Www.techwin.co.kr 차아염소산 나트륨 살균소독 장치 원리와 적용.

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1 차아염소산 나트륨 살균소독 장치 원리와 적용

2 Contents 개요 및 원리 1 구성 및 적용 2 적용기술 및 인증 3 장점 및 특징 4 설치사례 5 회사 소개 6

3 1-1. 개요 염소 소독이 필요한 현장에 직접 설치되어 소금, 물 그리고 전력을 원자재로 필요양의
염소를 안정성이 완벽한 0.8%의 차아염소산나트륨 형태로 생성하여 공급하는 장치. NaCl + H2O + 2e- = NaOCl + H2↑ PROCESS FLOW DIAGRAM 유효염소 1Kg을 함유하는 NaOCl의 생산 정수살균 해수살균 4.0 Kwh (AC) 4.2 Kwh (AC) 전기소요 125 Liter (fresh water) 500 Liter (sea water) 물소요 3.5 Kg @ 0.8% CL2 (8000 PPM) 불필요 @ 0.2% CL2 (2000 PPM) 소 금

4 1-2. 원리 DSA(Dimensionally Stable Anode) - Metal Anode - DSA Cu Cathode
(H2SO4)aq - Graphite - DSA e- e- e- e- Cl2 Cl2 H2 Graphite Cathode Cathode Cl- Cl- H2O H2 CO2 O2 O2 H2O DSA H2O H2O (NaCl)aq

5 1-2. 원리 염수에서의 DSA 반응 원리 Anode 2H2O→O2+4H++4e- 2Cl-→Cl2+2e-
6OCl-+3H2O →2ClO3-+4Cl-+6H++3/2O2+6e- Cathode 2H2O+2e-→H2+2OH- OCl-+H2O+2e- →Cl-+2OH- Bulk Cl2+2NaOH→NaOCl+Cl-+Na++H2O HOCl↔H++OCl- 2HOCl+OCl- →ClO3-+2Cl-+2H+ 2OCl- →O2+2Cl-

6 1-2. 원리 Current Efficiency(1) 패러데이 법칙 전극에서 생성되는 물질의 양은 통해준 전기량에 비례
전극에서 생성되는 물질의 양은 그 물질의 상대 원자질량을 이온가로 나눈 값, 즉 화학당량(1g 당량 = 원자량/ 이온가)에 비례 1 F [C/g-equivalent] = [C/mol] = 26.8 [Ah/mol] = 전자 1mol 통과 (6 x 1023 개 전자) = 물질 1g 당량 석출 m=반응물(생성, 석출)의 양 [mol, gmol, g] Q=가해준 전기량 [C] I=전류 [A] n=이온가 (반응에 요구되는 전자의 수) [-] F=패러데이 상수 [96487 C/g-equivalent, C/mol] t=실제 반응 시간 [s, h] a=반응 물질의 상대 원자질량

7 1-2. 원리 Current Efficiency(2) 무격막 전해조에서 염소가스의 생성반응 이론 전류 요구량
2Cl-  Cl2 + 2e- 염소가스 1분자는 2전자 반응, n=2 염소가스 1mol=70.9g 이론 전류 요구량 전류효율(current efficiency)

8 1-2. 원리 Salt Efficiency 낮은 소금물 농도 2.6~3.0 wt%에서 최적의 salt efficiency
차아염소산나트륨 농도 8,500ppm 이하 획득 Salt efficiency를 100%로 가정 시 2mol NaCl = 2 X ( ) ≒ 117g 1mol Cl2 = 70.9g 무게비 117/70.9 = 1.65 kg salt/kg Cl2 무격막 전해방식의 차염 생성 장치는 일반적으로 3~3.9 kg salt/kg Cl2 격막 전해방식의 차염 생성 장치는 거의 100% salt 전환율(conversion efficiency)

9 1-2. 원리 Power Efficiency(Power Consumption) 전류 효율은 경제성 평가 시 중요 요소가 아님
전기적 에너지가 실제 플랜트에서 운전비를 결정짓는 중요 factor 1kW=1000J/s, 1kWh=3.6M Joule 전력효율은 변환효율(power supply efficiency)을 고려하여 계산 P : Electrical power (W) V : 전압 I : 전류 R : 저항

