하면, 제1 반응조(1)에 새로 공급되는 원료들은 제1 반응조(1)가 완전히 비어있는 상태에서 새로 공급되므로, 각 원료들을 정확한 몰비로 맞추어 반응성을 향상시킬 수가 있다.
그리고 제1 반응조(1)에서 두 번째로 유입된 원료들이 반응하는 동안에, 제2 반응조(2)에서도 제1 반응조(1)에 첫 번째로 유입되어 반응한 혼합물이 계속 반응하게 된다.
즉 상기 제1 반응조(1)에서는 새로 유입되는 원료들이 반응을 하고, 제2 반응조(2)에서는 제1 반응조(1)에서 미처 반응하지 못하고 내려온 혼합물이 다시 반응을 하게 된다.
상기 제2 반응조(2)에서 일정 시간 반응이 이루어지면, 제2 반응조(2) 하단에 구비된 제2 자동밸브(24)를 자동으로 개방하여 제2 반응조(2)에 있던 잔류 혼합물이 제3 반응조(3)로 유입되도록 한다.
이때 상기 제2 자동밸브(24)를 대략 1분 정도 개방하여 제2 반응조(2)에 있던 반응물이 모두 제3 반응조(3)로 유입되도록 하고, 이 시간이 경과하면 자동으로 닫히도록 한다.
그리고 상기 제3 반응조(3)의 하부에서 공기를 공급하면, 잔류 혼합물이 다시 반응을 하여 이산화염소 가스를 다시 생성한다.
이렇게 형성된 이산화염소 가스는, 제3 반응조(3)의 상부에 구비된 제3 이산화염소 배출관(25)을 통해 외부로 배출된다.
그리고 상기 제3 반응조(3)에 유입된 잔류 혼합물은 완전한 반응이 이루어져 맑은 처리수가 되어 외부로 배출된다.
상기한 방식에 의하면, 제1 반응조(1)는 항상 완전히 비어 있는 상태에서 원료가 주입되어 반응이 일어나게 되므로, 추가로 유입되는 원료가 첫번째로 유입되는 원료와 동일한 몰비를 유지하게 된다.
즉 각 원료들을 항상 정확한 몰비로 유지하여 반응이 일어나도록 할 수 있으므로, 반응성을 향상시킬 수 있고 고품질의 이산화염소 가스를 정량으로 생산할 수 있다.
또한 제1 반응조(1)에서 미처 반응되지 않은 혼합물은, 제2 반응조(2) 및 제3 반응조(3)를 거치면서 충분한 공간과 시간을 부여받게 되므로, 완전한 반응이 일어나도록 할 수 있다.
이에 따라 최소한의 원료를 사용하여 이산화염소 가스의 생산량을 증대시킬 수가 있다.
<이산화염소 제조장치>
이어서 본 발명에 따른 이산화염소 제조장치를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 이산화염소 제조장치는, 복수의 원료를 이용하여 단일의 반응기에서 이산화염소를 생산하는 장치로서, 상기 반응기는 복수의 반응조가 수직으로 연속적으로 배치된 단일형으로 구성되고, 최상부의 반응조에 잔류하는 혼합물이 하부의 반응조로 자동으로 유입되어 각 반응조에서 이산화염소 가스가 동시에 생성되도록 한다.
여기서 상기 반응조는, 상부의 제1 반응조(1)와, 상기 제1 반응조(1)의 하부에 연이어 구비되는 제2 반응조(2)와, 상기 제2 반응조(2)의 하부에 연이어 구비되는 제3 반응조(3)로 구성될 수 있다.
그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 반응조는 2단 또는 4단으로 구성될 수도 있다.
이하에서는 상기 반응조가 3단인 경우를 예로서 설명한다.
상기 제1 반응조(10)의 상부에는, 제1 공기유입관(4), 제1 원료유입관(5), 제2 원료유입관(6), 제3 원료유입관(7)이 구비된다.
상기 제1 공기유입관(1)은, 컴프레서(도시 생략)와 연결되어 수분이 제거된 압축공기를 공급한다.
상기 제1 원료유입관(5), 제2 원료유입관(6) 및 제3 원료유입관(7)은, 제1 펌프(8), 제2 펌프(9) 및 제3 펌프(10)와 각각 연결되되어 제1 반응조()에 일정량의 원료를 공급한다.
상기 제1 펌프(8), 제2 펌프(9) 및 제3 펌프(10)는, 자동제어장치(18)와 연결되어 그 주입량이 자동으로 제어되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제1 반응조(1)의 상부에는, 제1 이산화염소 유출관(11)이 구비되어 제1 반응조(1)에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출한다.
