[發明專利]一種臭氧水無泡電解制備工藝

在審

• 申請號: 202210431281.0
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114875427A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 劉夢誼;王嵐;王龍耀
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C25B1/13
• 分類號: C25B1/13;C25B1/50;C25B1/04;C25B15/02
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 沈鑫

一種臭氧水無泡電解制備工藝，其特征在于：包括，通過臭氧發生器在液相中進行臭氧電解；調整臭氧發生器中陽極區域的液相流量、臭氧發生器的電流密度和臭氧發生器的電流效率，使得電解產生的臭氧直接溶于液相中形成臭氧水。采用高壓電解的方法，以水為原料，通過控制電解制備條件及水流量，將臭氧發生器產生的臭氧直接溶解在液相中，實現臭氧水的無泡電解制備。同時電解水會在陰極產生氫氣，氫氣不溶于水可以通過氣液分離裝置將氫氣收集用于其他用途，節能環保。

技術領域

本發明涉及臭氧水制備領域，尤其是一種臭氧水無泡電解制備工藝。

背景技術

臭氧是一種無色略帶臭味的廣譜、高效殺菌氣體，其殺菌速度比氯快300-600倍、殺菌能力是氯的2倍，已廣泛應用于食品工業中，具有高反應性、強滲透性、低殘留性等優點。臭氧由于其快速的滅菌消毒能力以及作用完成后能快速分解成氧氣，無二次污染，越來越受到人們的重視，而臭氧水則經常用于物體表面的消毒，比較滿足日常生活需要。

產生臭氧水的方法常用的是電解法，由于其成本較低，生成臭氧水較快，運用較廣。電解法產生臭氧水的方式中，陽極產生臭氧，陰極產生氫氣。對陽極產生的臭氧進行收集后，再通過高壓裝置將其壓入水中，從而得到臭氧水。

但在實際的電解過程中，當陽極附近液相中臭氧濃度逐漸升高后，會形成臭氧氣泡析出，臭氧氣泡析出后與液相接觸，又容易發生臭氧的再溶解。在該過程中，會造成電解系統能量的損失，不利于節能環保。

發明內容

本部分的目的在于概述本申請的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例，在本部分以及本申請的說明書摘要和申請名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和申請名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本申請的范圍。

鑒于上述和/或現有技術中所存在的問題，提出了本申請。

因此，本申請所要解決的技術問題是：降低電解過程中的內耗，提高電解過程中的能量利用率。

為解決上述技術問題，本申請提供如下技術方案：一種臭氧水無泡電解制備工藝，包括，通過臭氧發生器在液相中進行臭氧電解；調整臭氧發生器中陽極區域的液相流量、臭氧發生器的電流密度和臭氧發生器的電流效率，使得電解產生的臭氧未生成氣泡而是直接溶解于水中。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：所述液相為電導率50.0μS/cm、鈣鹽和鎂鹽含量50mg/L的純水。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：電解過程中對液相進行加壓處理，且壓力值P≥100kPa。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：電解過程中液相溫度在0-45℃，臭氧發生器的電流密度100-2000mA/cm²，臭氧發生器的電流效率大于5％。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：所述臭氧發生器陽極區域的水流量公式為：

其中，V為臭氧發生器陽極區域的水流量，J為臭氧發生器的電流密度，a為臭氧發生器的有效電解面積，M為臭氧相對分子量，f為法拉第常數，C為液相中臭氧濃度，ξ為臭氧發生器的電流效率。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：使得電解產生的臭氧直接溶于液相中形成臭氧水，即：制備濃度為10mg/L的臭氧水時，液相壓力為200kPa。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：制備濃度為15mg/L的臭氧水時，液相壓力為250kPa。

作為本申請所述一種臭氧水無泡電解制備工藝的一種優選方案，其中：制備濃度為25mg/L的臭氧水時，液相壓力為300kPa。