[發明專利]一種水分子團簇切割反應裝置

有效

• 申請號: 201410440053.5
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104229925B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 栗志文;朱永宏;張克明;周水平;閆希軍;宋艷;沈曉楠;鄭永鋒;范立君;竇夏睿
• 申請（專利權）人: 吉林天士力礦泉飲品有限公司
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/48;C04B30/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種水分子團簇切割反應裝置，可用來制備小分子水。

背景技術

水是由2氫1氧3個原子以三角型的結構組成，其間是以共價鍵連接。因其鍵角約為105度，所以水分子的電荷中心不重疊。在氧原子上電子云密度相對較大顯負性，兩個氫原子則顯正電性，使水成為強極性分子。在范德華力作用下，水分子間可形成氫鍵，有相互吸引成團狀的趨勢。這樣一個水分子就可以通過氫鍵,與多個水分子相互作用，形成“水簇(Water Cluster)”。近年內，愈來愈多的水分子簇結構的論文在著名的《科學》和《自然》雜志發表。在一定條件下，水可以形成結構化了的的五環，或六環水。五環水實際上是不穩定的。六環水相對較穩定。結構化小水分子簇也可以在一定條件下形成結構化的大分子簇(H2O)n。

大多數情況下，特別是在長期靜止的情況下，水可形成多達幾十個水分子的團簇。這些大分子團是隨機的，無定形的鏈狀線團。其溶解能力、滲透力都很低，不易被動、植物和人吸收，成為“死水一團”。這些無定形結構的分子簇可以經一定的物理化學處理，使其成為較小的分子簇。

目前有很多方法可以實現水的活化即小分子團水制備技術，包括磁化、高溫、生物法、振蕩等，都可實現切割大的水分子團簇的目的。其實質內容是提供能量，將聯接水分子的氫鍵打開，使大的水分子團簇分散成為單個水分子。但很多工藝并不成熟，存在易引入二次污染、生成的小分子團水量少、不能大量產業化生產等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種水分子團簇切割反應裝置，普通水通過該切割反應裝置后，水中的大分子團簇可被切割為小的水分子團。

本發明采用的技術方案如下：

一種水分子團簇切割反應裝置，其特征在于，包括罐體以及位于罐體內用于使大分子團水分解成小分子團水的復合材料填料，所述復合材料填料為以電氣石為基礎材料經活化燒結形成的球體材料；所述罐體設有進水口、出水口、排氣口、填料口和卸料口，所述填料口用于裝填所述填料，所述卸料口用于進行所述填料的卸料更換。

進一步地，所述填料采用下列方法制備：

1)稱取原料，各組分及質量分數分別為：12-21％的800-1200目鐵電氣石粉，10-16％的100-400目鐵電氣石粉，2-4％的100-150nm電氣石粉，22-28％的硅藻土，15-20％的蒙脫土，22-28％的凹凸棒粘土，0.1-0.2％的硝酸鈰，以及0.1-0.2％的硝酸鑭；

2)將硝酸鈰和硝酸鑭混勻，并溶進噴淋用水，制成混合噴淋液；

3)將鐵電氣石粉、電氣石粉、硅藻土、蒙脫土和凹凸棒粘土混勻，調節所述混合噴淋液的噴淋濕度，將混勻的粉體在所述混合噴淋液的作用下制成球體；

4)對所述球體進行燒結處理，冷卻后得到粒狀復合材料填料。

進一步地，所述填料占所述罐體容積的70-90％。

進一步地，所述進水口與原水供應管路連接，所述出水口與后續供應管路連接。

進一步地，還設有進出水閥系，設置在與所述進水口、出水口相連的管道上。

進一步地，所述罐體設有用于排凈罐體內存液的排空口。

進一步地，所述罐體以及與其相連的管系的材質為304食品級不銹鋼或306食品級不銹鋼。

進一步地，所述罐體為多個，其間串行連接或并行連接，或者采用串行連接和并行聯系相結合的方式連接。

優選地，所述罐體為四個，依次串行連接，前一個罐體的出水口與下一個罐體的進水口相接。這樣可以克服單一設備單元由于處理能力不足導致的對流量的限制，從而大幅提高流量及設備的處理能力。為確保水量分配均勻，各單元(各罐體)在進水總管與閥體之間、閥體與出水總管之間應設置完全一致的管路布置。

優選地，所述罐體為八個，其中由四個罐體串行連接成一組，共兩組，兩組間進行并行連接。這樣可以進一步提高流量及設備的處理能力，達到大流量、小阻力、水流均布的目的。

采用本發明的水分子團簇切割反應裝置，當水由進水口進入，出水口流出時，水流經過裝置內部的復合材料，從而可以改變水分子簇的動態氫鍵網絡體系，通過削弱或切斷水分子之間的氫鍵，使大分子團水分解成只含有幾個水分子的小分子團水，實現水的重新活化。復合材料粒徑越小，表面的電場作用越強，對氫鍵的削弱作用越大。