또한 상기 제2 반응조(2)의 상부 측면에는, 제2 이산화염소 유출관(17)이 구비되어 제2 반응조(2)에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출한다.
또한 상기 제3 반응조(3)의 상부 측면에는, 제3 이산화염소 유출관(25)이 구비되어 제3 반응조(3)에서 생성된 이산화염소 가스를 외부로 배출한다.
즉 본 발명은, 단일의 반응기 구조를 채택하면서 각 반응조에서 이산화염소를 동시에 생산할 수 있다.
그리고 상기 제1 반응조(1)의 하부에는 제1 기액분리부재(13)가 구비되고, 상기 제1 기액분리부재(13)와 일정거리 이격되어 제1 공기차단막(14)이 구비되며, 상기 제1 기액분리부재(13)와 제1 공기차단막(14) 사이 공간에는 공기를 주입하기 위한 제2 공기유입관(15)이 구비된다.
또한 상기 제2 반응조(1)의 하부에는 제2 기액분리부재(21)가 구비되고, 상기 제2 기액분리부재(21)와 일정거리 이격되어 제2 공기차단막(22)이 구비되며, 상기 제2 기액분리부재(21)와 제2 공기차단막(22) 사이 공간에는 공기를 주입하기 위한 제3공기유입관(23)이 구비된다.
상기한 구조에 의해, 제1 반응조(1)의 하부와 제2 반응조(2)의 하부에 고압의 압축공기를 분사하여 미세기포를 형성함으로써 원료와의 반응을 촉진시킬 수가 있다.
또한 상기 제3 반응조(3)의 하부에는 제3 기액분리부재(30)가 구비되고, 상기 제3 기액분리부재(30)의 하부에는 제4 공기유입관(31)이 구비된다.
여기서 상기 제1 기액분리부재(13), 제2 기액분리부재(21) 및 제3 기액분리부재(30)는 공기는 통과시키면서 액체는 통과하지 못하도록 하는 다공성 세라믹으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기액분리부재(13), 제2 기액분리부재(21) 및 제3 기액분리부재(30)는, 중앙에 원형의 관통공(13a)이 형성된다.
그리고 상기 제1 공기차단막(14)과 제2 공기차단막(22)의 중앙에는 원형의 관통공(14a)이 형성되어 연결관(14a)이 삽입된다.
또한 상기 제1 공기차단막(14)의 하부에는 제1 자동밸브(16)가 구비되고, 상기 제2 공기차단막(22)의 하부에는 제2 자동밸브(24)가 구비된다.
상기한 구조에 의해, 제1 자동밸브(16)를 개방하여 제1 반응조(1)에 남아 있던 잔류 혼합물이 모두 제2 반응조(2)로 유입되도록 할 수 있고, 제2 자동밸브(24)를 개방하여 제2 반응조(2)에 남아있던 잔류 혼합물이 모두 제3 반응조(3)로 유입되도록 할 수 있다.
이로써 상기 제1 반응조(1)는 비어 있는 상태가 되어 항상 일정한 양의 원료를 주입할 수 있으므로, 정확한 몰비에 의해 정량의 이산화염소 가스를 생산할 수 있다.
또한 제1 반응조(1)에서 미처 반응하지 못한 잔류 혼합물이 제2 반응조(2)와 제3 반응조(3)를 거치면서 완전히 반응하도록 하여 맑은 처리수가 되도록 할 수 있다.
그리고 상기 제1 자동밸브(16)와 제2 자동밸브(24)는, 자동제어장치(18)에 의해 일정 시간이 경과한 후 자동으로 개방 및 밀폐되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1 반응조(1)의 측면에는 제1 관찰창(12)이 구비되고, 상기 제2 반응조(2)의 측면에는 제2 관찰창(20)이 구비되며, 상기 제3 반응조(3)의 측면에는 제3 관찰창(27)이 구비된다.
상기 각 관찰창에 의해, 육안으로 각 반응조 내부의 반응상황을 확인할 수 있다.
또한 상기 제3 반응조(3)의 하부에는, U자형의 처리수 배출관(28) 및 제3 자동밸브(29)가 구비된다.
상기한 구조에 의해, 제3 자동밸브(29)를 개방하고 제4 공기유입관(31)을 통해 고압의 압축공기를 공급하면 처리수가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
또한 상기 U자형 처리수 배출관(28)의 구조에 의해, 처리수만 외부로 배출되고 이산화염소 가스는 배출되지 않도록 할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 구조의 이산화염소 제조장치는, 제1 반응조(1)와 제2 반응조(2)를 수평으로 연결하는 연결관(1a) 및 밸브를 구비하여야 하므로, 제1 반응조(1)에 일정량의 잔류 혼합물이 항상 남아있게 된다.
