[發明專利]一種超輕水生產方法及設備

在審

• 申請號: 201611181204.5
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106698786A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 于桂英;梁彥娟;安濤;朱志強;展京蕓;李師松
• 申請（專利權）人: 山東匯盛天澤環境工程有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

1.一種超輕水生產方法，包括如下步驟：

將進料通過精餾裝置分離出超輕水和重水，將進水管接在精餾塔的中部，進入精餾塔內的水在精餾塔內蒸發器的作用下汽化，不能汽化的成分下沉至精餾塔底后經釜液管流出，在精餾塔內，由于重水與輕水的揮發度不同，進料水蒸汽在上升過程中與塔板上的液體進行汽-液間的傳質交換及熱量交換，即上升的重水/輕水蒸汽把所含的重水及熱量傳遞給塔板上的重水/輕水混合物，并使之氣化后再上升到上一層塔板，同時，蒸汽在塔板上冷凝后，回流到下一層塔板，這樣，上升的汽流中，重水的含量越來越低，另外汽化了的進料通過精餾塔上部的氣體導管進入冷凝器，通過冷凝器冷凝后下層液體為重水和超輕水復合物，上層液體為超輕水，下層液體回流至精餾塔內，上層液體流向下部工序；

通過石墨烯過濾吸收超輕水中的重金屬和均衡超輕水中的微量元素，首先用乙二胺三乙酸（EDTA）對石墨烯過濾膜表面進行修飾和改性，然后將處理后的石墨烯過濾膜放置到中間水箱中作為超輕水的過濾膜去除超輕水的重金屬和均衡微量元素；

通過臭氧消毒使超輕水達到飲用水標準，將經過石墨烯過濾的水通入密閉消毒罐，并在密閉消毒內通過臭氧導管加入臭氧，在密閉消毒罐內進行反應消毒，經過反應后流出的液體即為飲用超輕水。

2.一種超輕水生產設備，包括進水管（1）和出水管（19），其特征是：在所述進水管（1）和出水管（19）之間依次設有精餾裝置、石墨烯過濾裝置、臭氧殺菌裝置。

3.根據權利要求2所述的超輕水生產設備，其特征是：所述石墨烯過濾裝置由中間水箱（14）、石墨烯過濾膜（15）、產水泵（16）構成；精餾裝置的餾出液經過餾出液管（13）與石墨烯過濾裝置的中間水箱（14）相連接，所述中間水箱（14）內置石墨烯過濾膜（15），所述石墨烯過濾膜（15）的出水口與產水泵（16）的進水管（20）連接，產水泵（16）的出水管（21）連接至臭氧殺菌裝置。

4.根據權利要求2所述的超輕水生產設備，其特征是：所述臭氧殺菌裝置由臭氧發生器（18）、密閉消毒罐（17）構成；石墨烯過濾裝置的產水泵（16）的出水管（21）連接至密閉消毒罐（17），所述臭氧發生器（18）經導氣管（22）連接至密閉消毒罐（17）。

5.根據權利要求2所述的超輕水生產設備，其特征是：所述精餾裝置由高溫蒸汽鍋爐（5）、精餾塔（2）、再沸器（7）和冷凝器（11）構成，所述精餾塔（2）自下而上為濃縮區、液相區、氣相區和真空緩沖區，所述精餾塔（2）的底部連接釜液管（9），所述精餾塔（2）的上端通過氣體導管（10）連接冷凝器（11），所述冷凝器的下端通過回流管（12）與精餾塔（2）的上部連接，所述冷凝器的下端還經過餾出液管（13）與石墨烯過濾裝置的中間水箱（14）相連，所述進水管（1）與精餾塔（2）的一側中部相連，所述精餾塔（2）內進水管（1）以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步提濃稱為精餾段（3）；進水管（1）以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分稱為提餾段（4）；所述高溫蒸汽鍋爐（5）通過加熱蒸汽導管（6）與精餾塔（2）下部的液相區連通，精餾塔（2）底部的濃縮區下部的部分液體通過導流與再沸器（7）連接，再沸器（7）使液體汽化，蒸氣沿塔上升從而形成循環，余下的液體作為塔底產品經釜液管（9）流出，進水管（1）中的液體和上塔段來的回流液（12）一起沿精餾塔（2）下降，進料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升，所述精餾塔（2）頂部的真空緩沖區處通過氣體導管（10）與冷凝器（11）連接，冷凝器（11）使蒸氣得到部分冷凝，部分凝液作為回流液經回流液管（12）返回精餾塔頂段，其余餾出液經餾出液管（13）與石墨烯過濾裝置的中間水箱（14）相連。