10 1-2. 원리

11 표면 처리 공정 (Blasting + Cleaning + Etching) Electrostatic spin coating
1-2. 원리- DSA 제조공정 모재 검사 (외관 및 치수) 표면 처리 공정 (Blasting + Cleaning + Etching) Electrostatic spin coating & screening , sintering Pt plating 검사 및 출하

12 1-2. 원리- DSA Application Chlorination (sea water) Disinfection
수질 환경 실험실 CSA 신뢰성 실험실 Application Chlorination (sea water) Disinfection (brine electrolysis) Waste water treatment Performance Cathodic Protection Ballast water treatment

13 2-1. 구성(fresh water process)
송풍기 수소 밴트 차아염소산나트륨 전기분해조 차염저장탱크 원수 차염주입 정량펌프 원수공급펌프 연수기 관로 / 배관 소금저장탱크 염수공급펌프

14 2-1. 구성(sea water process)
송풍기 수소 밴트 차아염소산나트륨 차염저장탱크 전기분해조 Strainer 차염주입 정량펌프 Sea water 해수공급펌프 관로 / 배관

15 2-1. 구성-연수기 원리 수처리중 가장 간단한 방법이며 원수(경수)를 Na형의 양이온교환수지에 통과시켜 원수중의 Ca2+, Mg2+를 수지중의 Na+이온과 교환하여 연수를 제조하는 방법이다. 양이온교환수지의 이온선택성은 Ca2+ > Mg2+ > Na+ 이므로 경수연화반응은, 2(R-SO3Na) + Ca2+ ↔ (R-SO3)2Ca + 2Na+ (흡착반응) 이와같이 양이온교환수지에 흡착된 경도성분을 제거하기 위해 경수연화 장치에 食鹽(NaCl)용액을 통액하면 아래와 같이 양이온교환수지가 활성화 되어, (R-SO3)2Ca +2NaCl ↔ 2(R-SO3Na) + CaCl2 (재생반응) 계속 반응하여 사용할 수 있다.

16 2-1. 구성-차염발생모듈 원리 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- MOx(OH*) + R → CO2 + xH + xe-
2Cl- → Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- → H2 +2OH- Cl2 + 2OH- → OCl- + Cl- + H2O NaOCl + H2O → HOCl ↔ H+ + OCl-

17 2-1. 구성-차염발생모듈 구조 및 특징 1)타사 모듈 2)Techwin 모듈 특징)
전기분해조 내 각 전극실 간의 격리를 충분하게 함으로써 전극실간에 흐르는 바이패스 전류를 최소화시킴으로써 전기에너지 소모는 적으면서 농도는 높은 차아염소산나트륨을 생성시키는 효과가 있다. 또한, 전해조에 발생된 차아염소산나트륨과 수소가스를 전해조 내 전극 상부높이의 위치에서 측면으로 배출관을 연결하여 배출함으로써 수소가스의 배출이 원활하게 되며 전극에 걸리는 전압을 낮추어 주고 결과적으로는 전기에너지 소모를 줄여 주는 효과가 있다

18 2-1. 구성-차염발생모듈 용량별 구성 Model Cell Configuration Output (kg/d)
Flow (l/h) Water (l/h) Salt (kg/d) Power (AC/Kw/d) Micro TWCS-μ2 0.2 x 1 0.2 1.1 26.8 0.7 0.8 TWCS-μ4 0.2 x 2 0.4 2.2 537 1.4 1.6 TWCS-μ6 0.2 x 3 0.6 3.3 80.5 2.1 2.4 TWCS-μ8 0.2 x 4 4.4 107.3 2.8 3.2 Mini TWCS-S01 1 x 1 1 5.4 125 3.7 4 TWCS-S02 2 x 1 2 10.7 250 7.3 8 TWCS-S03 3 x 1 3 16 375 11 12 TWCS-S04 4 x 1 21.4 500 14.6 TWCS-S05 5 x 1 5 26 625 18 20 TWCS-S06 6 x 1 6 32 750 22 24 TWCS-S10 10 x 1 10 52 1250 35 40 T1 TWCS-T15 15 x 1 15 78 1875 53 60 TWCS-T25 25 x 1 25 130 3125 80 100 TWCS-T34 34 x 1 34 177 4250 109 136 TWCS-T50 50 x 1 50 260 6250 160 200 TWCS-T75 75 x 1 75 390 9375 240 300 TWCS-T150 75 x 2 150 780 18750 480 600 TWCS-T225 75 x 3 225 1170 28125 720 900 TWCS-T300 75 x 4 1560 37500 960 1200