이에 따라 새로운 원료를 추가로 공급할 경우, 남아있던 잔류 혼합물에 의해 원료의 몰비가 달라지기 때문에 정확한 농도의 이산화염소 가스를 정량으로 생산하기가 어렵다.
이에 비해 본 발명은, 제1 반응조(1)에 남아있던 잔류 혼합물을 모두 제2 반응조(2)로 유동시킨 후 비어 있는 제1 반응조(1)에 새로운 원료를 투입한다.
즉 제1 반응조(1)가 완전히 비워진 상태에서 항상 일정한 양의 원료들을 투입할 수가 있으므로, 이산화염소 가스를 원하는 농도 및 양으로 정확하게 생산할 수가 있다.
또한 제1 반응조(1)에서 미처 반응하지 못한 잔류 혼합물은 제2 반응조(2) 및 제3 반응조(3)를 거치면서 완전히 반응하도록 하여 맑은 처리수로 변환시킬 수있다.
특히 강산성 물질인 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 염산이나 황산 같은 물질을 사용하면서도, 산성의 폐수가 외부로 배출되지 않도록 할 수 있다.
또한 각 반응조에 구비된 자동밸브의 개폐가 자동제어장치에 의해 자동으로 제어되므로, 제조장치의 운용이 매우 간편해지고, 최소한의 원료로 많은 량의 이산화염소 가스를 생산할 수 있다.
또한 각 반응조가 수직으로 연이어 구비되어 단일의 반응기를 형성하게 되므로, 제조장치를 소형화할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 이산화염소 제조방법 및 제조장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니한다.
본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
예컨대 본 발명은 2단의 반응조, 또는 4단 반응조에도 적용될 수 있다.
1: 제1 반응조 2: 제2 반응조
3: 제3 반응조 4: 제1 공기유입관
5: 제1 원료유입관 6: 제2 원료유입관
7: 제3 원료유입관 8: 제1 펌프
9: 제2 펌프 10: 제3 펌프
11: 제1 이산화염소 유출관 12: 제1 관찰창
13: 제1 기액분리부재 14: 제1 공기차단막
15: 제2 공기유입관 16: 제1 자동밸브
17: 제2 이산화염소 유출관 18: 자동제어장치
20: 제2 관찰창 21 : 제2 기액분리부재
22: 제2 공기차단막 23: 제3 공기유입관
24: 제2 자동밸브 25: 제3 이산화염소 유출관
27: 제3 관찰창 28: 처리수 배출관
29: 제3 자동밸브 30: 제3 기액분리부재
31: 제4 공기유입관
A: 잔류 혼합물

Claims (16)

  1. 복수의 원료를 이용하여 단일의 반응기에서 이산화염소를 생산하는 이산화염소 제조방법에 있어서,
    (a) 제1 공기유입관(4)을 통해 제1 반응조(1)에 공기를 공급하고, 제1 원료주입관(5)과 제2 원료주입관(6)을 통해 제1 반응조(1)에 2종의 원료를 주입하는 단계(S10),
    (b) 상기 S10 단계 이후, 제1 반응조(1)의 하부 일측에 구비된 제2 공기유입관(15)을 통해 공기를 공급하는 단계(S20),
    (c) 상기 제1 반응조(1)에서 생성된 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S30),
    (d) 상기 S30 단계 이후, 제1 자동밸브(16)를 자동으로 개방하여 제1 반응조(1)에 잔류하는 혼합물이 하부의 제2 반응조(2)로 유입되도록 하는 단계(S40),
    (e) 상기 S40 단계 이후, 상기 제1 자동밸브(16)를 자동으로 닫고, 제1 반응조(10)에 공기 및 원료를 다시 공급하여 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 유출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S50),
    (f) 제2 반응조(2)의 하부 일측에 구비된 제3 공기유입관(23)을 통해 공기를 공급하는 단계(S60),
    (g) 제2 반응조(2)에서 생성된 이산화염소 가스가 제2 이산화염소 유출관(17)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 S70 단계 이후,
    (h) 제2 자동밸브(24)를 자동으로 개방하여 제2 반응조(2)에 잔류하는 혼합물이 하부의 제3 반응조(3)로 유입되도록 하는 단계(S80),
    (i) 상기 S80 단계 이후, 상기 제2 자동밸브(24)를 자동으로 닫고, 제1 반응조(1)에 공기 및 원료를 다시 공급하여 이산화염소 가스가 제1 이산화염소 배출관(11)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S90),
    (j) 제3 반응조(3)의 하부 일측에 구비된 제4 공기유입관(31)을 통해 공기를 공급하는 단계(S100),
    (k) 제3 반응조(3)에서 생성된 이산화염소 가스가 제3 이산화염소 유출관(25)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계(S110),
    (l) 제3 반응조(3)의 하부에 구비된 배출관(32)을 통해 잔류 혼합물이 외부로 배출되도록 하는 단계(S120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 S10 단계에서,
