[發明專利]水溶性硅素濃縮液的制備方法、系統及水溶性硅素濃縮液

在審

• 申請號: 201810228505.1
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108455745A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 朱瑞東
• 申請（專利權）人: 朱瑞東
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F9/04
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 趙芳

本發明涉及一種水溶性硅素濃縮液的制備方法，根據偏硅酸的熱敏感性等特點，制定，經過濾?濃縮?再過濾，生產效率高，得到的所述水溶性硅素濃縮液中的偏硅酸含量大于3000mg/L，雜質含量少，有害金屬元素如鐵、砷、鉻、鎂、鈣等含量在0.1ppm以下。所述制備方法，不僅能得到水溶性硅素濃縮液，還能得到一般的飲用礦泉水，經濟效益好，水資源也能得到充分利用。本發明的進行水溶性硅素濃縮液制備的系統，包括初過濾系統、濃縮系統和濃縮液過濾系統，設備占地面積小、成本低，使所述水溶性硅素濃縮液的制備工藝簡單、高效。

技術領域

本發明屬于水凈化技術領域，具體涉及一種制備水溶性硅素濃縮液的方法、系統及水溶性硅素濃縮液。

背景技術

隨著生活水平的日益提高，人們越來越關注日常營養與保健，而艱巨日常功能性飲用及保健功效的礦泉水就越來越為人們所歡迎。礦泉水不僅能解決人們日常對飲用水的需求，其所含的水溶性礦物質成分更是能夠為人們提供必需的微量元素，對人類身體健康大有裨益。

偏硅酸礦泉水中含有有益人體健康的水溶性硅元素，礦泉水中的偏硅酸易被人體吸收，能有效地維持人體的電解質平衡和生理機能，具有恢復血管彈性、增加皮膚彈性、促進骨骼發育等作用。

在礦泉水生產行業，我國將偏硅酸含量作為鑒定天然礦泉水是否達標的主要指標之一，含量高于25mg/l，屬于優質天然礦泉水。但由于天然偏硅酸礦泉水中含水量高，偏硅酸含量較低，雜質含量較高，目前尚沒有成熟的工藝及方法來提取高品質“水溶性硅素濃縮液”。偏硅酸對高溫有很高的敏感度，普通的熱濃縮和蒸餾等并不適宜提取高品質的水溶性硅素濃縮液。

發明內容

基于以上問題，本發明的其一目的是提供一種能夠從偏硅酸礦泉水中提取出偏硅酸含量大于3000mg/L的水溶性硅素濃縮液的制備方法。

其二目的是提供一種實施以上制備方法的系統設備。

其三目的是得到所述制備方法制得的水溶性硅素濃縮液。

本發明的技術方案為：

本發明提供一種水溶性硅素濃縮液的制備方法，包括以下步驟：

(1)將偏硅酸礦泉水初級除雜處理，得到精濾礦泉水；

所述初級除雜處理工藝依次包括一次顆粒過濾、有害金屬元素過濾、鈣鎂離子過濾和二次微顆粒過濾；

(2)將所述精濾礦泉水進行連續膜濃縮處理，得到初級硅素濃縮液；

(3)將所述初級硅素濃縮液進行濃縮液除雜處理；

所述濃縮液除雜處理依次包括濃縮液有害金屬元素過濾和濃縮液微型顆粒過濾。

以上水溶性硅素濃縮液的制備方法，以偏硅酸礦泉水為原料，首先經初級除雜過濾，除去偏硅酸礦泉水中的粗顆粒雜質、有害金屬元素如鐵、砷、鉻等元素、除去鈣鎂離子，改善水質，最后再進行二次微顆粒過濾，除去前三次過濾中新引入的顆粒雜質以及一次顆粒過濾過程中沒有過濾掉的微顆粒；第二步進行連續膜濃縮處理，使濃縮液中的偏硅酸濃度達到生產標準；最后進行濃縮液除雜過濾處理，進一步除去在制備過程中引入的有害金屬元素及顆粒雜質，得到水溶性硅素含量高、且雜質含量少的水溶性硅素濃縮液。

根據本發明的水溶性硅素濃縮液的制備方法，在步驟(2)中，所述濃縮處理溫度為50℃以下，壓強為1.0-1.5MPa。溫度限定是根據偏硅酸的熱敏感性以及連續膜濃縮過程中膜的生產效率確定的，溫度過高時，得到的濃縮液中偏硅酸固體含量增加，不能達到所述可溶性硅素濃縮液中可溶性硅素的濃度要求，且容易造成濃縮過程中膜的堵塞問題，嚴重制約生產效率。

優選的，所述濃縮溫度為30-35℃，在此溫度下，濃縮膜基本不產生堵塞，所述可溶性硅素濃縮液中可溶性硅素的濃度要求也能得到滿足。