19 2-1. 구성-소금탱크 원리 및 구조 물 소금 응집소 PE, PVC, FRP, FRE
자연용해로 포화된 소금물을 여과사를 거쳐 불순물을 제거하여 응집소에 저장함 PE, PVC, FRP, FRE 물 2.8%~3% 소금물 소금 28%~30% 소금물 포화소금물 원수 응집소 1 : 9 유량계 염수공급펌프

20 2-1. 구성-차염탱크 원리 및 구조 PE, FRP, FRE 차아염소산 나트륨
생산된 차염의 저장 및 발생 되는 수소가스를 희석시켜 배출함 배출 공기 배출 차아염소산 나트륨 기액분리기 (수소 분리 배출) 희석 PE, FRP, FRE 수소개스 차아염소산 나트륨 차염주입 정량펌프

21 2-2. 적용분야 정수장, 배수지, 가압장 등 상수도 공급시설 마을상수도 및 소규모 급수시설 군부대 물탱크 살균
대형빌딩, 병원 등 냉각탑 살균 콘도, 아파트 등의 급수 및 살수 설비 하수처리장, 오수처리장 및 폐수처리장의 처리수 살균 담수화 설비 발전소 냉각수 처리 시설 식, 음료공정 (도살장, 가금류, 수산물, 야채, 맥주 등) 세척기나 원예농업 수영장, 호텔, 레저타운 급수 및 식수 설비 [TWCS-Micro] [TWCS-Mini] [TWCS-T1]

22 2-2. 적용-관리 모델 마을상수도 및 소규모 급수시설에서는 미미한 Infra와 관리상의 어려움을 원격 감시망 구축을 통하여 효율적인 관리 모델을 구성함 통합관리센터 INTERNET 통신사 기지국 [마을상수도 #1] [마을상수도 #n]

23 3. 적용기술 및 인증(1) 특 허 ( 3건 ) 차아염소산나트륨발생용 전기분해조 ( 제 호, 2006년 6월 15일) 특허 기술성 평가 완료(2008-BAK-110, 화학시험연구원, 2008년 7월) - 전류효율이 기존 기술 대비 26% 향상 - 환경부 규제성분 시험 결과 모두 기준치 이하 2. 고온소결에 의한 촉매성 산화물 전극의 제조방법 ( 제 호, 2003년 11월 19일) 3. 수처리를 위한 촉매성 산화물 전극의 제조방법 (제 호, 2003년 10월 14일) 특허 기술성 평가 완료(2005-TBC-32, 화학시험연구원, 2005년 11월) - 저온소결 전극 대비 전기분해능 45%, 활성염소산 생성능 37.8% 향상 - 살균력 : 99.9% 이상 제거, 소재용출 : 피부독성과 급성독성 모두 생체에 무해 한국신기술인증 (NT, 2002년 9월 19일 ~ 2005년 9월 18일) 우수품질인증 (EM, 2002년 8월 30일 ~ 2005년 8월 29일)

24 3. 적용기술 및 인증(2) 총잔류염소(Chlorine) 실험결과 전극수명(Life-Time) 실험결과
총잔류염소 결과를 비교한 경우 ☞ Techwin ＝ A-Co ＝ E-Co > R-Co 전극수명(Life-Time) 결과를 비교한 경우 ☞ CSATM-D > R-Co, CSATM-M ＝ A-Co CSATM-T ＝ E-Co

25 3. 적용기술 및 인증(3)

26 3. 적용기술 및 인증(4) 성 능 인 증 ( 1건 ) 인증 품명 : 차아염소산나트륨 발생 장치(NaOCl Generator)
인증기관 : 중소기업청 (제23-049호, 2008년 6월 24일~2011년 6월 23일) 종합평가 결과 : 성능검사 현장기술개발여건 심사 - 전극생산 공정이 완전 자동화 설비를 갖춰 양산 및 품질(QC)을 보증 - 연구전담 부서 및 인력을 확보하여 지속적인 기술개발 여건 양호 구 분 성 능 기 준 검 사 결 과 농 도 0.8%(±0.1%) 0.8153% 발 생 유 량 125L/day 126.24L/day 유효염소 발생량 1kg/day 1.03kg/day

27 3. 적용기술 및 인증(5)