    상기 제1 공기유입관(4)을 통해 제1 반응조(1)에 공기를 분사하고, 제1 원료주입관(5)과 제2 원료주입관(6)과 제3 원료주입관(7)을 통해 3종의 원료를 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 공기유입관(4)을 통해 공기를 공급하기 시작한 후 30 ~ 60초가 경과한 다음에 원료를 공급하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 S20 단계에서,
    제1 기액분리부재(13)와 제1 공기차단막(14)의 사이에 수분이 제거된 압축공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 S50 단계에서,
    상기 제1 자동밸브(16)를 2 ~ 5분 동안 자동으로 개방하여 제1 반응조(1)에 남아있는 잔류 혼합물이 제2 반응조(2)로 유입된 후 자동으로 닫히도록 하고, 제2 기액분리부재(21)와 제2 공기차단막(22)의 사이에 수분이 제거된 압축공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 S80 단계에서,
    상기 제2 자동밸브(16)를 2 ~ 5분 동안 자동으로 개방하여 제2 반응조(2)에 남아있는 잔류 혼합물이 제3 반응조(3)로 유입된 후 자동으로 닫히도록 하고, 제3 기액분리부재(30)의 하부에서 수분이 제거된 압축공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 제조방법.
  8. 복수의 원료를 이용하여 단일의 반응기에서 이산화염소를 생산하는 이산화염소 제조장치에 있어서,
    상기 반응기는, 복수의 반응조가 수직으로 연속적으로 배치된 단일형으로 구성되고,
    최상부의 반응조에 잔류하는 혼합물이 하부의 반응조로 자동으로 유입되어 각 반응조에서 이산화염소 가스가 동시에 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반응조는,
    상부의 제1 반응조(1)와, 상기 제1 반응조(1)의 하부에 연이어 구비되는 제2 반응조(2)와, 상기 제2 반응조(2)의 하부에 연이어 구비되는 제3 반응조(3)로 구성되고,
    상기 제1 반응조(10)의 상부에, 제1 공기유입관(4), 제1 원료유입관(5), 제2 원료유입관(6), 제3 원료유입관(7)이 구비되며,
    상기 제1 원료유입관(5), 제2 원료유입관(6) 및 제3 원료유입관(7)은, 제1 펌프(8), 제2 펌프(9) 및 제3 펌프(10)와 각각 연결되고,
    상기 제1 펌프(8), 제2 펌프(9) 및 제3 펌프(10)는 자동제어장치(18)와 연결되어 그 주입량이 자동으로 제어되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 반응조(1)의 상부에 제1 이산화염소 유출관(11)이 구비되고,
    상기 제2 반응조(2)의 상부 측면에 제2 이산화염소 유출관(17)이 구비되며,
    상기 제3 반응조(3)의 상부 측면에 제3 이산화염소 유출관(25)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 반응조(1)의 하부에 제1 기액분리부재(13)가 구비되고,
    상기 제1 기액분리부재(13)와 일정거리 이격되어 제1 공기차단막(14)이 구비되며,
    상기 제1 기액분리부재(13)와 제1 공기차단막(14) 사이 공간에 공기를 주입하기 위한 제2 공기유입관(15)이 구비되고,
    상기 제2 반응조(1)의 하부에 제2 기액분리부재(21)가 구비되며,
    상기 제2 기액분리부재(21)와 일정거리 이격되어 제2 공기차단막(22)이 구비되고,
    상기 제2 기액분리부재(21)와 제2 공기차단막(22) 사이 공간에 공기를 주입하기 위한 제3 공기유입관(23)이 구비되며,
    상기 제3 반응조(3)의 하부에 제3 기액분리부재(30)가 구비되고, 상기 제2 기액분리부재(30)의 하부에 제4 공기유입관(31)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 기액분리부재(13), 제2 기액분리부재(21) 및 제3 기액분리부재(30)는, 다공성 세라믹으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 기액분리부재(13), 제2 기액분리부재(21) 및 제3 기액분리부재(30)는, 중앙에 원형의 관통공(13a)이 형성되고,
    제1 공기차단막(14)과 제2 공기차단막(22)의 중앙에, 원형의 관통공(14a)이 형성되어 연결관이 삽입되며,
    상기 제1 공기차단막(14)의 하부에 제1 자동밸브(16)가 구비되고,
    상기 제2 공기차단막(22)의 하부에 제2 자동밸브(24)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 자동밸브(16)와 제2 자동밸브(24)는, 자동제어장치(18)에 의해 일정 시간이 경과한 후 자동으로 개방 및 밀폐되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 반응조(1)의 측면에 제1 관찰창(12)이 구비되고,
    상기 제2 반응조(2)의 측면에 제2 관찰창(20)이 구비되며,
    상기 제3 반응조(3)의 측면에 제3 관찰창(27)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제3 반응조(3)의 하부에 U자형의 처리수 배출관(28) 및 제3 자동밸브(29)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단 이산화염소 제조장치.
