[發明專利]一種高濃度單質氣體及多質氣體水溶液的制備裝置及制備方法

有效

• 申請號: 201710328955.3
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107188289B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 余海松;汪杰明;李卓益;黃琨
• 申請（專利權）人: 玉靈華科技有限公司
• 主分類號: C02F1/68
• 分類號: C02F1/68;B01J10/00;C01B21/04;C01B13/02;C01B3/04
• 代理公司: 11340 北京天奇智新知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱海江

本發明涉及一種高濃度單質氣體及多質氣體水溶液的制備裝置及制備方法。包括：電源控制系統；PLC系統：用于控制制備裝置所有功能單元的工作；水處理單元：將水溶液進行快速的去離子化；單質或多質氣體制備單元：用于制備單質或多質氣體；多重射流空化微反應系統：用于將去離子化的水溶液和制備好的單質或多質氣體進行混合，并輸出所需的高濃度水溶液。本發明的方法和設備可以制備出各種標號的高濃度單質或多質水溶液，并可以長時間保持水溶液的濃度、單質或多質氣體的氣泡尺寸范圍在10nm?120nm之間，頻度最大數直徑約30nm?60nm，頻度峰直徑約20nm?70nm，頻度最小值直徑約5nm?20nm。

技術領域

本發明涉及水的射流空化領域，尤其涉及一種高濃度單質氣體及多質氣體水溶液的制備裝置及制備方法。

背景技術

在許多場合，提高水溶液的氣體溶解度或者說制備出高濃度的單質及多質氣體水溶液，具有非常特殊的效果和作用。譬如說，國內外把富氫水作為一種高效抗氧化能力水溶液，進行了多年大量研究認為，富氫水具有特殊的強抗氧化能力且可選擇性的中和羥基自由基、亞硝酸陰離子等，并應用于生命、生物科學及工業化學等等領域；如富氧水已經在許多行業應用，特別是水體養殖業提高溶氧量及水體凈化處理提高DO值；再如富氮水具有較理想的殺菌脫氧效果，可以很好地應用于動植物保鮮和農業栽培應用等等都得到良好的效果。眾所周知，純潔的水體中氣體的溶解度大小，有一定的飽和度，而且根據氣體的性質、壓強和溶劑的溫度的不同而變化。例如，在20℃時，氣體的壓強為1.013×10^5Pa，一升水可以溶解氣體的體積是:氫氣為0.01819L，氧氣為0.03102L。而氮氣在標準情況下的氣體密度是1.25g/L，氮氣在水中溶解度很小，在常溫常壓下，1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣等等。那么，提高氣體的溶解度或者說提高氣體在水溶液中的含量，對于各個領域來講，具有更特殊的效果和更廣泛的應用范圍。如何提高各種氣體的高濃度水溶液已經成為熱點研究課題。

專利CN103408122A《一種高氧富氫水及其的制備方法和應用》制得水中所溶解的氧含量在20.0mg/L～70.0mg/L之間，所溶解的氫含量在1.0mg/L～10.0mg/L之間。專利CN105600905A《一種負離子富氫水的制備方法》制備的負離子富氫水的氫含量為0.8ppm～1.5ppm，氧化還原電位為-300mv～-500mv，釋放負離子個數500～1000個/cm³。專利CN105923712A《富氫水制備方法、裝置、罐裝水生產線、凈/飲水機》是利用水電解在陰極側形成的氫氣與水混合形成富氫水的方法。在常壓條件下控制生成的富氫水的濃度為2ppm。加之目前市售的各種富氣體元素的水都是在一定的含量水平上。

發明內容

本發明根據現有技術的不足，提供了一種高濃度單質氣體及多質氣體水溶液的制備方法和裝置。本發明的方法是利用各種單質或多質的氣體和10MΩ去離子水按照一定比例進行混合，經本發明的特殊結構設備多重射流空化微反應器組來制備各種標號的高濃度單質或多質氣體水溶液。通過本方法和設備制備的各種標號的高濃度單質或多質氣體水溶液，可以長時間保持水中的單質或多質氣體不析出，并且水中沒有添加任何化學物質。

本發明的技術方案是：

一種高濃度單質氣體及多質氣體水溶液的制備裝置，其特征在于，包括：

電源控制系統：為整個制備裝置供電，并控制電源的供電穩定；

PLC系統：與電源電源控制系統連接，用于控制制備裝置所有功能單元的工作；

水處理單元：基于觸媒，將水溶液進行快速的去離子化；

單質或多質氣體制備單元：用于制備單質或多質氣體；

多重射流空化微反應系統：用于將去離子化的水溶液和制備好的單質或多質氣體進行混合，并輸出所需的高濃度水溶液。