28 4. 제품의 장점 및 특징 테크윈만의 설계 기술로 20% 이상의 전력 절감(4kWh/1kg-Cl2)
편리하고 안전하며 완벽한 자동운전 시스템 전극수명 보증기간 2년 필요량만 생산하여 투입함으로써 대용량의 저장탱크 불필요 운전 및 유지의 편리성(산세정형과 자동자기세정시스템) 유무선 TMS 시스템 구축 지원 (옵션)

29 5. 설치사례-소형제품(1) 우수제품 지정모델 납품처 : 홍천자은 정수장 방 식 : 소금물 전기분해식
방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 1kg-Cl2/day 농 도 : 8,000 ppm 우수제품 지정모델

30 설치사례-소형 제품(2) 납품처 : 서산 수석배수지 방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 6kg-Cl2/day
방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 6kg-Cl2/day 농 도 : 8000 ppm

31 설치사례-소형 제품(3) 납품처 : 삼천포 해양 소수력 발전 방 식 : 바닷물 전기분해식 용 량 : 5kg-Cl2/day
방 식 : 바닷물 전기분해식 용 량 : 5kg-Cl2/day 농 도 : 900 ppm

32 설치사례-중형 제품 (1) 납품처 : 상주시 무양 정 수장 방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 34kg-Cl2/day
방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 34kg-Cl2/day 농 도 : 8,000 ppm

33 설치사례-중형 제품(2) 납품처 : 양양정수장 방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 40kg-Cl2/day
방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 40kg-Cl2/day 농 도 : 8,000 ppm

34 설치사례-중형 제품(3) 납품처 : 단양정수장 방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 25 x 2 kg-Cl2/day
방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 25 x 2 kg-Cl2/day 농 도 : 8,000 ppm

35 설치사례-중형 제품(4) 납품처 : 서산시 가압장 방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 15× 2kg-Cl2/day
방 식 : 소금물 전기분해식 용 량 : 15× 2kg-Cl2/day 농 도 : 8,000 ppm

36 설치사례-대형 제품(1) 납품처 : 주영테크 방 식 : 폐수 전기분해식 용 량 : 150kg-Cl2/day

37 설치사례-대형 제품(2) 납품처 : 삼정개발 방 식 : 폐수 전기분해식 용 량 : 150kg-Cl2/day

38 6. 회사소개 Total Engineering Provider Domain for Your Optimizing Solution
Biz Domain 환경부문 엔지니어링부문 축열식소각설비(RTO) 용제회수설비(SRS) 전해소독장치 차아염 발생장치 가압부상시스템(DAF) 촉매전극(CSA) 전기분해반응기(CAR) EMI 코팅제 (대기) (수질) (소재) 화학 PROCESS설비 설계 최적설비 개선 및 설치 국내외 턴키 수행 설비제작공장 운영 에너지부문 산업IT 부문 에너지진단 ESCO – 건축부문 ESCO – 산업부문 정밀설비 제어 연동제어 시스템 => 스미또모, 야스까와, etc 계량제어 시스템 R&D부문 IT 첨단설비분야 연구개발 전기화학분야 연구개발 유비쿼트스분야 연구개발 (IT) (보안) 출입보안 시스템 지능형 침입감지 시스템 CCTV 보안시스템 SCADA/HMI 시스템 자동화 S/W설계 개발 유비쿼트스 응용시스템 무선원격 검침시스템 설비 자동화 Total Engineering Provider for Your Optimizing Solution 1. 상     호: 주식회사  테   크   윈 (TECHWIN CO., LTD.) 2. 대 표 자: 정 붕 익             3. 설립연월일: 1999년 12월 28일 4. 자 본 : 144 억원 ( 결산기준) 5. 매 출 : 567 억원 ( 결산기준) 6. 영 업 종 목        . 엔지니어링 사업        . 산업설비설계, 제작, 시공업        . 기계설비공사업        . 전기공사업 . 정보통신공사업       . 전문소방시설공사업       . 가스시설공사업        . 설비유지관리 용역서비스업 등          . 대기방지시설업        . 수질방지시설업        . 분뇨처리설계, 시공업        . 에너지절약전문기업 (ESCO 사업)        . 소프트웨어 개발 및 판매업 8. 보유부동산        . 공 장 : 대지 2,490평 건 물 : 3,652평

39 고객 Needs의 효과적인 대응 system
Performance 무인화 친환경 경제성 Automatic NaOCl Generator