KR1020220043935A 2022-04-08 2022-04-08 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치 KR20230144800A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220043935A KR20230144800A (ko) 2022-04-08 2022-04-08 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220043935A KR20230144800A (ko) 2022-04-08 2022-04-08 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230144800A true KR20230144800A (ko) 2023-10-17

Family

ID=88557645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220043935A KR20230144800A (ko) 2022-04-08 2022-04-08 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230144800A (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020000506A (ko) 2000-06-22 2002-01-05 고지마 아끼로, 오가와 다이스께 적층 필름
KR20100085828A (ko) 2009-12-28 2010-07-29 (주)데오테크 이산화염소가스의 연속 제조방법과 장치
KR101901260B1 (ko) 2018-06-14 2018-09-28 주식회사 이노푸스 고수율 순수 이산화염소 제조 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020000506A (ko) 2000-06-22 2002-01-05 고지마 아끼로, 오가와 다이스께 적층 필름
KR20100085828A (ko) 2009-12-28 2010-07-29 (주)데오테크 이산화염소가스의 연속 제조방법과 장치
KR101901260B1 (ko) 2018-06-14 2018-09-28 주식회사 이노푸스 고수율 순수 이산화염소 제조 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101793957B1 (ko) 이산화염소가스 발생 장치 및 방법
KR102291292B1 (ko) 이산화염소 제조시 발생되는 처리수를 재활용수로 사용할 수 있는 이산화염소 제조방법 및 그 제조장치
KR101901260B1 (ko) 고수율 순수 이산화염소 제조 장치
US9061927B2 (en) Apparatus and method for disinfecting water
JP2015157284A (ja) 除菌浄化用水処理装置
JP5764572B2 (ja) 二酸化塩素発生のシステムおよび方法
KR101602722B1 (ko) 저비용 고효율의 이산화염소 연속 발생장치 및 방법
US20050224750A1 (en) Simple apparatus for producing chlorine dioxide gas
KR102002506B1 (ko) 연속 대량생산이 가능한 이산화염소의 제조방법 및 그 제조장치
KR102026157B1 (ko) 무격막 중공 전극으로 구성된 전기분해조와 이를 이용한 차아염소산수 제조장치, 그리고 차아염소산수 제조장치를 이용한 자가생성 약액 세정식 탈취장치
KR100884330B1 (ko) 순수한 이산화염소수 제조 장치 및 이산화염소수 제조 방법
KR101015542B1 (ko) 이산화염소가스의 연속 제조방법과 장치
KR102063478B1 (ko) 이산화염소가스를 이용한 악취제거 및 과잉 이산화염소 제거장치
KR102002501B1 (ko) 과산화수소를 이용한 이산화염소 제조방법 및 이산화염소를 이용한 살균 및 악취제거방법
KR102000731B1 (ko) 단일 반응조로 이산화염소를 연속적으로 제조하는 방법 및 그 제조장치
KR20230144800A (ko) 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치
KR20190066102A (ko) 반응 가스의 연속 생산을 위한 방법 및 장치
US10881111B1 (en) Composition for providing room temperature long-term constant-concentration chlorine dioxide solution in aqueous medium and preparation method thereof
KR100552978B1 (ko) 오존 접촉식 반응기를 이용한 유존 살균 수 제조장치
KR100738987B1 (ko) 선박 밸러스트수 처리를 위한 해수에서의 아염소산염과염소를 이용한 이산화염소 제조 장치 및 방법
WO2013135323A1 (en) Process and device for generating chlorine dioxide for the disinfection of water
JP2004224626A (ja) 二酸化塩素水の製造方法および殺菌装置
KR102093907B1 (ko) 상온 장기 농도 유지 이산화염소 수용액 조성물 및 이의 제조 방법
JP6849318B2 (ja) 廃水処理システム
KR102480975B1 (ko) 이산화염소수 생성장치